建筑工程中高支模施工工藝技術(shù)探討

文／孟鑫帝 北京首鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100043

引言：

高模施工技術(shù)的產(chǎn)生，促進(jìn)了建筑產(chǎn)業(yè)的安全、健康和穩(wěn)定的發(fā)展，在建筑工程施工中廣泛被應(yīng)用，但是在設(shè)計(jì)和施工過程中，存在巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)椴煌ㄖ锏脑O(shè)計(jì)參數(shù)不一致，一些技術(shù)類的問題未全面解決。因此科學(xué)進(jìn)行高支模施工技術(shù)的應(yīng)用，可以為建筑工程順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

1.高支模的施工工藝技術(shù)

1.1 工程概況

某酒店工程，其建筑面積為81900m2，建筑高度96m?；A(chǔ)形式為承閥，主體結(jié)構(gòu)為框剪?？拐鸬燃?jí)為剪力墻一級(jí)，框剪二級(jí)。抗震設(shè)防烈度8 級(jí)。地下2 層，地上13 層。高支模所在層為-2～4 層，層底標(biāo)高-10.55m，層頂標(biāo)高17.45m。最大板厚200mm，最大板跨4.8m。最大梁跨9.6m，最大梁斷面尺寸500mm×2400mm、1300mm×1500mm。

該工程的難點(diǎn)在于工程量大，存在多種交叉作業(yè)，工期緊，場(chǎng)地狹窄，梁板鋼筋密度高。該工程的高支模施工要求保證在使用周期內(nèi)，模板牢固、穩(wěn)定、安全，除此以外還要求按照工程施工進(jìn)度的要求進(jìn)行模板的搭設(shè)及拆除。

1.2 施工工藝技術(shù)

1.2.1 材料

鋼管腳手架的主要構(gòu)配件的理論重量、規(guī)格及品種等應(yīng)滿足扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范的要求。對(duì)扣件式鋼管腳手架的要求為采用外徑及壁厚滿足要求的鋼管，鋼管不能出現(xiàn)銹蝕、表面出現(xiàn)裂紋或者出現(xiàn)彎曲變形。對(duì)扣件，扣件應(yīng)使用由鍛鑄鐵制造的扣件，其表面不能存在裂縫、松動(dòng)、蜂窩及氣泡等。要確保鋼管與扣件的尺寸對(duì)應(yīng)，貼合面平整且干燥，可自由活動(dòng)。對(duì)底座及托撐螺母，應(yīng)當(dāng)使用鑄鋼或者鍛鑄的鐵制成的底座及拖撐螺母。底座及托撐螺母的材料機(jī)械性能應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求[1]。

對(duì)模板而言，所使用的膠合模板的板材具有良好的保溫性能、防水性能、抗酸及抗磨性能，模板應(yīng)當(dāng)干凈整潔，要求其兩面均可正常使用。膠合板的板材厚度應(yīng)在18mm以上。粘接膠合模板所使用的粘合劑應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的抗水性能，其粘接強(qiáng)度要達(dá)標(biāo)。膠合模板的尺寸及規(guī)格應(yīng)當(dāng)滿足要求，配備質(zhì)量合格證。

對(duì)木結(jié)構(gòu)模板及主要構(gòu)件的模板而言，要結(jié)合實(shí)際情況采用相應(yīng)的材料。木模板不能存在蟲蛀、髓心及裂紋等缺陷。木材的性能必須滿足要求，具體而言，對(duì)受拉或者拉彎構(gòu)件，其材質(zhì)等級(jí)應(yīng)為Ⅰa；對(duì)受彎或者壓彎構(gòu)件而言，其材質(zhì)等級(jí)應(yīng)為Ⅱa；對(duì)受壓構(gòu)件而言，其材質(zhì)等級(jí)應(yīng)為Ⅲa。木材的含水率必須滿足要求，對(duì)方木及原木結(jié)構(gòu)而言，其含水率應(yīng)當(dāng)在15%以內(nèi)；對(duì)連接件而言，其含水率應(yīng)當(dāng)在15%以內(nèi)；對(duì)受拉構(gòu)件的連接板而言，其含水率應(yīng)當(dāng)在18%以內(nèi)；對(duì)板材和規(guī)格材料而言，其含水率應(yīng)當(dāng)在20%以內(nèi)。選擇木材時(shí)，對(duì)主要承重構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)選擇針葉材；對(duì)重要的木制連接件而言，應(yīng)當(dāng)選擇硬質(zhì)闊葉材，且要求木材沒有節(jié)段、細(xì)密、沒有其他缺陷；當(dāng)使用速生林材時(shí)，必須進(jìn)行防蟲及防腐處理。

1.2.2 方案設(shè)計(jì)

在進(jìn)行模板方案的設(shè)計(jì)時(shí)，需要重視以下幾個(gè)方面：

（1）在進(jìn)行模板體系設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保模板體系整體具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，除此以外要按照預(yù)算進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保不超過預(yù)算；

（2）在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，所使用的材料要可重復(fù)使用、較為常見、方便維護(hù)及保養(yǎng)；

（3）所選擇的結(jié)構(gòu)形式，要能保證結(jié)構(gòu)整體受力可滿足要求；

（4）搭設(shè)支架及模板時(shí)，按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工。

1.2.3 施工工藝

（1）樓板模板的施工

在進(jìn)行測(cè)量放線時(shí)，將標(biāo)高控制線成功定位后，下移10cm 布設(shè)模板控制線，校核沒有誤差后報(bào)驗(yàn)。根據(jù)施工方案的布置圖，將立桿準(zhǔn)確定位后彈線。

在搭設(shè)腳手架時(shí)，根據(jù)腳手架的縱向間距及橫向間距，立桿之后進(jìn)行橫桿的搭設(shè)，之后搭設(shè)剪刀撐，將可調(diào)節(jié)的頂托設(shè)置到位。按照腳手架的跨度計(jì)算斜向支撐，要求確保緊固連接，杜絕坍塌的發(fā)生[2]。

在進(jìn)行龍骨的鋪設(shè)時(shí)，必須確保龍骨對(duì)齊，水平。根據(jù)設(shè)計(jì)值確定龍骨之間的距離，禁止隨意調(diào)整間距。

在鋪設(shè)木膠板時(shí)，將厚度合適的木膠板應(yīng)用于鋪設(shè)中，將整個(gè)板材鋪設(shè)到位后，采用小塊板材彌補(bǔ)局部缺陷，在龍骨上方布置模板的風(fēng)險(xiǎn)。大龍骨采用雙木方或者雙鋼管，根據(jù)支架立桿的間距控制大龍骨的跨度；對(duì)小龍骨則使用立放的方木，控制兩個(gè)方木之間的距離，根據(jù)大龍骨的間距控制小龍骨的間距。

在進(jìn)行木膠板的鋪設(shè)時(shí)，對(duì)木膠板之間的距離進(jìn)行調(diào)整，之后將木膠板與木龍骨連接起來。在進(jìn)行木膠板的鋪設(shè)時(shí)，避免使用鐵錘直接敲擊木膠板的邊緣，當(dāng)需要使用鐵錘時(shí)，則需要放置木塊以發(fā)揮減震效果。完成木膠板的施工之后，檢查施工效果，確認(rèn)正常之后才能報(bào)驗(yàn)。

（2）梁模板的施工

在進(jìn)行支撐架的搭設(shè)時(shí)，將樓板模板與梁模板的搭設(shè)同步進(jìn)行。腳手架的布置部位必須具有足夠的承載能力，且地面應(yīng)當(dāng)保持平整，將木墊板放置于腳手架與地面的接觸面上，將所有的立桿連接為一個(gè)整體。

在進(jìn)行梁底模板布置時(shí)，當(dāng)需要對(duì)腳手架的立桿標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整時(shí)，這時(shí)要按照設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行拉線，之后開始施工梁底模板。當(dāng)梁底模板的跨度超過了4m 時(shí)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行起拱的布置。當(dāng)主梁與次梁相遇時(shí)，按照先主梁后次梁的順序分別設(shè)置起拱[3]。

在進(jìn)行梁側(cè)模板的施工時(shí)，按照彈線的位置開展施工，完成后施工壓腳板和斜撐的施工。根據(jù)樓板模板的壓幫、梁的高度來確定梁側(cè)模板的高度。當(dāng)梁的高度在700mm以上時(shí)，需要使用對(duì)拉螺栓以確保緊固。

（3）施工要點(diǎn)

在進(jìn)行梁板整體支撐體系的設(shè)計(jì)時(shí)，要以確保可靠及安全為前提，充分考慮到合理、統(tǒng)一及施工簡(jiǎn)便等要求。要對(duì)立柱的布距進(jìn)行統(tǒng)一，這樣才能為統(tǒng)一搭設(shè)提供便利；立柱的橫距或者縱距盡可能保持相等或者成倍數(shù)，這樣才能為布置縱橫向水平桿件提供便利。

要確保所使用的構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分形狀尺寸及相互位置均正確。禁止混合使用不同的支架立柱。要確保所搭建的支撐體系具有良好的穩(wěn)定性、剛度及承載能力，可以穩(wěn)定、可靠地承受荷載。當(dāng)進(jìn)行多層支撐時(shí)，要確保上層與下層的支點(diǎn)處于同一垂直線上，設(shè)置顯影的墊板和底座。當(dāng)對(duì)超過2m 的豎向模板進(jìn)行拼裝時(shí)，禁止站在下層模板進(jìn)行上層模板的拼裝。安裝過程中要將臨時(shí)的固定措施做好。支架立柱的頂表面出現(xiàn)傾斜，或者支架立柱出現(xiàn)一定角度的傾斜時(shí)，要及時(shí)采取可靠的措施來為支點(diǎn)的穩(wěn)定性提供保障，要將效果可靠的防滑移措施應(yīng)用于支撐底腳[4]。

完成柱模板的搭設(shè)，且通過驗(yàn)收后，先進(jìn)行柱混凝土的澆筑及振搗。完成后進(jìn)行梁板鋼筋的綁扎，要確保梁板支模架與完成澆筑且強(qiáng)度足夠的柱及主體結(jié)構(gòu)保持牢固的關(guān)系。當(dāng)經(jīng)過模板支架及鋼筋的驗(yàn)收之后才能開始進(jìn)行梁板混凝土的澆筑。

2.高支模施工常見事故原因

常見的引起高支模支架坍塌的原因包括：

（1）架體出現(xiàn)不該有的設(shè)置，架體的工作狀態(tài)出現(xiàn)變化，受到不該有的荷載，造成非原設(shè)計(jì)受力狀態(tài)被破壞；

（2）架體整體、節(jié)點(diǎn)、桿件等受到超過其理論承載能力的荷載；

（3）沒有規(guī)范搭設(shè)支架構(gòu)造，沒有設(shè)置掃地桿，沒有布置剪刀撐，大梁底模下沒有布置橫向水平木方以分配荷載；

（4）沒有充分認(rèn)識(shí)到排架支撐的承載力影響因素；

（5）沒有充分認(rèn)識(shí)到高支模的重要性，警覺性不足[5]。

3.建筑工程中高支模的質(zhì)量保證措施

3.1 保證原材料的質(zhì)量

原材料質(zhì)量不滿足要求會(huì)造成模板支架的安全性受到嚴(yán)重威脅，因此要想確保模板支架具有較強(qiáng)的穩(wěn)定承載性能，必須先確保原材料的質(zhì)量。在選用材料時(shí)，必須確保所使用的材料質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是扣件及鋼管等模板支架的重要構(gòu)成部分，這些材料使用量大，使用頻率高，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題則容易對(duì)高支模的安全性帶來嚴(yán)重不良影響，這就要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，做好對(duì)原材料的篩檢。

架體材料不合格是較為常見的造成支架搭設(shè)體系出現(xiàn)事故的原因。鋼管架、扣件等材料常見租賃流轉(zhuǎn)使用的情況，在計(jì)算租賃成本時(shí)常見根據(jù)長度、數(shù)量計(jì)算的情況。鋼管長期周轉(zhuǎn)使用，其銹蝕不斷加深，管壁厚度隨之降低；一些廠家一味節(jié)省成本，降低鋼管的壁厚，這些都造成鋼管的管壁厚度不足。管材的直徑尺寸及壁厚等規(guī)格不合格的情況在施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)有發(fā)生，當(dāng)管壁的厚度不滿足要求時(shí)，這時(shí)管材的橫截面積縮小，這將造成立桿不能發(fā)揮出預(yù)期的荷載承載力，降低整個(gè)支撐系統(tǒng)的承載性能。為了杜絕此類情況的發(fā)生，當(dāng)材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，需要開展現(xiàn)場(chǎng)抽查，檢查材料的尺寸及規(guī)格等是否滿足規(guī)范要求，有需求時(shí)需要見證取樣送檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果不滿足要求時(shí)，不能投入使用。

3.2 確保施工技術(shù)的質(zhì)量

3.2.1 控制模板的標(biāo)高

在施工之前，對(duì)每層頂板的標(biāo)高進(jìn)行核對(duì)，根據(jù)模板的厚度及每層的標(biāo)高將底部標(biāo)高線劃出來。

3.2.2 控制模板的垂直度

檢查模板的垂直度，確認(rèn)檢測(cè)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)中的參數(shù)，之后才能安裝模板。質(zhì)檢員及工長對(duì)模板的垂直度進(jìn)行復(fù)合，確認(rèn)其平整度不超過2mm，垂直度不超過3mm，之后才能拼裝模板。對(duì)模板的截面尺寸進(jìn)行檢查，當(dāng)不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，不能就位。

3.2.3 及時(shí)處理模板拼縫

當(dāng)模板出現(xiàn)拼縫時(shí)，及時(shí)堵塞拼縫。發(fā)現(xiàn)模板變形時(shí)立即處理并再次校對(duì)。

3.2.4 控制模板變形

支設(shè)墻模時(shí)，墻體的厚度每邊降低1mm。澆筑混凝土?xí)r，在良好的照明條件下分層澆筑，嚴(yán)格控制每層澆筑厚度，充分振搗，不能出現(xiàn)過振的情況。支設(shè)模板后，及時(shí)掛線，澆筑混凝土的過程中，加強(qiáng)對(duì)模板變形的觀察。澆筑混凝土之前，檢查零部件松動(dòng)情況。檢查腳手架與模板連接情況，不能出現(xiàn)相互連接的情況。

3.2.5 嚴(yán)格控制起拱

根據(jù)板的跨度調(diào)整起拱，跨度在4m 以內(nèi)時(shí)不需要起拱；板的跨度介于4～6m 時(shí)，將起拱控制在10mm；當(dāng)板的跨度在6m 以上時(shí)，起拱控制在15mm。在對(duì)梁的起拱進(jìn)行控制時(shí)，對(duì)懸臂梁，根據(jù)跨度的1/1000～3/1000控制起拱[6]。

3.2.6 糾正澆筑引起的誤差

在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)，對(duì)所有墻板拉線，在澆筑的過程中加強(qiáng)對(duì)垂直度的矯正，安排專人檢查模板，及時(shí)糾正偏差。

3.3 構(gòu)造措施

僅根據(jù)模板支撐體系所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)不能很好地貼合實(shí)際，實(shí)際施工時(shí)受到人為因素及自然因素等的影響，整個(gè)支撐體系的強(qiáng)度時(shí)常不能達(dá)到理論值。實(shí)際施工時(shí)，為了確保支撐體系的安全性，還需要結(jié)合相應(yīng)構(gòu)造措施。在使用構(gòu)造措施時(shí)，需要從以下方面著手：

（1）結(jié)合承載力的需求，增高或者降低墊塊、底座的高度；

（2）杜絕頂部橫桿直接承載，需要使用非固定的頂 托；

（3）與橫桿相比，斜桿的受力明顯更大，剪刀撐作為非常重要的傳遞應(yīng)力的構(gòu)件，在確保支撐體系的穩(wěn)定性中非常重要，因此必須規(guī)范布置剪刀撐；

（4）當(dāng)斜桿、橫桿、立桿等存在比較危險(xiǎn)的荷載時(shí)，為了杜絕由于荷載過大引起的局部坍塌及整體失穩(wěn)情況的發(fā)生，需要布置雙桿或者對(duì)局部進(jìn)行強(qiáng)化處理；

（5）要保證模板緊密、牢固地與連接部位連接，為了確保連接效果，有必要時(shí)可以增加其他連接構(gòu)件。

3.4 施工的安全保證措施

嚴(yán)格落實(shí)持證上崗制度，所有進(jìn)行模板作業(yè)的，均在上崗前接受相關(guān)安全及技術(shù)的培訓(xùn)，經(jīng)過考試合格，取得證書后才能上崗。對(duì)高空作業(yè)的，加強(qiáng)對(duì)身體情況的檢查，排除恐高癥，當(dāng)檢查合格后才能上崗。

安裝及拆除模板時(shí)，作業(yè)人員必須做好安全防護(hù)措施，正確、規(guī)范地使用安全帽、防滑鞋及安全帶等。禁止那些沒有做好安全防護(hù)措施的人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

進(jìn)場(chǎng)前，檢查扣件、鋼管等腳手架材料的相關(guān)質(zhì)量證明文件，包括合格證、材質(zhì)單及復(fù)檢報(bào)告等。安裝模板之前，對(duì)包括扣件等在內(nèi)的各個(gè)部件情況進(jìn)行檢查，確保配件及模板均有相應(yīng)的合格證。

模板工程施工時(shí)，要嚴(yán)格根據(jù)所編制的方案施工，做好安全技術(shù)措施。在開展模板的安裝及拆除工作之前，要做好對(duì)各個(gè)班組的安全技術(shù)交底，檢查交底工作成效。

高處作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范布置防護(hù)欄桿、腳手架及安全網(wǎng)等，將警示牌設(shè)置于重要的地區(qū)，安排專人看管。施工過程中，對(duì)立柱下的基礎(chǔ)土層分層回填，夯實(shí)后確認(rèn)夯實(shí)效果。確保立桿下底座的位置準(zhǔn)確，嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范的參數(shù)控制頸部U 型托的伸出長度。檢查立桿的相關(guān)參數(shù)，包括垂直度、規(guī)格及尺寸等，其誤差必須控制在參考區(qū)間內(nèi)。嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范進(jìn)行腳手架的安裝，檢查腳手架的支撐桿件的安裝牢固性。

施工過程中，將模板及配件放置在專門的部位，禁止隨意堆放。將模板放平，杜絕模板滑落的發(fā)生。當(dāng)模板在腳手架或者操作平臺(tái)上臨時(shí)堆放時(shí)，嚴(yán)格控制其堆放的層數(shù)。檢查操作平臺(tái)及腳手架的荷載情況，嚴(yán)格控制堆放總重量，不能超過其設(shè)計(jì)荷載值。

支設(shè)模板時(shí)，盡可能一次完成，當(dāng)需要暫停支設(shè)時(shí)，禁止將模板和支架直接擱置或者讓其在空中懸浮，應(yīng)當(dāng)連接固定，杜絕高空墜落的發(fā)生。

模板施工過程中，安排專人加強(qiáng)對(duì)安全的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并由相關(guān)人員糾正。發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，立即暫停所有工作，按照應(yīng)急預(yù)案處理，當(dāng)經(jīng)過排查確認(rèn)排除險(xiǎn)情后才能繼續(xù)施工。

惡劣天氣下禁止進(jìn)行露天高處作業(yè)。風(fēng)力在5 級(jí)及以上時(shí)禁止高空吊運(yùn)作業(yè)。雨雪天氣后，及時(shí)清除模板表面，杜絕施工時(shí)打滑的發(fā)生。

模板使用后，及時(shí)將釘子清除干凈，對(duì)模板進(jìn)行分類后妥善存放。當(dāng)露天堆放模板時(shí)，采用防水措施覆蓋，杜絕模板受潮。

3.5 拆除作業(yè)

拆除模板之前，要確保各項(xiàng)參數(shù)滿足施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求，拆除側(cè)模時(shí)要確保棱角沒有受到任何損傷；在拆除底模時(shí)，要確?；炷恋膹?qiáng)度滿足要求。

拆除模板時(shí)，確保樓層沒有受到任何突發(fā)的荷載。所制定的拆除方案，要經(jīng)由技術(shù)負(fù)責(zé)人的審核。檢測(cè)按照相同條件養(yǎng)護(hù)的試塊強(qiáng)度，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)范要求之后才能進(jìn)行模板的拆除。當(dāng)有提前拆除模板的需求時(shí)，需要經(jīng)過仔細(xì)的計(jì)算確認(rèn)混凝土可承擔(dān)相應(yīng)荷載，確認(rèn)之后才能拆除作業(yè)。

拆除作業(yè)之前，營造安全的環(huán)境，要仔細(xì)、全面地對(duì)施工作業(yè)可能影響到的區(qū)域的安全情況進(jìn)行檢查。檢查拆除模板可能使用到的工具，確認(rèn)能正常使用后開始作業(yè)。

在進(jìn)行拆除作業(yè)時(shí)，在專業(yè)人員的指揮下進(jìn)行作業(yè)，將圍欄設(shè)置于拆除作業(yè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)安排專人看護(hù)，杜絕無關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)域。當(dāng)需要安排多名人員同時(shí)拆除作業(yè)時(shí)，要保證工作人員相互獨(dú)立的工作，避免由于拆除作業(yè)對(duì)他人正常工作造成影響。要?jiǎng)?chuàng)造足夠的操作空間，讓工作人員能在安全的條件下作業(yè)。拆除時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行模板的拆除，將拆除下的零件、模板等按照計(jì)劃轉(zhuǎn)移，禁止直接扔下。完成拆除的模板，將其放置于指定位置存放，及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)。

結(jié)語：

高支模施工技術(shù)的產(chǎn)生，促進(jìn)了建筑產(chǎn)業(yè)的安全、健康和穩(wěn)定的發(fā)展，在建筑工程施工中廣泛被應(yīng)用，但是在設(shè)計(jì)和施工過程中，存在巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)椴煌ㄖ锏脑O(shè)計(jì)參數(shù)不一致，一些技術(shù)類的問題未全面解決。因此科學(xué)進(jìn)行高支模施工技術(shù)的應(yīng)用，可以為建筑工程順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)。