房建工程中高支模施工技術(shù)應(yīng)用研究

陳錦龍 林 望 陳運(yùn)健 吳關(guān)豪 張紹軍

房屋建筑工程對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用。新時(shí)期，房屋建筑工程結(jié)構(gòu)、外觀、性能呈現(xiàn)出新特點(diǎn)，對(duì)工程施工技術(shù)也提出了新要求。高支模施工技術(shù)是一種新型施工手段，可以在提高房屋建筑工程穩(wěn)定性的同時(shí)，確保施工質(zhì)量。因此，探究房屋建筑工程中高支模施工技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。

1 房建工程案例

某房屋建筑工程為地上20 層+地下1 層的框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑，建筑高度為79 m，建筑面積為41 253 m2，其中地上建筑面積為31 251 m2，地下建筑面積為10 002 m2。工程基礎(chǔ)為靜壓預(yù)應(yīng)力管樁，地下一層為停車(chē)庫(kù)，地上為商務(wù)辦公區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為I 級(jí)，抗震等級(jí)為三級(jí)，抗震設(shè)防烈度為6。

因建筑樓層較高，且施工質(zhì)量要求高、工期緊張，擬采用高支模施工技術(shù)。根據(jù)《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》可知，高支模架跨整體高度應(yīng)超過(guò)19 m，獨(dú)立支撐構(gòu)件高度應(yīng)超過(guò)7 m，水平體系部分混凝土模板高度應(yīng)超過(guò)9 m。

2 房建工程中高支模施工技術(shù)的應(yīng)用流程

在房屋建筑工程中，高支模位于地下一層，層底標(biāo)高-6.55 m，高支模層頂標(biāo)高4.76 m，最大板跨為4.72 m×4 m，最大板厚2 m，普通梁跨8 m，最大梁跨9.5 m，最大柱截面尺寸1.4 m×1.15 m，最大梁斷面尺寸0.3 m×0.6 m，柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。高支模施工技術(shù)的應(yīng)用流程如圖1 所示。

由圖1 可知，高支模施工技術(shù)應(yīng)用流程主要包括支撐架/腳手架搭設(shè)、柱模板安裝、板梁模板安裝、混凝土澆筑及高支模拆除5 個(gè)環(huán)節(jié)[1]。首先，結(jié)合事先計(jì)算的樓地面水平標(biāo)高標(biāo)注軸線，將腳手架安裝到標(biāo)注位置并加固鎖緊，獲得整齊有序的支架體系。其次，檢查現(xiàn)場(chǎng)支托、鋼管、扣件等零部件，確認(rèn)無(wú)誤后，根據(jù)結(jié)構(gòu)安裝圖紙正確連接立桿、雙向水平桿與剪刀撐，獲得穩(wěn)定框架支撐體系。再次，在干燥環(huán)境內(nèi)分層、分段安裝，確保下層樓板承載力超過(guò)上層樓板承載力，形成安全穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。最后經(jīng)管道泵從兩端向中間對(duì)稱(chēng)澆筑混凝土，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆除高支模。

圖1 高支模施工技術(shù)的應(yīng)用流程

3 房建工程中高支模施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 支撐架搭設(shè)

依據(jù)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 700—2006）、《 直 縫 電 焊 鋼 管》（GB/T 13793—2008）中關(guān)于Q235 普通鋼管的規(guī)定，準(zhǔn)備鋼材與鋼管，所準(zhǔn)備的鋼管應(yīng)無(wú)銹蝕、壓扁、裂紋、彎曲、結(jié)疤、分層、毛刺以及錯(cuò)位現(xiàn)象，每根鋼管的最大質(zhì)量不能超過(guò)25 kg，其直徑尺寸為48.3 mm，長(zhǎng)度大于3.5 m，并且外徑與壁厚偏差均小于0.5 mm，兩端切斜偏差小于1.7 mm，外部銹蝕深度小于0.5 mm。

同時(shí)，依據(jù)《一般工程用鑄造碳鋼件》（GB/T 11352—2009）、《鋼管腳手架扣件》（GB 15831—2006）的相關(guān)規(guī)定，準(zhǔn)備鋼鑄件、鋼管扣件[2]。

在材料準(zhǔn)備完畢后，綜合考慮建筑面積、占地面積與建筑高度，計(jì)算模板支架高度，進(jìn)而開(kāi)展測(cè)量放線作業(yè)。根據(jù)測(cè)量放線結(jié)果確定立柱位置，隨后利用與《鋼管腳手架扣件》（GB 15831—2006）、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安裝技術(shù)規(guī)范》要求相符的支撐排架立桿、縱向水平桿、扣件、離立桿U 托及剪刀撐等零部件，在相應(yīng)位置搭設(shè)支撐架。在正式搭設(shè)模板支撐架時(shí)，根據(jù)支撐架位置設(shè)置5 cm墊板。

其次，在立柱墊板上、立柱底距離地面20 cm高的位置，分排、分層開(kāi)展縱下、橫上掃地桿的安裝，控制縱向掃地桿與地面、橫向掃地桿與地面之間的高度差均小于20 cm，且確保腳手架立桿垂直度偏差小于5 cm，獲得穩(wěn)定且安全的立桿支撐架。在安裝掃地桿后，利用豎直立桿與對(duì)接扣件安裝柱框架支撐，確保柱框架內(nèi)立桿、水平桿件雙向縱橫貫通，且相鄰部件呈支撐狀貫通。一般水平桿需要搭設(shè)在立桿上，長(zhǎng)度在30 cm 左右，相鄰水平桿間隔為120 cm。在立桿、水平桿件雙向縱橫貫通后，經(jīng)木枋固定陰角、陽(yáng)角位置，形成平順線條，并對(duì)載桿零部件進(jìn)行多次檢查，規(guī)避脹模、基座位移、失穩(wěn)問(wèn)題。

再次，在全部水平拉桿頂端均與周邊構(gòu)件緊固連接時(shí)，沿著豎直方向在水平拉桿端部、中部設(shè)置φ48.3 mm×3 mm剪刀撐，穩(wěn)定連接全部跨徑桿件。沿著四周交圈設(shè)置豎直剪刀撐，促使豎直剪刀撐底部與地面支撐摩擦處于抱死狀態(tài)。在豎直剪刀撐上段、下段交叉點(diǎn)設(shè)置水平剪刀撐[3]。

在設(shè)置高支架周邊立桿支撐位置的連續(xù)性剪刀撐時(shí)，確保剪刀撐與水平桿扣接長(zhǎng)度達(dá)到或超過(guò)100 cm，在距離桿端超出100 cm的位置固定3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件，控制連續(xù)性剪刀撐偏差相對(duì)值小于立桿高的1/600，且同跨、同步內(nèi)無(wú)相鄰2 根水平桿接頭。

最后，安裝井梁蓋，促使井梁蓋縱向橫桿延伸到柱子兩側(cè)，同時(shí)準(zhǔn)確銜接腳手架、底部柱梁，由底部主梁支撐全部部件。若支架立柱高度大于500 cm，則在立柱周邊外側(cè)、中間結(jié)構(gòu)柱設(shè)置位置，依據(jù)水平方向相距600 ～900 cm、豎直方向相距200 ～300 cm 的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置固結(jié)點(diǎn)。利用已澆筑構(gòu)筑物連接柱模板，確保最外層立桿高超出樓面板、腳手架150 cm，構(gòu)造負(fù)載穩(wěn)定的高大支模。

3.2 模板安裝

首先，在模板安裝前，依據(jù)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50005—2003）的規(guī)定，準(zhǔn)備無(wú)霉變、折裂、腐朽、蟲(chóng)蛀、枯節(jié)的木材，優(yōu)選直紋、細(xì)密、耐腐蝕的針葉材或其他硬質(zhì)闊葉材，含水率小于15%?；蛘吒鶕?jù)《混凝土模板用膠合板》（ZBB 70006—88）的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選擇耐磨、防水、易推模的膠合模板，確保膠合模板各層原材之間的含水率差別小于5%。同時(shí)，檢查全部模板的表面光潔度，確保模板表面無(wú)混凝土漿殘留，并均勻噴刷一層無(wú)色清機(jī)油或薄膜劑。

其次，進(jìn)行柱模板、板模板與柱模板預(yù)拼裝，邊就位邊校正。在校正完畢后，安裝連接件與臨時(shí)支撐，獲得穩(wěn)定體系。在柱模板安裝時(shí)，應(yīng)沿著模板邊線粘貼密封條，粘貼完畢后，確立柱子片模并安裝柱箍。進(jìn)而校正柱子垂直、水平線，確認(rèn)無(wú)誤后固定群體。根據(jù)測(cè)得的水平方位，擺正主梁，調(diào)整樓板模標(biāo)高、起拱。調(diào)整后鋪設(shè)模板，并清理模板表面雜質(zhì)，同時(shí)均勻涂刷一層脫模油。涂刷脫模油完畢后，再次核查板模板標(biāo)高、支撐牢固性、平整度。

在梁模板安裝時(shí)，需要復(fù)核前期彈出的梁軸線，根據(jù)梁軸線調(diào)整托梁、擺正主梁。進(jìn)而在擺正主梁位置安放梁底模，固定底模后進(jìn)行梁底起拱。起拱高度為全跨高度的1/1 000以上、3/1 000以?xún)?nèi)[4]。在起拱的梁底綁扎鋼筋，然后安放側(cè)模，沿著側(cè)模方向張拉支撐，并設(shè)置對(duì)拉螺栓。對(duì)拉螺栓設(shè)置完畢后，再次核查梁模標(biāo)高、尺寸、位置，確認(rèn)無(wú)誤后將梁模與相鄰模板固定連接。

最后，根據(jù)預(yù)拼裝方案（見(jiàn)表1），經(jīng)吊機(jī)吊裝模板，在模板到達(dá)設(shè)計(jì)位置并牢固連接后脫去吊鉤。

表1 模板預(yù)拼裝方案

3.3 混凝土澆筑

高支模結(jié)構(gòu)混凝土澆筑方式為泵送，澆筑混凝土坍落度應(yīng)在140 mm 以上、160 mm 以?xún)?nèi)。為確保高支模區(qū)域混凝土澆筑質(zhì)量，需要先澆筑墻板再澆筑梁板，總體從非高支模區(qū)域向高支模區(qū)域澆筑。若梁截面尺寸超出100 cm，則應(yīng)由兩端出發(fā)，向梁中間同步澆筑，規(guī)避梁底架體承受荷載不均問(wèn)題；若高支模區(qū)域墻柱跨層，則需要隨樓層作業(yè)逐層澆筑，確?；炷翢o(wú)離析現(xiàn)象。

首先，在支模梁下襯墊橡膠輪胎，穩(wěn)定基礎(chǔ)，并利用連墻桿（或鋼管抱箍）與以往澆筑的豎向結(jié)構(gòu)件（墻、柱）拉緊頂牢，避免支模梁振動(dòng)。同時(shí)依據(jù)先小沖擊荷載后大沖擊荷載的順序，進(jìn)行管道泵安裝。在管道泵安裝后，通入硅酸鹽水泥、粉煤灰、人工砂石骨料或其他摻合料按比例調(diào)配而成的混凝土。

其次，澆筑前24 h，用清水充分濕潤(rùn)已構(gòu)筑模板。澆筑前1 h，在墻柱內(nèi)澆筑與混凝土配合比相同的砂漿，澆筑厚度為50 mm，確保施工縫施工質(zhì)量。依據(jù)作業(yè)順序，先進(jìn)行高大框架柱澆筑作業(yè)再進(jìn)行非高大框架柱澆筑作業(yè)，最后進(jìn)行高大框架柱的再次澆筑，澆筑層厚為35 cm，形成分布均勻、表面平滑無(wú)凹陷、凸起的結(jié)構(gòu)。完成框架柱澆筑后綁扎梁板鋼筋，確保整體支撐架與柱穩(wěn)定連接。

再次，根據(jù)樓面梁板尺寸，從兩端出發(fā)，沿著相連的梁勻速移動(dòng)管道泵，朝著中間對(duì)稱(chēng)位置進(jìn)行梁板混凝土澆筑，控制混凝土鋪設(shè)的厚度尺寸在設(shè)計(jì)標(biāo)高±15 mm 范圍內(nèi)。

最后，根據(jù)澆筑進(jìn)度，將振搗工具插入混凝土澆筑層，插入深度為5 cm，均勻振搗。振搗后保溫養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。混凝土澆筑標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。

表2 混凝土澆筑標(biāo)準(zhǔn)

需要注意的是，在混凝土澆筑全程，需要監(jiān)測(cè)模板與支撐偏轉(zhuǎn)角度或平移距離，一旦發(fā)現(xiàn)模板與支撐偏轉(zhuǎn)或平移現(xiàn)象，立即停止混凝土澆筑，在前期澆筑混凝土凝結(jié)時(shí)間內(nèi)及時(shí)調(diào)整模板位置，在模板復(fù)位后繼續(xù)澆筑[5]。

3.4 高支模拆除

首先，測(cè)量混凝土強(qiáng)度。在待拆除構(gòu)件為柱底模且其長(zhǎng)度小于等于2 m時(shí)，前期混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于等于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%；待拆除構(gòu)件為低模梁且長(zhǎng)度小于等于8 m、或待拆除柱底模長(zhǎng)度大于2 m小于8 m 時(shí)，前期澆筑混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%；在待拆除構(gòu)件為低模梁（或柱底模）且其長(zhǎng)度大于8 m，或者待拆除構(gòu)件為懸臂梁時(shí)，前期澆筑混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。

其次，觀察房屋建筑構(gòu)件表面完整性、棱角完好性，確定房屋建筑構(gòu)件表面完整且棱角完好后，將安全警告牌設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)適宜位置，進(jìn)行側(cè)模拉桿拆除。

再次，除去柱箍，促使混凝土、柱模板分離。同時(shí)，除去穿墻螺栓、水平撐、斜撐，促使混凝土、墻體分離[6]。進(jìn)而卸除水平拉桿與模板支柱（保留1 根或2 根支柱），拆除樓板底模、側(cè)板模，統(tǒng)一堆放，堆放高度在2 m 以?xún)?nèi)。

最后，拆除廢料后，分類(lèi)整理、清除，并多次檢查，降低現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

高支模是一種大型高空結(jié)構(gòu)支撐體系，在房屋建筑工程中應(yīng)用高支模施工技術(shù)，可以為高空作業(yè)提供安全保障。因此，建筑施工人員應(yīng)根據(jù)高支模施工技術(shù)規(guī)范，有序開(kāi)展支撐架/腳手架搭設(shè)、柱模板安裝、板梁模板安裝、混凝土澆筑、高支模拆除活動(dòng)，并根據(jù)各環(huán)節(jié)質(zhì)量要求處理細(xì)節(jié)問(wèn)題，確保充分發(fā)揮高支模施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。