李健峰
廣州港股份有限公司 廣東 廣州 510730
廣州南沙國際物流中心(北區)工程項目(下稱本項目)位于廣州市南沙區龍穴島海港大道東側,南沙港區三期西側。本工程建總建筑面積為315391.5m2,包含3座6層框架結構層高7.2m(六層部分8.6m),1棟10層配套辦公樓和左、右側立體車道,建筑總高46米。3座倉庫及立體車道結構模板工程最大高度為8.6m,最大跨度為13m,均為高大支模工程[1]。
因本項目高支模工程體量大,安全風險高,為提高生產效率和保證工程質量,在編制方案期間,高支模板選取高度最高、跨度最大及薄弱位置進行計算編制,以保證支模安全性。在施工前,建立相關管理機構和制度,對施工方案進行專家論證,根據論證后方案,做好技術交底,要求在搭設、使用及拆除模板施工中,嚴格按照施工規范及有關要求施工,專人及時跟蹤檢查,發現安全隱患及時糾正,管理人員定期和不定期檢查,密切注意使用安全,確保模板實用,美觀,穩固,安全,可靠。
結合本項目高支模工程特點,對模板及支撐架材料、模板支撐設置和模板安裝三項重要工序的施工技術進行分析。
高支模工程材料選擇是確保施工質量的基礎,針對本項目高大支模的特征,樓面模板、梁兩側模板和底模模板采用16mm厚夾板;梁板主托梁均采用3.0mm厚φ48雙鋼管;梁、樓面支撐采用套扣式鋼管支撐、可調式U型上托盤和固定底座或墊板;剪刀撐、縱橫水平拉桿采用3.0mm厚φ48鋼管,鋼材采用Q235。立桿采用套扣式鋼管3.2mm厚φ48鋼管,型號尺寸為600、900、1200、1800、2400mm,橫桿采用套扣式鋼管3.2mm厚φ48鋼管,型號尺寸為525、1050mm。所有進場鋼管扣件按《鋼管腳手架扣件》GB15831-2006規定進行抽樣檢驗,檢測合格后才能使用[2]。
本項目工程模板高度高,跨度大的特點,模板支撐設置的需根據《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162-2008及多次受力驗算進行設置,從而確保高支模工程整體穩定性和安全性 。
(1)縱橫剪刀撐設置。立桿支撐四周設豎向連續式剪刀撐,中部縱橫每不超過6跨設豎向連續式剪刀撐,應由底至頂設置連續剪刀撐。剪刀撐斜桿與地面的傾角宜為45°~60°;剪刀撐應采用旋轉扣件與鋼管立桿扣緊;剪刀撐斜桿應采用搭接接長,搭接長度不小于1000mm,搭接處應采用3個及以上旋轉扣件扣緊。
(2)水平剪刀撐設置。①搭設高度不大于5m的滿堂模板支撐架,當與周邊結構無可靠拉結時,架體外周應連續設置豎向剪刀撐且應與各相交立桿采用扣件連接;豎向剪刀撐的間距和單幅剪刀撐的寬度宜為5m~8m,剪刀撐與水平桿的夾角宜為45°~60°;根據計算確定步距,當架體高度大于3倍步距時,架體頂層應設置一道水平剪刀撐,剪刀撐應延伸至周邊;②當架體搭設高度大于5m且不超過8m時,應在中間縱橫向每隔4m~6m左右設置由下至上的連續扣件式鋼管豎向剪刀撐,同時四周設置由下至上的連續扣件式鋼管豎向剪刀撐,并在頂層、底層及中間層每隔4個步距設置扣件式鋼管水平剪刀撐。③當架體搭設高度在8m及以上時,應在架體底部及豎向間隔不超過8m分別設置連續水平剪刀撐。水平剪刀撐宜在豎向剪刀撐斜相交平面設置。④支撐架的豎向剪刀撐和水平剪刀撐應與支撐架同步搭設,剪刀撐的搭接長度不應小于1m,且不應少于3個扣件連接,扣件蓋板邊緣至桿端不應小于100mm,扣件螺栓的擰緊力矩不應小于40N·m,且不應大于65N·m。
(3)縱橫水平拉桿設置。模板支架的底層鋼管立桿應分別設置縱向、橫向掃地桿,在每1.20m立桿步距上應設置縱向、橫向水平桿,支撐架最頂上的步距應少于0.60m,縱橫水平桿應與鋼管立桿扣插牢固,端部應頂緊接觸面[3]。
本項目最大梁板結構單元達到9x13m,模板安裝質量決定了結構梁板成形質量,是確保主體結構質量的控制重點。
(1)當結構板跨度大于4m時,板跨中起拱1/1000~3/1000。跨度≥4m的支承梁及≥2m的懸臂梁,模板分別按跨度的0.2%~0.4%起拱,且起拱高度不小于20mm。主、次梁交接時,先主梁起拱,后次梁起拱。梁底模安裝后,再安裝側模、壓腳板及斜撐。
(2)組裝時,應及時用卡具或螺栓將相鄰模板連接好,防止傾倒,安裝外墻外板時,必須待懸挑扁擔固定,位置調整好后,方可摘鉤。外墻外模安裝好后,要立即穿好銷桿、緊固螺栓。模板安裝時,應先內后外,單面模板就位后,用工具將其支撐牢固。雙面板就位后,用拉桿和螺栓固定。
(3)里外角模板和臨時摘掛的面板與大模板必須連接牢固,防止脫開和斷裂墜落。
(4)為了防止梁局部變形和梁側模板偏位,支模應遵守側模板包底模板的原則;梁側模板設置壓腳板、斜撐,拉線通直將梁側模釘固;混凝土澆筑前,模板應充分用水澆透[4]。
本項目高支模工程規模大、面積廣,容易出現模板支撐桿件搭設平面不成直線,連續梁板桿件無法拉通及局部大梁板位置扣件擰緊力矩不足等質量問題,制定完善的施工管理措施是整個高支模施工安全、質量控制的重中之重。
(1)在模板施工過程中,基礎底板、墻體、獨立柱等重要施工部位的模板加工及安裝,均應先做樣板,樣板經驗收合格后,方可開始大面積施工。
(2)由模板施工方案編制人、土建責任工程師和施工班組長進行,交底應注重針對性和可操作性。
(3)實行掛牌制度,施工過程中施工操作人員應相對固定,并按施工位置將質量責任落實到人。
(4)混凝土澆筑前重點檢查模板支撐各桿件端部是否與接觸面頂緊,模板安裝要求板面要平整,接縫嚴密,對于荷載較大部位進行模板荷載預壓,減少非彈性變形,保證模板有足夠的強度、剛度和穩定性,不產生影響構件質量的變形。
(5)模板使用前對基礎、立桿底座、扣件螺栓、桿件的設置和連接、立桿垂直度、支撐鋼管套扣件擰緊力矩及相關安全防護措施進行檢查;2~5層立體車道模板支撐立桿底座因架立在斜坡面上,還要對其與基礎接觸面連接的牢固強度進行專項檢查,以免發生支撐傾斜倒塌[5]。
高支模監測是高大模板支撐系統施工的必要部分和施工管理的數據化體現,本項目高支模監測工具采用“模板支撐系統無線智能監測儀”,針對梁板結構連接、懸挑等關鍵部位和薄弱部位,每個梁板結構單元均布置模板沉降、立桿軸力、桿件傾角和支架整體水平位移四個測點進行實時連續監測,并將數據上傳至“廣州市高大模板實時監測管理平臺”。根據結構跨度及模板受力情況,計算出各測點的預警值和報警值,通過對監測值的實時數據分析,控制在混凝土澆筑過程中整個高大模板及支撐結構的變化,及時排查異常原因,在混凝土澆筑完成后,監測數據趨向穩定方可停止監測。
本項目監測數據經分析后,模板沉降的預警值、報警值為8mm和12mm,監測最大值為7.6mm;立桿軸力預警值、報警值為24kN和30kN,監測最大值為8.8kN;立桿傾角預警值、報警值為2.0°和3.0°,監測最大值為0.3°;支架整體水平位移預警值、報警值為8mm和12mm,監測最大值為0.8mm。四項監測內容最大測值均小于預警值,混凝土澆筑過程中模板及支撐系統安全穩定[6]。
綜上所述,高支模施工流程較為復雜,且對施工人員提出了較高的要求。因此在高支模施工過程中,要嚴格按照建設工程施工要求,結合建設工程的實際情況,采取有效的施工管理措施,對高支模施工各環節進行嚴格的控制,加強對各個施工環節的驗收,保證高支模施工的每個環節都符合施工技術要求,以不斷提升高支模施工水平,從而促進我國建設工程的不斷穩定、長久發展。