高層施工模板支護(hù)的注意事項(xiàng)

高兆凱 / 武漢市天時(shí)建筑工程有限公司

高層施工模板支護(hù)的注意事項(xiàng)

高兆凱 / 武漢市天時(shí)建筑工程有限公司

高空平臺(tái)的搭建工作對(duì)于高層作業(yè)來說是非常關(guān)鍵的，在這種作業(yè)中常用到一種叫做快速施工的技術(shù)，使用一體形成的混凝土材料作為支撐模板，優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省了成本，提升了工作效率，對(duì)于設(shè)備的依賴性也大大減輕，本文將詳細(xì)分析此項(xiàng)技術(shù)，并且找出高層施工模板支護(hù)中的難點(diǎn)及注意事項(xiàng)。

高層施工；模板支護(hù)；平臺(tái)搭建

1.高層施工模板支護(hù)基本情況

高層施工基本概況

在工程施工設(shè)計(jì)支護(hù)模板時(shí)，一方面需要考慮到其總體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及牢固程度，另一方面也要滿足工業(yè)上的原則，所以如今對(duì)于高層模板設(shè)計(jì)的要求越來越高，在高層施工時(shí)架設(shè)一個(gè)平臺(tái)是很常用到的方法，既保證了施工過程的安全可靠，又可以將負(fù)責(zé)的工程作業(yè)變得清晰且可操作性增強(qiáng)。

高層模板支護(hù)發(fā)展概況

由于原先的技術(shù)條件對(duì)于高層施工作業(yè)的限制，早期的模板支護(hù)工作采用的是落后的落地式支撐法，如整體腳手架與站地井架法。整體腳手架是原先使用最為廣泛的支護(hù)方法，工程采用的是搭設(shè)高支護(hù)腳手架直至地面，如廣州的保仁大廈采用的腳手架跨度達(dá)到17m，該方法的布置雖然算靈活，但是當(dāng)高度達(dá)到一定程度時(shí)，就降低了腳手架的整體穩(wěn)定性，風(fēng)險(xiǎn)變大，使得當(dāng)時(shí)的工期也會(huì)延長(zhǎng)，造成需要耗費(fèi)大量人力物力的現(xiàn)象。

以及站地井架是由整體腳手架優(yōu)化而來的施工方法，這種方法是采用鋼材料代替一部分支架，優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省了材料與加快了工期，但是固有的缺陷還是沒有解除，如果鋼絲繩提供的防屈伸力不足就會(huì)使架構(gòu)整體發(fā)生坍塌。

2.模板支護(hù)方案設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)分析

在施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開始前，項(xiàng)目工程師需要關(guān)注施工樓層的抗震能力，這關(guān)乎于所建支護(hù)平臺(tái)是否足夠穩(wěn)定，施工情況若在六層以上的樓層，在資金作為保證的基礎(chǔ)上需要增加抗震墻的修筑，使得建筑的抗震效果增強(qiáng)。應(yīng)對(duì)架構(gòu)結(jié)構(gòu)會(huì)涉及以下幾點(diǎn)計(jì)算：

2.1 支護(hù)模板的承受外力與內(nèi)力計(jì)算

對(duì)于支撐的模板來說，會(huì)受到外部與內(nèi)部承受力的影響，外力取決于不同的施工要求與規(guī)定，取各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的荷載準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算：準(zhǔn)組合的設(shè)計(jì)值=恒定載重+可變載重*可變荷載準(zhǔn)系數(shù)，當(dāng)支護(hù)模板受到的外力比較大的時(shí)候，如果不考慮到荷載準(zhǔn)量，則會(huì)對(duì)整體的計(jì)算產(chǎn)生較大影響。

平臺(tái)的內(nèi)力計(jì)算包括了作用于同一位置的兩個(gè)距離很近、相等但是方向相反的力，垂直于平臺(tái)橫截面的偶合力矩，以及會(huì)使物體發(fā)生扭動(dòng)的扭轉(zhuǎn)力，由于結(jié)構(gòu)中存在的鋼筋混泥土基礎(chǔ)，使得在理論上計(jì)算出的結(jié)果要小于實(shí)際中的疲勞度，所以項(xiàng)目工程師在涉及內(nèi)力計(jì)算式要適當(dāng)?shù)奶砑涌蹨p系數(shù)，系數(shù)的選取取決于混凝土的密度，正常范圍處于0.6～0.8。除此之外，支護(hù)平臺(tái)施工涉及的結(jié)構(gòu)力學(xué)分為靜止力與動(dòng)態(tài)力兩方面，分析力過后還要考慮到實(shí)際情況中發(fā)生的膨脹或者變形這類分析。

2.2 平臺(tái)所需結(jié)構(gòu)計(jì)算

支撐模板中的各個(gè)構(gòu)建其實(shí)都是單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)體，可以通過參考支護(hù)平臺(tái)中的荷載準(zhǔn)與工程手冊(cè)中的估算方法，可以初步的估算出模板平臺(tái)某個(gè)構(gòu)件的橫截面積，以及平臺(tái)承受的疲勞度，這些數(shù)據(jù)都可以通過計(jì)算機(jī)建模并算出結(jié)果，值得注意的是，這只是計(jì)算機(jī)得出的數(shù)據(jù)，不代表正式施工時(shí)的實(shí)際數(shù)據(jù)，一般來說計(jì)算機(jī)計(jì)算出的疲勞度系數(shù)會(huì)小于模板支撐結(jié)構(gòu)實(shí)際中使用的強(qiáng)度，抗震墻的抗震數(shù)值也偏小的，這是由于計(jì)算機(jī)默認(rèn)使用矩形的界面而不是實(shí)際中的Y型截面，所以在涉及抗震墻時(shí)應(yīng)該適度放大疲勞度的系數(shù)，使得支護(hù)模板安全性提升。

3.施工過程分析與控制方案

3.1 不同的支模方法分析

支模方法的不同會(huì)直接影響到安裝方案的實(shí)施，近年來施工中的機(jī)械水平提升很大，針對(duì)高層施工平臺(tái)采用鋼筋架構(gòu)的材料來說，重量和體積會(huì)比較大，安裝方案有吊裝法，滑動(dòng)移步法和頂升法等。應(yīng)該按照工程的實(shí)際情況來選擇安裝的方案，既要節(jié)省資源又要保證安全性。

3.1.1 吊裝法分析。

吊裝法指的是先將結(jié)構(gòu)的連接和支柱在地面上拼接完畢，再使用大型的起重機(jī)械將其懸吊至計(jì)劃位置并且固定，一般需要多架起重機(jī)械同時(shí)吊裝，比較適用于地面開闊的位置，并且地基的承受力要具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度能承擔(dān)建筑與起重機(jī)的重量。在吊裝過程中，要保證的是每家起重機(jī)起吊的的速度一致，以確保受力均勻，否則會(huì)影響到總體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

吊裝法的優(yōu)點(diǎn)即減少了高空作業(yè)量，減少了支架的使用，并且大大降低了人力縮短了工期，并且在后期拆除支護(hù)模板會(huì)比較簡(jiǎn)單。

3.1.2 高空支架法。

高空支架法與傳統(tǒng)的高層施工模板支護(hù)是較為相似的辦法，與在地面拼接不同，高空法是直接在高空拼接架構(gòu)，將零件拼接成完成的整體，是最為原始但是技術(shù)已經(jīng)非常熟練的方法，不需要多臺(tái)大型起重機(jī)配合，這樣的方法適用于起吊能力弱的地區(qū)，也配合了大部分地區(qū)的施工情況，但是缺點(diǎn)是高空需要搭建的支架多，就直接增加了施工成本，質(zhì)量也是難以把控的一方面。

高空支架細(xì)分為全支架與懸支架，全支架就是指要將建筑搭設(shè)大范圍的腳手架，在拼接過程中將支架強(qiáng)度與剛度要驗(yàn)算精密，在施工后期對(duì)腳手架結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除時(shí)，也要嚴(yán)格按照工程的要求來進(jìn)行拆除。

3.2 設(shè)計(jì)模板支護(hù)方案

3.2.1 采用吊裝法安裝。

吊裝法要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)吊裝能力，現(xiàn)在地面上將大體架構(gòu)拼接起來，并且測(cè)量各個(gè)位置的力是否能達(dá)到承重標(biāo)準(zhǔn)，將架構(gòu)連接處進(jìn)行焊接，最后將整體平臺(tái)吊裝至高層建筑上。

3.2.2 采用整體法進(jìn)行安裝。

整體法與吊裝法不停在于，施工前不拆除頂板支架并且不需要加密工作，在梁柱外側(cè)的合適位置要布置若干千斤頂起到液壓保護(hù)作用，以防過重導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，總體目的是減輕建筑與地基的承重。

3.3 模板支護(hù)方案比較與確定

根據(jù)工程的具體情況分析，在模板平臺(tái)的工程搭建到結(jié)束這段時(shí)間，最重要的就是平臺(tái)的安裝與拆除兩個(gè)方面。方案選擇時(shí)，要從建設(shè)平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)性、便捷性及質(zhì)量安全性三方面著手，比較權(quán)重選出最優(yōu)方案。

表1 多指標(biāo)下權(quán)重比較

經(jīng)過分析，可以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案吊裝法，優(yōu)點(diǎn)在于在地面環(huán)境拼裝，工程量較少，充分利用了大型起重機(jī)械，縮短了工期；缺點(diǎn)是高空的拼裝風(fēng)險(xiǎn)較高，需要確保節(jié)點(diǎn)的吻合性，后期拆除比較苦難。第二個(gè)方案整體法，優(yōu)點(diǎn)在于減少了鋼管支架與大型機(jī)械的使用量，節(jié)約了資源，后期拆卸比較簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是布置時(shí)的吊點(diǎn)需要經(jīng)過大量計(jì)算，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力差距過大產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全性問題。

4.結(jié)論

本文分析了近年來高層施工模板支護(hù)的發(fā)展?fàn)顩r及多年發(fā)展來的方法選擇，模板支護(hù)對(duì)于整體建筑工程來說，是前期準(zhǔn)備工作尤為重要的一步，若是模板搭建不到位，會(huì)造成多種隱患。平臺(tái)的拆除期也是需要提前考慮的問題，在搭建平臺(tái)時(shí)搭建的類型選擇就會(huì)影響到后期拆除的問題，所以需要精密計(jì)算平臺(tái)搭建時(shí)的受力性能，避免后期拆除時(shí)的坍塌問題。

[1]曹勇.懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工技術(shù)研究[D].東南大學(xué)，2014,26(4):25-28.

[2]高雷雷.鋼結(jié)構(gòu)液壓整體提升施工技術(shù)[J].山西建筑，2013,38(2):39-40.