建筑工程高支模施工技術及應用

摘 要：高支撐模板高度大于或等于8m，支撐難度較高，容易發生模板坍塌和高空墜落事故，必須把握好高支模施工技術在建筑工程中的應用。本文將結合某建筑工程案例，對高支模施工技術及其在工程中的具體應用進行研究，首先介紹了工程概況及施工要求，并對高支模施工特點進行分析，在此基礎上，研究高支模施工前期準備工作、工藝流程和檢查驗收程序等。

關鍵詞：建筑工程；高支模；施工技術應用

前言：在現代建筑工程中，由于工程體量大、造型結構復雜，在施工過程中經常會應用到高支模施工技術。高支模施工技術的特點決定其具有較高的施工風險，如果不能做到對技術的合理應用，可能會影響工程施工的正常進行，甚至引發安全事故。因此，有必要對高支模施工技術進行研究，掌握技術要點和工程應用策略，確保每個施工環節的技術質量符合要求。

一、工程概況及施工要求

（一）工程概況

桂林襲匯博物館的承建單位是廣西建工集團第四建筑有限責任公司，施工地點位于桂林靈川，總建筑面積為33086.54㎡，采用框架結構。建筑總高度為64m，包含架空層共計8層，其中1～6層為中庭，7～8層為國際拍賣大廳。建筑一層的混凝土強度等級為C50，二層和三層為C45，四層和五層為C40，六到八層為C30，梁板砼強度也為C30。高大模板施工部位主要集中在博物館二層，最大高度為中庭板結構的31.45m，施工難度較大。模板支撐體系的選擇主要根據《建筑施工模板及作業平臺鋼管支架構造安全技術規范》中的規定，將高度達到8m和結構跨度達到18m的模板定義為高大模板和高大作業平臺。則該工程二層局部樓面、六層中庭、景觀外廊、八層拍賣廳和屋頂夾層的支撐體系均屬于高大模板支撐工程，要滿足相關構造要求。

（二）施工要求

根據相關標準規范，工程高大模板施工應滿足以下幾點要求：（1）在每根立桿的地步要設置底座或硬雜木墊板，規格為200×50；（2）設置腳手架時，必須設計縱橫掃地桿，縱桿采用直角扣件固定在與底座上皮距離小于等于200mm的立桿上，橫桿應固定在緊靠縱桿下方的立桿上；（3）各層接頭要采用對接扣件進行連接，且搭接長度和接頭間隔距離等要符合要求；（4）支架立桿要控制好垂直度，2m高度允許偏差為15mm；（5）立桿根部可調底座的伸出長度不能超過300mm，頂托的伸出長度不能超過200mm；（6）剪刀撐斜桿接長采用搭接形式，采用旋轉扣件固定在立桿或橫向水平桿伸出端上；（7）可調托撐螺桿的外徑應大于等于36mm，直徑和螺距設計要符合相關標準規定，且與支托焊接牢固，控制焊縫高度在6mm以上，螺母厚度不能小于30mm，全長不能小于5扣；（8）可調托撐的受壓承載力不能低于40KN，其支托板的厚度要大于等于5mm[1]。

二、高支模施工技術要點

在上述工程項目中，屬于高大模板范疇內的施工部位比較多，尤其以二層中庭為代表，支模最大高度超過了30米，且集中線荷載較大，中庭板底的井字梁截面為500×2200，支撐在二層樓板上，對樓板負荷的要求很高。針對上述特點，施工過程主要做好以下準備：（1）嚴格按計算書布置鋼管縱、橫立桿的間距和水平拉結桿的步距；（2）按《建筑施工模板及作業平臺鋼管支架構造安全技術規范》（DB45/T 618-2009）的要求做好構造要求，特別強調兩點，一是30米高空頂部危險區域加密水平剪刀撐措施，高度大于10m，封頂桿位置設一道，往下再設兩道，間距為h（步距），即支架頂部設三道加密的水平剪刀撐。二是在危險區域范圍內沿柱高，每步水平桿均抱柱；在危險區域范圍外沿柱高，每樓層至少設一道，樓層高于4米的，按每≤4米設一道；（3）因為支設在二層樓板上，所以在二層樓板支模時對立桿的布置就要求同高大模板匹配，特別是井字大梁模板支撐立桿對應的位置。在高大模板支撐體系未拆除前，對位一層模板支撐不能拆除；（4）混凝土澆搗采用兩臺天泵同時有四周向中間位置對稱澆筑[2]。

三、高支模施工技術在建筑工程中的具體應用

（一）施工前準備

在高支模施工前，要完成模板組拼工作，嚴格按照配板圖尺寸將模板拼裝成整體，并逐塊檢查其背楞，確保模板組拼符合設計要求。在模板基準定位時，首先要引測建筑邊柱或墻軸線，以該軸線為基準，引出其他軸線，根據軸線和施工圖，采用墨線彈出模板內線、邊線和外側控制線，做到4線到位，為模板安裝和矯正提供方便。完成立面的鋼筋綁扎后，要在每層鋼筋上部放出標高，在立面拆模時，還要放出控制軸線和標高。在標高測量工作中，要采用水準儀對水平標高進行實際測量，并引測到模板安裝位置。在施工前做好材料檢查，出現破損的面板不能投入使用[3]。

（二）高支模模板計算書

根據相關技術規范，編制高支模模板計算書，主要計算參數包括鋼管強度、折減系數、模板支架搭設高度、立桿縱距與橫距、立桿步距、面板厚度、剪切強度、抗彎強度、彈性模量、內龍骨木方尺寸、間距、木方剪切強度、抗彎強度和彈性模量、梁頂托鋼管尺寸、模板自重、混凝土鋼筋自重、振搗混凝土荷載標準值、施工均布荷載標準值和扣件計算折減系數等。荷載組合分項系數的確定過程如下：（1）可變荷載效應控制組合S=1.2×（25.10×0.12+0.20）+1.40×2.50=7.354kN/m2；（2）永久荷載效應控制組合S=1.35×25.10×0.12+0.7×1.40×2.50=6.516kN/m2。

下面給出幾個主要的高支模模板計算書：（1）面板計算書，面板屬于受彎結構，要對其抗彎強度和剛度進行驗算，按三跨連續梁對模板面板進行計算，結構重要系數為0.9，靜荷載標準值q1=0.9×（25.100×0.120×1.000+0.200×1.000）=2.891kN/m2，活荷載標準值q2=0.9×（0.000+2.500）×1.000=2.250kN/m2。截面慣性矩I=48.60cm4，截面抵抗矩W=54.00cm3；（2）抗彎強度計算書，采用公式f=M/W<[f]進行計算，其中f是面板抗彎強度計算值，M是面板最大彎矩，W是面板凈截面抵抗矩，[f]是面板抗彎強度設計值，其值為15.00N/mm2，采用公式M=0.100ql2計算M值，其中q為荷載設計值，計算出的M值為0.941kN·m。則f的計算值為0.766N/mm2，經過驗算f<[f]符合規定要求；（3）抗剪計算書，采用T=3Q/2bh<[T]進行計算，其中Q為最大剪力，其計算值為0.993kN，T為截面抗剪強度計算值，其值為0.83N/mm2，[T]截面抗剪強度設計值，其值為1.40N/mm2，經過面板抗剪強度驗算，T<[T]，符合規定要求；（4）撓度計算，采用公式v=0.667ql4/100EI<[v]=1/250進行計算，其中v是面板最大撓度的計算值，其值為0.026mm，面板最大撓度計算值小于250.0/250，符合規定要求。

（三）高支模工藝流程

在梁、板高支模支設施工中，首先要彈出梁軸線和水平線，并對其進行復核。然后進行梁板支架搭設，安裝梁底卡具。完成后進行梁底模板的安裝，在梁底起拱，綁扎好鋼筋，先安裝一側的梁模板，在安裝另一側的梁模板。然后安裝對拉螺栓，并復核梁模板的位置和尺寸。確認無誤后與相鄰模板進行連接固定，最好拼裝板底模板。在施工過程中，梁、板的跨度達到4m后，模板必須起拱，在背楞上起拱，高度為全跨長度的2/1000。在模板拆除過程中，首先要拆除支架部分的水平拉桿和剪刀撐，然后拆除側模板。通過下調樓板支柱，使模板下降，采用分段分片的施工方法，逐個拆除樓板模板。然后進行木龍骨和支柱模板的拆除，最后進行梁底模板和支撐系統的拆除。

在拆除過程中，要控制好施工方法，避免出現危險事故。應按照上述施工順序，先拆除支架部分的水平拉桿與剪刀撐，為后續施工作業提供方便，然后拆除梁側模板的水平鋼管和斜支撐，輕輕撬動梁側模板，使其與砼表面相脫離。下調樓板支柱時，要輕撬模板下龍骨，使其與模板分離。可以采用木錘進行輕輕敲擊，拆下第一塊后，逐塊、逐段的進行拆除。在施工作業過程中嚴謹猛擊、亂撬，或使用鋼棍、鐵錘等工具。模板拆除后，要由人工拖放在地面上，不能從高空拋擲。梁底模板的拆除方法與樓模板基本一致，但如果跨度較大，要從跨中部委開始下調支柱，然后向兩端進行，在模板支柱拆除施工時，也要按照從中間向兩端的順序進行。

（四）施工檢查驗收

高支模施工檢查驗收主要包括材料質量檢查和模板檢查驗收兩大部分。在材料質量檢查過程中，鋼材的技術性能要符合《碳素結構鋼》（GB700）的技術要求，膠合板性能要滿足《混凝土模板用膠合板》（ZBB70006）的質量要求，木枋質量也要符合相關質量標準要求。在模板施工中使用的支架鋼管要符合《直縫電焊鋼管》、《低壓流體輸送用焊接鋼管》和《碳素鋼結構》等相關標準規定。且支架鋼管尺寸、表面質量要符合相關標準要求，單根鋼管最大質量不能超過25kg，應采用Φ48×3.0型鋼管。

在模板檢查驗收過程中，要嚴格控制預拼模板的精度。軸線位移的基礎偏差要控制在5mm以內，梁、柱、墻的偏差要控制在3mm以內。標高的允許變差為±3mm，基礎截面內部尺寸的偏差要控制在±5以內，梁、柱、板的截面內部尺寸偏差要控制在±2以內。每層高垂直度的允許偏差為3mm，相鄰板表面的高低差要控制在2mm以內，表面平整度的允許偏差為2mm。此外，還要控制好陰陽角、預埋件、預留孔洞和門窗洞口的偏差[4]。

（五）混凝土澆筑振搗措施

高支模模板的混凝土澆筑路線應按照先框架柱、后綁扎梁板鋼筋的順序進行，提高支撐系統穩定性。在澆筑和振搗過程中，應采取先梁后板原則，一次澆筑高度不能超過500mm，從兩端對稱向跨中進行澆筑。澆筑時不能集中某點部委，防止局部超荷載。在分層澆筑過程中，要在下層混凝土初凝前完成上層混凝土振搗施工，避免產生冷縫。振搗時振搗棒應下插5cm，并采取快插慢拔的原則進行施工，且振搗時間不能過長。此外應注意在砼澆筑過程中，不能講泵管固定在模板支撐結構上，泵管出口與澆筑工作面的距離要控制在20cm以內，降低砼澆筑過程對支撐結構產生的沖擊。應對實際施工過程中的荷載進行嚴格控制，嚴謹超出設計荷載，如果出現超過最大設計荷載的情況，要制定相應的控制措施，防止出現坍塌事故。施工過程使用的鋼筋材料等不能堆放在支架上，應安排專人在施工過程中檢查支架和支撐情況，及時發現下沉、變形等問題。

結束語：綜上所述，高支模施工難度較高，施工技術較為復雜，通過對其施工技術要點以及在工程中的實際運用進行分析，可以為相似工程提供借鑒。通過做好施工技術參數設計和控制，合理安排施工流程，并在施工過程中進行嚴格的監督檢查，可以最大限度的確保施工安全性，幫助施工單位順利完成建設任務。

參考文獻

[1]田小娟.建筑工程高支模施工技術探討——以某鋼筋混凝土框架結構的施工為例[J].四川水泥，2017（12）：143-144.

[2]陳民.建筑工程高大支模施工技術研究[J].江西建材，2017（16）：99+105.

[3]王澤林.房建土建工程中的高支模施工技術分析[J].工程技術研究，2017（06）：55-56.

[4]唐亮.建筑工程高支模施工技術要點探討[J].住宅與房地產，2016（36）：162.

作者簡介

黨育（1969.10—），男，漢族；籍貫：廣西桂林，工作單位：廣西建工集團第四建筑工程有限責任公司，職稱：工程師。

（作者單位：廣西建工集團第四建筑工程有限責任公司）