高支模施工技術在房屋建筑工程施工中的應用研究

閆慧明

（山西二建集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

在城鎮化持續深入推進的背景下，房屋建筑工程中轉換樓層跨度加大、層高不斷延伸，傳統模板支護形式與施工技術已經難以滿足房屋建筑工程建設要求，呈現出明顯的滯后性。由此，高支模施工技術應運而生，在公共建筑、商業綜合體與高層建筑施工中，高支模施工技術獲得廣泛應用，施工技術水平不斷提高、施工材料愈加多元，并且能夠適應多種房屋建筑的施工要求。但受到施工現場環境、施工人員技術水平與安全意識、施工條件等因素的影響，高支模施工技術在房屋建筑工程施工中的應用依然面臨著施工質量難以把握、施工安全管理難度較高的問題。因此，如何根據高支模施工技術特點，借助現代信息技術提高高支模施工技術在實際中的應用效果，已經成為推動房屋建筑工程施工技術水平發展的題中之義。

1 高支模施工技術概述

高支模是指搭設高度超過8m，或搭設跨度不低于18m，或施工總荷載不低于15kN/m2，或集中線荷載不低于20kN/m 的混凝土模板支撐工程。高支模施工的特點與基本類型如圖1 所示。

圖1 高支模施工的特點與基本類型

高支模施工的特點主要體現在四大方面：①施工復雜性。在高支模施工中，施工質量與施工安全性受到諸多因素的影響，包括但不限于地基、建筑材料、土層結構、支架搭設范圍內的地下管線與構筑物。②材料多樣性。高支模形式多樣，不同形式有其特定的適用范圍，施工難度、技術標準與施工成本等也有著明顯的差異性，加之支架材料多樣，使得高支模施工質量管理難度較高。③高危性。高支模施工過程涉及到高空作業，施工規模較大、工序繁多、施工作業任務較重，在長時間施工中很容易因疲勞感，或安全意識淡薄、安全防護能力不足而誘發安全事故。④事故突發性。高支模施工中事故具有突發性的特點，因此，需要在混凝土澆筑與振搗施工階段通過對施工過程的監測以防止高支模支撐體系因變形量較大而導致失穩等危險情況的發生。

高支模體系主要分為三大基本類型：①扣件式高支模，以鋼管、扣件為構架桿件形式，以扣件與鋼管間的偏心摩擦力為受力方式，搭設間距、高度具有較大靈活性，且扣件布置搭設較為方便。但因結構梁較為密集、間距不統一，梁的大小與位置差異性較為明顯，導致扣件式高支模可靠性較差，且對施工材料的消耗較大。②碗扣式高支模，以立桿、橫桿、配件為構架桿件形式，以軸心垂直受壓力為受力方式，搭設間距按照模數呈方形布置，桿件定型化，具有較強的可靠性。安全性，耗用搭設人工日較少，材料使用量較低。③門式高支模，以門架、配件為構架桿件形式，以軸心垂直受壓力為受力方式，間距按照模數呈方形布置，安全性、可靠性較好，搭設布置較為便捷。在房屋建筑工程施工中，針對一般房屋建筑結構施工通常選擇扣件式高支模形式；在高度高、單位荷載大的房屋建筑工程施工中，一般選擇碗扣式或門式高支模體系[1]。

2 高支模施工技術在房屋建筑工程施工中的應用流程

2.1 高支模施工前的準備工作

在房屋建筑工程施工中，應用高支模施工技術的前提條件在于做好施工準備工作。

（1）技術準備。高支模施工前要結合施工特點編制高支模專項施工方案，方案緊貼實際、后附安全性驗算過程、嚴格履行審批程序。高支模屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程，需要專家評審合格報監理單位審批后方可施工。方案通過后編制技術交底，組織相關部門和勞務班組長進行統一的專項交底，重點進行圖紙內容、施工標準、特殊部位施工方法以及安全文明施工方面知識的交底，明確模板工程施工控制要點。對參與高支模施工作業的人員要進行方案講解及安全培訓，培訓完后要進行安全方面知識的考核，合格后才能上崗。要求現場施工人員需要獲得建筑施工腳手架特種作業操作資格證書。高大模板支撐系統混凝土澆筑前應組織驗收和技術交底。在施工技術交底時可以借助BIM 技術呈現房屋建筑工程實體模型、高支模體系模型，標注并直觀化呈現高支模施工中的技術要點，包括模板支撐工程工藝、工序、作業要點以及高支模搭設施工技術、高支模拆除施工技術要點等，以此為高支模施工技術在房屋建筑工程施工中的應用奠定基礎。

（2）材料準備工作。細致研讀高支模施工圖、施工方案、施工組織計劃，明確高支模施工技術難點、質量控制關鍵點。在實際施工前，由項目技術負責人、項目管理人員等共同對需要清理、加固的地基、基礎進行驗收。對進場的高支模結構材料進行抽樣檢測與驗收。針對施工現場的承重桿件、連接件等材料，復核其產品合格證、生產許可證、檢測報告等，采用抽檢方式檢測材料表面質量、重量、規格等物理指標。在外觀質量檢測時，確保所選檢測樣本數量超過搭設用承重桿件總數量的30%，若存在外觀嚴重不合格的承重桿件，需要對進場材料進行100%檢測。若選擇扣件式高支模體系，需要抽樣檢測緊扣螺栓的緊固力矩，對梁底構件進行100%檢查[2]。

2.2 高支模搭設施工技術

房屋建筑工程施工中，需要確保支撐基礎滿足高支模的荷載要求。復核高支模支撐系統的地基承載力、沉降等是否符合實際施工需求，根據實際情況對支撐基礎進行加固。若支撐基礎為回填土、軟弱土層，需要根據高支模施工方案的基本要求，采用換填法、夯擊法等對基礎進行夯實與整平；若將立桿設置于房屋工程主體結構上，需要驗算主體結構的安全性，在立桿下方設置墊塊，并對結構采取卸載加固措施；若支撐基礎遇回填土，需要在立桿下依次鋪設雙層模板、雙木方，同時做好防水、排水工作。在確保支撐系統基礎滿足高支模施工需求后，應把握好以下高支模搭設施工技術要點：①立桿設置。結合上層結構的平面，在下層測量放線以布置立桿，立桿的縱向與橫向距離、梁下方立桿的間距等都需要符合高支模施工方案的基本要求，不同高支模形式下，腳手架的間距、跨距等也需要符合設計標準。在鋼管立桿下方設厚度不低于50mm 的墊塊，在立桿頂部設置可調節支托，可調節支托螺桿超出立柱頂部的長度應等于或低于200mm。若立桿底部不在同一水平線上，高處縱向掃地桿向低處延長不少于2 跨，高低跨應小于或等與100cm。立桿與邊坡上邊緣之間的距離應當等于或超過500cm。安裝鋼管立柱時要確保上下同心，嚴禁在固定水平拉桿時上下鋼管立柱錯開。若鋼管立柱的高度超過500cm 時，需要在鋼管立柱外側以及由結構柱的中間部位設置固結點，固結點之間的水平距離為6~9m，縱向距離為2~3m，并在房屋建筑結構上預埋剛性連接，將支架扣件與房屋建筑主體結構連接牢固[3]。②水平拉桿設置。按照高支模設計所確定的水平桿步距要求，平均分配并確定步距，每一步距橫縱向各設置一道水平桿，若層高在8~20m，則需要在頂部適當加大水平桿布置密度，水平桿間距一般為平均步距的1/2。應當確保水平桿端部與建筑物頂緊、頂牢，若難以達到該標準，則需要在水平桿端部、中部設置剪刀撐。③剪刀撐構造。針對滿堂模板、共享空間模板支架立柱，沿著立柱周圍外側，由下至上設置豎向、連續剪刀撐。從水平桿端部開始，在縱橫向每隔10m 設置連續式剪刀撐，寬度以4~6m 為宜，確保剪刀撐桿件底端與地面頂緊、頂牢，與地面間的夾角以45°~60°為宜。若房屋建筑層高為8~20m，除了采用上述形式布置剪刀撐之外，還需要在豎向連續式剪刀撐之間增設“之”字斜撐。④架體過后澆帶處的構造施工。架體過后澆帶可以分為架體立桿立在后澆帶邊緣、架體立桿立于后澆帶兩種情況。對于前者，可以將立桿墊木更改為槽鋼，在后澆帶邊緣處立至少4 根立桿，避免立桿布置后破壞后澆帶邊緣的穩定狀態。對于后者，選擇槽鋼為材料的傳力桿件，在后澆帶邊緣設置兩根加強桿。

2.3 高支模支撐系統變形觀測

房屋建筑工程施工中，高支模支撐系統變形過大、穩定性變差會誘發安全事故，加之高支模施工具有高危性、事故突發性、復雜性的特點，因此需要做好高支模支撐體系的變形觀測，對監測點變形量過大或累計變形量超出閾值后發出預警，及時停止施工并調整施工方案。高支模支撐系統變形觀測的對象主要為支架沉降、位移、變形，以及地基穩定性沉降。明確監測項目、監測要求后，根據高支模施工規模確定測點數量以及測點的布設形式。通常情況下，基準點的位置、布設在監測區域以外，便于觀測、不易破環、土質堅實的地方；為了便于校核、驗證基準點的穩定性，基準點在觀測期間必須采取有效措施加以保護或專人看管。在附近設醒目的警示標志防止遭施工機械碰撞損壞，測量標志一旦遭受碰損，應立即復位并復測。在混凝土澆筑過程中要進行實時化、跟蹤式與全過程式的變形觀測，將監測頻率控制在20~30min/次[4]。觀測數據經加工、處理后反映高支模支撐系統穩定性、可靠性與安全性，在發生異常情況時發出預警，提醒現場管理人員、施工技術人員以調整施工工藝流程，創新施工技術方法。

2.4 混凝土澆筑施工技術

房屋建筑工程高支模施工中，混凝土澆筑施工需要根據設計圖紙與施工方案選擇相應等級的混凝土。在高支模搭設施工驗收合格后進行混凝土澆筑施工，且在澆筑過程中進行高支模支撐系統變形觀測。為確保混凝土澆筑施工質量，按照先非高大模板區域、后高大模板區域，先跨中、后兩側的順序分層、對稱澆筑，以此確保澆筑過程中高支模各個部位荷載均衡，避免高支模支撐體系因失穩而導致危險情況發生。混凝土澆筑時，導管與底部模板間的距離約為30cm，控制好澆筑速度。同時以振搗器進行振搗，振搗器與底部模板間的距離約為30cm，避免振搗器接觸模板后導致其變形。分層澆筑時，每一層澆筑速度應均衡，先在底部填入厚度約為10cm 的石子與砂漿，后澆筑混凝土，確保每層澆筑厚度等于或低于50cm。若柱體高度不超過3m，可以直接從頂部進行澆筑。若柱體高度超過3m，則需要在模板側面適宜位置開洞并安裝斜溜槽，采用分段澆筑方式[5]。在澆筑與梁板相連的柱體時，澆筑后靜置1.5h，等待混凝土沉實后繼續澆筑。混凝土澆筑施工完成后，表面平整度誤差量等于或低于5mm，標高誤差量不高于8mm。為提升混凝土澆筑施工技術水平，應當優化改進混凝土配合比，結合房屋建筑工程所在地氣候條件、溫度、空氣相對濕度等在材料中加入適當外加劑，避免因材料配合比不科學而導致混凝土構件表面出現坍縮、麻面等質量病害。

2.5 高支模拆除施工技術

高支模支撐體系拆除前，由項目技術負責人、監理人員以核查混凝土同條件試塊強度報告，混凝土達到試驗強度后方可進行高支模拆除作業。若作業高度超過2m，則需要在該作業區域設置支撐架，配置相應安全安護措施，按照先支后拆、后支先拆的順序由上至下，逐層、分段地拆除模板，每段拆除高度不宜超過兩層。若高支模與房屋建筑主體結構相連，則需要隨高支模一起逐層拆除連接件。若底模所涉及的房屋建筑梁長度超過8m，需要檢驗混凝土強度，當混凝土強度完全達到設計標準后方可進行拆除作業；若梁長度不足8m，則當混凝土強度達到設計強度的75%后便可進行拆除作業。需要特別注意的是，需要先拆除穿墻螺栓，再拆除側幫模。先拆除水平拉桿，后拆除模板支柱。每拆除一排模板后都需要留下一至兩根支柱，最后拆除剩余支柱。在高支模拆除時要輕拿輕放，避免模板磕碰混凝土構件而導致其結構損壞或外觀損壞。

3 結語

高支模施工技術是現階段商業綜合體、高層建筑等房屋建筑工程施工中常用的施工技術之一，雖然適用范圍廣、材料節約，但具有高危性、復雜性、事故突發性、材料多樣性的特點。在實際應用中要把握好高支模施工技術要點，高度重視施工質量控制，以此發揮高支模施工技術在房屋建筑工程中的應用價值。