高層建筑多層模板支撐體系的施工研究

鄭州工業(yè)應用技術學院，河南 新鄭 451100

1 多層模板支撐體系的分析

1.1 受力機理分析

高層建筑結構設計需要滿足正常的使用功能，施工過程中鋼管支撐架對現(xiàn)澆混凝土起到臨時支撐作用，從這個意義上講，鋼管支撐可以算作建筑結構設計的早期形態(tài)，建筑結構的形態(tài)發(fā)展至今已經(jīng)相當成熟和復雜，不僅僅包括鋼管的支撐，還包括多層模板支撐體系，由樓板結構和其他稱重結構構成，其中傳力體系為扣件式鋼管支架，承載體系主要是樓板結構。支撐架與樓板結構同處于一個臨時支撐結構中，因此支撐架和模板結構對于支撐體系的影響至關重要，合理的設計支撐架和模板機構，能夠將支撐體系的作用發(fā)揮到最大，也能夠擴大支撐體系的稱重范圍，確保支撐力能夠在支撐架和模板機構之間合理分配［1］。由此可見，高層建筑施工過程中，設計科學的支撐結構和支撐體系是十分重要的，對于支撐力的承重也是至關重要的，當支撐結構設計科學時，樓板強度越高，下傳力就越小。工程的重量主要是由支撐結構和以下幾層樓板共同承擔，最上面的支撐板承擔了百分之八十左右的重量，中間層承擔了百分之十五左右的重量，最下面一層承擔百分之五，到第四層及以下承擔荷載總增量的比例就下降為不到1%，幾乎可以忽略不計。

1.2 支撐拆除時間分析

現(xiàn)澆層以下第四層所承擔的荷載總增量比例可以小到忽略不計的程度，因此施工時就可以拆除第四層的支撐架，只是需要確定拆除支撐架的時間。當樓板的混凝土承擔重量不足80%時，是不能拆除支撐板的，如果拆除了支撐板，混凝土不足以支撐剩余的工程施工質量，容易造成混凝土的裂縫，嚴重時會造成工程結構的坍塌，不利于工程安全生產(chǎn)。當樓板的混凝土抗壓強度達到90%時，已經(jīng)基本滿足樓板的抗裂要求，此時可以配置三套支撐體系，因此在框剪結構中現(xiàn)澆層以下第二層樓板混凝土抗壓強度達到90%時即可拆除結構支撐。在框架結構中，根據(jù)計算機模擬結果可知，如果工程結構能夠獨立承擔超過90%的重量時，此時的支撐板可有可無，如果拆除支撐板也不會造成混凝土的裂縫和工程結構的坍塌；如果工程結構的支撐結構不足90%，拆除支撐板會加大混凝土承重的壓力，現(xiàn)澆層以下第二層樓板混凝土抗壓強度達到90%時即可拆除結構支撐。在高層建筑較高樓層施工時，重點放在支撐立桿的軸力控制方面，因為樓層高，屈曲極限小，荷載下的支撐軸力又高，因此樓層較高結構的支撐拆除時間要比框剪結構及純框架結構晚。根據(jù)計算機數(shù)據(jù)模結果可知，施工結構承重不可超過90%，如果超過了90%，并且缺少支撐板的情況下，會導致混凝土結構受損，導致工程施工的坍塌，因此對于較高樓層可以考慮在施工項目承重超過所有重量95%以上，不再使用支撐板［2-3］。

1.3 支撐結構拆除方法分析

高層建筑工程體量大、投資多，為了降低建設成本，往往會要求縮短工期，提高施工效率，而模板支撐的周轉速度是影響施工進度的重要因素。上文分析了拆除模板支撐的合理時間，但是支撐結構的拆除方法也會對施工效果產(chǎn)生影響。根據(jù)計算機數(shù)值模擬結果可知，當全部拆除樓板以下梁附近的支撐架時，梁下與跨中會保持很大的支撐軸力，在拆除的過程中不可以隨意拆除，必須按照一定的順序拆除，才不會導致建筑物的突然坍塌，有利于實現(xiàn)工程施工的安全。可以考慮先拆除中間的支撐架，這樣之前的重量會逐漸轉移到兩側的稱重架上，將大部分的重量進行轉移，不會造成施工機構因為突然缺少支撐而造成的坍塌，其次，待支撐結構穩(wěn)定后，拆除兩側的支撐架，整個過程應該循序漸進，不宜快速拆除［4］。

2 高層建筑多層模板支撐體系施工實例分析

2.1 工程概況

該工程項目屬于小區(qū)建設，整個小區(qū)包括本身的住宅區(qū)，一共為三十三層，其中包括住宅樓、垃圾轉運站、公廁及其它附屬設施，建筑面積162792.35m2，整個工程總工期720d，不僅工程量大，且施工周期短。為滿足工期需要，本工程采用兩套模板同步施工，在施工的后期對支撐板進行及時的拆除，這種方法即使在拆除早拆部分后，仍然能夠有效支撐跨度較大的梁板，直至結構達到允許強度為止。

2.2 支撐體系設計

該項住宅小區(qū)的建筑結構為框架結構，框架梁的桿高為1m左右，間距800mm，步距1000mm左右的距離。共有兩套模板，模板的支撐體系尺寸為48mm×3.5mm，可調底托的外徑尺寸為36mm，在安裝完畢后的最高長度不超過200 毫米。最上面一層的支撐板的厚度大概為120mm，其高度為5m 左右，所以根據(jù)上述數(shù)據(jù)，最上面一層的支撐板應該設計為間距900mm，步距1200mm 左右的距離。

2.3 梁、頂板模板設計

該住宅小區(qū)項目的頂板模板有較多層次，每一層的厚度設置在12mm 左右，主要的材料采用35mm×80mm 的輕鋼龍骨，龍骨之間的間距為245mm。梁模板的梁底采用的主龍骨為80mm×80mm的木方，梁底次龍骨所用木方尺寸與主梁同規(guī)格，保證梁底支撐每步距都牢固連接模板豎向支撐，以保證支撐體系的穩(wěn)定性。

2.4 混凝土結構施工

混凝土結構施工關鍵技術如下：首先，加強原材料的質量控制。水泥首先礦渣水漲及火山灰水泥，這兩種主要是低熱材料，耐久性與強度要與設計要求相符，水泥質量是保證混凝土質量的關鍵材料。選擇骨料時要保證骨料的最大粒徑不超過鋼筋最小凈距的四分之一，一般情況下碎石即可達到標準；但是要剔除骨料中的有機雜質，含泥量不超過1%［5］；細骨料采用含泥量不超過3%的粗砂或中砂。混凝土施工時如果采用泵送的方法，要合理控制混凝土的可泵性，并適當增加水泥用量，保證粗骨料與細骨料的比例在2.6～2.8。配制混凝土時如果需要加強混凝土的質量，保證混凝土的承重能力能夠達到最大，因此，可以在混凝土的攪拌過程中加入適量的粉煤灰。其次，要做好混凝土工程的施工準備。大體積混凝土施工需要做好充分的施工準備，除了物料、機具及技術方向的準備，還要合理編制施工方案，參照相關參數(shù)指標計算出混凝土內部結構溫度，以減少大體積混凝土結構后期裂縫問題的出現(xiàn)。最后，混凝土的澆筑施工。澆筑混凝土時如果采用泵送方式，要在泵送前增強壓送水濕潤管與泵體，并做好溜槽與泵管之間的配合。混凝土的振搗也十分重要，保證混凝土攪拌充分并且均勻，混凝土的攪拌要遵循以自動攪拌為首，手動攪拌為次要的方法，保證混凝土攪拌的頻率和速度都是均勻的。可以采用橫向攪拌的方式，也可以采用縱向攪拌的方式，凡是攪拌的幅度和力度不宜過大，防止混凝土承重能力降低［6］。

3 結語

總之，多層模板支撐體系適用于高層建筑的梁板模板支撐，施工過程中要確保混凝土的質量，在混凝土能夠單獨承重的前提下，才能拆除支撐板，并且在拆除的過程中要注意拆除的順序和方法，只有這樣才能保證支架整體的穩(wěn)定性與安全性。