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 建筑论文
超高层建筑铝模板施工技术研究及应用
发布时间:2018-08-06 点击: 发布:中国论文期刊网
1.导论
1.1研究背景及意义
研究背景:目前,对于科技兴国、科技强企业的发展战略是党中央和国务院大力倡导的,为了能够走出一条有自己的特色的道路来,那么就需要各行各业能够在此道路上敢于开拓发展、敢于创新。近年来木材的消耗量不断增加,有其是在建筑业上的消耗量就更大了,当下我国的自然资源都在不断的消减,森林资源的储量更是日益僵乏,只有在建筑工程上进行技术创新、发展绿色施工,建筑行业才的发展才能够不断的向前走。改革开放三十多年,科学技术飞速发展,同时人们的生活水平得到显著的提高,在物质层面上的需求得到了满足,在精神层面上的需要也要得到满足。随着时代的发展,人们对于建筑物的要求不再只停留在它的质量的好坏上,以及功能是否齐全完备,在建筑物的美感上也发生了变化,在环境保护的层面上还要求是绿色无害的。为了适应时代的发展,这就要求建筑业在以前的基础上对建筑物在不同的层面上进行创新。
    建筑所用的模板是由两个部分组成:面板和支撑系统。能够让混凝土整体成型的就是面板,对面板具有稳固作用而且能够承受上部传来的荷载的就是支撑系统。我们对过去模板技术的施工经验进行结合应用,同时借鉴了以往钢模板的施工应用,弧形梁、曲面阳台这种复杂的结构是超高层建筑中有很多特殊结构中的两种,施工质量能否得到保证就取决于采用的模板是否是特殊的材质,混凝土成型后能否达到要求也取决于采用的模板的材质,如果要特殊结构达到施工要求,那就可以用定型的铝合金模板并且进行整体式施工。铝合金模板具有的优点有:周转次数高、残值高、强度高、施工简单、拼装简便灵活、方便实现工厂化生产等,正是由于这些优点才使铝合金模板被广泛的应用到工程中去。
研究意义:随着国家经济的日益发展,国民经济领域中建筑行业占据重要的地位,对于社会文明的推动、人们生活水平的提高上发挥着重要的意义。材料是建筑行业的核心,主要的基础材料有砂石、水泥等,同时在施工材料与工具上包含钢材、塑料以及木材等。在建筑行业发展的进程中,其研究的核心都是在不断变化的,现阶段建筑业的核心是“绿色建筑”,学术界和政府等对“绿色建筑”的研究将绿色施工、结构以及装饰材料为主,最后得到了非常显著的结果。近年来,由于轻量化铝材是典型的“绿色建筑”材料,再加上人们越来越提倡“绿色建筑”,“绿色建筑”材料所拥有的优势日益显现,于是轻量化铝材得到了建筑行业的认可,因此铝材料在施工上得到了广泛的运用,在铝材料的发展上己经出现铝代钢、铝代塑以及铝代木局面。目前,围栏、建筑门窗以及幕墙等都将铝合金运用到其上了,并且铝合金在建筑行业上运用的范围呈现出不断扩大的趋势。尤其是近年来,铝合金材料在绿色建筑材料领域中所突显出的特性是非常明显的,随着对此领域研究力度的加深,在模板的运用上,传统材料中的钢材和木材等己经逐步的被铝合金材料所取代了,并且相信铝合金材料的运用在未来将拥有更加广阔的发展空间。
1.2国内外铝合金模板发展动态
(1)国外研究动态、发展趋势及存在的问题
美国于1962年正式提出铝模板的运用概念,铝模板不仅在成本上占有较大的优势,而且在施工过程中也具有同样的优势,因为铝模板的这些优势,使其在建筑工程中得到了广泛的使用和拓展。美国、加拿大、巴西、韩国等国家的建筑中都将铝模板运用进去了。铝模板被各个国家所使用时,铝模板都在各国得到了全面的推广,国家也能够得到一定的经验。
    铝模板市场能够为美国每年挣取大约一亿美元的利润,这个利润将被本土的铝模板制造企业所均分,这是在金融危机全面爆发之前的美国铝模板市场的情况。墨西哥国家对铝模板在建筑中的应用也是非常广泛的,铝合金模板材料的应用主要是在保障房的建设施工中,对于采用铝模板技术来建设保障房,其建筑的面积总共达到了100100万平方米,这是在福克斯总统上任时期对铝模板的运用。
    建筑行业中将铝模板技术运用到其中的时间有十多年的国家有韩国,在这个期间铝模板在韩国建筑业得到了广泛的应用,韩国建筑工程师也从中也积累了很多的施工经验,并将此技术进行相应的拓展,推广到东南亚地区,如今韩国本土生产的铝模板己经出口国外很多国家,随着铝模板出口量的增加,韩国在经济方面的发展也得到了一定的支持力量,2014年,韩国出口铝模板的总额达到了1000万美元。
在20世纪90年代初期,MIVAN公司在建筑施工项目中就第一次使用了铝合金模板,MIVAN公司的铝合金模板因为其独特的墙、梁楼板的施工理念,同时还具备高精准的垂直度、平整度,最终赢得了业界的一致的好评。在20世纪90年代末期,MIVAN公司的模板很快的打开了国家市场,在国际市场中广泛的被推广,例如在东南亚气度的新加坡、马来西亚以及南美地区和中国香港地区,尤其是在东南亚,MIVAN公司的模板占据了广大的市场。
国外在研究混凝土建筑模板的研究过程中,重点是关注模板的安全、规划、设计以及经济性四方面的问题。其中,国外学者Kim与Proverbs针对模板的结构安全性和生产率来进行深入的研究,并且将韩国高层建筑作为重点研究的对象,对模板的整个系统进行优化后,提出了相应的建议,最终的而研究结果显示,这种模板不但能够很好的节省劳动量,还能极大的提高生产效率。学者LPuente主要是将混凝土对模板测压力作为研究重点进行研究的,并且在此基础上提出了计算测压力的公式。学者Brameshuba和Graubner重点是从材料的差异和设计的方式的差异进行一系列的研究,最终得出了高流动性的混凝有对模板侧压力的影响。学者Arslan提出了模板表面材料对混凝土侧压力也会产生相应的影响。学者J. C. Tchamb通过实验的方式进行研究,证实了新鲜的睡你泥浆在侧压力上对模板的作用。
(2)国内研究动态、发展趋势及存在的问题
    从国内铝合金模板的发展情况来看,该行业的早期发展主要集中在深圳、佛山等城市,和海外铝合金模板的生产规模想象比,我国的铝合金模板的生产规模则相对较小。同时,都是通过学习海外技术手段学习海外和加工技术,魏国外加工订单,有些被销往港澳等地区。由于建设工程,铝合金模板主要是用在浇筑混凝土结构浇筑,效果可以满足混凝土的要求。这适用于那些不富裕且较便宜的地区,例如香港和澳门,这是由于这些地区不需要先进技术水平的操作人员就鞥保证较高效率,而投资型铝合金模板的投入较大,很多人对其使用都并不是十分的了解,进而导致国内的铝合金模板未能得到长足的发展。
20世纪90年代初香港地区的MIVAN铝合金模型系统,由于模型修复非常困难,对MIVAN模板的加工工艺和建筑物表面有着严格的要求。MIVAN模型的600毫米标准板,在具体的施工过程中通常是需要五个工人进行外墙模板的额传递的,这样就导致施工的强度是非常大的,此外还严重的浪费了人力。香港后期提出了每年8.5万套住房的政策建设目标,总的承包方对施工质量的要求是非常高的,对施工的进度要抓的十分紧,但是MIVAN模板系统在进度和质量两个要求方面都无法满足要求,其经济性十分不理想,浪费了大量的人力物力。在MIVAN模板的系统进入香港后,VSL模板系统也逐渐的进入到了香港的建筑行业市场,因为VSL模板全部铝合金模板框架拼接而成,在使用十层以上的就非常容易变形,并且非常难以修复,需要大量的备用铝合金模板,成本十分的高,不符合经济效益。
随着我国房地产行业的快速的发展,高层建筑的发挥在那也越来越迅速,但是子啊高层建筑发展的同时,人工费用也在不断的上涨。尤其是在近几年的时间中。铝模板在我国的建筑行业得到了广泛的应用,万科集团在2011年就着手使用铝合金模板进行建筑的施工,并且在次年一斤全面的实施铝模板的使用,其中的城市花园和金悦华庭等都是采用的铝模板。
万科集团在2012年开始全面的使用铝模板,并且使用的效果非常可观,其中很多的楼盘都采用的铝模板,建筑总面积达到了62万平方米,占总的施工面积的80%。万科集团也已经明确的表示了在未来的建筑施工工程汇总,将会不断地创新节能环保技术,在未来的几年内实现建筑模板的创新和突破。此外,中海房地产在建筑工程中也适用铝合金模板作为施工材料,也取得了很好的效果。随着铝合金模板的广泛的应用,铝合金模板也逐渐的取代了木模板成为了未来建设施工中的必然的施工建筑的材料。
和国外的铝模板的研究现状相比,我国的铝模板发展起步较晚,使用的时间也较短,针对铝模板的研究也较少,主要是从施工流程和相关的模板材料的性能的优劣结合实际工程来说明模板的可行性。在混凝土的建筑工程中,模板的工程是非常重要的,建筑质量对模板的要求也相对较高的。不论是在国内还是国外,模板的工程的发展历史都十分的有救,在建筑工程中,起初是使用的木模板,根据具体的结构进行模型的制作,但是相对于这种模型的材料消耗是比较大的,那么相应的制作工序就比较复杂。
1.3发展铝合金模板的意义
    铝合金模板经济上主要有以下优点:
铝模板和木模板之间的差别是较大的,最典型是是木模板使用一次就会产生变形的情况,但是铝模板就可以重复的使用。那么由此可知,铝模板的运用是明显要高于木模板和钢模板,并且铝模板因为其独特的优势被建筑行业所青睐。通过相关的数据显示,进一步的了解到铝模板的使用次数能够超过三十次,这样就能极大的降低建筑的成本,此外还能节约工期,减少设备的租金,更够给整个建设工程带来极大的效益,相对于其他的模板而言,铝模板的优势更加的突出。
建筑施工期间施工铝模板是不需要进行抹灰的,这样就节省了抹灰的成本,还能达到预期的效果。在整个装修阶段,内墙面能够不用抹灰和平正,这样也能很好的节省很多的工期,从质量上看,也能毕淼一些因为抹灰造成的裂缝的情况。从施工的成本的层面来看,不仅节省了水泥和砂石的费用成本,同时也极大的节约了人工的成本费用。
    铝合金模板技术上主要有以下十大优点:
(1)铝模板每平米的重量大约为25千克,相对于其他金属建筑模板,铝模板是最轻的,施工过程能够完全通过人工进行拼接和转运,不依靠起重机机械设备,通过具体的实验,也证明了铝合金模板的抗弯曲能力比一般的模板强三倍,抗拉强度是大于180MPa,屈服力>110MPa。
(2)设计好施工图纸后是不需要进行进一步的修改的,因为其本身就具有精度高和误差小的特点,能够很好的保证建筑物的整体的使用和寿命,针对一些超高层建筑而言,铝合金模板是非常实用的。
(3)铝模板的施工工序是比较方便的,并且经过简单的培训后能够独立的进行操作,从而节约了劳动力。建筑论文
(4)在规范的操作条件下,铝合金模板的使用寿命能够达到重复利用300余次,由此可知,铝模板的平均成本是较低的。
(5)铝模板的系统能够很好的运用在所有的建筑结构中,铝模板平均荷载和可承受的混凝土测压承载能力十分强,这样能够很好的保证建筑的质量。
(6)铝模板的施工效果是非常好的,尤其是在尺寸和表面等方面都具备较好的精确性,避免二次作业情况的出现,进而极大的节约了成本。
(7)铝模板是能够快速的进行拆卸的模板系统,铝模板能够根据不同的气候进行18~36小时的拆模,所以如果要配置一层模板,那么加三层单支撑就能很好的完成,很大程度上满足了铝模板的使用,通常情况下,铝模板的拆模速度的非常快的,4~5天就能拆除一层,一定程度上而言,有效的缩短了建筑工程的施工实践,节省了施工支出的成本。极大的提升了建筑工程的施工的效率。

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