建筑工程項目懸挑式支模架施工工藝研究

伍繼康 皮遠杰 黃旭光 王乾鴻 要承乾

懸挑式支模架施工流程較為復雜，通常為高空作業(yè)，風險系數(shù)較高，在施工作業(yè)過程中，需要根據(jù)實際情況做好施工工藝優(yōu)化，明確各個環(huán)節(jié)應當注意的施工要點。同時，要求施工人員能夠嚴格依照規(guī)范要求進行操作，以此搭建穩(wěn)定的架體支撐體系，為后續(xù)施工作業(yè)提供保障。

1 工程概況

項目占地面積約27285 m2，地上建筑面積約126400 m2。地塊內(nèi)部設十字道路，將整個地塊分割成4 個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)均設計一棟塔樓。地上結構由4 層裙樓、4 棟塔樓及連橋組成。塔樓地上9～20層，標準層層高4.5 m，結構為鋼筋混凝土框架剪力墻結構，地上結構高49.6 ～93.9 m。

若搭設落地式支模架，架體搭設過高且高寬比過大，不利于保持架體穩(wěn)定。綜合考慮后，該部分挑出結構采用型鋼懸挑腳手架方式進行施工。上述位置與該層其余結構同時施工澆筑，支模架與內(nèi)部支模架拉結形成整體。

2 材料與設備計劃

構件搭設材料主要包括鋼管和扣件，輔料包括安全網(wǎng)、腳手板、踢腳板、鐵絲等。施工作業(yè)前，依照標準要求做好所有材料的質量檢驗，經(jīng)抽樣送檢合格后，按規(guī)格和品種分類堆放，便于施工組織。

施工中使用的盤扣架均用足尺無負公差的標準型Ф48.3 × 3.2 承插型盤扣式鋼管支架搭設，局部用扣件式鋼管作為連墻。支撐架可調底座絲桿插入立桿長度不得小于150 mm，絲桿外露長度不宜大于300 mm，作為掃地桿最底層水平桿中心線高度離可調底座的底板高度不應大于550 mm。水平桿步距≤1.5 m 且雙方向拉通，并且與豎向構件采用鋼管抱箍、拉緊頂牢等方式連接。支架斜桿、剪刀撐布置嚴格按照《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程》（JGJ 231—2010）執(zhí)行，頂層、掃地桿層以及沿高度每隔4 ～6 個標準步距設水平斜桿或扣件鋼管剪刀撐。支架高寬比≤2，立桿支承面均為下層梁板或地下室底板。懸挑主梁及下?lián)螚U均采用22a 號工字鋼，聯(lián)梁均采用12 號工字鋼。

3 施工工藝技術

3.1 外挑結構支模架布置

工程施工中，外挑結構均采用盤扣式腳手架搭設，板下支撐樓板厚度為110 mm，板下立桿間距為600 mm×1200 mm，步距為1500 mm。梁下支撐主要集中于T1 的11 層、13 層、15 層及18 層，邊梁截面包括300 mm×500 mm、200 mm×500 mm、600 mm×800 mm 等規(guī)格，懸挑梁包括300 mm×800 mm、400 mm×800 mm、400 mm×600 mm 等規(guī)格。主楞采用雙鋼管，懸挑長度≤200 mm；次楞為平行梁跨，間距≤100 mm。立桿支撐結構中，立桿根數(shù)有1+1 和2+1 兩種；梁兩側立桿橫間距有900 mm和1200 mm兩種，縱距為600 mm。

板模板選用普通木模板，厚度為14 mm。拉低次楞采用木枋支撐，間距不大于200 mm。架體高度≤16 m的，在架體外側及內(nèi)部縱橫，每間隔3 跨布置豎向斜桿；架體高度＜8 m 的，在頂部設置連續(xù)水平剪刀撐；板下立桿設置定托，伸出鋼管長度不得大于200 mm，立桿頂部自由端（包括頂托高度）不得大于650 mm，如超出則需要增加縱橫向橫桿；在每根立桿底部設置200 mm×200 mm×15 mm 的墊板。對于非正交布置、斜向布置或弧形梁板立桿間距不成模數(shù)時，需要采用扣件鋼管架與盤扣架立桿用扣件連接成整體[1]。

邊梁模板有Ⅰ類梁板和Ⅱ類梁板兩種，立桿軸力均≤25 kN。在施工中均使用普通木模板，厚度為14 mm。側模次楞使用木枋豎向排布，間距不大于200 mm。側模主楞木枋順梁方向布置，采用步步緊@350 間距固定。梁底次楞用40 mm×90 mm 木方平行于梁跨方向布置，間距100 mm。梁底主楞用Ф48.3×3.6 單鋼管，垂直梁跨方向設置于梁側立桿，下設防滑扣。橫桿的掃地桿距地面高度≤350 mm，步距1.5 m，頂步步距1.0 m，模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度≤650 mm。在梁下立桿部位設置頂托，頂托伸出鋼管長度不得大于200 mm，立桿頂部自由端（包括頂托高度）不得大于650 mm，當大于650 mm 時需要增加縱橫向橫桿。對于非正交布置、斜向布置或弧形梁板立桿間距不成模數(shù)時，處理方式與板模板相同。

Ⅰ類梁板的立桿，梁跨度方向立桿縱距600 mm，橫距沿梁兩側立桿間距均分，梁兩側立桿間距600 mm，梁下不增設立桿。Ⅱ類梁板梁跨度方向立桿縱距600 mm，梁兩側立桿間距900 mm，梁下增設1 根立桿。

懸挑梁模板采用Ⅲ類梁板，模板、側楞次楞、側模主楞、梁底次楞、橫桿、剪刀撐、頂托、非正交布置及斜向布置等特殊部位的參數(shù)設計，均與Ⅰ類梁板和Ⅱ類梁板相同。立桿設計與Ⅰ類梁板相同，但是需要在梁中起拱1/1000，以與下部工字鋼抵消變形[2]。

3.2 懸挑區(qū)域支模架施工順序

支模架施工順序：下層鋼筋安裝完成—放線定位—預埋U 型環(huán)—下層混凝土澆筑—外腳手架增加高度—放線—設置懸挑工字鋼—在懸挑工字鋼上安裝成品定位樁—安裝立桿、水平桿、斜桿—安裝頂托—調整標高—鋪設主次楞—安裝模板—檢查、驗收做好記錄。

3.3 懸挑工字鋼施工

懸挑工字鋼采用22a 號工字鋼，外錨固點均設置在下層結構的梁上，內(nèi)錨固點設置在框架梁上，并滿足錨固長度≥1.25 倍懸挑長度。主梁平鋪在樓板上，用3 個U 型環(huán)錨固固定，用木楔將空隙全部填滿。根據(jù)計算結果，局部位置設置下?lián)螚U件和聯(lián)梁。

以T1 的11 層為例，板下懸挑工字鋼采用平鋪方式施工，主梁間距為600 mm，采用U 型錨固螺栓固定，螺栓直徑為20 mm。主梁外懸挑長度為2400 mm，錨固點至建筑物邊緣距離為100 mm。主梁建筑物內(nèi)錨固長度為3000 mm，梁和樓板混凝土強度等級為C30。混凝土與螺栓表面的容許粘結強度為2.5 N/mm2，錨固螺栓抗拉強度為50 N/mm2；主梁界面為22a 號工字鋼，支撐反力5.595 kN。梁下懸挑工字鋼主梁外懸挑長度1800 mm，建筑物內(nèi)錨固長度為2250 mm，工字鋼支撐反力為8.765 kN，其余參數(shù)與板下相同。

在施工過程中，需注意以下幾個方面：第1，懸挑支模架下方及外側均采用外腳手架，以便于操作；第2，懸挑結構需與主體結構同步施工，將支模架與內(nèi)部支模架拉結視為同一整體；第3，懸挑工字鋼下方支模架自搭設至混凝土澆筑完成，均需要處于未拆除狀態(tài)；第4，懸挑工字鋼外錨點必須設置在結構梁上；第5，工字鋼上部需要鋪設鋼質腳手板，在下部掛設水平防護網(wǎng)；第6，懸挑支模架的懸挑主梁最外側，需要焊接12 號工字鋼，作為踢腳板；第7，工字鋼上立桿下需要設置定型鎖扣定位樁，以起到固定作用[3]。

4 施工方法及操作要求

4.1 懸挑梁定位及錨固

在懸挑梁施工前，需要做好定距定位處理，確保懸挑梁具備足夠的錨固強度和截面抗屈曲能力。普通主梁懸挑，應當將立桿直接支撐在懸挑梁上，水平懸挑梁的縱向間距，要與上部腳手架立桿的縱向間距保持一致。通?？稍谔袅荷虾附?50 ～200 mm外徑Φ25 mm 的鋼筋，或者采用定型鎖扣，便于套入立桿，防止滑移。

錨固作業(yè)時需使用2 個（對）或以上的錨固螺栓，將型鋼懸挑梁固定端與建筑結構梁板固定在一起。用木楔將U 型螺栓與懸挑梁間隙楔緊。作業(yè)前應先在錨固處樓板上預先配置承受懸挑梁錨固端作用引起負彎矩的受力鋼筋，否則應采取支頂卸載措施。

4.2 下?lián)螚U件設置與焊接

在懸挑層下部結構施工中，應當先依照施工方案要求，精準確定下?lián)螚U件位置，做好預埋件的放線定位[4]。懸挑工字鋼安裝完成后，需要使用22a號工字鋼進行斜撐，斜撐工字鋼下部位置與預埋板件焊接，上部與懸挑工字鋼焊接。焊接作業(yè)需由專業(yè)焊工進行，確保焊縫飽滿，順直無殘渣。

4.3 模架設置及要求

模架設置需根據(jù)不同施工內(nèi)容，有針對性地做好施工優(yōu)化，確保施工質量得以有效控制。在梁模板施工中，需先確定面板和龍骨等材質、參數(shù)是否符合設計方案要求。搭設順序：先搭設滿堂支撐架，增加可調頂托，再放置主龍骨，在主龍骨上垂直放置次龍骨，最后鋪設木模板。在滿堂架外立面滿設豎向剪刀撐，中間每隔4 排立桿設置連續(xù)豎向剪刀撐，鋼管剪刀撐與地面傾角控制在45°～60°，螺栓擰緊扭力矩控制在40 ～65 N·m。立桿接頭滿套進入套管內(nèi)，套管深度不小于100 cm，比如采用對接扣件連接，需將同一布距內(nèi)接頭率控制在50%以內(nèi)，相鄰的立桿接頭需錯開。在梁模跨中位置鉆直徑為30 cm 的小孔，及時將微細垃圾清理到位。在高度大于600 mm 的梁一側，預留側模，在鋼筋綁扎結束后再進行封閉。依照梁跨度L 進行取拱，在L ＜4 m 不考慮起拱，4 m ≤L ＜12 m 時按跨度2‰起拱，L ≥12 m 時按跨度3‰起拱，懸挑構件按跨度4‰起拱[5]。作業(yè)完成后需進行標高和拼縫檢查，確保施工質量達到設計要求。空調板、衛(wèi)生間等部位的梁需采用支吊模方式進行處理。

板模板施工作業(yè)前，需先復核板底標高與軸線位置，利用基準線做好軸線和標高調整。依照立桿定位線搭設支模架，且隨同搭設剪刀撐。模板安裝采用整張鋪設、局部拼補方式進行，將接縫設置在木枋上。在作業(yè)完成后，需使用水準儀校核板底模板標高和平整度[6]。在混凝土澆筑作業(yè)前，需由技術人員完成支架驗收，并確保符合專項施工方案后，再進行澆筑作業(yè)。本工程項目施工中，采用分段分層連續(xù)澆筑方式作業(yè)，混凝土自由傾落高度不得超過2 m，使用插入式振搗器進行振搗，注意澆筑方向的對稱性，避免出現(xiàn)高支架受不對稱荷載，導致架體出現(xiàn)質量問題。

4.4 模板拆除作業(yè)要點

模板拆除作業(yè)前，需先進行拆模試件強度檢測，確保強度達到設計或規(guī)范要求后，再依照側面模板、承重模板順序進行拆除，并保留支撐體系。梁底模拆除應先從跨中開始下調承重架，下調高度為300 ～500 mm，之后向兩端逐步下調，梁底模支柱拆除方式相同。在具體拆除作業(yè)時，需先用鋼楔將模板輕輕撬動，或是用木錘輕擊，避免出現(xiàn)猛擊亂撬現(xiàn)象。拆除時應當先拆除支撐，然后使用小撬棍在兩側面中點將模殼撬起。拆下后由人工托扶放在地上，避免出現(xiàn)自由墜落地面的情況[7]。工字鋼層拆除需在最后進行，拆除完成后的模板堆碼整齊，堆放高度不得超過2 m。滿堂架禁止采取整體落架方式拆除，且操作面距離模板高度不得超過2 m。在拆除墻模板時，需先拆除墻兩邊的接縫窄條模板，再拆除背楞和穿墻螺栓，最后依次拆除墻中心模板。對于整體拼裝的模板，應當先拆除穿墻螺栓，然后敲擊大模板上部，與墻體脫離后，使用撬棍撬起邊肋位置，直至全部脫離墻體，最后使用塔吊將拆除后的模板吊運至指定位置。

5 施工過程管理及監(jiān)測監(jiān)控的措施

5.1 施工過程管理要點

懸挑式支模架施工過程中，為確保施工質量得到有效控制，應當做好如下方面管理工作：在施工作業(yè)前，要做好材料管理和交底管理，所選施工材料質量應當滿足方案設計及相關規(guī)程要求，做好模板支架搭設所用鋼管、扣件等材料的抽樣檢測，由項目技術負責人做好技術交底和安全交底。在施工作業(yè)過程中，要注意豎向結構隱蔽工程質量控制，模板支架搭設經(jīng)相關部門驗收后，才能夠進行砼澆筑作業(yè)。

在砼澆筑過程中，嚴格控制堆載現(xiàn)象，避免出現(xiàn)上部荷載集中化現(xiàn)象。拆模作業(yè)需在接到拆模通知書后進行，不得出現(xiàn)私自拆除任何構件的現(xiàn)象。嚴格落實質量管理措施，做好班組自檢、互檢及交接檢，確保模板安裝質量達到要求，將質量問題控制在萌芽狀態(tài)。在混凝土澆筑作業(yè)中，應當由2 ～3 人看模，在模板出現(xiàn)位移時，應當及時采取有效的加固支撐措施，確保模板穩(wěn)定性。

5.2 監(jiān)測監(jiān)控措施

為確保施工質量和施工安全得以有效控制，應當在支模架邊梁及懸挑梁合適位置布置觀測點，對搭設偏差進行精準觀測，如表1 所示。

6 結語

懸挑式支模架能夠有效提升項目施工效率。在工藝流程中，應當做好安全生產(chǎn)教育和技術培訓，確保施工人員能夠嚴格依照規(guī)范要求操作，在確保整體施工質量前提下，盡量提升施工效率。