超高模板腳手架信息化施工的實(shí)踐

李春泉

（山西四建集團(tuán)有限公司　山西太原　030012）

建筑施工中，混凝土樓板的承重包括了樓板的支撐系統(tǒng)和支承樓板系統(tǒng)。在承重系統(tǒng)中，構(gòu)成結(jié)構(gòu)施工體系的部分，需要設(shè)置得當(dāng)，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重超負(fù)荷，造成施工結(jié)構(gòu)的坍塌和破壞。此類事故的發(fā)生往往是與承載和傳遞有關(guān)系的。腳手架施工時(shí)其中重要的組成部分。當(dāng)前施工中由于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論問題和施工技術(shù)管理問題，帶來諸多的不確定因素。需要配套的施工檢測(cè)手段，例如超高模板腳手架大跨框架施工體系，方能解決問題。施工體系的而運(yùn)行當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入了信息化領(lǐng)域，精密傳感器、紅外線水準(zhǔn)儀等設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腳手架施工的預(yù)警、監(jiān)控，為施工提供了大量精確的數(shù)據(jù)[1]。

1　工程概況

某工程為了高層建筑結(jié)構(gòu)，包括地下室連廊和空中連廊。樓面的層高為18.53m，樓面設(shè)置了預(yù)應(yīng)力主梁，連廊結(jié)構(gòu)模板支撐的施工特點(diǎn)包括底層的支模架，南北面的無結(jié)構(gòu)依托。預(yù)應(yīng)力大梁的支架承受的荷載較大，在施工中對(duì)于架體不能拆除，底層的支架的承載力和穩(wěn)定性要求較高。

經(jīng)過對(duì)施工主體以及環(huán)境的勘測(cè)，決策采用自下而上的逐層澆筑的施工工藝，兩層支撐，一層二次支撐。支架采用剛性法進(jìn)行設(shè)計(jì)，由此進(jìn)行澆筑的過程中混凝土?xí)a(chǎn)生豎向的荷載，通過拆模或者張拉，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，荷載向上傳遞。大量的高架采用支撐構(gòu)造，大梁下部有鋼管排架，橫向間距為45cm，縱向間距為50cm。

2　動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)試方案

（1）對(duì)于工程方案中的超高架的穩(wěn)定性和承載力，采用動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)的方式，確保施工中的支架的安全性，對(duì)于支架進(jìn)行破壞時(shí)間的預(yù)警。同時(shí)還要跟蹤結(jié)構(gòu)支撐樓板的承載力，對(duì)于出現(xiàn)的危險(xiǎn)狀態(tài)和時(shí)間加以監(jiān)測(cè)并預(yù)警。通過檢測(cè)，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，調(diào)整上部支模架的施工方案，確保工程施工良性運(yùn)行。對(duì)于支模架的驗(yàn)證，保證相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。

（2）在測(cè)試方案中，為了保證支架施工的安全，使用到的設(shè)備包括精密拉壓傳感器、百分表、紅外線水準(zhǔn)儀等等。跟蹤檢測(cè)預(yù)應(yīng)力梁的支架立桿的工作受力情況。以大梁下的跨中立桿支撐為預(yù)應(yīng)力的測(cè)試對(duì)象，利用電阻應(yīng)變片等檢測(cè)荷載變化后的立桿荷載的數(shù)量。

（3）在進(jìn)行一層頂混凝土的澆筑的時(shí)候，使用電阻應(yīng)變片對(duì)一層的頂部的大梁中下跨中進(jìn)行排架的受壓荷載的檢測(cè)，使用精密拉壓傳感器將一層頂?shù)诙李A(yù)應(yīng)力大梁下跨中的立桿排架進(jìn)行測(cè)量和讀數(shù)。用傳感器測(cè)量第二道大梁下的地下室的頂板梁的支撐加的預(yù)應(yīng)力。使用紅外線水準(zhǔn)儀測(cè)量出兩道梁的豎向位移。用百分表測(cè)讀地下室頂板兩道被測(cè)梁的跨中豎向位移[2]。并在進(jìn)行連廊二層頂?shù)幕炷恋臐仓倪^程中，進(jìn)用設(shè)置應(yīng)變片的方式測(cè)讀參數(shù)，使用傳感器水準(zhǔn)儀和百分表，將支模架的結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行測(cè)量。

（4）腳手架信息化測(cè)量體系還進(jìn)行了專家系統(tǒng)開發(fā)，充分發(fā)掘BIM信息化模型空間和數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了施工中風(fēng)險(xiǎn)程度較高的懸挑腳手架系統(tǒng)的腳手架結(jié)構(gòu)排列、可視化交底模型、計(jì)算分析、材料統(tǒng)計(jì)、方案生成等一系列工作的自動(dòng)化和智能化，確保了施工安全.的同時(shí)也提升了管理效率。

3　超高架測(cè)試分析結(jié)果

通過信息化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于支撐系統(tǒng)進(jìn)行施工安全性能的控制，得到的結(jié)果是，在一層和二層的混凝土的施工階段，選擇支撐體系中的容易被破壞的大梁下的超高立桿支撐預(yù)應(yīng)力作為檢測(cè)對(duì)象，得到了地下室頂板結(jié)構(gòu)作為監(jiān)控對(duì)象，測(cè)得的最大支撐和二次支撐立桿荷載，使用低于1t，得到的參數(shù)是，支撐鋼管預(yù)估的極限為2.5t，地下室的頂板大量的最大撓度不到1mm，支撐鋼管和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力變形下，支承體系的安全性較好，處在彈性階段。

采用的超高架的的支撐方案是較為安全的，在大梁下的立桿間距工作最大負(fù)荷能夠達(dá)到破壞荷載的1/3，而且還有繼續(xù)擴(kuò)大的余量，考慮到層高的降低后，大梁的每根立桿的間距可以進(jìn)行調(diào)整，因此，立桿橫向的間距維持在40cm左右施工效果最好。

各個(gè)立桿的測(cè)試數(shù)據(jù)，由于支撐架的搭設(shè)質(zhì)量較好，波動(dòng)范圍保持在30%以內(nèi)，相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)較為接近，這都表明鋼管的施工荷載在超高架的傳遞保持在良好的狀況，鋼管架的整體剛度很好，能夠保持水平桿和扣件的平衡，立桿的受壓形式不同，但是能夠支撐重量不同的立桿，承載力平均[3]。

超高模板的支承體系要考慮整個(gè)支架的整體承載能力，也要考慮局部的立桿的承載能力，對(duì)于樓板的支撐要輕視橫拉桿和剪刀撐，這種措施對(duì)于安裝質(zhì)量是不妥的。因此在進(jìn)行二次支撐架的大蛇的時(shí)候，要確保減少模板和支撐之間的安裝縫隙，保證二次支撐的效果，保證荷載測(cè)試值保持在理論計(jì)算值周圍。這樣就可以避免支架的整體平衡受到薄弱點(diǎn)的供給，導(dǎo)致多米諾骨牌式的破壞。

在施工中實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)大梁下的每個(gè)立桿中，中間立桿的由于軸心受力的特點(diǎn)，承擔(dān)的荷載效果最為有效。因此采用活動(dòng)支撐作為二次支撐，這個(gè)方案是切實(shí)可行的。需要注意的是活動(dòng)支撐用作二次支撐的材料要具有優(yōu)越的品質(zhì)[4]。

4　結(jié)語

當(dāng)前采用智能化、數(shù)字化電子機(jī)械設(shè)備跟蹤檢測(cè)工程施工的技術(shù)，是運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)提升施工水平的有效方法。施工企業(yè)要不斷進(jìn)行信息化施工體系的創(chuàng)新，利用技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)工程的科技創(chuàng)新能力不斷提升，同時(shí)積累豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，為企業(yè)創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]熊建武.雙曲高拱壩多孔洞大體積混凝土施工技術(shù)研究與應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（8）：78.

[2]崔曉強(qiáng)，季方，李自可.基于BIM的懸挑腳手架專家系統(tǒng)開發(fā)[J].建筑施工，2017（5）：673～675.

[3]杜彬.高職院?！赌０迮c腳手架安全技術(shù)》授課質(zhì)量提升對(duì)策研究[J].價(jià)值工程，2017（32）：186～187.

[4]鄭清廣.建筑信息模型在盤式腳手架體系中的應(yīng)用研究[D].北京交通大學(xué)，2016.