建筑工程中高支模施工工藝與優化措施

文／于金 山東黃金集團建設工程有限公司 山東濟南 250000

引言：

在開展大跨度、重荷載且結構設計復雜的建筑項目施工時，高支模技術的運用頻率越來越高，這項技術在保障施工過程的安全性及工程質量上起到了很大的作用。這里所說的高支模工程，是指建造的模板支撐系統的高度達到或超過8 米，或者橫跨距離達到或超過18 米，或者施工負載總量達到或超過15 千牛頓每平方米，或者集中線性負載達到或超過20 千牛頓每米。與其它施工技術相比，高支模的應用難度和風險都相對較大，因此在技術施工的初期階段，施工方需要針對具體的工程特點進行專業的設計與規劃，并在技術施工過程中進行嚴格監管，以確保施工安全。高支模施工技術盡管能夠用于高空間、大跨度的建筑施工，但鑒于它在建筑工程中屬于風險最大的作業之一，直接關系到工程進度和質量，因此必須按照高支模施工的標準來科學施工，同時考慮到高支模的特殊性，必須制定并實施有效的技術措施。

1.高支模施工工藝解析

1.1 高支模施工工藝特征

在建筑工程施工中，利用高支模技術時，必須要借助特定的模板支撐體系，這樣才能讓該技術得以正常發揮作用。支架的穩定性直接影響到后續建筑的裝飾裝修和安裝作業的順利進行，也直接關系到混凝土澆筑作業的效果，進而與施工的最終質量緊密相連。作為一個應用面廣、靈活度高的施工技術，高支模在施工過程中允許工人根據工程具體情況和需求進行相應的拆裝。而且，由于其技術難度較大，在技術準備階段往往需要較大的投入。傳統的腳手架系統在某些特定的情況下不能滿足高空作業的要求，而高支模技術的運用恰好解決了這一問題[1]。盡管使用高支模技術使施工難度有所增加，但合理運用此技術能夠滿足更多高難度的高空作業需求。目前，隨著國內超高層建筑數量的增多，高支模技術的應用范圍也在不斷拓寬，它已經成為了超高層建筑施工中不可或缺的支撐系統。高支模技術所用的模板材料，符合建筑行業發展中提出的環保要求，可以進行重復利用，展現出了理想的節能環保效果。對施工單位來說，在采用高支模技術的過程中，不僅要清楚地認識到該技術的優勢，還要充分了解其技術特性，并實施全程的管理與控制，以確保施工活動達到建筑工程施工的各項標準要求。

1.2 采用高支模施工技術的意義

我國城市建設的加速發展，帶動了建筑項目需求量的增加。城市人口的不斷擴張和人均占地面積的逐年減少，都昭示著要尋求更多建筑空間以滿足商業和辦公的空間需求，這直接促進了城市高層建筑數量的增長進度。高層建筑不僅解決了居住和使用空間的問題，同時也成為了城市形象與建筑施工技術實力的體現。同時，建筑行業面臨的是越來越多的高、大、復雜的高層建筑施工挑戰[2]。自20 世紀90 年代起，我國已經引入了承插式、碗扣式等多樣化腳手架技術。隨著建筑物高度的不斷攀升，搭設跨度的不斷擴大，施工技術也在持續進步中。高支模板技術的運用大幅降低了材料成本，并有效地控制了施工成本。但根據高支模板施工技術的標準，必須是整體結構和建筑物高度滿足一定標準和要求，才能將其投入使用。比如，建筑物的高度、周邊建筑物的間距、模板的承載力等都是需要考慮的關鍵指標。通過制訂出一個有效的施工計劃和更加合理的高支撐模板方案，可以提高施工的安全性，同時提升建筑項目的質量和施工效率。盡管如此，由于技術復雜性，高支模板技術在應用過程中仍舊存在著一定的安全風險。

2.高支模施工工藝準備工作

2.1 建筑材料準備

在開展高支模施工項目之前，工程所需的建筑材料必須要準備到位，這些材料主要包括鋼筋、混凝土、木材、鋁板等。在整個施工過程中，必須根據工程的具體情況對不同材料進行仔細分類管理，確認所選材料不會對工程的綜合性能產生負面影響。在鋼筋的使用上，應當采取合理的截面設計方法來配置鋼筋結構，以便使結構設計更為簡潔，同時減輕設計階段的工作量。施工人員在日常工作中需要選擇合適的連接節點，并根據鋼筋工程的具體需求購買合適的材料。做好建筑材料的準備工作是非常關鍵的，它能夠極大地減少施工過程中事故的發生概率。在材料的選擇上，必須加大重視力度，應當選擇那些性能優良且成本效益較高的材料，這樣不僅可以提升工程的整體質量，還能確保工程經濟性。

2.2 參數設計環節

在高支模施工籌備階段，要對每一個工藝的參數進行精確的設計，讓選用的模板結構能夠達到施工的強度標準。管理團隊還需加強施工工藝流程的控制，確保其與施工手冊的規定保持一致性。根據不同地域的建筑材料特性和結構需求，應用模擬技術對施工每個環節進行預演，確保模板設計滿足規定的各項性能標準。在結構參數的設計過程中，設計人員需要重點考量結構在承受載荷時的強度是否符合規范，通過選擇合適的支撐材料，可以顯著提高工程整體的安全系數，防止工程實施中出現安全風險[3]。設計人員通常會使用三維模型作為設計基礎，對高支模結構進行建模分析，確保其整體強度在安全范疇內。普遍采用的方法是使用沙盤模型來模擬整個高支模施工的過程，這樣做不僅可以縮減工程預算，還能提升工程設計的效率。施工單位通過對沙盤模型的分析，能夠及時發現并糾正施工過程中的問題，防止潛在的安全風險，現階段施工單位可以利用BIM 技術進行施工過程的仿真推演，并結合虛擬沙盤模擬技術，能有效降低建設成本。

3.建筑工程中高支模主要的施工工藝

3.1 模板定位

高支模模板的定位首先要確立精準的控制網，控制網的建立以樓面主軸線為基礎，沿垂直和水平方向布設，保證模板定位的基準點精確無誤。在混凝土底板或頂板澆筑完成并且達到了一定的硬度，具體表現為手按壓其表面時不會留下痕跡，強度達到或超過1.2 兆帕時，施工人員才可以登上進行后續的工序。此時，首項任務是進行軸線的投測，這包括利用樓層的主要軸線作為參考，建立并測量控制線。以這些控制線為基準，依次展開各個細節軸線的布置，并在軸線的基礎上標定出具體構件的尺寸和位置，這樣可以確保后續模板的準確安裝與校準。在模板被拆除后，人員需要在樓層標出500 毫米高度的控制線，并利用這一標記直接將板底的控制線延伸至墻面和柱子上，以確保結構各部分的精確對位。除了模板自身的定位，還需要注意與現場其他施工活動如支撐系統、混凝土澆筑等進行協調，避免在施工過程中因交叉干擾造成的定位誤差。

3.2 模板的安裝搭設

在施工前須確保模板系統的風荷載、混凝土澆筑力等影響因素設計方案滿足建筑工程的靜動載荷要求，施工單位應遵循標準化、模塊化原則，精確測繪并劃分施工區域，依據設計圖紙進行部件的精準拼裝[4]。支架立柱、橫梁、斜撐等主體結構需嚴格按照力學原理和施工圖設定位置，確保模板系統的整體穩定性與水平調整功能。錨固件、連接件的選擇與應用需考慮承載能力和適應性，以滿足不同環境條件下的安全性要求。模板面板的垂直度、平整度直接影響最終混凝土結構的質量，故現場施工人員必須使用精密儀器進行復核、調整。在模板安裝完成后，對整體支模結構進行荷載測試，以驗證其承載性和剛度是否達到設計預期，確保在后續的混凝土澆筑過程中，模板系統能夠有效承受來自新澆筑混凝土的壓力與振動。

3.3 外框架梁柱施工

進行梁柱的外框施工作業是整個高支模施工中比較困難的一個步驟，它決定了整個工程的施工質量需要施工單位有足夠的重視，由于在常規施工作業中梁柱通常集中分布在較為狹窄的空間內，使施工難度加大。施工人員必須嚴格遵循既定的作業流程，確保各項工序的精準執行。在澆筑梁的混凝土時，應不斷監測梁柱的確切位置，若發現明顯偏移，就需對梁柱與支點之間的結構進行綜合加固處理。框架及立柱裝置就緒之后，技術人員還需要針對實際施工環境，調整支撐橫梁下方的水平拉桿，移至主體結構兩側相應位置。在整個施工過程中，還應確保腳手架與樓層梁柱保持水平對齊，這一點對于確保節點連接的質量至關重要。

3.4 混凝土澆筑施工

首先，在混凝土施工之前，要針對作業要求科學配制混凝土材料，保證其品質滿足工程的施工標準；其次，澆筑前必須對模板的承重能力做出準確的分析，并安排專門技術人員檢驗支架的承載力，并將檢查數據細致記錄。若在檢查中發現模板出現任何松動情況，需立刻中止檢測及時處理，并在問題解決并復查合格后方可開始澆筑作業。施工時根據結構特性及現場實際狀況，選擇用泵送方式施工高支模板混凝土。澆筑分為兩階段，先在梁底部安裝模板增強結構的穩定性，在梁底澆筑混凝土后再進行梁板綁扎工作，并對模板支撐進行加強處理。當混凝土強度達到預期的75%時，在梁面板處澆筑混凝土應緩慢進行。對于較高的高支模板層，建議從中部向兩側逐漸進行澆筑，優先澆筑梁內區，其次是板底區，隨后在增加混凝土坡度的情況下，繼續完成其他區域的澆筑。澆筑混凝土時，應當在梁體和板段同步進行，采用層次分明的方式，由中心向外側進行，每一層的厚度控制在40 厘米以內。在澆筑過程中，施工單位需安排專人定時檢查支架穩定性，一旦發現任何松動或沉降現象，應立即暫停工作，查明原因后進行相應處理。同時，需確保澆筑時不損害頂板的混凝土結構，避免在排料口堆積過多的物料[5]。

3.5 設置高支模立桿與加固

為保證高支模豎柱的施工過程能夠順利，施工前應對豎柱進行適當的安裝與加固作業，施工中要對豎向結構的穩定性須給予充分重視，不然任何疏忽均可能危及整個支撐系統的安全性。支柱的中間或上部位置的選擇，應依據所需控制的豎柱間距來決定。考慮到支柱在軸向承力上會因高度的變化而不同，因此推薦采用由上至下逐漸增大的步距配置，以此確保施工階段的整體穩定。在施工作業中，支撐模板的間距宜控制在1.5 米內，而對于承受較大力量的梁底立桿，應根據施工要求適時增設雙立桿，且隨著柱間距的擴大，應增加橫向的雙向立桿，以此提高立桿的雙向剛性及承載力。在高支模的兩側及中心部位，每隔五排橫桿，應設置橫向剪力支撐，確保橫梁在結構上發揮預定功能。隨著施工進度的推進和支架承載層級的提升，施工現場的質量監督員需對支撐系統進行周期性檢測，對檢測數據進行記錄，確保豎向高度偏差在±15.0 毫米范圍內。如檢測出質量問題，須立即上報項目經理。完成上述流程后，方可開始支架的安裝工作，并在技術交底完成后展開施工活動。例如，豎向距橫梁的垂直偏差需符合施工質量標準；控制端的連接件要錯開并固定于不同框架內；安裝扣件時，應向內處理，以避免雨水對穩定性的不利影響；嚴禁混用外徑51.0 毫米與外徑48.0 毫米的鋼管，如果發現安裝中有變形的鋼管應立即剔除掉。

3.6 模板支撐架拆除

施工期間保障工作人員人身安全的關鍵點在于，只有在混凝土強度滿足設計要求后，才可以開始拆卸支架。支架拆除前，項目負責人、技術負責人及施工人員需共同對照相應標準的養護試件進行強度測試，確認無誤后才能進行拆卸作業。在模板的拆除過程中，需嚴格遵循設計規范，若沒有特殊設計要求，則按照“先裝后拆，后裝先拆”的順序進行。拆模作業中嚴禁采取粗暴方式，應細致處理模板，將其轉移到指定區域，且在拆除完成后及時進行清理，以便順利開展后續施工。如在拆模期間遇到任何可能影響混凝土外表質量或結構安全的問題，應立刻中止拆模作業，并報告給施工單位，待制定出確切的施工方案后才可繼續。拆除支撐系統時也要按照先裝后拆，后裝先拆的原則，且按照自上而下的順序來進行操作，嚴禁在工地內兩個樓層同時進行拆除活動。同時，工人在拆除零件后不得將其隨意拋至地面，而應通過起重設備將其降至地面，并按類別妥善存放。另外，工作區內應設置明顯的安全警告標志，并由專業安全員進行定期檢查，確保整個施工過程都安全且沒有隱患。

4.建筑工程中高支模施工的優化措施

4.1 合理選用設計方案

施工設計方案作為建設項目的核心依據，對整個項目的實施起到了決定性的作用。為了發揮高支模施工技術的最大效能，保障項目施工能順利推進是必不可少的前提條件。因此，在施工作業開始之前，優先明確一個切實可行的設計方案是至關重要的，這是高支模技術得以有效應用的基礎。在規劃設計方案時，必須全面評估方案是否嚴格遵循相關安全規范，是否滿足既定的質量標準，并且要確保方案的選取符合生態文明建設的相關要求。綜合上述各方面的合規性，才能夠做出最恰當的方案選擇。

4.2 科學選擇及管理材料

科學合理地選材，不僅能夠確保高支模結構的穩定性和安全性，同時也能夠提升施工效率與經濟性。在支模系統的構成材料選用上，需優先考慮其力學性能、穩定性以及與工程具體條件的適應性，讓材料性質能夠滿足高支模所承受的荷載要求及工作環境的復雜性。針對材料管理，施工單位應建立一套嚴格的材料管理制度，對進場的材料進行全面的質量控制與跟蹤記錄，以便在施工中快速響應材料使用的實際情況。對于支模材料的儲存與保養也要有明確規范，以降低因存儲不當導致的材料性能退化，而且還要重視施工過程中材料的實時監控與材料抽樣檢查等工作，這樣才能讓施工團隊及時發現材料隱藏的缺陷，并提前進行風險預防，保障工程質量和施工安全。

4.3 改進支撐體系

在現代化的建筑工程施工中，高支模的支撐體系改進需從力學性能與系統可靠性兩大維度入手，采用先進的計算模型與仿真技術，精確預測支撐結構在各種荷載作用下的響應情況，實現結構設計的最優化。在材質選擇上，輕質高強的新型材料能夠有效降低支撐結構自重，同時提高承載力和抗震性能。此外支撐體系的連接節點設計也非常重要，需保證節點具有足夠的剛度與強度，以避免在施工荷載作用下出現連接失效。支撐體系的布局應當遵循模塊化與標準化原則，便于快速組裝與拆卸提升施工效率。

4.4 提高高支模安裝作業的精確度

高支模體系的安裝隊伍需要對各類施工材質有充分的認識，嚴格遵守施工規程，并嚴密按照設計方案來進行裝配作業，任何連接點的誤差都是不允許的。在不同材質的連接環節，對裝配的準確性要有嚴格把控，避免產生明顯的裂紋或連接松動等質量問題。這就對技術交底的工作提出了更高的標準，要求在高支模的安裝各環節上做到技術要領的具體落實，確保施工人員獲得準確的技術指導，并且將設計意圖無誤地轉化為現場施工的具體操作，杜絕因錯誤理解設計細節或者參數，而引發施工的潛在安全風險。

4.5 對施工技術進行不斷改進

綜合運用信息化管理與模擬技術等現代施工理念，能夠優化施工方案，減少現場作業的不確定性。利用智能化施工系統，實現對工程進度的實時監控，及時調整施工策略，確保支模系統的穩定性和工程質量。在材料技術方面，選用強度更高、穩定性更好的新型支撐材料，如高性能鋼材或復合材料，可以顯著提高支模的承載能力和耐久性。并且要不斷強化施工人員的專業培訓力度，提高其對先進施工技術的理解與應用能力，確保施工過程中能夠準確無誤地執行設計意圖。通過這些措施，可以有效控制工程風險，提高施工安全性，實現高支模施工技術的持續改進與創新。

結語：

綜上所述，高支模施工作為建筑工程的關鍵環節，其施工工藝和優化措施的研究具有重要意義。通過對高支模豎柱安裝精度和穩定性的控制、施工材料的科學選擇與管理、支撐體系的改進以及施工技術的持續創新，不僅提升了結構安全性，而且增進了工程效率。隨著技術的進步，這些優化措施將進一步促進建筑工程領域的發展，尤其是在提高施工質量和效率方面發揮顯著作用。