房建和橋梁綜合體的高大模板支撐體系施工關(guān)鍵技術(shù)

劉明喜、黃飛、李嶺

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州450000）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)各類房建及橋梁工程的建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，為了滿足施工過程中的支撐及穩(wěn)定性要求，高大模板支撐體系施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。尤其是近年來各地區(qū)房建和橋梁綜合體工程越來越多，高大模板支撐體系施工水平與施工質(zhì)量和安全管理息息相關(guān)。因此，有必要針對(duì)房建和橋梁綜合體工程的特點(diǎn)，對(duì)高大模板支撐體系施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的探究。

1 高大模板支撐體系施工技術(shù)的概述

1.1 技術(shù)概述

高大模板支撐體系主要是指為了滿足大型工程混凝土構(gòu)件建造及施工過程的支護(hù)需求，而針對(duì)性設(shè)計(jì)和建造的模板支撐體系。具體來講，在實(shí)際施工中，當(dāng)涉及的混凝土構(gòu)件支模高度超過8m，或者搭設(shè)跨度超過18m，就屬于高大模板支撐體系。另外，在部分施工場(chǎng)景下，如果構(gòu)件上覆總荷載或集中線荷載分別超過15kN/m2或20kN/m2，也被認(rèn)為是高大模板支撐體系。通常情況下，高大模板支撐體系都采用扣件式鋼管支撐，對(duì)整個(gè)模板構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、緊固方式設(shè)計(jì)以及實(shí)際施工過程的質(zhì)量控制要求極高。由于高大模板支撐體系通常應(yīng)用在房建、橋梁工程的核心基礎(chǔ)部分，其施工質(zhì)量將直接影響整個(gè)工程的穩(wěn)定性，同時(shí)也會(huì)對(duì)施工過程的安全管理產(chǎn)生決定性影響。所以，提高高大模板支撐體系的施工質(zhì)量，是提升整個(gè)項(xiàng)目施工質(zhì)量和可靠性，保證工程施工有序開展和施工安全的關(guān)鍵所在[1]。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

高大模板支撐體系具有以下幾方面的特點(diǎn)：其一，高度高、跨度大、荷載高。如前文所述，高大模板支撐體系基本上都用于房建、橋梁工程的重要構(gòu)件部分，是為了滿足工程構(gòu)件整體支撐和荷載需求而設(shè)計(jì)建造的支撐體系。因此，對(duì)核心模板材料、緊固工藝的要求極高，否則會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的支撐性能。其二，施工環(huán)節(jié)復(fù)雜。一方面，高大模板支撐體系本身的體量較大，涉及的核心結(jié)構(gòu)、緊固工藝較為復(fù)雜，給設(shè)計(jì)和施工工作帶來較大挑戰(zhàn)；另一方面，像房建和橋梁綜合體這樣的工程項(xiàng)目，高大模板支撐體系都位于整個(gè)工程系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，無論是復(fù)雜的環(huán)境，還是其他分項(xiàng)工程的存在，都可能給高大模板支撐體系的施工造成影響或干擾。其三，安全及質(zhì)量管理要求高。高大模板支撐體系施工過程的安全風(fēng)險(xiǎn)多，同時(shí)影響其質(zhì)量的因素較多，加上高大模板支撐體系通常在各類工程項(xiàng)目中的重要地位，意味著在施工中對(duì)施工質(zhì)量及安全性的管理要求非常高[2]。

2 房建和橋梁綜合體工程中高大模板支撐體系施工的影響因素

2.1 材料因素

前文已經(jīng)提到，高大模板支撐體系要承受極高的豎向及橫向荷載，無論是模板本身的強(qiáng)度、耐用性和穩(wěn)定性，還是緊固件的質(zhì)量，都會(huì)直接影響整個(gè)支撐體系的可靠性。如果高大模板支撐體系用到的管件、連接件、模板等材料本身質(zhì)量較差或規(guī)格與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景不符，將直接影響施工質(zhì)量。同時(shí)，部分項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)施工中，對(duì)高大模板支撐體系材料構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)管理不到位，導(dǎo)致材料出現(xiàn)變質(zhì)損傷的情況，勢(shì)必也會(huì)影響模板支撐體系的施工質(zhì)量。值得一提的是，可重復(fù)使用是高大模板支撐體系工藝的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，但是如果在重復(fù)使用部分構(gòu)件及材料時(shí)，沒有做好材料檢查、維護(hù)，也可能影響施工質(zhì)量和安全。

2.2 構(gòu)造設(shè)計(jì)因素

任何工程支撐體系的建設(shè)，都需要建立在科學(xué)的構(gòu)造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，合理的構(gòu)造可以在減少材料應(yīng)用、空間占用的基礎(chǔ)上，提供更強(qiáng)大且穩(wěn)定的支撐力。但如果構(gòu)造設(shè)計(jì)本身存在問題，不僅可能導(dǎo)致實(shí)際施工中耗材增多、施工難度加大，還會(huì)出現(xiàn)安全隱患。例如，一些高大模板支撐體系中立桿頂部搭接方式不合理，沒有配置U型可調(diào)節(jié)支托，會(huì)直接導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)偏心受力，搭接扣件的荷載不穩(wěn)定，埋下安全隱患。

2.3 工藝因素

任何高大模板支撐體系的實(shí)際搭建施工，都需要充分結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做好各個(gè)環(huán)節(jié)和板塊的質(zhì)量控制。但是，在實(shí)際施工中，受到施工理念、技術(shù)方法及施工人員專業(yè)能力的影響，也可能出現(xiàn)質(zhì)量問題。例如，在實(shí)際施工中，如果沒有按照標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范方法設(shè)置好水平桿，會(huì)導(dǎo)致模板力學(xué)結(jié)構(gòu)不完整，埋下安全隱患。再比如，在設(shè)置水平或者豎向剪刀撐時(shí)，如果沒有調(diào)整好角度或扣件的抗滑力不足，也會(huì)引起支撐體系質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

3 房建和橋梁綜合體的高大模板支撐體系施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用分析

某橋梁工程位于貴州省六盤水市，是兩個(gè)城鎮(zhèn)之間重要的交通連接通道。橋梁總長(zhǎng)68.1m，采用的是（18.5+25+18.5）m的三跨上承式拱橋結(jié)構(gòu)，橋梁設(shè)計(jì)寬度為16.5m，中跨、邊跨主拱圈高度均為0.9m，拱箱高度為16.5m，上部設(shè)置了10道高度為2m的腹拱。在該項(xiàng)目中，橋梁主拱圈模板支撐體系最大高度超過12m，屬于高大模板。為了提升該高大模板支撐體系的施工質(zhì)量，該施工單位制定了完善的施工方案，并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了嚴(yán)格把控。

3.1 工程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員根據(jù)該項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)高大模板支撐體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。其中，采用的主要材料為多層木膠合板，模板厚度為15mm，尺寸為18mm×1800mm×950mm。使用100mm×100mm的方木以及80mm×80mm的方鋼作為主楞。主楞用U型支托進(jìn)行支撐，并按照橫向和縱向方向進(jìn)行布置。橋梁拱圈側(cè)目使用的是厚度為18mm的膠合板，50mm×50mm的方木作為斜撐。在結(jié)構(gòu)支撐體系方面，使用鋼管型號(hào)φ48.5mm×3.6mm作為基礎(chǔ)材料，鋼扣件進(jìn)行連接。在立桿的頂部，使用可調(diào)節(jié)的U型頂托進(jìn)行支撐平衡。具體搭設(shè)方式為：底模次楞間距控制在250mm；主楞間距控制在700mm；立桿的縱橫間距控制在799mm，步距不超過1500mm。

3.2 支架搭設(shè)

在房建和橋梁綜合體的高大模板支撐體系施工中，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和施工計(jì)劃，確保各個(gè)環(huán)節(jié)施工方式的規(guī)范性。在該項(xiàng)目中，支架搭設(shè)的具體施工要點(diǎn)為：首先，將厚度為50mm的墊板鋪設(shè)在立桿底部位置，部分采用槽鋼加固。按照設(shè)計(jì)方案，將立桿依次排列在拱圈板周邊，鋪設(shè)完鋼管支架后，在離地約200mm的位置，使用尺寸φ48.5mm×3.6mm的鋼管布設(shè)1層掃地桿。按照施工規(guī)范，分別設(shè)置橫向及縱向水平桿，在立桿上合適位置設(shè)置并固定好可調(diào)節(jié)頂托，針對(duì)性配置托梁。需要注意的是，在設(shè)置立桿期間，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙，依次鋪設(shè)好橫向和縱向的支撐材料，并且嚴(yán)格做好立桿垂直度的控制和調(diào)節(jié)，其間要檢查各連接件之間的穩(wěn)固性。同時(shí)，設(shè)置墊木、槽鋼時(shí)，要做好基底的處理，通常要采用混凝土墊層基底，不能鋪設(shè)于強(qiáng)度或穩(wěn)定性不足的砂石、泥土基底上。設(shè)置立桿頂托和支架時(shí)，要將之間的距離控制在300mm以內(nèi)。在任何位置設(shè)置立桿，都采用對(duì)接扣件進(jìn)行連接，杜絕一切形式的搭接，并且確保每個(gè)環(huán)節(jié)橫向和縱向方向的水平桿拉通。

設(shè)置好立桿、水平桿之后，開始進(jìn)行剪刀撐的布置。先在模板支架的四周按照設(shè)計(jì)圖紙布置豎向的剪刀撐，中部位置按照5排支撐桿的間距布設(shè)橫向剪刀撐。需要注意的是，要保證剪刀撐之間的距離均勻性，確保各接觸點(diǎn)拉緊扣實(shí)。設(shè)置各個(gè)立桿、水平桿及剪刀撐時(shí)，要使用經(jīng)緯儀對(duì)各個(gè)位置進(jìn)行投測(cè)，并使用水平儀檢測(cè)各個(gè)位置及水平度是否符合要求。各個(gè)構(gòu)件最終布設(shè)效果要達(dá)到《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130—2011）的要求。需要注意的是，在進(jìn)行高大模板支撐體系布設(shè)施工時(shí)，要避免在支撐結(jié)構(gòu)上集中堆載過多材料，做好實(shí)際施工荷載的控制，避免出現(xiàn)過載情況。

3.3 混凝土環(huán)節(jié)

在高大模板支撐體系的施工中，混凝土澆筑是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，澆筑質(zhì)量將直接影響支撐的可靠性及整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。混凝土澆筑需要嚴(yán)格做好商品混凝土的質(zhì)量管理、坍落度的控制，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。在澆筑時(shí)，要選用合適的振搗棒進(jìn)行振搗，確保混凝土在模板內(nèi)填充均勻密實(shí)，且要注意避免振搗棒接觸模板和支撐構(gòu)建，以免引起模板結(jié)構(gòu)變形損壞。澆筑期間做好模板、支撐構(gòu)件的變形觀測(cè)，出現(xiàn)問題時(shí)要及時(shí)進(jìn)行處理。混凝土澆筑完成后，及時(shí)進(jìn)行覆蓋防護(hù)，確保混凝土的凝固質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了提高施工質(zhì)量，保證施工安全，進(jìn)一步發(fā)揮高大模板支撐體系技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)和工程建設(shè)設(shè)計(jì)方案，做好高大模板支撐體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，做好施工期間的材料管理、工藝管理和質(zhì)量驗(yàn)收，確保高大模板支撐體系的建設(shè)施工達(dá)到質(zhì)量要求，為房建和橋梁工程綜合體項(xiàng)目的后續(xù)施工打下可靠的基礎(chǔ)。