高支模施工技術在廠房施工中的應用

張玄軍

（山西西山金城建筑有限公司， 山西 太原 030053）

經濟生產活動對各類生產車間的建設要求日益提高， 在大跨度、 獨特造型的車間建設中面臨著諸多技術難點， 合理選擇并妥善應用施工技術尤為關鍵。 高支模施工技術在廠房建設中取得廣泛的應用，深入探討此項技術的應用要點具有必要性。

1 項目概述

某廠房項目包含地下1 層和地上4 層， 總建筑面積34820m2， 其中首層最大框架梁為15000mm， 頂板厚度為150mm、 180mm。 地下1 層層高為4.0m， 地面1 至3層的層高分別為4.5m、 6.0m、 13.5m， 本文著重分析高支模施工技術在首層的應用。

2 高支模施工技術的要點

1） 材料準備。 嚴格按照現行國家標準規定選擇合適規格的鋼管和扣件， 檢查是否存在變形、 開裂等質量缺陷， 保證表觀質量無誤； 同時， 組織力矩實驗， 材料質量達標所需滿足的要求是螺栓擰緊扭力矩達65N·m時無受損跡象。

2） 測量放樣。 嚴格依據軸線、 標高要求測量放樣， 必須由專員參與， 確定鋼管立桿的布設位置；在明確縱橫立桿的間距后， 測放十字交叉線。

3） 架體的搭建。 ①立桿布設位置的測量放樣，以此為準將立桿布設到位， 并打設穩定可靠的支撐架； 用經緯儀檢測立桿的垂直度， 根據測量結果做細微的調整； ②在高支架的頂底部設水平加強層，為維持架體的穩定性， 沿水平結構設剪刀撐或斜撐；③嚴格按照設計要求選用合適規格的鋼管和扣件，布設時控制好間距。 以下層支架立柱的布設位置為準， 精準將上層支架立柱搭設到位； ④在立桿底部距地面200mm的位置布設縱橫向水平桿， 在最頂部的水平拉桿間設增強桿件， 且要求每一步距均有一道水平拉桿， 用于維持架體的穩定性； ⑤沿縱橫兩個方向布設垂直剪刀撐， 中間區域從下部開始逐步向上依次設置豎向連續式剪刀撐， 布設間距取9m，寬度取6m； 外側周邊區域的加固采用豎向連續式剪刀撐， 從底部開始逐步向上布設。 剪刀撐的設置采用搭接的方法， 考慮到構件的穩定性要求， 搭接長度不少于500mm， 在離桿端至少100mm的位置設2個旋轉扣件， 起到固定的作用； ⑥用于梁板模板高支撐架施工的桿件必須達到質量要求， 在設置扣件時檢測擰緊力矩， 根據工程要求有效控制此項指標。部分扣件直接承受較強的荷載作用， 擰緊力矩以45～60N·m為宜， 例如梁底橫桿與立桿處需達到該力矩值。 對于存在變形現象的鋼管， 在未得到妥善處理前禁止投入使用[1]。

3 高支模支撐體系的選型

高支模的支撐體系形式多樣， 其中以盤扣式和碗扣式兩類腳手架的應用最為廣泛， 各自均以0.3m為基礎模數進行搭建， 兩者的特點如表1 所示。 在本工程中， 考慮到高支模的安全性和便捷性要求，支撐體系采用的是盤扣式腳手架。

表1 支撐體系對比

4 模板支撐設計驗算

4.1 梁模板基本參數的確定

梁模板采用截面50mm×80mm的方木， 梁側模面板的彈性模量E=6000N/mm2， 抗彎強度[f] =15N/mm2， 力學性能優異， 使用過程中的穩定性較好。

4.2 梁模支架計算

立桿的步距h =1.45m、 縱距=0.70m， 梁兩側立桿按1.30m的間距依次設置到位， 梁底增設一道承重桿。 鋼筋混凝土、 模板的自重分別為25.00kN/m3、 0.50kN/m3， 施工活荷載5.00kN/m3。 梁兩側樓板長度取0.50m、 厚度取0.12m。 地基承載力調整系數0.40， 承載力標準值160kN/m3。 扣件計算折減系數為1.00。 在確定各項基礎數據后， 做如下幾方面的計算： 1） 扣件抗滑移的計算。 考慮最大支座反力， 具有的關系是R=8.40kN＜l2.0kN， 雙扣件布置方式； 2） 鋼管的受壓穩定性10058/（0.484 ×424） =49.047N/mm2＜[f]， 達到要求； 3） 基礎承載力。 用C25 混凝土施作硬化地面， 厚度為300mm， 在此處搭設架體， 地基的穩定性得到保證，架體不會由于地基方面的原因而出現異常。

5 高支模的安裝

按照如圖1 所示的流程進行高支模的安裝， 加強對每道工序的質量把控， 有序推進高支模施工進程。

圖1 高支模安裝流程圖

5.1 模板的安裝

5.1.1 梁模板的安裝

以板面完整無缺陷、 平整、 相鄰模板緊密銜接、模板穩定可靠為基本要求安裝梁模板。 首先鋪設梁底主次龍骨， 再將梁底模布設到位， 安裝作業從兩端開始， 逐步向中間轉移。 梁跨度超4m時， 按照1/1000 ～3/1000 的高度起拱。 在結束前述所提的工作后， 綁扎梁鋼筋， 封梁側模， 經檢查若確認模板、鋼筋的位置準確無誤， 采取加固措施。

5.1.2 板模板的安裝

在鋼管立柱標記橫鋼管標高控制線， 以此為基準將橫鋼管布設到位， 兩側設大楞木， 起到提升穩定性的作用。 在搭建成型的鋼管上鋪設方木， 跨度超4m時起拱。 梁板倒角施工材料可選擇PVC材質，在鋼筋綁扎前將倒角條布設到位， 不對后續施工造成干擾[2]。

5.2 模板拼縫的處理

高支模施工對板間拼縫提出較高的要求， 禁止出現板間縫隙超出許可范圍、 相鄰兩塊模板錯臺的問題， 否則混凝土澆筑期間有漏漿現象， 成型結構的平整性不足。 頂板采用厚覆膜膠板， 為保證模板的精準拼接， 由專員根據設計要求用精密裁板機精細化下料， 得到尺寸合適的模板。 按照圖紙要求拼裝模板， 再對拼縫部位打膠、 刮平， 保證板間拼縫的嚴密性。 遇拼縫過寬的情況時， 用透明膠帶處理，或根據拼縫間隙填入海綿膠。

5.3 剪刀撐的搭設

腳手架搭設高度在8m以上時， 按小于1.5m的步距設置水平桿， 高度方向設置扣件鋼管剪刀撐，每隔4 ～6 個標準步距設置一處。 腳手架周邊有其它穩定性較好的結構物時， 兩者形成拉結的關系。 縱橫梁交接部位偏薄弱， 在設置梁底支撐架的同時還需設置適量的立桿， 以維持腳手架的穩定性。 現場各類設施的分布關系錯綜復雜， 可能遇到架體與建筑物立面結構標高相遇的情況， 需從實際狀況出發，協調步高和結構標高。

5.4 混凝土的澆筑

以配合比為準， 在指定拌和站生產質量達標的混凝土， 通過出廠質量檢驗后盡快運送至現場， 盡可能做到混凝土隨拌隨用。 混凝土澆筑根據模板體系承載力計算結果妥善進行， 必要時配置汽車泵輔助作業， 在梁上朝兩端有序澆筑， 全過程中遵循對稱、 均衡的原則。 混凝土到達樓面頂端位置時， 現場作業人員將卸載的混凝土均勻鋪開， 使材料的分布具有均勻性。 混凝土澆筑期間， 施工現場與拌和站保持密切的聯系， 根據需求生產適量混凝土， 避免停機等料以及材料過量供應而浪費的問題[3]。

5.5 高支模的質量檢驗

高支模架體成型后， 安排檢驗： 首先， 項目單位檢驗高支模架體， 判斷立桿間距、 橫桿步距各項基礎指標是否滿足要求； 隨后， 架體質量檢驗結果達標后， 檢查連接部位， 判斷是否存在位置沖突、失穩等問題； 最后， 匯總質量檢驗的各項數據， 生成書面材料， 作為反映架體質量的關鍵依據， 并為后續工作提供參考。

5.6 高支模的拆除

5.6.1 拆除要求

混凝土澆筑后， 加強防護， 以便混凝土強度的提升。 及時測定混凝土的強度， 若達到要求， 安排拆模。 拆模存在較強的擾動性， 可能引起混凝土結構受損的問題， 施工人員需按照如下要求謹慎操作，在高效拆模的同時維持混凝土結構的穩定性和完整性： 1） 梁、 柱、 墻體的側模不具備承受荷載的能力， 為保證結構的穩定性， 需在混凝土強度超過2.5MPa后安排拆模； 2） 梁結構模板或其它的承重模板具有一定的承受荷載的能力， 需根據實際條件判斷是否具備拆模的條件， 拆除時注重防護， 避免混凝土局部產生缺陷； 3） 密切關注混凝土的強度，將其作為拆卸模板的關鍵依據， 若存在對拆模造成干擾的因素， 需排除干擾， 再安排拆模。

5.6.2 拆除順序

拆模的工作量較大， 需按照特定的流程有序進行： 1） 首先拆除側模， 確認各部位側模的拆除工作均完成后， 進行底模的拆除， 拆除后的模板必須根據類別的不同存放至指定的區域； 2） 板柱部位模板拆除環節， 首先拆除的是邊墻模板， 再轉向其它部位， 完成剩余模板的拆除作業； 3） 對于多層結構模板支撐架， 拆除時間根據現場施工條件予以控制，例如上層樓面混凝土澆筑尚未結束時， 不允許出現任何下層模板拆除行為。

6 高支模安裝的安全風險及控制措施

6.1 安全風險

1） 高支模安裝采用到鋼管和扣件， 若材料存在劃痕、 錯位、 變形、 裂縫等質量缺陷， 將影響高支模施工的正常進行， 建設成型的高支模結構體系缺乏穩定性， 埋下諸多安全隱患； 2） 支承立桿的回填土在材料性質方面不滿足要求， 或缺乏有效的夯實處理， 不利于支承立桿的穩定性； 支承立桿底部設置墊板， 但其厚度不達標。 諸如前述提及的情況均會威脅支撐體系的穩定性， 使用過程中發生下沉；3） 未在高支模支撐體系外側及中間設豎向剪刀撐，無法穩固整體結構， 或雖然設置剪刀撐但其數量不足， 支撐體系的剛度和承載力有限， 不利于支撐體系的穩定性， 日常施工中可能出現失穩坍塌的異常狀況。

6.2 安全控制措施

安全是工程建設進程得以順利推進的必要前提，為保障高支模施工的安全性， 采取如下安全控制措施： 1） 高支模安裝前， 檢查待使用的鋼管、 扣件等材料， 要求出具質量檢驗報告及其它用于證明材料質量的資料， 同時規格、 外觀各方面均要達標。 對于檢查中發現的不達標材料， 禁止入場使用； 2） 立桿回填土的質量需達標， 做充分的夯實處理， 保證回填土有足夠的密實性； 支承于樓面的立桿底部及土層上的墊層均要設置底座； 立桿底部設混凝土墊層， 保證墊層平整、 穩定可靠； 墊板的平面尺寸至少需達到200 ×200mm， 必要時根據實際需求適當擴大； 3） 為維持高支模支撐體系的穩定性， 按照自下而上的順序在內部和外側周邊區域依次設置豎向剪刀撐， 寬度取5 ～8m， 橫、 縱向間距控制在5 ～8m。

7 結語

高支模施工技術的妥善應用對于推動建筑工程建設活動的開展有重要意義， 例如在廠房施工中則廣泛采用高支模施工技術。 加強原材料質量管控、規范安裝、 謹慎拆除等均是高支模施工技術應用中的重要細節， 施工人員需予以高度的重視。 除此之外， 還需強化人才培訓， 端正員工的工作理念， 提高作業水平， 最終在安全的環境中完成高支模施工作業。