危大工程高大模板支撐體系施工技術(shù)分析

劉艷格，張紹民，秦濤 （中交雄安產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，河北 保定 071800）

0 引言

凡是提到建筑工程施工，就離不開模板支撐體系，模板支撐體系貫穿于整個(gè)建筑工程施工過程。各類建筑結(jié)構(gòu)在我國的房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代下孕育而生，各式各樣的建筑結(jié)構(gòu)催生著各式各樣的模板支撐體系。高大模板支撐體系作為革新出的模板支撐體系，在處理高大建筑施工過程中遇到的難題時(shí)扮演著重要角色。然而，高大模板體系的搭建，考驗(yàn)著每一個(gè)工程技術(shù)人員與安全人員的技術(shù)與監(jiān)管能力，實(shí)際施工過程中因高大模板支架搭設(shè)的不合理以及設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)存在偏差等眾多因素導(dǎo)致支撐體系的安全性存在重大風(fēng)險(xiǎn)，出現(xiàn)工程事故的案例屢見不鮮。因此，高大模板支撐體系的搭建需要工程管理人員付出更多時(shí)間來為高大建筑的建成保駕護(hù)航[1-3]。

丁越峰[4]在對高大模板支撐體系剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格控制的基礎(chǔ)上對其安全性展開系列討論，為之后的施工過程提供了參考。宋淳[5]將BIM技術(shù)融入到高大模板設(shè)計(jì)當(dāng)中，有效地降低了搭建支撐體系時(shí)由于精度不夠發(fā)生安全事故的概率，從源頭處保證了工程質(zhì)量。劉紅衛(wèi)等[6]結(jié)合工程案例，為梁式橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一套高大模板支撐體系，并對其應(yīng)力、應(yīng)變以及變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，結(jié)構(gòu)表明該體系的力學(xué)性能相較于普通腳手架而言更穩(wěn)定。景然[7]通過理論分析以及多種模型相結(jié)合的方式對高大模板支撐體系發(fā)生倒塌的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，并根據(jù)模板倒塌風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因制定了相應(yīng)的解決措施。王彬[8]運(yùn)用ANSYS 建立扣件架體節(jié)點(diǎn)半剛性模型，采用不同參數(shù)對整個(gè)高大模板支撐體系的位移與穩(wěn)定性進(jìn)行分析，提出了架體加強(qiáng)措施。

以上學(xué)者針對高大模板支撐體系的施工工藝、力學(xué)性能、影響安全性因素以及BIM 技術(shù)融合等方面均做了系列研究，但針對其在危大工程下施工技術(shù)的研究較少。因此，本文以中交未來科創(chuàng)城開發(fā)項(xiàng)目第五標(biāo)段S3#樓工程為例，首先對危大工程的工程概況進(jìn)行描述，明確劃分模板工程的施工區(qū)域，再對危大工程的特點(diǎn)與重難點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。在對高大模板支撐體系施工技術(shù)進(jìn)行研究之前，需對模板工程中各類材料參數(shù)及數(shù)量進(jìn)行設(shè)計(jì)，隨后對梁模板以及板模板進(jìn)行設(shè)計(jì)，并從支架體系到模板工程，對整個(gè)高大模板支架體系的施工技術(shù)進(jìn)行研究。

1 工程概況

中交未來科創(chuàng)城綜合開發(fā)項(xiàng)目第五標(biāo)段S3#樓建筑面積為6789.67m2，建筑高度為23.88m，為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上4層，地下1層，層高分別為5.93m、6.20m、5.40m、5.20m、3.52m。

2 工程特點(diǎn)及重難點(diǎn)分析

梁模板受到混凝土給予的側(cè)向壓力，并且其對底膜也有垂直向下的壓力，因此梁模板在梁施工中要考慮起拱。樓板薄且面積較大，受到的側(cè)向壓力較小，樓板的模板支架主要承受來自鋼筋混凝土的自重施工荷載，因此在施工中要保障樓板模板不發(fā)生變形。柱子模板在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮柱垂直度與混凝土帶來的側(cè)壓力，并且要方便后期混凝土的澆筑和鋼筋的綁扎工作。模板支撐體系要便于裝拆周轉(zhuǎn)，并且要保證嚴(yán)密不漏漿。

3 各類材料參數(shù)及數(shù)量

模板支撐采用盤扣式腳手架，采用φ48×3mm 的鋼管作為主背楞對工程地下部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，采用方木作為次背楞，其尺寸為45mm×85mm。支架采用的鋼管質(zhì)量必須要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。其他材料參數(shù)及數(shù)量要求如表1所示。

表1 材料參數(shù)及數(shù)量

4 支撐體系設(shè)計(jì)及具體施工工藝

4.1 梁模板設(shè)計(jì)

梁底以及梁側(cè)面模板采用厚度15mm 的木膠合板鋪設(shè)，側(cè)模板采用45mm×85mm 木方作次楞。當(dāng)梁截面的高度大于等于600mm 時(shí)，在梁體側(cè)面設(shè)置雙鋼管及M12 對拉螺桿加固，反之設(shè)置固定支承加固，支撐架必須與板底支撐立桿用水平桿連成整體，以增強(qiáng)支撐架的整體穩(wěn)定性，并且梁底要采用固定支撐進(jìn)行加固。以一類梁為例，梁模板示意圖如圖1所示。

圖1 梁模板示意圖（單位：mm）

4.2 板模板設(shè)計(jì)

主樓和地庫混凝土現(xiàn)澆板厚度從薄到厚依次為100mm、120mm、140mm、180mm、200mm、250mm、300mm，層高有2.78m、2.82m、3.00m、3.87m、5.10m。地庫的頂板縱方向與橫向之間間隔均為0.9m，支架體系均采用直徑48.3mm、壁厚3.5mm 的盤扣腳手架。按照雙向掃地桿高度不大于550mm、立桿距梁邊或剪力墻邊不大于300mm 開始布置，以主樓地下室樓板模板為例，示意圖如圖2所示。

圖2 板模板示意圖（單位：mm）

4.3 主要施工方法

可調(diào)節(jié)的托座支出模板架體最上層水平桿的長度要小于等于650mm，支出立桿的長度要大于等于150mm，絲桿支出距離要小于等于400mm。模板支撐架的水平桿要依據(jù)計(jì)算出來的立桿排架尺寸來確定，并且要依據(jù)支撐的高度來對各個(gè)桿件、可以調(diào)節(jié)的底座托座進(jìn)行套插。每個(gè)盤口的節(jié)點(diǎn)要通過橫向與縱向的水平桿件相互連接。當(dāng)模板支架的高度小于等于8m 時(shí)，豎直方向的斜桿應(yīng)設(shè)置在整個(gè)框架的底部和頂部層，要將豎直方向的斜桿或者剪刀撐以5 跨一步的形式從底部到頂部橫縱布置在架體內(nèi)部。當(dāng)模板支架的高度沒有達(dá)到4 個(gè)步距的高度時(shí)，可以不布置頂部的水平桿件。斜桿與剪刀撐布置如圖3 所示，圖中1 為立桿、2 為水平桿、3 為斜桿、4為剪刀撐。

圖3 斜桿、剪刀撐布置示意圖

模板支架的可調(diào)節(jié)支座需要按照立桿位置布置，需按照立桿、水平桿、斜桿的順序進(jìn)行搭設(shè)，以構(gòu)成模板支架單元，并根據(jù)此單元進(jìn)行擴(kuò)展，最終形成整個(gè)支架體系。要采用無翹曲現(xiàn)象產(chǎn)生的墊板，水平桿、接頭和連接板的銷釘應(yīng)按規(guī)定的插入深度錘擊到刻度線上。應(yīng)對立桿與水平桿的步距、縱橫間距、水平與垂直偏差在每搭建完一步模板支架時(shí)進(jìn)行及時(shí)校正，支架立桿搭設(shè)的豎直角度偏差不得超高支架總體高度的1/500，并且數(shù)值不得超過50mm。當(dāng)支架體系被連續(xù)布置在上下層樓板上時(shí)，立桿應(yīng)當(dāng)布置在同一條軸線上。當(dāng)支模架不符合模數(shù)或者不相匹配時(shí)，應(yīng)在板的受荷較小部位布置調(diào)節(jié)跨，并采用鋼管扣件連接成為一個(gè)整體，水平桿要向兩端伸出，與相鄰立桿扣接。樓梯處模板支架上下應(yīng)用鋼管扣接，臺(tái)階高差通過可調(diào)底座來調(diào)節(jié)，將中央的水平桿精準(zhǔn)地拉至相同的高度。

布置梁底膜時(shí)前，應(yīng)先將45mm×85mm 的木方按照要求的間距鋪設(shè)完畢，并將梁底膜與裝頂端對接牢靠，方木條做立擋，用厚度15mm 的模板將側(cè)模板的底部進(jìn)行壓實(shí)處理，或者采用鐵制的卡勾進(jìn)行處理，之后將側(cè)模吊起，并用直徑為12mm 的螺桿根據(jù)梁截面積的大小在其高度中間位置穿透。當(dāng)梁跨不小于4m 時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，應(yīng)該在梁跨底部的位置做起拱施工，其高度一般介于1‰～3‰之間，若無其他的特殊情況，則以主梁和次梁的交叉點(diǎn)為臨界，首先進(jìn)行施工的是主梁，其余的則為次梁。在梁底部模板中部架設(shè)兩排立桿連接排架以防止梁中部下沉變形，引發(fā)事故。

主樓樓板架體立柱之間的距離為0.9m×1.2m，水平柱的步長為1.5m；地庫頂板支模架的立桿間距為0.9m×0.9m，水平板步距為1.5m。當(dāng)樓板的模板不是多塊而是單塊到位時(shí)，每個(gè)模板單元用陰角與四周的梁與墻模板相連接，并從外圍逐步向內(nèi)部進(jìn)行安裝。龍骨與支柱之間的距離要依據(jù)具體參數(shù)來確定，并且支柱的布置排列要預(yù)留出施工的通道。應(yīng)將底部的地面進(jìn)行夯實(shí)處理，并鋪設(shè)好腳板，水平桿與剪刀撐的搭設(shè)要細(xì)致，通過調(diào)整通線，可以大幅度改變支柱的高度，并在找平大龍骨的基礎(chǔ)上進(jìn)行小龍骨的調(diào)整。安裝模板時(shí)，應(yīng)該從外圍到內(nèi)部逐步安裝，側(cè)梁模板被樓板模板壓住，應(yīng)用通線將角位置處的模板固定。當(dāng)樓板的模板鋪設(shè)完畢，要及時(shí)對模板的干凈整潔度以及其與支架的連接牢固程度進(jìn)行檢查。為了確保樓板和模板的厚度相同，選用的木材必須具備足夠的強(qiáng)度和剛性，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。模板也根據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行起拱處理，以防止模板中部下沉，從而導(dǎo)致混凝土面不平整。

5 結(jié)論

為了研究危大工程高大模板支撐體系施工技術(shù)，本文以中交未來科創(chuàng)城開發(fā)項(xiàng)目第五標(biāo)段S3#樓工程為例，首先對危大工程的工程概況進(jìn)行詳細(xì)描述，明確劃分模板工程的施工區(qū)域，其次對危大工程的特點(diǎn)與重難點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。研究結(jié)論為今后支架工程的施工提供借鑒。