超高層房屋建筑中高支模關鍵施工技術應用要點研究

周強

(中交第三公路工程局有限公司第五工程分公司,北京 101300)

1 高支模施工技術概述

當前,高樓林立,各種新型施工技術也逐步出現,比如針對超高建筑物應用的高支模施工工藝是當前房建施工中的基礎支撐技術,模板施工包含了對模板的設計、對相關參數的計算、制作模板、安裝模板、混凝土的澆筑和支撐體系的拆除等。高支模施工工藝優應用優勢非常突出,首先操作方便,且成本較低,施工難度較大,因此在具體施工過程中,要重視施高空作業的安全性,強化施工細節控制和監督檢查。

2 案例分析

工程名稱為Havelock Ctiy 商業發展項目,該工程所處位置為斯里蘭卡科倫坡六區。整個項目的占地面積為19872m2,建筑面積達到了141000m2,地上面積為106000m2,地下面積為35000m2,建筑高度較高,其中塔樓建筑高度為202.975m,裙樓建筑高度達到了40.675m。塔樓的大堂高度為(L1-L4)13.6M,標準層L4-L28＆L30-L49 的層高達到了3.8m,裙樓L1-L2/L2-L3 的層高達到了5.0m,L3-L4/L4-L5層高達到了6.0m。本工程超限梁多,梁截面普遍較大,如400mm*2600mm、600mm*1200mm,編制本方案之前,對本工程所有梁板進行了全面的核查篩選,對符合高支模標準的梁和板位置進行了詳細的統計,因數量龐大。

3 支撐體系選擇和細化

3.1 支撐體系總體設計原則

本工程高支模支撐體系采用輪扣式模板支撐架,橫桿不合模數部位采用鋼管扣件,輪扣架鋼管及鋼管扣件原材料進場檢驗報告詳見附件。

樓板模板采用15mm 厚的覆膜膠合板,板底次龍骨采用50mm×100mm 木方間距300mm,主龍骨采用A48×3.5mm 雙鋼管,立桿頂端部采用可調托撐支撐主龍骨。

梁模板采用15mm 厚的覆膜膠合板,梁底及梁側次龍骨采用50mm×100mm 木枋間距200mm,主龍骨均采用A48×3.5mm 雙鋼管,間距同立桿梁跨間距600mm,立桿頂端部采用可調托撐支撐主龍骨。

在鋼管立桿頂設置可調U 托,保證輪扣立桿頂端自由端高度嚴禁超過500mm；其螺桿伸出鋼管頂部嚴禁大于400mm,不宜大于300mm,螺桿外徑與立柱鋼管內徑的間隙不得大于3mm,安裝時應保證上下同心。

根據現場實際情況,當立桿間距不能滿足900mm 模數時,可采用600mm 間距,或根據實際空間調整合適間距,使用扣件與主架體連接。

3.2 高支模梁、板支撐設計

3.2.1 高支模之梁模板支撐體系細化

本工程高支模范圍內的梁尺寸各異,支撐高度各不相同,編制方案過程中將每一種情況的梁均進行了模型計算,最后分析歸納,為簡化方案,選取較為典型的截面尺寸(一定截面尺寸大小范圍內、支撐高度范圍內最不利情況)進行安全計算,并將計算結果作為本方案的計算書。

選取的典型梁截面類型如表1。

表1

支撐剖面圖如表2 所示(括號內為模架整體高度,含樓板厚度)。

根據計算得出的本工程的梁支撐體系的結論如表2。

表2

3.2.2 高支模之板模板支撐體系

本工程地下室不存在高支模樓板,高支模樓板主要存在于各樓座內凈高大于8m 的部位,樓板板厚為180mm,本方案將各個情況進行安全計算,并選取了每個板厚支撐高度最不利(最高)的情況作為計算模型,選取的典型梁截面類型如表3。

表3

4 超高層房屋建筑中高支模關鍵施工技術應用要點研究

具體的工藝流程如下:首先完成定位放線工作,構建相應的橫桿和立桿,接著將剪刀撐設置起來,完成底板架體的連接和加固工作,鋪設相應的頂板模板,對模板進行檢查,而后完成頂板混凝土的澆筑,最后拆除相應的支模架。

4.1 支架施工方法和要求

支撐架體立桿間距應符合本方案的要求,立桿下部必須在樓面彈線上墊木方。架體橫平豎直,縱橫連通,上下層立柱位置一致。立桿上端設置可調u 托,并于主龍骨雙鋼管可靠連接。不合乎模數的部位應采用普通鋼管扣件代替,鋼管扣件的對接、搭設應符合以下要求:

在施工過程中首先需要注意控制對接接口扣件的開口方向,以避免雨水進入其中,其次需要注意加強對接扣件的交錯步驟。接口和中心節點的相距位置需要在布局的1/3 以內。第三在立桿搭接過程中,長度需要控制在一米以內,需要注意加強立桿水平桿扣件的材質檢測,保證合格后才能使用模板支架。四邊和中間每隔6～8 米的位置需要設置一個斜豎向剪刀撐。剪刀撐斜桿底端和地面需要保持頂緊狀態。要順時針沿建筑結構梁的下部位置的軸線方向布設相應的立桿。在設計立桿位置時,要確定立桿橫距的位置,且立桿布設要以梁體中心線為軸進行分布,且兩側要對稱。要安裝設置水平兜網,各水平兜網之間的距離為10 米,且安裝牢固穩定。在立桿搭設完成后,將布設好的水平兜網平均分塊并將其插入立桿,為確保安全再進行模板頂部水平桿的施工。

4.2 構造設置

4.2.1 立桿構造要求

安裝鋼管立桿時,需要在立桿底部設置木墊層,且控制立桿的安裝偏差,通常其垂直度控制在架高的1/300 以內,方木墊層的厚度需要控制在15 毫米以內,鋼管立桿頂位置設需要設置可調U 托并且加強立桿長度組合,以確保輪廓立桿頂端自由端高度符合要求,保證螺桿伸長鋼管頂部的量在400 毫米以內,在安裝過程中確保上下同心。

4.2.2 水平桿構造要求

縱橫向水平拉桿需按照布置圖滿布拉結,拉接桿尺寸主要為1200mm、900mm、600mm。現場實際情況若不滿足輪扣拉桿的模數,縱向水平桿需要通過搭接方式進行,需要合理地進行搭接。接口設置兩根相鄰縱向水平桿,接頭位置需要錯開,不能同步或者設置在同跨當中。錯開的距離需要控制在500 毫米以上,另外還需要注意對各接頭中心位置進行優化。搭建過程中搭接長度需要控制在一米以上,等距設置三個螺旋扣件,完成相關固定工作。

4.2.3 掃地桿構造要求

需要合理進行縱橫掃地桿的設置。縱向掃地桿需要通過輪扣設置在距離上皮400 米處的節點當中,橫向掃地桿也需要進行對應的設置,如果立桿基礎不處于同一高度,需要注意進行相應的固定工作,控制高低差的一米以內。頂托插入立桿不小于150mm 要求。

4.2.4 設置剪刀撐

在架體的外圍附近設置剪刀掌,且架體內部也按照縱橫向位置,每間隔15 米設置一道豎向剪刀撐,且剪刀撐的寬度需要控制在5m 范圍內,在豎向剪刀撐頂部焦點位置需要設置水平剪刀撐,掃地桿位置還需要加設水平剪刀撐。

4.3 混凝土澆筑順序及澆筑要求

4.3.1 混凝土的澆筑順序應符合下列規定

當采用輸送管輸送混凝土時,由遠而近澆筑,在澆筑中逐漸拆管。先豎向結構(墻體、柱子)后水平結構(梁板),個別梁連接上下樓板時,應在下層澆筑時設置施工縫,第二次澆筑剩余梁及上層板一同澆筑,接茬部位進行鑿毛等處理。高支模區域梁澆筑順序應該遵循從中間向兩端澆筑。

4.3.2 混凝土澆筑要求

混凝土澆筑前組織施工人員進行方案的學習,對重點部位單獨交底,設專人負責,做到人人心中有數。鋼筋及模板支撐體系自檢完畢,水電辦理交接手續,經監理驗收合格后方可澆筑混凝土。施工荷載考慮:施工活荷載不超過2.5kN/m2,施工時應確保荷載不超過該值。澆筑混凝土用架子、走道及工作平臺,安全穩固,能夠滿足澆筑要求。梁板水平結構混凝土由中間向四周均勻對稱進行澆筑,每層鋪灰厚度不得大于400mm。梁板水平結構周邊所有框架柱澆筑完成3 天后,且混凝土強度不低于設計強度的70%,才能進行梁板的混凝土施工,框架柱拆模后及時做好養護并與支撐架做好相應的連接,增加整體性。

4.4 支撐體系拆除

在常溫環境下,墻體和柱梁側模板拆除過程中需要保證混凝土的強度在設計強度70%以上,在實際操作時需要注意不會由于拆除模板而造成混凝土出現缺角掉楞等情況為準。在底模拆除過程中需要依照以下混凝土強度將底模拆除,具體如表4 所示。

表4 拆除底模時的混凝土強度要求

在底模拆除過程中,需要事先與相關技術人員及監理溝通后,且確保以相同強度的養護試塊為基礎,方可拆除模板結構。另外在拆模過程中需要依照先支后拆、后支先拆的具體原則,先拆一些沒有承重性的模板,而后將承重部分的模板拆除,自上而下完成拆除工作。如果一面墻體拆除時先將拆腳模兩側的大木板拆除,而后再將腳模拆除。具體拆模過程中,需要遵循先將穿墻螺栓拆除,而后再將地腳螺栓松開的順序。在此過程中可以使模板向后傾斜,以便有效和墻體脫離。如果模板和砼墻面吸附粘結無法有效脫離,可以通過撬棍將模板下口撬動,不得在墻上扣撬動模板或者使用大錘砸模板,需要確保拆模過程中不會對砼墻面產生影響,特別是在門窗洞拆除過程中不能使用大錘砸模墻。

在具體操作過程中,先將支架部分水平拉桿和剪刀撐拆除,而后將連接腳模等位置拆除。下調支架頂托螺桿后,先將鉤頭螺桿后拆除,而后將L 型插銷拆除。逐步將模板撬動,使其能和膠合板有效脫開,而后將模板拆下。對于一些跨度較大的梁體模板,在拆除過程中需要從中間向兩端逐步作業,再將大跨度梁底支模拆除時,需要逐步對頂托螺桿進行下調,而后針對兩側完成拆除工作。在此過程中需要注意對穿墻管是否完全拆除進行有效檢查,對于有鉤、掛、兜、拌的地方需要及時進行清理,防止平臺雜物影響模板的拆除效果。高支模區域考慮荷載較大,架體自重較大,施工過程中根據施工進度要求,可將下一層對應位置的支撐體系保留,帶上部結構澆筑完成后,一并拆除支撐體系。如圖1 所示:圖示為高支模梁支撐體系下部體系保留支撐示意圖,板同理。

圖1 高支模梁支撐體系下部保留支撐體系示意圖

結束語

高支模施工技術越來越成熟,應用范圍越來越廣泛,高支模式施工過程中會出現一定的安全和質量隱患,需要進行高支模施工工藝的細化,對現場施工過程中的各種細節進行控制,進一步分析施工現場的狀況,實時監控隱患部位,可以保證施工的安全性和質量。