建筑高空超大懸挑結構模板支撐架施工技術分析

姚政東

（山西應用科技學院， 山西 太原 030000）

0 引言

在社會經濟和人們生活水平的提升下，人們對房屋建筑不僅僅有使用安全、使用舒適、使用持久的要求，而且也對房屋建筑的美觀性提出了更高的要求。在高層房屋建筑中，為了能夠達到空曠、通透、視野開闊的建筑建設效果，使得房屋建筑富有視覺上的變化，在為人們提供滿足其舒適性需求的建筑的同時增強建筑設計的造型效果。但是從實際施工情況來看，建筑工程在想要達到這些效果的同時會加大整個建筑工程的施工難度。文章以高層建筑高空懸挑結構支模施工為研究切入點，結合高空懸挑結構支模施工跨度大、荷載大、高度大、容易受干擾的特點就如何優化高空大跨度懸挑結構模支撐體系施工技術的應用進行探究，現將具體情況匯報如下。

1 工程概述

文章所研究的高層建筑包含主樓、副樓、接待樓、門衛等工程，總體建筑面積為20574m2，整個工程包含地下一層和地上十二層，房屋建筑的標準層高為3.6m，建筑物的總體高度為52.3m。房屋建筑的一層到三層會設置裙樓，房屋建筑的南面是正門。建筑物主樓南里面在考慮造型設計要求的時候打造出了一個長寬高分別為40m、4m和35m的共享空間。在四個軸南北方向設置了四個直徑為800m的鋼筋混凝土圓柱，在鋼筋混凝土圓柱的作用下能夠有效承擔荷載的力量，圓柱的外部還設置了干掛石材幕墻，房屋建筑三層到十層的位置被掏空，由此會使得整個房屋的立面更加嚴肅，在這個期間35m高空部位模板支撐系統的搭設會遇到比較大的問題，如果采取不適合的施工方案和施工技術措施必然會對整個工程施工帶來不利的影響，甚至還會威脅建筑安全。

2 高空超大懸挑混凝土結構模板支撐體系的選擇

2.1 高空超大懸挑混凝土結構模板支撐施工特點

第一，高空超大懸挑混凝土結構模板的結構比較長、面積大，加上施工高度高，在具體施工操作的時候對施工難度和施工人員的安全會有一定的要求，如何保證高空超大懸挑混凝土結構模板施工穩定性是施工人員著力需要解決的問題。第二，雖然高空超大懸挑混凝土結構模板荷載不大，但是如果使用了落地支模架就需要保證支模架高度在8m以上。高空超大懸挑混凝土結構模板施工要充分考慮安全性、經濟性、方便性，結合工程的建設特點最終選擇使用扣件鋼管支模架結構形式。

2.2 扣件鋼管支模架結構設計

扣件鋼管支模架結構施工現場的設計包含以下幾個形式：（1）在高空超大懸挑混凝土結構建筑最下層的樓面設置懸挑型鋼，支模架的立體桿要能夠直接設置在懸挑型鋼上，在布置好之后還需要在懸挑型鋼上設置斜拉鋼絲繩。（2）在高空超大懸挑混凝土結構建筑的下層樓面上設置懸挑型鋼，與之相關支模架立桿直接設置在懸挑型鋼上，立桿下設置頂撐。（3）高空超大懸挑混凝土結構建筑下層樓面設置懸挑型鋼，支模架立桿直接設置在懸挑型鋼上，懸挑鋼設置頂撐和鋼絲繩。

三個形式的扣件鋼管支模架結構相比較來說，第一種形式的扣件鋼管支模架結構施工方便，在施工操作的時候會減少型鋼的使用量，但是受鋼絲繩松緊度難以把控的影響，在具體施工操作的時候容易出現因為型鋼下沉而引起的撓度較大問題。第二種形式的扣件鋼管支模架結構施工受力穩定、撓度控制良好，但是施工中所使用的型鋼數量較多。第三種形式的扣件鋼管支模架結構施工安全、穩定，但是施工操作工序復雜，施工材料使用較多，無形中加大了了施工成本。

3 高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工設計要點

3.1 鋼桁架的設計要點

鋼桁架是高空超大懸挑混凝土結構斜拉鋼支模平臺中的重要受力架，為了能夠更好的提升建筑主體結構的穩定性，需要將承載力量的鋼桁架布置在柱軸線上，由此來方便桁架端和建筑主體結構柱的順利連接。如果建筑主體結構柱軸線的間隔距離超過了8m，同時，建筑懸挑結構柱之間的荷載比較大，可以選擇在混凝土梁上設置桁架端的錨固點。另外，高空超大懸挑混凝土結構模板鋼桁架立體面的表現形式可以根據建筑的荷載承擔情況來做出調整。

3.2 鋼拉桿的選擇和設計

在高空超大懸挑混凝土結構模板支撐體系中，斜拉桿發揮著固定、支撐和分擔外界應力的作用。為了能夠提升高空超大懸挑混凝土結構模板施工建設成效，需要根據工程建筑的實際情況來選擇斜拉桿，優化鋼桁架的結構構成。

不管是為了降低支撐架自身的重量，還是為了提升建筑的承載力，在布置斜拉桿的時候需要選擇適合的鋼絞線、螺紋鋼筋，并在選擇好材料之后根據實際情況來設計這些材料的屈服強度和抗拉強度。

在高空超大懸挑混凝土結構模板斜拉桿的結構設計上，斜拉桿錨固端要選擇連續性的機械作業方式，在機械設備的作用下實現對鋼桁架的有效固定，最終強化斜拉桿的固定效果，避免出現錨固端斷裂的問題。

3.3 模板支撐體系變形問題的控制

在高空超大懸挑混凝土結構模板支架施工中，為了能夠保證施工成效，不僅需要考慮高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架自身的重量，而且還需要考慮混凝土澆筑之后其能夠承擔的壓力大小。在承擔力量的情況下，高空超大懸挑混凝土結構不可避免地會出現變形。在此情況下，為了能夠保證建筑施工安全，需要采取積極的措施控制高空超大懸挑混凝土結構變形，應用科學的技術手段來計算出高空超大懸挑混凝土結構變形的最大閾值和最小閾值，通過合理設定閾值的數值來保證高空超大懸挑混凝土模板支撐架的穩定。

4 高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工技術的應用

4.1 預埋件的安裝和制作

從高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的整體結構來看，鋼桁架、斜拉桿是順利施工離不開預埋件的安裝和固定，由此可以發現，預埋件的安裝深刻影響高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工穩定性。

結合高層建筑的施工特點，在現場制作預埋件的時候需要相關人員嚴格按照施工設計圖紙的要求來確定預埋件的大小、形狀。同時，在施工的時候還需要根據高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的受力特點來從大體上計算出預埋件的支撐力和拉應力，目的是在施工的過程中避免出現預埋件的偏移和斷裂。

為了能夠方便預埋件的安裝，相關人員可以將預埋件的安裝和鋼筋綁扎同時進行，在具體安裝操作的時候為了保障安裝的穩定性，可以使用螺絲緊固或者焊接管理的方式將預埋件固定在鋼筋上，減少混凝土澆筑施工對預埋件穩固性的干擾。

4.2 優化鋼桁架的施工

鋼桁架是高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的核心，其質量關系到高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工質量。為此，需要施工人員從制作和安裝兩個方面著重把關鋼桁架的質量。

(1)優化鋼桁架的制作。施工人員要嚴格按照規范的施工設計方案來選擇鋼桁架的制作材料，在材料入場之前按照規范的標準檢查材料的制定。同時，型鋼的表面要始終保持光滑的狀態，不能夠讓其表面出現劃痕和變形情況。

在鋼桁架安裝之后，相關人員要將之前預留出來的邊緣及時割除。另外，在將鋼桁架從制作廠運輸到施工場地的時候，需要相關人員對鋼桁架采取必要的運輸保護措施，常見的措施包含在其底部鋪設墊塊，并對墊塊固定處理，目的是避免鋼桁架在運輸的時候出現因為碰撞誘發的變形。

(2)完善鋼桁架的安裝。在安裝鋼桁架之前需要提前將塔式起重機運輸到施工現場，并在正式安裝鋼桁架之前，由施工人員按照規范的標準檢查鋼桁架的吊裝路線，確保鋼桁架的安裝不會受到外界干擾物的影響。在將鋼桁架運輸到指定位置上的時候，施工人員還需要仔細、反復檢查預埋件的坐標數值，確保坐標準確之后才開展鋼桁架的卸載和固定。在鋼桁架安裝操作的時候還需要配備輔助安裝的檢測人員，由專業的檢測人員使用檢測設備對鋼桁架的安裝高度、軸線偏差數值進行控制。在鋼桁架安裝之后要對其參數進行檢查，保障最終參數的設計能夠滿足工程施工需要，而后對鋼桁架進行固定處理。

4.3 斜拉桿施工優化

高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的斜拉桿包含中間的固定段和兩邊的可調段，在進行斜拉桿施工的時候，需要相關人員結合高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工實際情況提前預留一定的可調節余量，目的是確保斜拉桿的施工能夠滿足高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的實際使用需要。

另外，為了能夠保障斜拉桿的強度，可以適當的設定其長度，確保斜拉桿的可調段長度不超過總體桿體長度的十分之一。斜拉桿的兩個端頭還可以使用不同的結構形式，比如中間的錨固端可以選擇擠壓錨，兩邊的張拉端可以使用夾片錨。

在完成斜拉桿的制作之后對其進行安裝調試，在高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架組件完成但是還沒有安裝之前，將斜拉桿的錨固端和鋼桁架預留埋件選擇簡單的方式固定，并在后期張拉操作之后使用焊接的方式對斜拉桿實施固定處理。

4.4 屋面懸挑板的安裝

高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的懸挑板具有高低不齊的現象，因此，為了保障高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的施工質量，需要施工人員密切關注懸挑板的安裝流程和具體實施操作。

對于建筑上層屋面的懸挑梁需要提前安裝，而想要拆除懸挑板的時候要檢查其各個組件，保障組件的混凝土滿足施工強度要求。

在安裝屋面懸挑板的時候施工人員需要密切關注自己的安全，按照規范的標準落實懸挑板安裝的細節工作，比如對于直徑為20mm的斜拉索需要使用U型原鋼結構的材料進行固定，同時還需要確保固定好的斜拉索和懸挑梁之間至少間隔1600mm。

4.5 支撐架的架設

在正式架設支撐架之前，需要組織專業的測量人員對高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架和懸挑架開展放線定位分析。經過分析之后決定使用工字鋼頂面形狀的支撐架，在設定好支撐架之后使用焊接的方式對其進行固定化處理。在假設支撐架的時候施工人員還需要嚴格按照規范的標準來仔細檢查立桿、水平桿之間的間隔距離。

4.6 混凝土的澆筑

在高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工中通過實現混凝土和鋼支模平臺的聯合設置能夠提升工程結構的安全性、穩定性，并在一定程度上減少鋼桿的應力。但是考慮混凝土本身會帶來一些重量，為此，在實施混凝土澆筑之前，施工人員需要使用數字化軟件來計算鋼支模平臺的應力變化情況和最大荷載數值，在模擬計算分析之后使用應力變化測試傳感器固定在鋼桁架、斜拉桿上，而后使用泵送的方式澆筑混凝土。在混凝土澆筑的過程中還需要施工人員借助應力測試傳感器的反饋數據來判定高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架構件的變形情況，如果構件變形超過規定數值的最大限度，需要停止混凝土澆筑。

4.7 支模架的拆除

在混凝土澆筑、養護之后還需要對高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的強度進行測試，在各個參數滿足規定設計強度數值之后開展模板和支撐架的拆除，具體拆除順序為支模架、斜拉桿、鋼桁架。在最后的鋼桁架拆除操作中需要在高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架樓板預留洞口放上一個卷揚機，在卷揚機的作用下保障鋼桁架的順利拆除。

5 高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工質量管控

5.1 按照規范的標準妥善安裝斜撐結構

斜撐結構十分適合被應用在高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架上，斜撐結構能夠順利實現焊接鋼筋和工字鋼連接，在各個部件的連接下形成一個完善的支撐架結構，保障高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的安全性和穩定性。

基于斜撐結構對高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架安裝的重要意義，在安裝斜撐的時候要確保其被固定在外測梁以及關聯樓板結構上，并在其周圍設置臨時性的防護設置。另外，為了保障斜撐操作的規范性，還需要在斜撐結構的下方設置安全網。

5.2 優化模板支撐檢驗工作

高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的設置要保證模板的安全性、穩定性，因此，在布置模板支撐的時候，需要施工人員仔細檢查工字鋼材料，在材料檢驗合格之后將其運輸到施工現場。同時，在布設鋼平臺的時候施工人員要采取積極的措施規避位移現象。另外，施工人員還需要密切關注高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架焊接縫隙、焊接孔洞的形成，在安裝、制作工字鋼的時候要保證安裝材料的質量。

5.3 密切關注保養和維修工作

高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的設置會牽扯到比較多的細節點，在這個期間如果忽略了高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的保護和維修工作就會降低支撐架結構的性能，加劇其磨損。為此，在具體施工中需要施工人員能夠定期開展高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的養護維修，通過定期維修養護來減少支撐架故障。

關于斜拉索的設置要保證其各個構件的選擇和使用要達到規范的設計標準，并在固定好斜拉索之后對當前的鋼絲繩結構進行檢查，避免出現鋼絲繩松動的現象。

5.4 施工安全管理

高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的懸挑跨度大，因此，為了保障施工安全，需要施工人員做好施工現場的安全管理，在高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架的兩邊需要設置臨時的安全支架、密閉安全網，在安全支架和安全網的作用下減少高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架墜落事故。在進行鋼桁架吊裝、固定、安裝、拆除操作的時候需要在施工場地安排專門的人員來負責協調各項工作，保障一系列操作的安全。在高空超大懸挑混凝土結構模板支撐架施工現場還需要密切關注各個構件的檢查工作，如斜拉桿的固定、鋼桁架的焊接等。在支撐架后期安裝和混凝土澆筑操作中也需要施工人員密切關注構件的變形測試，在發現構件變形時及時將信息匯報給工程負責人。

6 結束語

綜上所述，高空超大懸挑混凝土結構模板支架技術的使用順利完成了高層建筑架構層施工，在施工的過程中還降低了工程施工難度，縮短了施工工期，減少了腳手架的使用數量，使得整個工程施工建設取得了良好的經濟效益和社會效益。