某裝配式建筑的臨時支撐體系考慮因素分析★

徐燕君 俞章林

(1.義烏工商職業技術學院，浙江 義烏 322000； 2.晟元集團義烏分公司，浙江 義烏 322000)

0 引言

近幾年，國家和地方政府都在積極推廣裝配式建筑，其原因在于裝配式建筑所具備的優勢：設計標準化，生產工業化，施工裝配化，裝修一體化，管理信息化。與現澆結構的施工過程不同，裝配式建筑將工廠生產成型的預制構件運輸到項目現場，進行裝配施工，不僅可以節省現場的模板搭架作業量，同時節約了現場施工所需的時間。在裝配式建筑的施工過程中，臨時支撐體系為水平預制構件提供支承系統，同時調節標高；并為豎向預制構件幫助調節構件的垂直度，確保構件裝配的質量，因此是裝配式建筑施工過程中不可或缺的輔助配件。

現澆施工過程中較常采用的支撐體系有：扣件式鋼管腳手架、插銷式腳手架、碗扣式腳手架、門式腳手架(或作鷹架)、鋼支柱和鋁合金支柱[1]等，這些支撐體系配合木模板、鋼模板、鋁合金模板和塑料模板等，為墻、梁、柱、樓板等現澆結構提供所需的支承力。目前的裝配式建筑雖只需要為拆分設計并在工廠生產加工的預制構件提供必要的水平和豎向支撐，但仍有不少主體部分需要在施工現場現澆完成，所以如何考慮采用合適的模板支撐體系，以高效、經濟、快速地完成現場裝配施工，是裝配式建筑需要解決的問題。

本文以某裝配式建筑為例，分析其施工過程中采用的支撐體系所考慮的因素，并結合設計、生產、施工等環節進行探討，進而提出在各個環節中對臨時支撐的改進措施。

1 項目概況

某裝配式建筑為商務辦公共兩棟綜合樓，地下2層，地上9層，其中1層～3層為商鋪及餐飲區，4層～9層為辦公區，總建筑面積34 585.77 m2，地上建筑面積23 498.33 m2，建筑高度為34.80 m，設計使用年限為50年，抗震等級為三級，兩棟樓的建筑結構分別為框架結構和少墻框架結構形式。

本工程的預制構件包括梁、樓板和樓梯，從2層以上開始，但不包括屋頂。其中2層～4層的梁板預制構件的混凝土標號為C35，5層及以上樓層為C30，預制樓梯混凝土標號均為C30，預制梁采用矩形截面，兩端留置預留槽，其寬度和高度滿足規范JGJ 1—2014裝配式混凝土結構技術規程[2]的要求，鍵槽內放置U型鋼筋；樓板采用60 mm預制加80 mm現澆而成的疊合板，靠近梁側的邊緣留置10 cm長的鋼筋。另外，預制構件設計說明中對構件生產要求、預埋件埋設要求、運輸要求、現場吊裝和套筒灌漿等施工要求都提出了明確規定。

本工程采用現澆方式的主體結構包括：地下室2層的主體結構，所有的柱子；地上1層的梁和樓板，屋頂樓蓋；少墻框架結構樓宇的所有剪力墻；2層以上有防水要求的樓板和毗鄰的部分梁等。除現澆的剪力墻外，其他外墻和內墻采用實心磚、多孔磚和砌塊等進行砌筑。

2 裝配式建筑的臨時支撐采用情況

鋼筋混凝土裝配式項目在當地還處于起步階段，因此工程項目部在組織人員去鄰近地區對裝配式項目施工進行實地考察和學習后，結合項目自身的特點和情況決定采用直插盤銷式鋼管腳手架的臨時支撐體系，預制梁和預制樓板吊裝后擱置于腳手架頂部U型托的木梁上，不再鋪設完整的木模板；而現澆部分則采用直插盤銷式鋼管腳手架加木梁和膠合板的模板支撐體系。由于外墻采用砌體砌筑、柱子現澆，因此外圍仍搭設了扣件式鋼管腳手架作為外架。

2.1 優點

盤銷式腳手架是住建部于2017年力推的十項新技術[3]中模板腳手架技術中的銷鍵型鋼管腳手架的一種，因其橫桿長度固定(1.2 m,0.9 m,0.6 m等幾個規格)，桿件長短統一，便于區分和管理；橫桿和立桿采用輪扣連接，可以迅速完成拆搭支架的工作，效率很高，在用于同一水平面的現澆樓面模板支架搭設上具有明顯的優勢。另外，立桿上受力較為均衡，于同一輪扣處統一受力，結構合理、穩定性好。

在該裝配式項目中，由于每一層都有不少現澆施工作業，尤其是1層～4層的主體結構部分，所以在現澆部分中，直插盤銷式腳手架對于樓面模板的支承起了很好的架設作用。

2.2 缺點

由于裝配式建筑的水平預制構件不需要搭設模板，只需要支撐體系，因此滿堂搭設的鋼管腳手架的弊端也非常明顯。底部的橫桿密集，施工通行不便；調節預制梁和樓板的U型托的標高時，需要爬到架體上部旋轉U型托；為了確定預制構件的放置點和標高，仍采用搭設一部分定位模板的方式，加大了模板的工作量。

3 裝配式建筑的臨時支撐考慮因素

該裝配式建筑項目之所以采用以直插盤銷式腳手架作為臨時支撐體系，其原因有如下幾方面。

3.1 結構形式和預制構件因素

該項目為框架結構和少墻框架結構，因此其適用于預制的構件主要有柱、梁、樓板、樓梯等，剪力墻很少，而柱在設計階段即采用了現澆的做法，預制樓梯梯段由現澆完成的梯梁來承受重力，因此該裝配式建筑的預制構件的臨時支撐體系主要集中于水平預制構件的豎向支撐。

3.2 項目用途及設計特點

該項目為商務辦公綜合大樓，除設備設施專用面積以外，2層和3層有不規則的陽臺走廊和大面積的廚房餐飲區域，4層～9層每層都有為辦公區配備的躍層空中花園(其層高為普通樓層兩層的高度，并且南北兩側相互錯開)，另外還有每層的衛生間，這些有防水構造要求的區域則采用了現澆樓板和現澆次梁。由于該項目的特殊用途和設計特點，因此在選擇模板支撐體系時，必須考慮現澆和預制構件各自的使用要求。

3.3 結構安全和規范因素

根據規范[2]的要求，考慮高層裝配整體式結構應符合的條件，因此該項目的地下室、地上1樓的主體結構及頂層樓蓋采用了現澆方式進行施工，也就要求采用以現澆所需要的模板支撐體系來完成。

3.4 預制構件連接方式

柱與梁、梁與樓板、樓板和樓板之間的連接方式，也同樣會影響模板和支撐體系的選擇。現澆柱與預制梁之間的連接節點，首先要完成柱的澆筑，之后再將連接部分用混凝土澆筑完成；現澆柱和現澆梁之間可以同步進行模板支撐搭設，后期統一澆筑成型；預制梁和預制樓板已經有預制部分作為外模板，所以不需要另外搭設模板；預制樓板和預制樓板之間，則根據其縫隙寬度而定，縫隙小的可以用填縫劑填充，縫隙大的則需要搭設模板。所以預制構件的連接方式也會影響模板支撐體系的選取，在現澆和預制構件相鄰的邊緣部分，則必須以現澆的全方位模板支撐體系進行搭設。

3.5 區域水平、施工經驗和成本等綜合因素

該項目所在區域的裝配式建筑仍處于起步和嘗試階段，當地其他工程項目可以借鑒的臨時支撐經驗非常有限；許多模板工人和搭架工人也是首次接觸裝配式建筑的施工，對于預制構件的模板支撐體系仍處于摸索階段；雖有去鄰近地區的裝配式項目進行借鑒和學習，但是由于工程項目本身現澆部分多、預制構件少，同時結合成本等經濟因素考慮，所以最后采用以直插盤銷式鋼管腳手架作為主要的支撐體系，配合該項目的施工過程。

該裝配式建筑采用直插盤銷式鋼管腳手架的支撐體系，在該項目中(每層都有較多面積的樓板需要現澆)，支架搭設工藝簡單、操作簡便、成本較為經濟，因此較好地解決了現澆部分、現澆和預制構件連接部分的模板支撐搭設問題。

但是對于預制構件部分的搭設，由于直插盤銷式鋼管腳手架對下部空間的占用問題，建議采用水平構件的獨立支撐來完成搭設，既便于調節高度，又能確保構件下部的施工通行空間。

4 進一步展望

隨著裝配式建筑的不斷推廣、相關技術的不斷提升，更多適合預制構件的支撐體系也不斷出現，目前市場上用得較為普遍的有豎向構件(如墻板和柱等)的斜撐和水平構件(如梁和樓板等)的獨立鋼支撐、鷹架等支撐體系。對于不同的裝配式項目而言，采用什么樣的支撐體系，需要綜合考慮多種因素：項目自身特點、結構形式、構件情況、連接方式、成本等。

同時，隨著信息化技術的不斷深入應用，裝配式建筑的支撐體系應該在設計階段、生產階段、施工階段都需要進行諸多細節的考慮。由于項目自身的結構形式和構件情況會影響支撐體系的考慮，因此在構件拆分、節點連接設計過程中，可以考慮配套的模板支撐體系的設計、預埋件的布置等；在構件生產過程中，除了對結構尺寸、布筋、材料規格等進行重點檢核，也應對支撐體系的布設進行檢查；施工階段，則考慮支承安全、便于施工，在質量、成本、進度上進行綜合考慮，確定合適本項目的支撐體系。

參考文獻：

[1] 糜嘉平.國外建筑模板和支承系統的研究[DB/OL].http://www.mojiaw.org/ktyj/2014-11-24/356.html，2014.

[2] JGJ 1—2014,裝配式混凝土結構技術規程[S].

[3] 中國建筑科學研究院.建筑業10項新技術(2017版)[M].北京：中國建筑工業出版社，2017.