淺談建筑工程中高支模施工技術(shù)應用

賈兵飛（山西一建集團有限公司，山西 太原 030000）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，大跨度、大體量等大型現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)迅猛發(fā)展，但其施工難度越來越大，對施工技術(shù)要求也越來越高，導致建筑行業(yè)競爭愈加激烈。國內(nèi)現(xiàn)代建筑混凝土結(jié)構(gòu)中，模板工程為項目建設(shè)成本的1/3，其中模架安全問題占據(jù)建筑工程安全事故很大比例，建筑工程中模架施工工藝技術(shù)難點成為亟待解決的熱點問題之一[1]。在建筑工程施工中，扣件式鋼管支模架已不能滿足現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)安全施工的需要，導致模板坍塌等工程事故不斷發(fā)生[2]。因此，本文主要對輪扣式高支模技術(shù)應用進行研究，突顯輪扣式高支模技術(shù)的優(yōu)越性，為工程施工質(zhì)量提供保障，有效避免了模板坍塌事故的發(fā)生。

1 建筑工程高支模技術(shù)概述

1.1 輪扣式高支模技術(shù)構(gòu)造

輪扣式鋼管支模架主要包括立桿、連接輪盤、水平桿、可調(diào)底座、可調(diào)頂托和掃地桿等6 個部分。立桿為輪扣式鋼管支模架的主要受力桿件，其利用套管實現(xiàn)桿件自由接長；連接輪盤與立桿相焊接，進而實現(xiàn)各方向與立桿形成整體；水平桿端部焊接插頭，實現(xiàn)與立桿的互連；可調(diào)底座位于立桿下方，將立桿荷載傳至地基基礎(chǔ)；可調(diào)頂托位于立桿上方，將頂部荷載傳至立桿上；掃地桿連接立桿底部的水平桿件，其輪扣式節(jié)點詳圖見圖1。輪扣式鋼管支模架利用輪盤和插頭將立桿與水平桿取代了傳統(tǒng)扣件式支模架的方式，減少了扣件的浪費，并實現(xiàn)雙向鎖定，提高連接節(jié)點受力的均勻程度，且輪扣式高支模技術(shù)能在一般施工支撐架結(jié)構(gòu)、階梯形等結(jié)構(gòu)類型中有效應用，且能適用于不同活動臺等，具有廣泛的應用途徑。

圖1 輪扣式節(jié)點詳圖

1.2 傳統(tǒng)高支模技術(shù)現(xiàn)存問題

1.2.1 設(shè)計問題

目前，大量施工單位在建筑工程中利用高支模技術(shù)對模板剛度及穩(wěn)定性計算時，只依靠相關(guān)經(jīng)驗來建立計算體系，導致設(shè)計方案非常不合理，造成施工荷載不均勻，引發(fā)支模架坍塌事故[3]。此外，現(xiàn)階段建筑支模架設(shè)計過程中，通常是將結(jié)構(gòu)進行大量優(yōu)化，未能對模板受力進行全面模擬，且未制定相關(guān)的法律法規(guī)，導致設(shè)計階段依據(jù)不足，從而造成實際施工與設(shè)計存在較大差異。

1.2.2 材料問題

現(xiàn)階段扣件式鋼管支撐架所用材料為鑄鐵，導致對接口桿件、直角和回轉(zhuǎn)扣件的抗滑承載能力不能滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求。此外，傳統(tǒng)扣件式鋼管支模架材料在進行循環(huán)利用時，導致材料性能下降，且保養(yǎng)不當會增大材料的變形，造成支架端部出現(xiàn)受力不均勻的現(xiàn)象，從而造成整體出現(xiàn)失穩(wěn)缺陷，引發(fā)安全事故[4]。

1.2.3 施工問題

傳統(tǒng)高支模技術(shù)施工過程中，施工單位管理出現(xiàn)弊端，造成施工管理不到位、項目管理混亂等現(xiàn)象，扣件式高支模結(jié)構(gòu)施工完成后，未對其施工質(zhì)量進行驗收，結(jié)構(gòu)剛度與穩(wěn)定性不能得到保障。此外，在混凝土澆筑過程中，出現(xiàn)非對稱荷載時會造成支模架坍塌事故，尤其在某部位出現(xiàn)最大支撐軸力時，若超過其承載能力，則會導致出現(xiàn)坍塌事故，結(jié)構(gòu)整體隨之出現(xiàn)失穩(wěn)。

1.2.4 結(jié)構(gòu)特性

現(xiàn)階段，建筑結(jié)構(gòu)施工難度越來越大，傳統(tǒng)扣件式高支模結(jié)構(gòu)的幾何形態(tài)等特性缺乏嚴謹性，使其未達到項目施工要求。扣件式高支模技術(shù)中構(gòu)件連接點性能差異性較大，結(jié)構(gòu)恒載與施工活載分布情況不穩(wěn)定，威脅高支模結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性[5]。此外，結(jié)構(gòu)所用的為可周轉(zhuǎn)材料，拆除與運輸中導致結(jié)構(gòu)材料出現(xiàn)磨損，從而造成配件受損。

1.3 輪扣式高支模技術(shù)的先進性

輪扣式高支模技術(shù)將橫桿與立桿輪盤相連接實現(xiàn)雙向自鎖，且同一節(jié)點不受各方向橫桿的影響，通過利用鋼管支模架自鎖特性，避免傳統(tǒng)鎖緊帶來的缺陷，最大限度降低人為因素對鋼管支模架質(zhì)量的影響，且各桿之間互相獨立，避免傳統(tǒng)互鎖形式中任意橫桿松動時而引發(fā)其他桿結(jié)構(gòu)受到破壞。輪扣式鋼管支模架有效降低了斜拉桿的使用量，增強了支模架結(jié)構(gòu)的受力性能，同時，輪扣式高支模技術(shù)相較于傳統(tǒng)扣式高支模技術(shù)具有更加良好的可靠性，最大限度降低了傳統(tǒng)高支模技術(shù)失穩(wěn)的安全隱患，為高支模、大跨度及超荷載等建筑結(jié)構(gòu)安全施工提供保障，有效避免了工程支模架坍塌事故的發(fā)生。

2 工程案例

2.1 工程概況

某項目一期工程，模架支撐采用輪扣式高支模技術(shù)，總建筑面積為13765.58m2，地上七層，建筑主體為混凝土框架結(jié)構(gòu)，抗震等級為二級，建筑總高度為36mm，場地類別為三類，場地平整，其輪扣式高支模技術(shù)搭設(shè)高度為18.3m，跨度為23m×26m。本項目輪扣式高支模技術(shù)的應用，得到了各方參建單位的一致認可，且有效控制了工程的施工質(zhì)量。

2.2 現(xiàn)場施工條件

該項目現(xiàn)場施工條件已滿足設(shè)計要求，主要包括樓地面強度已滿足設(shè)計要求、樓面放線工作已完成、材料已按設(shè)計要求堆放到位、外防護腳手架高出安全防護高度和現(xiàn)場已完成技術(shù)交底工作等。

2.3 施工工藝流程

本項目利用輪扣式高支模技術(shù)，具體施工工藝流程包括前期準備工作、柱模板裝配、內(nèi)架搭建、梁板模裝配、柱模及梁模拆除。其中，柱模板的施工工藝流程包括雜物清理、定位放線、預留洞口、裝配模板、側(cè)模安裝、固定施工、質(zhì)量驗收；梁板模的施工工藝流程包括定位放線、內(nèi)架搭建、安裝底模、安裝側(cè)模、底板清理、管線鋪設(shè)、插筋、固定施工、質(zhì)量驗收。

3 高支模施工技術(shù)應用

3.1 前期準備工作

本項目輪扣式高支模技術(shù)所需材料為木膠合板、木枋、立桿、水平桿、頂托、鋼管等材料，不同類型的材料依據(jù)施工設(shè)計要求依次入場，其材料計劃見表1，并堆放至指定位置，進行覆蓋保護，對存在變形損傷的模板進行清理。模板在施工現(xiàn)場加工時在其下方墊木方，避免出現(xiàn)變形，且方便后續(xù)吊裝施工。此外，本項目輪扣式高支模技術(shù)支撐范圍從地下室至屋面主體結(jié)構(gòu)，且施工前需對相關(guān)人員進行技術(shù)交底，明確輪扣式支模架扣件、剪刀撐、掃地桿與水平桿安裝的具體要求，最底層水平桿高度為550mm，從而完成扣件式高支模施工前期準備工作。

表1 材料計劃

3.2 模板支撐施工

該工程利用輪扣式高支模體系，以某梁底板模施工為例，首先，不同層面的模板和支模架體系所需剛度和穩(wěn)定性要求不同，通過依據(jù)最不利荷載計算該體系的穩(wěn)定性，重荷載梁寬為900mm，樓板厚度為150mm，模板面板厚度為14mm，設(shè)置2根梁底立桿，支模架搭設(shè)高度為8.89m，立桿間距為600mm，支撐架步距為1200mm，并保持支模架支撐面盡可能光滑；然后，頂層、底層及中間層水平剪刀撐每4個支撐架步距設(shè)置一次，從上至下依次設(shè)置連續(xù)的縱向剪刀撐，以雙鋼管作為可調(diào)頂托支撐材料，且輪扣式支模架頂層橫桿與模板支撐點的高度為650mm；最后，對柱子模板接縫進行有效控制，滿足嚴密牢固的要求，并對周轉(zhuǎn)3次及以上的進行拋光處理。

3.3 施工質(zhì)量驗收

該項目輪扣式高支模體系施工完成后，主要從以下幾點對其施工質(zhì)量進行驗收：第一，梁底、側(cè)模均采用15mm木膠合板，以Ф48mm×3mm×1000mm鋼管作為主龍骨，采用60mm×80mm方木作為次龍骨，梁中間與底部利用Ф 12mm對拉螺栓相拉結(jié)，鋼管下方墊200mm×200mm×15mm的木板，上頂U托，梁超過4m后，依據(jù)設(shè)計要求進行起拱；第二，頂板模板設(shè)置40mm×60mm×3mm的方鋼次龍骨，間距為300mm，并根據(jù)混凝土自重與施工活荷載確定立柱間距為600mm；第三，樓梯模板以Ф48mm×3mm鋼管作為主龍骨，其間距為900mm，以60mm×80mm方木作為次龍骨，其間距為200mm。

3.4 模板拆除

在拆除模板前，先進行技術(shù)交底工作，對支模架體系整體穩(wěn)定性進行詳細檢測，清理支模架上的雜物，且對拆除區(qū)域進行全方位封閉施工，從而完成模板拆除準備工作。在混凝土強度達到設(shè)計要求后方可拆除模板，其各構(gòu)件混凝土強度要求見表2。梁模板拆除前，安轉(zhuǎn)腳板避免出現(xiàn)墜落現(xiàn)象，拆除下方不得出現(xiàn)任何人員，且拆下的模板高度大于4m采用吊運方式，避免出現(xiàn)安全事故。

表2 各構(gòu)件拆模強度要求

4 效益分析

本工程采用輪扣式鋼管支模架，不需利用扣件配件，優(yōu)化了施工工藝，有效降低了勞動力，且該體系搭設(shè)、拆除時間相較于傳統(tǒng)扣件式高支模體系節(jié)約3 倍，同時，該體系具有雙向自鎖特性，施工難度大幅下降，現(xiàn)場施工人員較易掌握該施工工藝，且不會出現(xiàn)配件丟失、損耗現(xiàn)象，提高了現(xiàn)場管理人員的工作效率。現(xiàn)階段隨著人工成本的不斷上漲，利用輪扣式高支模技術(shù)相較于傳統(tǒng)高支模技術(shù)減少成本約55%。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代建筑工程高支模技術(shù)已成為建筑結(jié)構(gòu)安全及施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，但其搭設(shè)難度較大，則需對建筑工程高支模施工技術(shù)的剛度及穩(wěn)定性安全進行嚴格把控，保證高支模技術(shù)的施工質(zhì)量及施工安全，推動高支模技術(shù)在建筑工程中的應用，節(jié)約項目建設(shè)施工材料，提高參建單位的效益。