鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工技術(shù)措施

周娜 韓蕾

摘 要：某綜合建筑物的地上部分18層為懸空樓板鋼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為9×9m，整個建筑物的高度為72.9m，如果該建筑物使用傳統(tǒng)型的鋼管扣件滿堂腳手架進(jìn)行施工，由于需要施工的高度超過了60m，那么就不可避免地存在著安全施工的風(fēng)險，并且傳統(tǒng)型的施工模式對于材料的周轉(zhuǎn)、完工造成了極大的不便，因此在本工程施工過程中采用的是鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工技術(shù)，通過搭建必要的鋼結(jié)構(gòu)平臺，能夠?yàn)樯喜科脚_的順利施工提供便捷性條件，有助于提供建筑物施工的效率和安全性。文章通過介紹鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系在施工過程中的應(yīng)用，闡明了鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工技術(shù)不僅具有安全可靠的施工優(yōu)點(diǎn)，并且還能夠顯著地降低施工成本和勞動強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；模板；支撐體系；施工技術(shù)；效益

中圖分類號：TU398 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）01-0154-02

Abstract： The aboveground part of a comprehensive building is a suspended slab steel structure with a plane size of 9×9m and a height of 72.9m. If the building is constructed with traditional steel pipe fasteners and full scaffolding， as the height of construction is more than 60m， the risk of safe construction inevitably exists， and the traditional construction mode causes great inconvenience to the turnover and completion of materials. Therefore， the construction technology of steel structure formwork support system is used in the construction process of this project. By building the necessary steel structure platform， it can provide convenient conditions for the smooth construction of the upper platform and help to provide efficiency and safety in the construction of buildings. By introducing the application of steel structure formwork support system in the construction process， this paper expounds that the construction technology of steel structure formwork support system not only has safe and reliable construction advantages， but also can significantly reduce the construction cost and labor intensity， thus achieving good social and economic benefits.

Keywords： steel structure； formwork； support system； construction technology； benefit

通常情況下，傳統(tǒng)的滿堂腳手架在建筑施工過程中存在著諸多的不足，尤其是當(dāng)施工高度超過60m時，建筑物的施工安全危險系數(shù)就會越大，同時由于滿堂腳手架需要從地面部分建設(shè)時就需要構(gòu)建鋼管扣件結(jié)構(gòu)，并且直達(dá)建筑物的頂部，從而使得大量的建筑物材料被占用，使得建筑物的建設(shè)成本比較高，并留下了大量的施工安全隱患。如果需要進(jìn)行建筑物的后期裝修工作，那么腳手架還不能馬上進(jìn)行拆除，否則后期還需要再次進(jìn)行安裝，這就需要對腳手架進(jìn)行階段性維護(hù)和修理，增加了建筑人工成本。鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工技術(shù)就不存在著上述施工過程中的不足，在能夠增加建筑施工安全系數(shù)的同時，還可以有效地節(jié)約建筑材料并減少材料的周轉(zhuǎn)，還顯著地減少了人工勞動量，具有較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概述

本文以某綜合建筑物為例，該建筑物總占地面積為36886m2，總建筑面積為65768m2，建筑為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，高度為72.9m，其中地下2層，地上部分為19層，建筑物主體部分18層為懸空樓板結(jié)構(gòu)，平面尺寸為9×9m。

2 施工方案簡述

對于本工程建筑物的高層部分施工，如果采用傳統(tǒng)的滿堂腳手架鋼管扣件，需要通過計算來確定立桿、主楞、次楞和面板燈各項工程參數(shù)，從地上施工時就需要開始搭建腳手架直至建筑物的頂層，并且需要采取額外的措施來保證腳手架施工的安全性。此外，傳統(tǒng)型支撐系統(tǒng)存在的顯著特點(diǎn)是當(dāng)施工超過60m時就會產(chǎn)生不同的安全隱患，加之該施工技術(shù)占用的施工材料量龐大，后期的維護(hù)工作量比較大，因此并不是較為理想和經(jīng)濟(jì)的施工方案。綜合本工程的施工環(huán)境、施工成本和施工安全性等各方面的因素，本工程采用鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工技術(shù)，這樣不僅能夠減少施工資源的投入，在提高施工安全系數(shù)的同時，還能夠提高整個建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。

3 鋼結(jié)構(gòu)平臺的設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)平臺搭建在16樓，主要是由主鋼梁、次鋼梁和斜撐組成，并通過預(yù)埋件和構(gòu)件實(shí)現(xiàn)各個部分的連接，為了確保建筑高層施工的安全性，還在鋼結(jié)構(gòu)平臺的下方搭建有懸吊型防護(hù)棚。主鋼梁與斜撐采用118進(jìn)行制作，次鋼梁則是使用116進(jìn)行制作，懸吊防護(hù)結(jié)構(gòu)是由鋼管進(jìn)行系統(tǒng)性構(gòu)建。

4 鋼結(jié)構(gòu)平臺的施工

鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件主要包括兩根主鋼梁、四根斜撐處和四間鋼板，預(yù)埋件的埋設(shè)位于15層和16層，并在六跟次鋼梁處埋設(shè)12個預(yù)埋環(huán)，通常都是埋設(shè)在16層的機(jī)構(gòu)上，同時在懸吊防護(hù)鋼結(jié)構(gòu)處埋設(shè)26個鋼筋頭，主要是埋設(shè)在14層的底部和頂部鋼梁結(jié)構(gòu)處。在建筑施工過程中，為了施工后期過程中懸吊防護(hù)棚搭建的實(shí)際需要，預(yù)埋件的埋設(shè)方向應(yīng)該和斜撐鋼管在方向上保持一致性，同時還應(yīng)該保證斜撐鋼板和鋼筋頭能夠很好地焊接在一起。此外，在建筑物主體15層施工的過程中同樣需要預(yù)埋主鋼梁的預(yù)埋鋼板，埋設(shè)方法和斜撐鋼板相同，并且還應(yīng)該在該層施工過程中預(yù)埋次鋼梁所需要的預(yù)埋環(huán)，為了能夠提高施工的安全系數(shù)，預(yù)埋環(huán)應(yīng)該延伸到樓板鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)之下，預(yù)埋環(huán)的水平插入深度不應(yīng)該小于25厘米，預(yù)埋環(huán)露出部分應(yīng)該根據(jù)次鋼梁的實(shí)際需要進(jìn)行確定。

鋼結(jié)構(gòu)懸吊防護(hù)結(jié)構(gòu)的搭建直接關(guān)系到建筑物施工的安全系數(shù)，鋼結(jié)構(gòu)中鋼管懸吊防護(hù)棚采用的是下部結(jié)構(gòu)外架進(jìn)行搭建的原則，這就需要先通過鋼結(jié)構(gòu)扣件將水平橫桿的兩端固定在外架上，間隔距離一般為55厘米，斜撐鋼管的中間部分和外架進(jìn)行銜接，通常是一端緊緊地固定在預(yù)先埋設(shè)的鋼筋頭上，另一端則使用鋼結(jié)構(gòu)扣件固定在水平橫桿上。為了取得更為顯著的施工效果，還應(yīng)該搭建三層懸吊防護(hù)棚，垂直距離一般不超過60厘米，下層部分懸掛水平安全網(wǎng)，并鋪設(shè)腳手板，然后用鐵絲將鋼結(jié)構(gòu)懸吊部分扎牢，這樣能夠更好地起到緊固的作用，同時應(yīng)該確保防護(hù)結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)5厘米以上的縫隙。

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)平臺的安裝時，應(yīng)該先使用有限元結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件（ANSYS、MIDAS/gen）對施工過程逐層加載、整體結(jié)構(gòu)和部分結(jié)構(gòu)的荷載、變形情況進(jìn)行系統(tǒng)性的模擬，這樣就能夠更好地保障建筑工程鋼結(jié)構(gòu)模板的施工質(zhì)量。經(jīng)過全面的計算和施工情景模擬后，首先應(yīng)該進(jìn)行主鋼梁的施工安裝，通常都是采用塔吊起重機(jī)，并使用焊接的方式將主鋼梁和預(yù)埋件連接起來；其次再對鋼結(jié)構(gòu)斜撐進(jìn)行塔吊組裝，待斜撐施工完成后，然后再對次鋼梁的施工安裝，施工間距通常為1.5m，其中一段的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)該和樓板相連接，并確保錨環(huán)的固定長度不低于90厘米，主鋼梁和次鋼梁在現(xiàn)階段主要是通過焊接的形式進(jìn)行連接。如果所有的部件都安裝完成后，施工技術(shù)人員還應(yīng)該對整個鋼結(jié)構(gòu)平臺進(jìn)行檢查，主要是焊接部位，一旦發(fā)現(xiàn)裂紋和空洞現(xiàn)象，那么就需要重新焊接操作。此外，還應(yīng)該檢查腳手板是否容易出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，并確保其四角是否用鐵絲扎牢，如果發(fā)現(xiàn)施工安全問題，就應(yīng)該進(jìn)行及時的糾正，進(jìn)而保證鋼平臺施工的牢固性和安全性。鋼結(jié)構(gòu)懸吊防護(hù)棚在使用的過程中不應(yīng)該出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，在進(jìn)行懸吊防護(hù)結(jié)構(gòu)的搭建時，如果其主體結(jié)構(gòu)在電源旁邊，那么就應(yīng)該及時地切斷電源，進(jìn)行安裝位置的變更，從而防止電源拉掛懸吊防護(hù)棚出現(xiàn)電擊的危險。

5 鋼結(jié)構(gòu)模板的施工

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)支架搭建時，鋼結(jié)構(gòu)模板的主體主要使用的是鋼管扣件滿堂腳手架，通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)立桿都是設(shè)置在鋼平臺結(jié)構(gòu)上，并搭建一層建筑物的高度，使用鋼管的規(guī)格為57×3.5，并選用直角進(jìn)行安裝施工，同時還應(yīng)該運(yùn)用有限元軟件，系統(tǒng)性地分析鋼結(jié)構(gòu)模板在不同的安裝順序下結(jié)構(gòu)的整體變形，并制定出合理的安裝順序。同時，施工技術(shù)人員還應(yīng)該對鋼結(jié)構(gòu)支架的主體用材進(jìn)行嚴(yán)格的核查，對于出現(xiàn)裂紋的原材料一律摒棄不用，只有這樣，才能夠從根本上杜絕安全隱患的發(fā)生。

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)模板安裝之前，施工技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)不同支撐安裝順序下鋼框架梁柱和支撐內(nèi)力的變化，進(jìn)而選擇合理的安裝順序。在鋼結(jié)構(gòu)支架施工完成后，就可以進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)模板的安裝，可以采用普通的模板支撐體系進(jìn)行施工，鋼結(jié)構(gòu)模板的平面通常都是采用竹夾板，并且模板的背楞均采用5×10cm木枋。為了提高鋼結(jié)構(gòu)模板的安全使用系數(shù)，還應(yīng)該采取鋼結(jié)構(gòu)防雷電措施，可以采用5×50鍍鋅扁鋼和鋼結(jié)構(gòu)主體的四角避雷接地網(wǎng)進(jìn)行焊接，值得注意的是其電阻不應(yīng)該超過15歐姆，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)較為理想的防雷電效果。

6 鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工質(zhì)量的控制

鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系需要用到的原材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場之前都應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，只有在檢驗(yàn)合格的前提下才能夠進(jìn)行施工工序。在鋼結(jié)構(gòu)平臺的安裝施工過程中不允許出現(xiàn)工字鋼焊接偏位的現(xiàn)象，參與施工的焊接技術(shù)人員都應(yīng)該持證上崗，在鋼結(jié)構(gòu)平臺施工完成后還應(yīng)該進(jìn)行竣工驗(yàn)收工序，主要是檢查鋼結(jié)構(gòu)平臺的焊接部位是否出現(xiàn)孔洞、裂紋和夾渣現(xiàn)象，如果發(fā)生上述現(xiàn)象，那么就應(yīng)該進(jìn)行二次焊接；在鋼結(jié)構(gòu)模板施工過程中，基本的要求是要確保模板表面應(yīng)該保持平整現(xiàn)象，在模板的連接處應(yīng)該進(jìn)行緊密的貼合，施工技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格地按照鋼結(jié)構(gòu)模板鋪設(shè)的施工要求進(jìn)行施工，并應(yīng)該確保鋼結(jié)構(gòu)模板平面相鄰的兩個模板落差不能超過三毫米，且鋼結(jié)構(gòu)模板表面的平整度不大于三毫米。

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工過程中，為了能夠有效地防止垂直偏差和自由長度偏差的出現(xiàn)，施工技術(shù)人員還應(yīng)該建立鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化模型，并進(jìn)行部隊稱的加載實(shí)驗(yàn)，加之力學(xué)分析的計算方法，對鋼結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，這樣能夠進(jìn)一步地保證鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系的牢固性和安全性。同時，施工技術(shù)人員可以在工字鋼的下部增加斜撐工字鋼來對整個鋼結(jié)構(gòu)模板進(jìn)行加固支撐，從而增加鋼結(jié)構(gòu)模板的受力能力，提高鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系的施工安全系數(shù)，為整個建筑施工打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

7 結(jié)束語

綜上所述，與傳統(tǒng)型滿堂腳手架結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系具有較好的牢固性和較高的安全系數(shù)，并且還能夠顯著地減少不必要的施工原材料周轉(zhuǎn)和人力勞動成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。同時，施工技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格地把控鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系的安裝質(zhì)量，進(jìn)而為建筑工程的安全施工提供良好的施工環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁仁鐘，謝楠.當(dāng)前我國模板支架安全性現(xiàn)狀分析[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2010（08）：89-90.

[2]彭展.高大模板支撐體系安全管理體系構(gòu)建與應(yīng)用[D].首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)，2016.

[3]高雷，張坡，牛富蘭，等.大跨度雙曲面橢球形鋼結(jié)構(gòu)穹頂施工技術(shù)[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（21）：206+218.

[4]王茂輝.高層鋼結(jié)構(gòu)分區(qū)錯層交迭安裝施工技術(shù)[J].建材與裝飾，2018（33）：22-23.

[5]于岳，金禮，于洋，等.大跨鋼結(jié)構(gòu)滑移施工技術(shù)方法研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2018（13）：257-259.