淺談建筑工程中高支模施工技術應用

賈兵飛（山西一建集團有限公司，山西 太原 030000）

隨著我國經濟的快速發展，建筑行業作為我國經濟發展的支柱產業，大跨度、大體量等大型現代建筑結構迅猛發展，但其施工難度越來越大，對施工技術要求也越來越高，導致建筑行業競爭愈加激烈。國內現代建筑混凝土結構中，模板工程為項目建設成本的1/3，其中模架安全問題占據建筑工程安全事故很大比例，建筑工程中模架施工工藝技術難點成為亟待解決的熱點問題之一[1]。在建筑工程施工中，扣件式鋼管支模架已不能滿足現代建筑結構安全施工的需要，導致模板坍塌等工程事故不斷發生[2]。因此，本文主要對輪扣式高支模技術應用進行研究，突顯輪扣式高支模技術的優越性，為工程施工質量提供保障，有效避免了模板坍塌事故的發生。

1 建筑工程高支模技術概述

1.1 輪扣式高支模技術構造

輪扣式鋼管支模架主要包括立桿、連接輪盤、水平桿、可調底座、可調頂托和掃地桿等6 個部分。立桿為輪扣式鋼管支模架的主要受力桿件，其利用套管實現桿件自由接長；連接輪盤與立桿相焊接，進而實現各方向與立桿形成整體；水平桿端部焊接插頭，實現與立桿的互連；可調底座位于立桿下方，將立桿荷載傳至地基基礎；可調頂托位于立桿上方，將頂部荷載傳至立桿上；掃地桿連接立桿底部的水平桿件，其輪扣式節點詳圖見圖1。輪扣式鋼管支模架利用輪盤和插頭將立桿與水平桿取代了傳統扣件式支模架的方式，減少了扣件的浪費，并實現雙向鎖定，提高連接節點受力的均勻程度，且輪扣式高支模技術能在一般施工支撐架結構、階梯形等結構類型中有效應用，且能適用于不同活動臺等，具有廣泛的應用途徑。

圖1 輪扣式節點詳圖

1.2 傳統高支模技術現存問題

1.2.1 設計問題

目前，大量施工單位在建筑工程中利用高支模技術對模板剛度及穩定性計算時，只依靠相關經驗來建立計算體系，導致設計方案非常不合理，造成施工荷載不均勻，引發支模架坍塌事故[3]。此外，現階段建筑支模架設計過程中，通常是將結構進行大量優化，未能對模板受力進行全面模擬，且未制定相關的法律法規，導致設計階段依據不足，從而造成實際施工與設計存在較大差異。

1.2.2 材料問題

現階段扣件式鋼管支撐架所用材料為鑄鐵，導致對接口桿件、直角和回轉扣件的抗滑承載能力不能滿足現行相關規范要求。此外，傳統扣件式鋼管支模架材料在進行循環利用時，導致材料性能下降，且保養不當會增大材料的變形，造成支架端部出現受力不均勻的現象，從而造成整體出現失穩缺陷，引發安全事故[4]。

1.2.3 施工問題

傳統高支模技術施工過程中，施工單位管理出現弊端，造成施工管理不到位、項目管理混亂等現象，扣件式高支模結構施工完成后，未對其施工質量進行驗收，結構剛度與穩定性不能得到保障。此外，在混凝土澆筑過程中，出現非對稱荷載時會造成支模架坍塌事故，尤其在某部位出現最大支撐軸力時，若超過其承載能力，則會導致出現坍塌事故，結構整體隨之出現失穩。

1.2.4 結構特性

現階段，建筑結構施工難度越來越大，傳統扣件式高支模結構的幾何形態等特性缺乏嚴謹性，使其未達到項目施工要求。扣件式高支模技術中構件連接點性能差異性較大，結構恒載與施工活載分布情況不穩定，威脅高支模結構整體穩定性[5]。此外，結構所用的為可周轉材料，拆除與運輸中導致結構材料出現磨損，從而造成配件受損。

1.3 輪扣式高支模技術的先進性

輪扣式高支模技術將橫桿與立桿輪盤相連接實現雙向自鎖，且同一節點不受各方向橫桿的影響，通過利用鋼管支模架自鎖特性，避免傳統鎖緊帶來的缺陷，最大限度降低人為因素對鋼管支模架質量的影響，且各桿之間互相獨立，避免傳統互鎖形式中任意橫桿松動時而引發其他桿結構受到破壞。輪扣式鋼管支模架有效降低了斜拉桿的使用量，增強了支模架結構的受力性能，同時，輪扣式高支模技術相較于傳統扣式高支模技術具有更加良好的可靠性，最大限度降低了傳統高支模技術失穩的安全隱患，為高支模、大跨度及超荷載等建筑結構安全施工提供保障，有效避免了工程支模架坍塌事故的發生。

2 工程案例

2.1 工程概況

某項目一期工程，模架支撐采用輪扣式高支模技術，總建筑面積為13765.58m2，地上七層，建筑主體為混凝土框架結構，抗震等級為二級，建筑總高度為36mm，場地類別為三類，場地平整，其輪扣式高支模技術搭設高度為18.3m，跨度為23m×26m。本項目輪扣式高支模技術的應用，得到了各方參建單位的一致認可，且有效控制了工程的施工質量。

2.2 現場施工條件

該項目現場施工條件已滿足設計要求，主要包括樓地面強度已滿足設計要求、樓面放線工作已完成、材料已按設計要求堆放到位、外防護腳手架高出安全防護高度和現場已完成技術交底工作等。

2.3 施工工藝流程

本項目利用輪扣式高支模技術，具體施工工藝流程包括前期準備工作、柱模板裝配、內架搭建、梁板模裝配、柱模及梁模拆除。其中，柱模板的施工工藝流程包括雜物清理、定位放線、預留洞口、裝配模板、側模安裝、固定施工、質量驗收；梁板模的施工工藝流程包括定位放線、內架搭建、安裝底模、安裝側模、底板清理、管線鋪設、插筋、固定施工、質量驗收。

3 高支模施工技術應用

3.1 前期準備工作

本項目輪扣式高支模技術所需材料為木膠合板、木枋、立桿、水平桿、頂托、鋼管等材料，不同類型的材料依據施工設計要求依次入場，其材料計劃見表1，并堆放至指定位置，進行覆蓋保護，對存在變形損傷的模板進行清理。模板在施工現場加工時在其下方墊木方，避免出現變形，且方便后續吊裝施工。此外，本項目輪扣式高支模技術支撐范圍從地下室至屋面主體結構，且施工前需對相關人員進行技術交底，明確輪扣式支模架扣件、剪刀撐、掃地桿與水平桿安裝的具體要求，最底層水平桿高度為550mm，從而完成扣件式高支模施工前期準備工作。

表1 材料計劃

3.2 模板支撐施工

該工程利用輪扣式高支模體系，以某梁底板模施工為例，首先，不同層面的模板和支模架體系所需剛度和穩定性要求不同，通過依據最不利荷載計算該體系的穩定性，重荷載梁寬為900mm，樓板厚度為150mm，模板面板厚度為14mm，設置2根梁底立桿，支模架搭設高度為8.89m，立桿間距為600mm，支撐架步距為1200mm，并保持支模架支撐面盡可能光滑；然后，頂層、底層及中間層水平剪刀撐每4個支撐架步距設置一次，從上至下依次設置連續的縱向剪刀撐，以雙鋼管作為可調頂托支撐材料，且輪扣式支模架頂層橫桿與模板支撐點的高度為650mm；最后，對柱子模板接縫進行有效控制，滿足嚴密牢固的要求，并對周轉3次及以上的進行拋光處理。

3.3 施工質量驗收

該項目輪扣式高支模體系施工完成后，主要從以下幾點對其施工質量進行驗收：第一，梁底、側模均采用15mm木膠合板，以Ф48mm×3mm×1000mm鋼管作為主龍骨，采用60mm×80mm方木作為次龍骨，梁中間與底部利用Ф 12mm對拉螺栓相拉結，鋼管下方墊200mm×200mm×15mm的木板，上頂U托，梁超過4m后，依據設計要求進行起拱；第二，頂板模板設置40mm×60mm×3mm的方鋼次龍骨，間距為300mm，并根據混凝土自重與施工活荷載確定立柱間距為600mm；第三，樓梯模板以Ф48mm×3mm鋼管作為主龍骨，其間距為900mm，以60mm×80mm方木作為次龍骨，其間距為200mm。

3.4 模板拆除

在拆除模板前，先進行技術交底工作，對支模架體系整體穩定性進行詳細檢測，清理支模架上的雜物，且對拆除區域進行全方位封閉施工，從而完成模板拆除準備工作。在混凝土強度達到設計要求后方可拆除模板，其各構件混凝土強度要求見表2。梁模板拆除前，安轉腳板避免出現墜落現象，拆除下方不得出現任何人員，且拆下的模板高度大于4m采用吊運方式，避免出現安全事故。

表2 各構件拆模強度要求

4 效益分析

本工程采用輪扣式鋼管支模架，不需利用扣件配件，優化了施工工藝，有效降低了勞動力，且該體系搭設、拆除時間相較于傳統扣件式高支模體系節約3 倍，同時，該體系具有雙向自鎖特性，施工難度大幅下降，現場施工人員較易掌握該施工工藝，且不會出現配件丟失、損耗現象，提高了現場管理人員的工作效率。現階段隨著人工成本的不斷上漲，利用輪扣式高支模技術相較于傳統高支模技術減少成本約55%。

5 結語

綜上所述，現代建筑工程高支模技術已成為建筑結構安全及施工質量的重要環節，但其搭設難度較大，則需對建筑工程高支模施工技術的剛度及穩定性安全進行嚴格把控，保證高支模技術的施工質量及施工安全，推動高支模技術在建筑工程中的應用，節約項目建設施工材料，提高參建單位的效益。