建筑工程項(xiàng)目懸挑式支模架施工工藝研究

伍繼康 皮遠(yuǎn)杰 黃旭光 王乾鴻 要承乾

懸挑式支模架施工流程較為復(fù)雜，通常為高空作業(yè)，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高，在施工作業(yè)過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況做好施工工藝優(yōu)化，明確各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)注意的施工要點(diǎn)。同時(shí)，要求施工人員能夠嚴(yán)格依照規(guī)范要求進(jìn)行操作，以此搭建穩(wěn)定的架體支撐體系，為后續(xù)施工作業(yè)提供保障。

1 工程概況

項(xiàng)目占地面積約27285 m2，地上建筑面積約126400 m2。地塊內(nèi)部設(shè)十字道路，將整個(gè)地塊分割成4 個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)均設(shè)計(jì)一棟塔樓。地上結(jié)構(gòu)由4 層裙樓、4 棟塔樓及連橋組成。塔樓地上9～20層，標(biāo)準(zhǔn)層層高4.5 m，結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上結(jié)構(gòu)高49.6 ～93.9 m。

若搭設(shè)落地式支模架，架體搭設(shè)過(guò)高且高寬比過(guò)大，不利于保持架體穩(wěn)定。綜合考慮后，該部分挑出結(jié)構(gòu)采用型鋼懸挑腳手架方式進(jìn)行施工。上述位置與該層其余結(jié)構(gòu)同時(shí)施工澆筑，支模架與內(nèi)部支模架拉結(jié)形成整體。

2 材料與設(shè)備計(jì)劃

構(gòu)件搭設(shè)材料主要包括鋼管和扣件，輔料包括安全網(wǎng)、腳手板、踢腳板、鐵絲等。施工作業(yè)前，依照標(biāo)準(zhǔn)要求做好所有材料的質(zhì)量檢驗(yàn)，經(jīng)抽樣送檢合格后，按規(guī)格和品種分類堆放，便于施工組織。

施工中使用的盤扣架均用足尺無(wú)負(fù)公差的標(biāo)準(zhǔn)型Ф48.3 × 3.2 承插型盤扣式鋼管支架搭設(shè)，局部用扣件式鋼管作為連墻。支撐架可調(diào)底座絲桿插入立桿長(zhǎng)度不得小于150 mm，絲桿外露長(zhǎng)度不宜大于300 mm，作為掃地桿最底層水平桿中心線高度離可調(diào)底座的底板高度不應(yīng)大于550 mm。水平桿步距≤1.5 m 且雙方向拉通，并且與豎向構(gòu)件采用鋼管抱箍、拉緊頂牢等方式連接。支架斜桿、剪刀撐布置嚴(yán)格按照《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ 231—2010）執(zhí)行，頂層、掃地桿層以及沿高度每隔4 ～6 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步距設(shè)水平斜桿或扣件鋼管剪刀撐。支架高寬比≤2，立桿支承面均為下層梁板或地下室底板。懸挑主梁及下?lián)螚U均采用22a 號(hào)工字鋼，聯(lián)梁均采用12 號(hào)工字鋼。

3 施工工藝技術(shù)

3.1 外挑結(jié)構(gòu)支模架布置

工程施工中，外挑結(jié)構(gòu)均采用盤扣式腳手架搭設(shè)，板下支撐樓板厚度為110 mm，板下立桿間距為600 mm×1200 mm，步距為1500 mm。梁下支撐主要集中于T1 的11 層、13 層、15 層及18 層，邊梁截面包括300 mm×500 mm、200 mm×500 mm、600 mm×800 mm 等規(guī)格，懸挑梁包括300 mm×800 mm、400 mm×800 mm、400 mm×600 mm 等規(guī)格。主楞采用雙鋼管，懸挑長(zhǎng)度≤200 mm；次楞為平行梁跨，間距≤100 mm。立桿支撐結(jié)構(gòu)中，立桿根數(shù)有1+1 和2+1 兩種；梁兩側(cè)立桿橫間距有900 mm和1200 mm兩種，縱距為600 mm。

板模板選用普通木模板，厚度為14 mm。拉低次楞采用木枋支撐，間距不大于200 mm。架體高度≤16 m的，在架體外側(cè)及內(nèi)部縱橫，每間隔3 跨布置豎向斜桿；架體高度＜8 m 的，在頂部設(shè)置連續(xù)水平剪刀撐；板下立桿設(shè)置定托，伸出鋼管長(zhǎng)度不得大于200 mm，立桿頂部自由端（包括頂托高度）不得大于650 mm，如超出則需要增加縱橫向橫桿；在每根立桿底部設(shè)置200 mm×200 mm×15 mm 的墊板。對(duì)于非正交布置、斜向布置或弧形梁板立桿間距不成模數(shù)時(shí)，需要采用扣件鋼管架與盤扣架立桿用扣件連接成整體[1]。

邊梁模板有Ⅰ類梁板和Ⅱ類梁板兩種，立桿軸力均≤25 kN。在施工中均使用普通木模板，厚度為14 mm。側(cè)模次楞使用木枋豎向排布，間距不大于200 mm。側(cè)模主楞木枋順梁方向布置，采用步步緊@350 間距固定。梁底次楞用40 mm×90 mm 木方平行于梁跨方向布置，間距100 mm。梁底主楞用Ф48.3×3.6 單鋼管，垂直梁跨方向設(shè)置于梁側(cè)立桿，下設(shè)防滑扣。橫桿的掃地桿距地面高度≤350 mm，步距1.5 m，頂步步距1.0 m，模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度≤650 mm。在梁下立桿部位設(shè)置頂托，頂托伸出鋼管長(zhǎng)度不得大于200 mm，立桿頂部自由端（包括頂托高度）不得大于650 mm，當(dāng)大于650 mm 時(shí)需要增加縱橫向橫桿。對(duì)于非正交布置、斜向布置或弧形梁板立桿間距不成模數(shù)時(shí)，處理方式與板模板相同。

Ⅰ類梁板的立桿，梁跨度方向立桿縱距600 mm，橫距沿梁兩側(cè)立桿間距均分，梁兩側(cè)立桿間距600 mm，梁下不增設(shè)立桿。Ⅱ類梁板梁跨度方向立桿縱距600 mm，梁兩側(cè)立桿間距900 mm，梁下增設(shè)1 根立桿。

懸挑梁模板采用Ⅲ類梁板，模板、側(cè)楞次楞、側(cè)模主楞、梁底次楞、橫桿、剪刀撐、頂托、非正交布置及斜向布置等特殊部位的參數(shù)設(shè)計(jì)，均與Ⅰ類梁板和Ⅱ類梁板相同。立桿設(shè)計(jì)與Ⅰ類梁板相同，但是需要在梁中起拱1/1000，以與下部工字鋼抵消變形[2]。

3.2 懸挑區(qū)域支模架施工順序

支模架施工順序：下層鋼筋安裝完成—放線定位—預(yù)埋U 型環(huán)—下層混凝土澆筑—外腳手架增加高度—放線—設(shè)置懸挑工字鋼—在懸挑工字鋼上安裝成品定位樁—安裝立桿、水平桿、斜桿—安裝頂托—調(diào)整標(biāo)高—鋪設(shè)主次楞—安裝模板—檢查、驗(yàn)收做好記錄。

3.3 懸挑工字鋼施工

懸挑工字鋼采用22a 號(hào)工字鋼，外錨固點(diǎn)均設(shè)置在下層結(jié)構(gòu)的梁上，內(nèi)錨固點(diǎn)設(shè)置在框架梁上，并滿足錨固長(zhǎng)度≥1.25 倍懸挑長(zhǎng)度。主梁平鋪在樓板上，用3 個(gè)U 型環(huán)錨固固定，用木楔將空隙全部填滿。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，局部位置設(shè)置下?lián)螚U件和聯(lián)梁。

以T1 的11 層為例，板下懸挑工字鋼采用平鋪方式施工，主梁間距為600 mm，采用U 型錨固螺栓固定，螺栓直徑為20 mm。主梁外懸挑長(zhǎng)度為2400 mm，錨固點(diǎn)至建筑物邊緣距離為100 mm。主梁建筑物內(nèi)錨固長(zhǎng)度為3000 mm，梁和樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30?；炷僚c螺栓表面的容許粘結(jié)強(qiáng)度為2.5 N/mm2，錨固螺栓抗拉強(qiáng)度為50 N/mm2；主梁界面為22a 號(hào)工字鋼，支撐反力5.595 kN。梁下懸挑工字鋼主梁外懸挑長(zhǎng)度1800 mm，建筑物內(nèi)錨固長(zhǎng)度為2250 mm，工字鋼支撐反力為8.765 kN，其余參數(shù)與板下相同。

在施工過(guò)程中，需注意以下幾個(gè)方面：第1，懸挑支模架下方及外側(cè)均采用外腳手架，以便于操作；第2，懸挑結(jié)構(gòu)需與主體結(jié)構(gòu)同步施工，將支模架與內(nèi)部支模架拉結(jié)視為同一整體；第3，懸挑工字鋼下方支模架自搭設(shè)至混凝土澆筑完成，均需要處于未拆除狀態(tài)；第4，懸挑工字鋼外錨點(diǎn)必須設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁上；第5，工字鋼上部需要鋪設(shè)鋼質(zhì)腳手板，在下部掛設(shè)水平防護(hù)網(wǎng)；第6，懸挑支模架的懸挑主梁最外側(cè)，需要焊接12 號(hào)工字鋼，作為踢腳板；第7，工字鋼上立桿下需要設(shè)置定型鎖扣定位樁，以起到固定作用[3]。

4 施工方法及操作要求

4.1 懸挑梁定位及錨固

在懸挑梁施工前，需要做好定距定位處理，確保懸挑梁具備足夠的錨固強(qiáng)度和截面抗屈曲能力。普通主梁懸挑，應(yīng)當(dāng)將立桿直接支撐在懸挑梁上，水平懸挑梁的縱向間距，要與上部腳手架立桿的縱向間距保持一致。通?？稍谔袅荷虾附?50 ～200 mm外徑Φ25 mm 的鋼筋，或者采用定型鎖扣，便于套入立桿，防止滑移。

錨固作業(yè)時(shí)需使用2 個(gè)（對(duì)）或以上的錨固螺栓，將型鋼懸挑梁固定端與建筑結(jié)構(gòu)梁板固定在一起。用木楔將U 型螺栓與懸挑梁間隙楔緊。作業(yè)前應(yīng)先在錨固處樓板上預(yù)先配置承受懸挑梁錨固端作用引起負(fù)彎矩的受力鋼筋，否則應(yīng)采取支頂卸載措施。

4.2 下?lián)螚U件設(shè)置與焊接

在懸挑層下部結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)當(dāng)先依照施工方案要求，精準(zhǔn)確定下?lián)螚U件位置，做好預(yù)埋件的放線定位[4]。懸挑工字鋼安裝完成后，需要使用22a號(hào)工字鋼進(jìn)行斜撐，斜撐工字鋼下部位置與預(yù)埋板件焊接，上部與懸挑工字鋼焊接。焊接作業(yè)需由專業(yè)焊工進(jìn)行，確保焊縫飽滿，順直無(wú)殘?jiān)?/p>

4.3 模架設(shè)置及要求

模架設(shè)置需根據(jù)不同施工內(nèi)容，有針對(duì)性地做好施工優(yōu)化，確保施工質(zhì)量得以有效控制。在梁模板施工中，需先確定面板和龍骨等材質(zhì)、參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)方案要求。搭設(shè)順序：先搭設(shè)滿堂支撐架，增加可調(diào)頂托，再放置主龍骨，在主龍骨上垂直放置次龍骨，最后鋪設(shè)木模板。在滿堂架外立面滿設(shè)豎向剪刀撐，中間每隔4 排立桿設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐，鋼管剪刀撐與地面傾角控制在45°～60°，螺栓擰緊扭力矩控制在40 ～65 N·m。立桿接頭滿套進(jìn)入套管內(nèi)，套管深度不小于100 cm，比如采用對(duì)接扣件連接，需將同一布距內(nèi)接頭率控制在50%以內(nèi)，相鄰的立桿接頭需錯(cuò)開。在梁?？缰形恢勉@直徑為30 cm 的小孔，及時(shí)將微細(xì)垃圾清理到位。在高度大于600 mm 的梁一側(cè)，預(yù)留側(cè)模，在鋼筋綁扎結(jié)束后再進(jìn)行封閉。依照梁跨度L 進(jìn)行取拱，在L ＜4 m 不考慮起拱，4 m ≤L ＜12 m 時(shí)按跨度2‰起拱，L ≥12 m 時(shí)按跨度3‰起拱，懸挑構(gòu)件按跨度4‰起拱[5]。作業(yè)完成后需進(jìn)行標(biāo)高和拼縫檢查，確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求?？照{(diào)板、衛(wèi)生間等部位的梁需采用支吊模方式進(jìn)行處理。

板模板施工作業(yè)前，需先復(fù)核板底標(biāo)高與軸線位置，利用基準(zhǔn)線做好軸線和標(biāo)高調(diào)整。依照立桿定位線搭設(shè)支模架，且隨同搭設(shè)剪刀撐。模板安裝采用整張鋪設(shè)、局部拼補(bǔ)方式進(jìn)行，將接縫設(shè)置在木枋上。在作業(yè)完成后，需使用水準(zhǔn)儀校核板底模板標(biāo)高和平整度[6]。在混凝土澆筑作業(yè)前，需由技術(shù)人員完成支架驗(yàn)收，并確保符合專項(xiàng)施工方案后，再進(jìn)行澆筑作業(yè)。本工程項(xiàng)目施工中，采用分段分層連續(xù)澆筑方式作業(yè)，混凝土自由傾落高度不得超過(guò)2 m，使用插入式振搗器進(jìn)行振搗，注意澆筑方向的對(duì)稱性，避免出現(xiàn)高支架受不對(duì)稱荷載，導(dǎo)致架體出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

4.4 模板拆除作業(yè)要點(diǎn)

模板拆除作業(yè)前，需先進(jìn)行拆模試件強(qiáng)度檢測(cè)，確保強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范要求后，再依照側(cè)面模板、承重模板順序進(jìn)行拆除，并保留支撐體系。梁底模拆除應(yīng)先從跨中開始下調(diào)承重架，下調(diào)高度為300 ～500 mm，之后向兩端逐步下調(diào)，梁底模支柱拆除方式相同。在具體拆除作業(yè)時(shí)，需先用鋼楔將模板輕輕撬動(dòng)，或是用木錘輕擊，避免出現(xiàn)猛擊亂撬現(xiàn)象。拆除時(shí)應(yīng)當(dāng)先拆除支撐，然后使用小撬棍在兩側(cè)面中點(diǎn)將模殼撬起。拆下后由人工托扶放在地上，避免出現(xiàn)自由墜落地面的情況[7]。工字鋼層拆除需在最后進(jìn)行，拆除完成后的模板堆碼整齊，堆放高度不得超過(guò)2 m。滿堂架禁止采取整體落架方式拆除，且操作面距離模板高度不得超過(guò)2 m。在拆除墻模板時(shí)，需先拆除墻兩邊的接縫窄條模板，再拆除背楞和穿墻螺栓，最后依次拆除墻中心模板。對(duì)于整體拼裝的模板，應(yīng)當(dāng)先拆除穿墻螺栓，然后敲擊大模板上部，與墻體脫離后，使用撬棍撬起邊肋位置，直至全部脫離墻體，最后使用塔吊將拆除后的模板吊運(yùn)至指定位置。

5 施工過(guò)程管理及監(jiān)測(cè)監(jiān)控的措施

5.1 施工過(guò)程管理要點(diǎn)

懸挑式支模架施工過(guò)程中，為確保施工質(zhì)量得到有效控制，應(yīng)當(dāng)做好如下方面管理工作：在施工作業(yè)前，要做好材料管理和交底管理，所選施工材料質(zhì)量應(yīng)當(dāng)滿足方案設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)程要求，做好模板支架搭設(shè)所用鋼管、扣件等材料的抽樣檢測(cè)，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人做好技術(shù)交底和安全交底。在施工作業(yè)過(guò)程中，要注意豎向結(jié)構(gòu)隱蔽工程質(zhì)量控制，模板支架搭設(shè)經(jīng)相關(guān)部門驗(yàn)收后，才能夠進(jìn)行砼澆筑作業(yè)。

在砼澆筑過(guò)程中，嚴(yán)格控制堆載現(xiàn)象，避免出現(xiàn)上部荷載集中化現(xiàn)象。拆模作業(yè)需在接到拆模通知書后進(jìn)行，不得出現(xiàn)私自拆除任何構(gòu)件的現(xiàn)象。嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量管理措施，做好班組自檢、互檢及交接檢，確保模板安裝質(zhì)量達(dá)到要求，將質(zhì)量問(wèn)題控制在萌芽狀態(tài)。在混凝土澆筑作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)由2 ～3 人看模，在模板出現(xiàn)位移時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取有效的加固支撐措施，確保模板穩(wěn)定性。

5.2 監(jiān)測(cè)監(jiān)控措施

為確保施工質(zhì)量和施工安全得以有效控制，應(yīng)當(dāng)在支模架邊梁及懸挑梁合適位置布置觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)搭設(shè)偏差進(jìn)行精準(zhǔn)觀測(cè)，如表1 所示。

6 結(jié)語(yǔ)

懸挑式支模架能夠有效提升項(xiàng)目施工效率。在工藝流程中，應(yīng)當(dāng)做好安全生產(chǎn)教育和技術(shù)培訓(xùn)，確保施工人員能夠嚴(yán)格依照規(guī)范要求操作，在確保整體施工質(zhì)量前提下，盡量提升施工效率。