高層施工模板支護的注意事項

高兆凱 / 武漢市天時建筑工程有限公司

高層施工模板支護的注意事項

高兆凱 / 武漢市天時建筑工程有限公司

高空平臺的搭建工作對于高層作業來說是非常關鍵的，在這種作業中常用到一種叫做快速施工的技術，使用一體形成的混凝土材料作為支撐模板，優點在于節省了成本，提升了工作效率，對于設備的依賴性也大大減輕，本文將詳細分析此項技術，并且找出高層施工模板支護中的難點及注意事項。

高層施工；模板支護；平臺搭建

1.高層施工模板支護基本情況

高層施工基本概況

在工程施工設計支護模板時，一方面需要考慮到其總體結構的穩定及牢固程度，另一方面也要滿足工業上的原則，所以如今對于高層模板設計的要求越來越高，在高層施工時架設一個平臺是很常用到的方法，既保證了施工過程的安全可靠，又可以將負責的工程作業變得清晰且可操作性增強。

高層模板支護發展概況

由于原先的技術條件對于高層施工作業的限制，早期的模板支護工作采用的是落后的落地式支撐法，如整體腳手架與站地井架法。整體腳手架是原先使用最為廣泛的支護方法，工程采用的是搭設高支護腳手架直至地面，如廣州的保仁大廈采用的腳手架跨度達到17m，該方法的布置雖然算靈活，但是當高度達到一定程度時，就降低了腳手架的整體穩定性，風險變大，使得當時的工期也會延長，造成需要耗費大量人力物力的現象。

以及站地井架是由整體腳手架優化而來的施工方法，這種方法是采用鋼材料代替一部分支架，優點在于節省了材料與加快了工期，但是固有的缺陷還是沒有解除，如果鋼絲繩提供的防屈伸力不足就會使架構整體發生坍塌。

2.模板支護方案設計與實驗分析

在施工結構設計開始前，項目工程師需要關注施工樓層的抗震能力，這關乎于所建支護平臺是否足夠穩定，施工情況若在六層以上的樓層，在資金作為保證的基礎上需要增加抗震墻的修筑，使得建筑的抗震效果增強。應對架構結構會涉及以下幾點計算：

2.1 支護模板的承受外力與內力計算

對于支撐的模板來說，會受到外部與內部承受力的影響，外力取決于不同的施工要求與規定，取各個標準的荷載準系數進行計算：準組合的設計值=恒定載重+可變載重*可變荷載準系數，當支護模板受到的外力比較大的時候，如果不考慮到荷載準量，則會對整體的計算產生較大影響。

平臺的內力計算包括了作用于同一位置的兩個距離很近、相等但是方向相反的力，垂直于平臺橫截面的偶合力矩，以及會使物體發生扭動的扭轉力，由于結構中存在的鋼筋混泥土基礎，使得在理論上計算出的結果要小于實際中的疲勞度，所以項目工程師在涉及內力計算式要適當的添加扣減系數，系數的選取取決于混凝土的密度，正常范圍處于0.6～0.8。除此之外，支護平臺施工涉及的結構力學分為靜止力與動態力兩方面，分析力過后還要考慮到實際情況中發生的膨脹或者變形這類分析。

2.2 平臺所需結構計算

支撐模板中的各個構建其實都是單獨的運動體，可以通過參考支護平臺中的荷載準與工程手冊中的估算方法，可以初步的估算出模板平臺某個構件的橫截面積，以及平臺承受的疲勞度，這些數據都可以通過計算機建模并算出結果，值得注意的是，這只是計算機得出的數據，不代表正式施工時的實際數據，一般來說計算機計算出的疲勞度系數會小于模板支撐結構實際中使用的強度，抗震墻的抗震數值也偏小的，這是由于計算機默認使用矩形的界面而不是實際中的Y型截面，所以在涉及抗震墻時應該適度放大疲勞度的系數，使得支護模板安全性提升。

3.施工過程分析與控制方案

3.1 不同的支模方法分析

支模方法的不同會直接影響到安裝方案的實施，近年來施工中的機械水平提升很大，針對高層施工平臺采用鋼筋架構的材料來說，重量和體積會比較大，安裝方案有吊裝法，滑動移步法和頂升法等。應該按照工程的實際情況來選擇安裝的方案，既要節省資源又要保證安全性。

3.1.1 吊裝法分析。

吊裝法指的是先將結構的連接和支柱在地面上拼接完畢，再使用大型的起重機械將其懸吊至計劃位置并且固定，一般需要多架起重機械同時吊裝，比較適用于地面開闊的位置，并且地基的承受力要具有相當的強度能承擔建筑與起重機的重量。在吊裝過程中，要保證的是每家起重機起吊的的速度一致，以確保受力均勻，否則會影響到總體結構的穩定性。

吊裝法的優點即減少了高空作業量，減少了支架的使用，并且大大降低了人力縮短了工期，并且在后期拆除支護模板會比較簡單。

3.1.2 高空支架法。

高空支架法與傳統的高層施工模板支護是較為相似的辦法，與在地面拼接不同，高空法是直接在高空拼接架構，將零件拼接成完成的整體，是最為原始但是技術已經非常熟練的方法，不需要多臺大型起重機配合，這樣的方法適用于起吊能力弱的地區，也配合了大部分地區的施工情況，但是缺點是高空需要搭建的支架多，就直接增加了施工成本，質量也是難以把控的一方面。

高空支架細分為全支架與懸支架，全支架就是指要將建筑搭設大范圍的腳手架，在拼接過程中將支架強度與剛度要驗算精密，在施工后期對腳手架結構進行拆除時，也要嚴格按照工程的要求來進行拆除。

3.2 設計模板支護方案

3.2.1 采用吊裝法安裝。

吊裝法要根據現場起重機吊裝能力，現在地面上將大體架構拼接起來，并且測量各個位置的力是否能達到承重標準，將架構連接處進行焊接，最后將整體平臺吊裝至高層建筑上。

3.2.2 采用整體法進行安裝。

整體法與吊裝法不停在于，施工前不拆除頂板支架并且不需要加密工作，在梁柱外側的合適位置要布置若干千斤頂起到液壓保護作用，以防過重導致的嚴重后果，總體目的是減輕建筑與地基的承重。

3.3 模板支護方案比較與確定

根據工程的具體情況分析，在模板平臺的工程搭建到結束這段時間，最重要的就是平臺的安裝與拆除兩個方面。方案選擇時，要從建設平臺的經濟性、便捷性及質量安全性三方面著手，比較權重選出最優方案。

表1 多指標下權重比較

經過分析，可以發現第一個方案吊裝法，優點在于在地面環境拼裝，工程量較少，充分利用了大型起重機械，縮短了工期；缺點是高空的拼裝風險較高，需要確保節點的吻合性，后期拆除比較苦難。第二個方案整體法，優點在于減少了鋼管支架與大型機械的使用量，節約了資源，后期拆卸比較簡便；缺點是布置時的吊點需要經過大量計算，否則會導致結構內內力差距過大產生結構安全性問題。

4.結論

本文分析了近年來高層施工模板支護的發展狀況及多年發展來的方法選擇，模板支護對于整體建筑工程來說，是前期準備工作尤為重要的一步，若是模板搭建不到位，會造成多種隱患。平臺的拆除期也是需要提前考慮的問題，在搭建平臺時搭建的類型選擇就會影響到后期拆除的問題，所以需要精密計算平臺搭建時的受力性能，避免后期拆除時的坍塌問題。

[1]曹勇.懸空結構模板支撐體系施工技術研究[D].東南大學，2014,26(4):25-28.

[2]高雷雷.鋼結構液壓整體提升施工技術[J].山西建筑，2013,38(2):39-40.