房屋建筑混凝土模板支撐體系施工技術(shù)探討

王碩勛

（中鐵二十三局集團(tuán)第四工程有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

混凝土模板支撐體系施工技術(shù)在我國房屋建筑施工中已經(jīng)應(yīng)用了很多年，技術(shù)和理論體系都比較成熟，高質(zhì)量的模板支撐體系，可大幅度提升房屋建筑工程的穩(wěn)定性和整體性，延長房屋建筑工程的施工壽命。但由于在混凝土施工中對模板支撐體系的要求比較高，任何一個細(xì)節(jié)把控不當(dāng)，都會影響混凝土澆筑的安全性和質(zhì)量。近年來，各地不斷爆出混凝土模板支撐體系傾塌問題，造成了嚴(yán)重的影響和后果?；诖耍_展房屋建筑混凝土模板支撐體系施工技術(shù)的探討分析就顯得尤為必要。

1 混凝土模板支撐體系施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

以往的混凝土結(jié)構(gòu)工程大都采用單模板支撐。這類支架的構(gòu)造更容易，技術(shù)也更先進(jìn)，更安全，但是不適合大跨度的高層建筑。這就導(dǎo)致了多層模板支撐系統(tǒng)的產(chǎn)生，使得其承載能力變得更加復(fù)雜，因此在工程的設(shè)計(jì)和建造中變得更加困難，許多建筑施工單位在使用多層模架施工技術(shù)時，往往會因?yàn)閷δ０宓膭偠群蜆?gòu)造的計(jì)算不夠重視，甚至是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行拼裝，這樣會帶來一些安全問題。技術(shù)工人缺乏對施工工人的技術(shù)培訓(xùn)，許多工人的技術(shù)水平不夠，再加上混凝土模板支撐體系比較復(fù)雜，就極易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題和安全問題。例如，由于施工工人沒有按照設(shè)計(jì)布局、間距來施工，造成了整個模板支撐的穩(wěn)定性受到影響。但也有可能是因?yàn)樵O(shè)計(jì)中的原因，造成了整個結(jié)構(gòu)的不均衡。也有可能是由于施工人員擅自拆卸了一些支撐，造成了整個框架的不穩(wěn)定。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，越來越多的施工隊(duì)開始涌現(xiàn)，施工隊(duì)迅速擴(kuò)張，有些施工隊(duì)沒有資質(zhì)，直接掛靠了其他公司，導(dǎo)致了很多項(xiàng)目被層層分包。由于管理部門的不規(guī)范，造成了建筑行業(yè)的混亂。許多掛靠的建筑公司為降低人工成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)常會招聘一些綜合素質(zhì)低，對混凝土模板支撐體系不甚了解的施工人員。在施工中也過于注重施工效率、速度，而忽略了施工質(zhì)量和施工安全的提升，致使混凝土模板支撐體系的相關(guān)特點(diǎn)和價值沒有充分發(fā)揮出來。

2 混凝土模板支撐體系施工技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 工程概述

某房屋建筑工程，地下2 層，地上26 層，總建筑高度為81.5m，總建筑面積為6.25 萬m2，主體結(jié)構(gòu)采用了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，外圍框架柱選擇了勁性混凝土柱，為保證混凝土澆筑質(zhì)量，避免發(fā)生模板位移、傾覆等問題，在整個施工中采用了混凝土模板支撐體系施工技術(shù)，取得了良好效果，值得類似工程參考借鑒。

2.2 混凝土模板支撐體系設(shè)計(jì)思路

由于本工程為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，且建筑高度比較大，屬于高層建筑。如果將混凝土模板支撐體系直接布設(shè)在地下室頂板上，會造成大量模板支撐架的浪費(fèi)，而且不利于保證混凝土模板支撐體系的穩(wěn)定性和安全性，此外，還需要對地下室頂板的強(qiáng)度、穩(wěn)定性進(jìn)行核算，按照核算的結(jié)果進(jìn)行加固，會增大經(jīng)濟(jì)效益，延長工期。此外，由于本工程高度達(dá)到81.5m，即便在混凝土模板支撐體系施工中采用高強(qiáng)度連墻件、剪刀撐，其頂部荷載也非常大，在正式施工中也非常容易發(fā)生整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問題，難以有效保障混凝土模板支撐體系受力的穩(wěn)定性。基于上述問題的存在，本工程在混凝土模板支撐體系施工中采用了更加先進(jìn)的高空吊拉鋼桁架支撐平臺，以降低混凝土模板支撐體系的搭設(shè)高度。并按照本房屋建筑結(jié)構(gòu)的立面調(diào)整，編制科學(xué)有效的高空吊拉平臺施工方案，在高度為40m 的位置，搭設(shè)型鋼支撐平臺。為有效解決懸挑長度過大給混凝土模板支撐體系施工帶來的問題，本工程采用了三角形鋼桁架，利用三角形具有穩(wěn)定性的特點(diǎn)來保證整個模板支撐體系的穩(wěn)定性和實(shí)用的安全性[1]。并且下弦根部支撐在標(biāo)高35m 的位置，并與標(biāo)高48m 的位置布設(shè)吊拉鋼筋，并對三角形鋼桁架進(jìn)行二次吊拉，在高空吊拉型鋼平臺之上，搭設(shè)扣件式鋼管支撐體系，為上部結(jié)構(gòu)施工和幕墻安裝等提供穩(wěn)定的作業(yè)腳手架平臺。

2.3 混凝土模板支撐體系施工的關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 預(yù)埋件制安

本工程在模板支撐體系施工中，鋼桁架和斜拉桿都是由預(yù)埋件與主梁相聯(lián)接的，其預(yù)埋件的施工品質(zhì)將對隨后的結(jié)構(gòu)的安裝、建造過程產(chǎn)生一定的影響。在預(yù)制件的制造過程中，要注意到各構(gòu)件的鋼筋在現(xiàn)場的放樣，并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)預(yù)埋件的錨桿位置，以防止錨桿和主筋發(fā)生碰撞。在實(shí)際工程中，要充分地考慮到預(yù)制件的位移，并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)錯板的大小。在安裝鋼梁時，要防止不能與預(yù)制板進(jìn)行對接。在主體結(jié)構(gòu)的鋼筋綁扎期內(nèi)，預(yù)埋件的固定方式應(yīng)該保證錨筋規(guī)格、錨固長度、錯板標(biāo)高和厚度以及部件材料等與設(shè)計(jì)圖相符。預(yù)埋材料必須與混凝土結(jié)構(gòu)面平行，以避免由于附加預(yù)埋材料而造成的模板開裂等。為了防止預(yù)制件在澆筑過程中出現(xiàn)變形，必須用鋼筋進(jìn)行焊接和加固。在澆筑過程中，要特別重視預(yù)制塊部位的混凝土的振動搗密，在拆除混凝土結(jié)構(gòu)后，必須及時清除預(yù)制塊，檢查其標(biāo)高、水平位置等。

2.3.2 鋼桁架制安

主承力鋼桁架的制作和安裝，是本工程混凝土模板支撐體系施工的關(guān)鍵。在實(shí)際施工中，對鋼桁架的制造和裝配進(jìn)行控制，是保證整體施工安全的關(guān)鍵。本工程在進(jìn)行鋼桁架進(jìn)行放樣和編號時，嚴(yán)格按工程詳細(xì)圖紙放入大樣圖，并留出收縮量、切割加工余量。寬邊型鋼板的下料，必須用鋁合金切割，以避免產(chǎn)生變形；鋼梁在出廠前，必須按照圖紙的規(guī)定，在明顯的地方標(biāo)明構(gòu)件編號，明確構(gòu)件的特點(diǎn)以及吊點(diǎn)位置，以免在后期搬運(yùn)和運(yùn)輸中發(fā)生鋼桁架變形問題。

在搬運(yùn)過程中，必須注意避免鋼梁的彎曲。在進(jìn)行鋼梁結(jié)構(gòu)的安裝時，必須制定專用的安裝施施工方案，明確注意事項(xiàng)，以保證鋼桁架吊裝設(shè)備的吊裝能力符合要求。并對整個吊裝過程進(jìn)行嚴(yán)格的張拉開展。在進(jìn)行鋼桁架正式安裝之前，必須檢查預(yù)制構(gòu)件的位置和高度，保證正確后方可進(jìn)行安裝。如果發(fā)生了鋼桁架錯誤固定在框架梁之上，必須在鋼桁架安裝之前對其進(jìn)行卸荷加固處理，以保證在安裝和運(yùn)行過程中不會對原有的結(jié)構(gòu)造成任何的損害。鋼梁的裝配要有專門的工人來進(jìn)行安裝，在進(jìn)行安裝時，應(yīng)有專門的測量人員全程追蹤測量安裝的精度和軸向誤差，誤差超標(biāo)立即停止安裝，找到原因并進(jìn)行全部處理后，再繼續(xù)安裝[2]。鋼桁架焊接固定好之后，需用超聲波探傷儀對焊縫質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查。鋼桁架和預(yù)埋件連接時，既可以采用焊接連接，也可以采用高強(qiáng)度螺栓連接。本工程采用了焊接連接方式，需要注意的是在進(jìn)行鋼桁架桿件和預(yù)埋件對位焊接操作試，要加強(qiáng)保護(hù)，控制好焊接工藝。以免焊接高溫灼傷混凝土，影響房屋建筑工程的總體質(zhì)量，盡量采用小電流、間斷式的焊接工藝。

2.3.3 斜拉桿制安

斜桿的制造長度按設(shè)計(jì)圖來確定，但在調(diào)整桿身的長度時要適當(dāng)?shù)仡櫦笆┕ぶ写嬖诘目陀^偏差，當(dāng)斜桿末端調(diào)整裕度不夠時，可以在橫桿中間增加調(diào)整節(jié)段。斜拉桿的端面必須用機(jī)械式的方法進(jìn)行，對于帶螺紋的鋼筋、鋼拉桿等的斜拉桿，在末端使用螺帽進(jìn)行固定。鋼絞線和錨錯固端全部采用擠壓錨，張拉端為夾片錨。斜拉桿需要在鋼平臺搭設(shè)完成，但模板支撐架為搭設(shè)前完成安裝工作。為了保證斜拉桿與鋼桁梁處于同一個平面內(nèi)。斜拉桿上錯固點(diǎn)的連接節(jié)點(diǎn)板，需要在鋼桁架安裝完成后進(jìn)行焊接操作。當(dāng)斜拉桿安裝完成后，及時進(jìn)行除緊操作，保證每根斜拉桿都處在張拉緊的狀態(tài)[3]。保證混凝土澆筑后斜拉桿和鋼桁架能夠同時承受混凝土應(yīng)力及荷載。若設(shè)計(jì)圖紙中明確固定斜拉桿要采用預(yù)應(yīng)力斜拉桿，則需要按照設(shè)計(jì)圖紙的具體要求，在斜拉桿安裝中采用預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，在張拉時需高度重視設(shè)計(jì)文件標(biāo)明的鋼桁架平臺荷載條件，以免張拉應(yīng)力過大，影響鋼桁架操作平臺的穩(wěn)定性和安全性。

2.3.4 支撐架以及外作業(yè)架搭設(shè)

在支撐架和外作業(yè)架搭設(shè)前，需制定特殊的施工方案，并在斜拉型鋼支撐平臺施工完成，且形成一個封閉的施工區(qū)域后，再進(jìn)行支撐架和外作業(yè)架搭設(shè)。安裝之前，由專業(yè)的測量人員對支撐架和外作業(yè)架進(jìn)行放線和定位，工作臺安裝在鋼平臺的工字鋼上，采用焊接短鋼頭的方法來保證架體搭設(shè)的順直性和牢固性。在進(jìn)行正式施工之前，必須先安排好周圍的安全保護(hù)架體。支架的橫桿問距、橫桿步距、剪刀撐的布置等都要按專用方案的規(guī)定提前布置好，不能任意增加和減少。在施工過程中，如果橫梁和斜拉桿發(fā)生碰撞，必須在距橫梁500mm 以內(nèi)的上下各增加一個水平桿進(jìn)行更換，以防止在澆筑過程中因斜拉桿的擠壓而造成架體不穩(wěn)定[4]。支架與成型混凝土構(gòu)件形成剛性連接，與主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部支撐架形成有效的搭接，從而防止因?yàn)楦邔挶冗^大，影響支撐架自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.3.5 嚴(yán)控混凝土澆筑過程

為了保證整體支撐系統(tǒng)的安全性，在混凝土澆注過程中，對其關(guān)鍵構(gòu)件的檢測和控制顯得尤為重要。建立斜拉型鋼支模平臺整體模型的基礎(chǔ)上，對混凝土澆筑全過程涉及的數(shù)值進(jìn)行模擬分析。以確定混凝土在澆筑中發(fā)生應(yīng)力較大，或者是應(yīng)力變化幅度過大的關(guān)鍵桿件，進(jìn)行加固和現(xiàn)場監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)桿件變形量超過設(shè)計(jì)允許的范圍，要立即停止繼續(xù)澆筑，對模板支撐體系加固后，再繼續(xù)澆筑。按照數(shù)值模擬分析的最終結(jié)果，本工程模板支撐體系關(guān)鍵桿件上安裝了高靈敏度應(yīng)變傳感器，并用智能化水準(zhǔn)儀實(shí)時對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的豎向變形情況進(jìn)行測量控制。同時及時對比數(shù)值分析的結(jié)果和現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果，以便及時掌握發(fā)生誤差的原因，進(jìn)行有針對性的處理，保證房屋建筑工程施工的安全性。

2.3.6 鋼桁架高空拆除

當(dāng)特高懸挑式混凝上部結(jié)構(gòu)施工完畢，相關(guān)支模架、斜拉桿、型鋼桁架等都要一一拆除。在傳統(tǒng)的拆除方案中，主承力鋼桁架都是在最后進(jìn)行的，這時由于其上部的吊桿混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)澆筑完成，所以無法采取塔式吊車的直接垂直拆卸的方法。針對自重比較大的構(gòu)件，拆除難度比較大，吊運(yùn)風(fēng)險大的高空臨時構(gòu)件在拆除時，可采用懸挑混凝土結(jié)構(gòu)樓板上預(yù)留洞口，并在洞口附近布設(shè)卷揚(yáng)機(jī)的方式進(jìn)行拆除[5]。拆除時，首先用吊車吊起鋼桁架，再拆除鋼桁架末端連接節(jié)點(diǎn)，再用卷揚(yáng)機(jī)將鋼桁架豎直吊到下面的支承地面上。如果使用塔式起重機(jī)在懸挑結(jié)構(gòu)外部進(jìn)行吊裝時，應(yīng)采取合理、安全、可行的方案，避免因構(gòu)件發(fā)生高處墜落等安全事故，特別是在拆除和運(yùn)輸鋼桁架時，應(yīng)采取纜風(fēng)繩輔助、逐步地將鋼桁架轉(zhuǎn)移到塔式起重機(jī)的吊鉤上，防止因突然的沖擊而造成塔式起重機(jī)的垮塌。

3 應(yīng)用混凝土模板支撐體系施工技術(shù)時的一些注意事項(xiàng)

由于混凝土模板支撐體系施工過程比較復(fù)雜，且影響施工質(zhì)量的因素比較多，任何一個細(xì)節(jié)把控不當(dāng)，都會影響最終的施工質(zhì)量。因此，在具體施工中必須嚴(yán)格把控好施工中的一些注意事項(xiàng)，主要包括以下4 點(diǎn)。

（1）混凝土模板支撐體系要具有足夠的強(qiáng)度和均勻的剛度，以及良好的整體穩(wěn)定性，能夠最大限度上滿足混凝土澆筑的要求。就案例工程而言，混凝土模板支撐體系采用了鋼管扣件，在施工中需要嚴(yán)格按照鋼管扣件施工的要求和規(guī)范進(jìn)行定位、搭設(shè)、連接。

（2）為充分發(fā)揮出混凝土模板支撐體系的作用，避免因不均勻沉降，影響整個支撐體系的穩(wěn)定性和安全性，需要混凝土模板支撐體系基礎(chǔ)回填土的密實(shí)度不低于93%。且地坪上需要有良好的排水措施，以免在雨季出現(xiàn)雨水浸泡問題。并控制地坪含水率，以免雨天支架基礎(chǔ)因?yàn)椴痪鶆虺两?，引起整體混凝土模板支撐體系傾覆。立桿基腳要采用寬30cm，厚50cm 的墊木。

（3）混凝土模板支撐體系中扣件需要有足夠的承載力，扣件是整個混凝土模板支撐體系的主要傳力構(gòu)件，也是容易引起模板支撐體系變形的構(gòu)件。因此，在具體施工中，不單單需要保證所選擇的扣件質(zhì)量符合要求，對扣件的松緊度也要用扭力扳手進(jìn)行全部檢驗(yàn)，以保證每個扣件都具有良好的穩(wěn)定性。

（4）提升混凝土模板支撐體系的整體穩(wěn)定性，在進(jìn)行混凝土澆筑中形成的水平荷載，會通過腳手架傳遞到基礎(chǔ)上，但不能影響整個模板支撐體系的穩(wěn)定性[6]。這就需要在混凝土模板支撐體系上布設(shè)剪刀撐，來提升模板支撐體系的整體穩(wěn)定性和安全。本工程在混凝土模板支撐體系搭設(shè)中，在縱橫向每隔450mm 就布設(shè)一個剪刀撐，剪刀撐需要布設(shè)在混凝土模板支撐體系全高范圍內(nèi)，剪刀撐的基腳需要穩(wěn)定支撐在混凝土基礎(chǔ)上。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合理論實(shí)踐，分析了房屋建筑混凝土模板支撐體系施工技術(shù)，結(jié)果表明，模板支撐體系施工技術(shù)是房屋建筑混凝土施工的關(guān)鍵技術(shù)，其施工質(zhì)量、施工效果，直接關(guān)系到房屋建筑混凝土施工的質(zhì)量和安全性。因此，在整個施工中必須充分結(jié)合房屋建筑工程的特點(diǎn)，對模板支撐體系施工的每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格把控，并考慮常見的問題，制定有效的解決措施，才能做到防患于未然，為房屋建筑混凝土施工營造一個安全、穩(wěn)定的施工平臺，保證各道工序能夠高效、安全、有序地開展。