建筑項目屋面結構模板工程施工技術應用研究

劉學良 楊 駿 張永鈺 何偉軍 張峰超

高大模板施工技術是建筑項目施工中較為常見的技術類型，能夠有效提升施工安全水平和施工效率。在施工技術應用中，應根據實際情況做好臨邊防護，采用特制立柱做好定位加固，在洞口位置鋪設工字鋼并搭設支模架或外架，以此達到良好的支護效果，有效提升施工安全水平。

1 工程概況

某大學科研樓主體工程由2 層地下室、2 棟高層和3 層裙樓組成，總建筑面積約102500 m2，總用地面積為19519 m2，其中，地上87487 m2，地下14959 m2。樓棟分兩棟高層，東邊是東塔，西邊是西塔。西塔地上20 層、地下2 層，建筑高度為99.3 m，標準層建筑高度4.5 m；東塔地上16 層、地下2 層，建筑高度為78.1 m，標準層為4.5 m；裙樓為地上3層、地下2層，建筑高度為18.15 m。

本次支撐體系主要針對屋面結構,包括西塔20 層（層高7.5 m）、東塔16 層（層高4.5 m），屋面整體高度為9 m。支撐體系采用滿堂盤扣搭設，在屋面花架施工中采用爬架提升至構架層作為樓層臨邊防護，同時用特制立柱定位加固。屋面作業包括3 層，洞口位置需根據實際尺寸，鋪設工字鋼后搭設支模架或外架。東塔頂層層高4.50 和5.25 m，西塔頂層層高7.55、8.05 和8.10 m，梁截面尺寸和墻厚度規格多，施工難度大。

2 施工材料與機械設備配置

模板施工過程中，使用的材料主要包括Ф48.0 mm×3.2 mm 鋼管、直角扣件、旋轉扣件、對接扣件、頂托、40 mm×90 mm×2000 mm 木方、915 mm×1830 mm×15 mm 模 板、M14 對拉螺桿，以及0.2、0.3、0.5、1、1.5、2.0、2.5 m 盤扣立桿和0.3、0.6、0.9 m 盤扣橫桿。所使用材料的所有參數，都應符合對應規范要求。模板施工作業中，需要的機械設備主要包括圓盤鋸、木工刨床、平板式振動器、插入式振動器、車載泵、布料機、塔吊、鋼卷尺、線錘、水準儀、經緯儀、電刨、手提電鋸、電鉆。

3 施工工藝技術

3.1 爬架屋面防護保證措施

本工程項目施工環境復雜，危險性較大，故采取如下保障措施：西塔20 層層高為7.5 m，屋面層層高為9 m，爬架考慮防護至屋面層，爬架在20 層和屋面層分別使用44 根4.5 m 特制立柱供爬架附著。東塔考慮防護至屋面層，層高為9 m，在屋面層使用54 根特制立柱供爬架附著。為確保防護保證措施落實到位，在頂層底板未澆筑時，需采用墊板絲桿預埋方式，在邊梁位置預埋立柱預埋件。西塔屋面防護要在底板澆筑完成后，爬架提升1層3.9 m，配合防護花架，將第3 道附墻改為1.5 m 水平附墻，最終高出屋面結構最頂部2.11 m。

東塔爬架同樣在屋面層底板未澆筑時預埋特制立柱預埋件，在底板澆筑完成后，安裝特制立柱并加固，爬架爬升1 層4.5 m，配合防護花架，第3 道附墻改為1.5 m 水平附墻，最終高出屋面結構最頂部1.65 m。

臨時立柱單節高度為4.5 m，底部通過預埋件螺栓與結構連接，立柱采用廠內預制、現場安裝方式處理，采用鋼管、扣件與地面預埋鋼管連接形成斜撐加固，加固斜撐設置4 根，設置在特制立柱后方。立柱兩側使用鋼管、扣件，將立柱與結構預埋鋼管連接形成斜撐加固。

3.2 技術參數

3.2.1 模板及其支架選材

模板工程施工所需要的材料為：第1，模板。規格915 mm×1830 mm×15 mm，質量應符合計算要求和《混凝土模板用膠合板》（GB/T 17656—2018）要求。第2，木方。規格為40 mm×90 mm×2000 mm， 材質與規格尺寸要符合設計要求，表面順直。第3，盤扣。規格為Φ48.3 mm×3.2 mm，符合《承插型盤扣式鋼管支架構件》（JG/T 503—2016）和《建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術標準 》（JGJ/T 231—2021）規定，并配有立桿、橫桿及斜桿。第4，鋼管，規格為Φ48.3 mm×3.6 mm，要符合《碳素結構鋼》（GB/T 700—2006）中Q235 級鋼的規定，不得有嚴重銹蝕、彎曲、壓扁或裂紋現象。第5，扣件，主要有直角、對接、轉向集中，材質要符合《鋼管腳手架扣件》（GB/T 1583—2023）相關規定，不得有脆裂、變形、滑絲現象[1]。第6，可調頂托，其規格為Φ36，受壓承載力應不小于40 kN，不得有變形及局部缺陷現象。第7，對拉螺桿，規格為Φ14，要具有足夠受拉能力。第8，步步緊，材質與規格要符合要求，且有足夠受拉能力。第9，工字鋼，規格為18#，懸挑梁用Q235鋼，材質需符合相關規定，焊縫等級為Ⅲ級。

3.2.2 模板系統構造設計

墻模架構造主要包括模板、次楞、主楞及對拉螺桿、斜撐、壓腳條、定位鋼筋、清掃口、內撐條等，如墻柱一次澆筑高度大于3 m，應在3 m 以下部位、梁兩側相鄰樓板水平桿端增加頂托，頂緊梁兩側，以確保梁側向穩定性。柱模板構造主要包括模板、次楞、主楞方圓扣卡箍、斜撐、壓腳條、定位鋼筋、清掃口，支撐體系使用15 mm 厚木模板，豎楞使用40 mm×90 mm 木方@200 mm，柱箍用Q345B卡箍，端部節點用軸銷連接。梁模架構造主要包括模板、側模次楞、側模主楞、梁底次楞、梁底主楞、立桿、橫桿、剪刀撐、頂托、墊板、對拉螺桿[2]。板模架構主要包括模板、板底次楞、板底主楞、立桿、橫桿、斜向豎桿、水平剪刀撐、頂托、墊板等，如立桿支撐面為斜屋面，還要沿坡道方向增設一道掃地（天）桿，并在底部位置做好防滑措施。

在模板搭設時，支撐架高寬比要控制在2 以內。如大于2，要將支撐架與既有結構進行剛性連接，或增加抗傾覆措施。標準步距為1.5 m 的支撐架，應根據設計要求布置豎向斜桿。如架體高度大于5.0 m，應在頂部設置水平剪刀撐；大于6.0 m，應在頂部與底部設置水平剪刀撐；大于8.0 m，應在頂部、中部與底部設置水平剪刀撐，中間間距不得大于6.0 m。如果以獨立塔架形式搭設支撐架，需沿高度間隔2 ～4 個步距，與相鄰獨立塔架進行水平拉結[3]。

3.3 工藝流程與施工方法

3.3.1 工藝流程

本工程施工中，屋面結構主要分為柱模版、墻模版、梁模板及定型模架等部位，不同部位模板施工工藝流程如表1 所示。

表1 模板施工工藝流程

3.3.2 墻柱模板施工

墻柱模板施工作業開始前，應做好鋼筋定位復核，確保模板表面干凈，并依照規范要求涂刷脫模劑。先安裝一側角部模板，做好臨時支撐固定后，安裝整面模板。柱模板安裝時，要在底部位置一側留出清掃洞口，待柱模板校正后，用水將底部積存的木屑、灰塵等洗干凈，再進行封存[4]。模板安裝固定后，在預留孔內穿上對拉螺栓。將結構部位砼鑿毛，用鋼絲刷洗刷干凈，鋼筋綁扎完成后，在立筋部位套上砼墊塊，拼入預先配置好的柱模板，之后用鋼管加Ф14 加工成型的螺栓初步固定，用線錘或經緯儀進行校正。將斜撐一端固定于背楞，另一端用膨脹螺栓或預留鋼筋固定于樓板上。最后，完成水平標高和垂直度調整，做好整體校正。

3.3.3 梁模板施工

本工程施工中，所采用的面板為15 mm 厚紅色覆膜木膠板（915 mm×1830 mm），次龍骨采用40 mm×90 mm 木枋，間距為200 mm。主龍骨為48.3 mm×3.6 mm 雙鋼管。施工順序為先搭設滿堂支撐架，并合理布置可調頂托，放置主龍骨后，依次垂直放置次龍骨，最后鋪設木模板。滿堂架外立面滿設豎向剪刀撐，盤扣架采用定型斜桿，若無法布置斜桿，則采用鋼管扣件進行處理。滿堂架中部每隔4 排立桿設置連續豎向剪刀撐，與地面傾角控制在45°～60°，將螺栓擰緊力矩控制在40 ～65 N·m[5]。施工時立桿接頭需要滿套進套管內，深度在100 cm 以上，如采用對接扣件，同一步距內接頭率應控制在50%以內，且將相鄰立桿接頭錯開。在梁模跨中位置鉆30 cm 直徑的小孔，便于清理微細垃圾。對高度大于600 cm 的梁，應先留一邊側模，至梁鋼筋綁扎完畢后再進行封閉。

項目施工中，應在遵循施工技術規范前提下，根據梁跨度確定頂板模板起拱大小。板模安裝作業完成后，用激光水平儀、靠尺、塞尺等檢查模板標高和平整度，在確保所有參數合格后進行模板加固。梁模板安裝作業完成后，要檢查下部拼縫是否嚴密，如有透光現象，需要用黃膠帶或白鐵皮進行封貼。對于后澆帶部位，則應單獨設置，嚴禁拆除后回頂。

3.3.4 模板施工

施工作業前，做好板底標高和軸線位置符合，利用基準線進行精準調整。依照立桿定位線搭設支模架，按要求同步搭設支模架。木方需要沿梁寬度方向排布，間距控制在400 mm以內，沿平行梁長度方向在頂托上部鋪設雙鋼管，與立桿間距保持一致。模板采用整張鋪設、局部小塊拼補方式處理，要注意將接縫設置在木枋上。在安裝完成后，用水準儀校核板底模板標高和平整度。

3.3.5 模板拆除

拆除前，進行拆模試塊檢測，在確保強度大于設計或規范要求，且由技術負責人和監理單位審批后，再依照側面模板、承重模板順序拆除，并保留支撐體系。底模拆除應從跨中開始下調承重架，調整高度300 ～500 mm，然后向兩端逐步下調，梁底模支柱順序與此相同[6]。在進行作業時，先用鋼楔輕撬，或使用木錘輕敲，避免暴力作業。在單塊模板拆除時，做好人工托扶。先將支撐拆除，再用小撬棍從相對兩側面中點將模殼撬起，拆除后的模板禁止自由墜地，堆碼高度不得超過2 m。

滿堂架拆除時禁止整體落架，且操作面距模板高度不得超過2 m。對于單塊就位組拼的墻模，應先將墻兩邊的接縫窄條模板拆除，再將背楞和穿墻螺栓拆除，并依次向中心方向逐塊拆除。對于整體拼裝的模板，應先將穿墻螺栓拆除，將水平和斜撐扣件解除。將端部接縫處的窄條模板拆除后，輕敲模板上部，使之逐漸與墻體脫離，用撬棍將大模板邊肋撬動，使模板與墻體全部脫離，最后用塔吊吊離。模板拆除后，應及時清理并依照相關規范存放。

3.4 操作要求

模板工程施工過程中，受多因素影響，會出現不同的質量問題，施工人員必須嚴格依照規范進行操作，避免操作不當對施工質量產生影響。如在出現墻體厚度不一、平整度差等問題時，應確保模板設計達到足夠強度和剛度，合理設置橫、豎楞的尺寸與間接，確保穿墻螺栓間距、墻體支撐等施工技術落實到位。出現混凝土墻體上預留孔洞變形情形時，應將門窗洞口模板與墻體支模連接牢固，做好洞口內支撐；模板垂直度控制不到位時，應在模板安裝就位前，對每塊模板線進行復測，做好拼裝配合，檢查并確保垂直度控制在3 mm 以內，平整度控制在5 mm 以內。

4 施工驗收標準與內容

4.1 驗收標準

混凝土澆筑作業前應做好模板工程復核及驗收。對于立桿，則重點檢查鋼管外徑、鋼管壁厚、長度、桿件直線度、桿端面對軸線垂直度等；對于水平桿，重點檢測鋼管外徑、鋼管壁厚、長度、兩端插頭平行度等；對于可調托撐，做好頂托板厚度和螺桿外徑等檢測。

在支撐架搭設前，確保地基基礎表面堅實平整，無積水、無墊板晃動、無底座滑動等現象，沉降應該不超過10 mm。滿堂支撐架立桿30 m 內垂直度應控制在±90 mm，支撐架允許水平偏差應根據搭設高度控制在相應范圍內[7]。同一立桿縱向水平桿兩端高差控制在±20 mm，同跨內2 根縱向水平桿高差在±10 mm。扣件安裝、軸線位置、垂直度、標高、截面尺寸等參數要符合施工方案要求。

4.2 驗收內容

驗收工作具體包括以下幾個方面：第1，承重桿件以搭設用量的30%進行外觀抽檢，如果出現嚴重的質量問題，則需要進行100%檢驗，并隨機抽取外觀檢驗不合格的材料送檢。第2，施工中重點檢查立柱底部、墊板、底座位置、頂托螺栓伸出長度、立桿規格尺寸和垂直度、掃地桿、水平拉桿、剪刀撐等。第3，在屋面結構支撐系統搭設過程中，應做好水平桿扣接頭、斜桿和接頭與連接盤插銷的檢查，并做好最后驗收。第4，支撐系統搭設完畢，由專項小組驗收合格并辦理手續后，才能進行鋼筋安裝。針對驗收中提出的整改意見，應限期整改，在混凝土澆筑前進行支撐系統復驗，確保支撐系統安全。

5 結語

建筑項目屋面結構模板工程施工較復雜，施工質量要求較高，在施工技術應用中，應切實加強施工質量和安全教育，施工人員要嚴格依照規范進行操作，以保技術應用優勢，為后續施工奠定堅實基礎。