探討盤(pán)扣支撐體系在高支模施工中的應(yīng)用

【摘要】高支模施工在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域扮演著重要的角色，但也伴隨著復(fù)雜的工程挑戰(zhàn)。文章旨在探討盤(pán)扣支撐體系在高支模施工中的應(yīng)用潛力，以及其對(duì)施工效率和質(zhì)量的影響。通過(guò)對(duì)盤(pán)扣支撐體系的基本原理、高支模施工需求和挑戰(zhàn)、應(yīng)用案例、設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)，以及優(yōu)勢(shì)和局限性的詳細(xì)分析，為建筑行業(yè)提供有關(guān)新型支撐體系的重要見(jiàn)解，以改善高支模施工的可行性和效果。

【關(guān)鍵詞】盤(pán)扣支撐體系；高支模施工；施工效率；荷載

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU328" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028（2024）01-0138-03

高支模施工是現(xiàn)代建筑技術(shù)中一種關(guān)鍵的方法，主要用于高層建筑、橋梁和隧道等復(fù)雜的工程項(xiàng)目。這種施工方法能夠有效應(yīng)對(duì)大跨度和高負(fù)荷的挑戰(zhàn)，但同時(shí)也帶來(lái)了一系列問(wèn)題。為了克服這些問(wèn)題，建筑業(yè)界持續(xù)探索和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新支撐體系。這些新型支撐體系旨在提高施工效率，降低成本，并保證工程的質(zhì)量和安全性。這些創(chuàng)新體系在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)推動(dòng)建筑技術(shù)的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。

1 盤(pán)扣支撐體系的基本原理

1.1 盤(pán)扣支撐體系的定義和組成部分

盤(pán)扣支撐體系是一種現(xiàn)代建筑施工支撐技術(shù)，旨在為高支模施工提供穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)支持。其核心特點(diǎn)在于采用模塊化的結(jié)構(gòu)元件，這些元件通過(guò)盤(pán)扣連接，形成一個(gè)穩(wěn)定的支撐系統(tǒng)。盤(pán)扣支撐體系通常包括以下關(guān)鍵組成部分。

（1）支撐柱是盤(pán)扣支撐體系的主要承重元件，負(fù)責(zé)傳遞荷載至地基或其他支撐點(diǎn)。這些柱子通常由高強(qiáng)度鋼材制成，以確保足夠的承載能力。

（2）橫梁位于支撐柱之間，通過(guò)盤(pán)扣連接在柱子上。它們?cè)谥误w系中起到連接和分配荷載的作用，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）盤(pán)扣連接件是盤(pán)扣支撐體系的關(guān)鍵部分，用于將支撐柱和橫梁緊密連接在一起。

這些連接件通常采用高強(qiáng)度合金制成，以確保連接的牢固性和耐久性。盤(pán)扣支撐體系通常需要進(jìn)行微調(diào)以適應(yīng)不同的施工要求和結(jié)構(gòu)尺寸。調(diào)整裝置用于實(shí)現(xiàn)高度、水平和傾斜角度的調(diào)整，以確保支撐體系的準(zhǔn)確安裝。

1.2 盤(pán)扣支撐體系的工作原理

盤(pán)扣支撐體系的支撐柱和橫梁采用盤(pán)扣連接方式，這是一種簡(jiǎn)便但高效的裝配方式。盤(pán)扣連接部分的設(shè)計(jì)確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連接的可靠性。連接件的高強(qiáng)度和精確加工使支撐體系能夠承受施工中的荷載。這種靈活性對(duì)于施工周期較短的項(xiàng)目尤為重要，因?yàn)樗梢怨?jié)省時(shí)間和勞動(dòng)力成本。盤(pán)扣支撐體系通過(guò)連接件的牢固性和組成部分之間的協(xié)同作用來(lái)維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性對(duì)于高支模施工中的混凝土澆筑、模板安裝和其他施工工序至關(guān)重要，以確保結(jié)構(gòu)不會(huì)傾斜或變形。

1.3 盤(pán)扣支撐體系與傳統(tǒng)支模的比較

在高支模施工領(lǐng)域，盤(pán)扣支撐體系和傳統(tǒng)支模是兩種常用的支撐方法，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。盤(pán)扣支撐體系以其模塊化設(shè)計(jì)著稱(chēng)。這種設(shè)計(jì)采用盤(pán)扣連接支撐柱和橫梁，實(shí)現(xiàn)快速安裝和拆卸，顯著降低了施工時(shí)間和勞動(dòng)成本。此外，盤(pán)扣支撐體系的可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，可根據(jù)不同建筑的尺寸和需求調(diào)整高度、水平位置和角度。由于采用高強(qiáng)度鋼材制造，該系統(tǒng)承載能力強(qiáng)，適用于高層建筑和大型工程，且可重復(fù)使用性好。相比之下，傳統(tǒng)支模通常需定制，安裝和拆卸過(guò)程復(fù)雜，消耗更多人力物力。其承載能力受限于使用材料，通常需要更多的支模材料來(lái)應(yīng)對(duì)大荷載。此外，傳統(tǒng)支模的可重復(fù)使用性較低，使用后常需大量修復(fù)或廢棄，成本較高[1]。

2 高支模施工的需求和挑戰(zhàn)

2.1 高支模施工的特點(diǎn)

高支模施工主要用于建造高層建筑、橋梁、電力塔等高聳結(jié)構(gòu)。這種施工方式要求支撐系統(tǒng)必須穩(wěn)固，能夠安全、可靠地承受垂直方向的高荷載。高支模結(jié)構(gòu)通常較復(fù)雜，涉及非標(biāo)準(zhǔn)的幾何形狀、不同高度的樓層及各種工程挑戰(zhàn)，這就要求支撐系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需求。鑒于施工高度大，高支模施工對(duì)安全性有極高的要求，任何支撐系統(tǒng)故障都可能導(dǎo)致重大事故和損失。在現(xiàn)代建筑項(xiàng)目中，施工周期通常被嚴(yán)格控制，高支模施工亦然。因此，支撐系統(tǒng)需要快速安裝，以確保項(xiàng)目按時(shí)完成。高支模施工往往包括混凝土澆筑、模板安裝和結(jié)構(gòu)組裝等多個(gè)階段，支撐系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)這些不同階段的要求。此外，高支模施工可能在不同的地理和氣候條件下進(jìn)行，如高海拔、寒冷地區(qū)或多雨地區(qū)，這就需要支撐系統(tǒng)具備適應(yīng)多樣環(huán)境的能力。

2.2 盤(pán)扣支撐體系解決高支模施工挑戰(zhàn)的潛力

盤(pán)扣支撐體系高度可調(diào)整性使其能夠輕松適應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀，確保精準(zhǔn)支撐和平衡，進(jìn)而提升工程質(zhì)量。由于采用高強(qiáng)度鋼材，盤(pán)扣支撐體系具有優(yōu)越的承載能力，適用于高層建筑和大型工程，確保施工安全穩(wěn)定。其適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的施工，如非標(biāo)準(zhǔn)幾何形狀和多層樓建筑，滿(mǎn)足從混凝土澆筑到模板拆卸和結(jié)構(gòu)組裝的各個(gè)施工階段需求。盤(pán)扣支撐體系的耐久性和可靠性還賦予了其良好的重復(fù)使用性，降低了整體支撐系統(tǒng)的采購(gòu)成本，節(jié)約資源。

2.3 為何需要尋求新的支撐體系

傳統(tǒng)支模系統(tǒng)在安裝和拆卸方面通常需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這可能導(dǎo)致施工周期延長(zhǎng)，增加成本。新型支撐體系，如盤(pán)扣支撐體系，具備模塊化設(shè)計(jì)和快速安裝特性，可以顯著提高施工效率，縮短項(xiàng)目完成時(shí)間。傳統(tǒng)支模系統(tǒng)可能存在定位不準(zhǔn)確、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，可能影響工程的質(zhì)量。新型支撐體系通常具備更高的穩(wěn)定性和可調(diào)整性，有助于提高工程質(zhì)量和準(zhǔn)確性?，F(xiàn)代建筑項(xiàng)目的復(fù)雜性不斷增加，涉及到非標(biāo)準(zhǔn)幾何形狀、多層樓的建筑和各種工程挑戰(zhàn)[2]。

3 盤(pán)扣支撐體系在高支模施工中的應(yīng)用案例

高層倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目：該項(xiàng)目為海港附近的高層倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施，包含多個(gè)規(guī)模較大的倉(cāng)庫(kù)。根據(jù)施工方案，倉(cāng)庫(kù)頂板模板排架采用了最大橫縱步距為600mm×900mm×1500mm的盤(pán)扣支撐體系。該體系的立柱采用Φ48×3.2mm鋼管，水平桿采用Φ48×2.5mm鋼管，標(biāo)準(zhǔn)模塊組合實(shí)現(xiàn)整體穩(wěn)定。體系中設(shè)置滿(mǎn)布豎向斜桿，與水平桿構(gòu)成“X”型網(wǎng)格，增強(qiáng)了整體剛度。搭建過(guò)程按照定位、底座安裝、水平桿鋪設(shè)、豎直桿鋪設(shè)的順序進(jìn)行，確保項(xiàng)目質(zhì)量，如圖1。該盤(pán)扣支撐體系有效承載了頂板自重和混凝土澆筑時(shí)的荷載，相比傳統(tǒng)支撐，該體系搭建快速、精確，能夠適應(yīng)倉(cāng)庫(kù)大跨度的需求，提高了頂板施工效率，保證了倉(cāng)庫(kù)工程質(zhì)量。

坡道和卸貨平臺(tái)項(xiàng)目：該項(xiàng)目的坡道和卸貨平臺(tái)采用了最大橫縱步距為600mm×900mm×1500mm的盤(pán)扣支撐體系，以支承150mm厚的混凝土樓板。該體系的立柱采用Φ48×3.2mm鋼管，主梁采用雙拼Φ48×3.0mm鋼管，確保強(qiáng)度。體系中設(shè)置環(huán)形聯(lián)結(jié)的水平桿和滿(mǎn)布豎向斜桿，增強(qiáng)了整體剛度和穩(wěn)定性。在狹小的施工場(chǎng)地內(nèi)，該支撐系統(tǒng)能迅速搭建，有效減少澆筑時(shí)樓板的垂度變形。同時(shí)，該體系采用模塊化設(shè)計(jì)，可適應(yīng)曲線梁的需要，拆解成塔式支架進(jìn)行。該盤(pán)扣支撐體系保證了坡道和卸貨平臺(tái)施工的安全性和質(zhì)量[3]。

4 盤(pán)扣支撐體系的設(shè)計(jì)和施工考慮

4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)和規(guī)范要求

在設(shè)計(jì)盤(pán)扣支撐體系時(shí)，首先要進(jìn)行詳細(xì)的荷載計(jì)算，考慮垂直荷載、水平荷載和風(fēng)荷載等因素，且需遵守相應(yīng)建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)能安全承受施工中的各種荷載。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性至關(guān)重要，設(shè)計(jì)時(shí)要細(xì)致考慮支撐柱、橫梁、連接件的尺寸、材質(zhì)和連接方式，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求并預(yù)防傾斜或塌陷。盤(pán)扣支撐體系應(yīng)設(shè)計(jì)為可在施工過(guò)程中進(jìn)行高度、水平和角度的微調(diào)，保證精準(zhǔn)的定位和平衡。同時(shí)，支撐系統(tǒng)的基礎(chǔ)和地基設(shè)計(jì)需保證能穩(wěn)定承受荷載，考慮到地基的承載能力、穩(wěn)定性和土壤條件，采取相應(yīng)措施以增強(qiáng)地基穩(wěn)固性[4]。

安全性是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，需要符合施工安全標(biāo)準(zhǔn)，包括考慮安全系數(shù)、緊急撤離計(jì)劃以及必要的安全設(shè)備和措施，以保障施工人員安全。所使用的材料必須符合標(biāo)準(zhǔn)，確保足夠的強(qiáng)度和耐久性，通常采用高強(qiáng)度鋼材。此外，設(shè)計(jì)還需考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的地理和氣候條件，特殊環(huán)境下可能需要額外的防護(hù)和控制措施，以保證支撐系統(tǒng)的性能不受影響。

4.2 施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)

工程結(jié)構(gòu)施工流程：軸線、標(biāo)高引測(cè)→彈線放樣→綁扎柱筋、承重排架搭設(shè)→梁模板支設(shè)、柱子鋼筋綁扎→梁鋼筋綁扎→鋼結(jié)構(gòu)次梁預(yù)埋件預(yù)埋→樓板模板支撐→樓板下層鋼筋綁扎、柱封?！娐窆堋鷺前迳蠈愉摻罱壴[蔽工程驗(yàn)收→梁板柱澆混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→清理→進(jìn)入上一層結(jié)構(gòu)施。

在開(kāi)始支撐系統(tǒng)安裝前，必須對(duì)支撐系統(tǒng)的基礎(chǔ)和地基進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作。這包括確保地基堅(jiān)固、平整，能夠承受支撐結(jié)構(gòu)的荷載。支撐柱的垂直度對(duì)于支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。在安裝支撐柱時(shí)，需要使用水平儀和測(cè)量工具來(lái)確保支撐柱的垂直度，以防止傾斜或不穩(wěn)定。橫梁的水平定位對(duì)于支撐系統(tǒng)的負(fù)荷分布和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性至關(guān)重要。在安裝橫梁時(shí)，需要使用水平儀和測(cè)量工具來(lái)確保橫梁的水平定位[5]。支撐系統(tǒng)的連接件必須具備高強(qiáng)度和可靠性，以確保支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在安裝連接件時(shí)，需要正確擰緊螺栓和螺母，確保連接牢固。支撐系統(tǒng)必須能夠合理分配施工過(guò)程中的荷載，包括垂直荷載、水平荷載和風(fēng)荷載。荷載分配必須符合設(shè)計(jì)參數(shù)和規(guī)范要求。在施工現(xiàn)場(chǎng)必須提供必要的安全設(shè)備和措施，以保護(hù)施工人員的安全。這包括扶手、護(hù)欄、安全帶等。支撐系統(tǒng)在施工過(guò)程中應(yīng)定期進(jìn)行檢查和維護(hù)，以確保其性能不受影響。發(fā)現(xiàn)任何損壞或問(wèn)題都應(yīng)及時(shí)修復(fù)。在施工現(xiàn)場(chǎng)必須制定緊急撤離計(jì)劃，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。所有施工人員必須了解撤離程序并定期進(jìn)行演練。

4.3 安全和質(zhì)量控制

在施工現(xiàn)場(chǎng)，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的安全措施和規(guī)定。所有施工人員必須接受適當(dāng)?shù)陌踩嘤?xùn)，并了解緊急撤離程序和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的步驟。定期檢查和維護(hù)安全設(shè)備也是必要的。在施工過(guò)程中，應(yīng)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的安全監(jiān)督人員，負(fù)責(zé)監(jiān)督安全措施的執(zhí)行情況[6]。定期安全檢查和審核有助于識(shí)別潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的糾正措施。在施工前必須制定詳細(xì)的質(zhì)量控制計(jì)劃，包括材料的選擇、施工工藝和檢驗(yàn)程序。這有助于確保支撐系統(tǒng)的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并減少后期的修復(fù)和調(diào)整工作。施工過(guò)程中應(yīng)準(zhǔn)確記錄施工進(jìn)展和質(zhì)量控制數(shù)據(jù)。這些記錄包括支撐系統(tǒng)的安裝日期、施工人員的簽名、材料合格證明等。這有助于跟蹤施工質(zhì)量和解決問(wèn)題。支撐系統(tǒng)的關(guān)鍵部件應(yīng)定期進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和測(cè)試，以確保其符合設(shè)計(jì)要求。包括材料強(qiáng)度測(cè)試、焊接質(zhì)量檢查和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性測(cè)試等。

5 結(jié)語(yǔ)

盤(pán)扣支撐體系代表了建筑施工領(lǐng)域不斷創(chuàng)新和進(jìn)步的一部分。通過(guò)綜合考慮其優(yōu)勢(shì)和局限性，并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)克服挑戰(zhàn)，可以更好地利用這一支持工具，提高施工效率、降低成本，并確保工程質(zhì)量。盤(pán)扣支撐體系的廣泛應(yīng)用將為建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展貢獻(xiàn)更多可能性，推動(dòng)工程建設(shè)朝著更安全、更高效和可持續(xù)的方向發(fā)展。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)盤(pán)扣支撐體系的設(shè)計(jì)和制造將進(jìn)一步改進(jìn)。新材料和制造技術(shù)的應(yīng)用，如更輕、更強(qiáng)的材料和數(shù)字化制造，將有助于提高支撐系統(tǒng)的性能和效率。未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)更多與可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的支撐系統(tǒng)創(chuàng)新。隨著物聯(lián)網(wǎng)和傳感技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的支撐系統(tǒng)可能會(huì)更加智能化[7]。

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[作者簡(jiǎn)介]趙磊（1980—），男，浙江杭州人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。