建筑高空超大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工技術(shù)分析

姚政東

（山西應(yīng)用科技學(xué)院， 山西 太原 030000）

0 引言

在社會經(jīng)濟(jì)和人們生活水平的提升下，人們對房屋建筑不僅僅有使用安全、使用舒適、使用持久的要求，而且也對房屋建筑的美觀性提出了更高的要求。在高層房屋建筑中，為了能夠達(dá)到空曠、通透、視野開闊的建筑建設(shè)效果，使得房屋建筑富有視覺上的變化，在為人們提供滿足其舒適性需求的建筑的同時(shí)增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的造型效果。但是從實(shí)際施工情況來看，建筑工程在想要達(dá)到這些效果的同時(shí)會加大整個(gè)建筑工程的施工難度。文章以高層建筑高空懸挑結(jié)構(gòu)支模施工為研究切入點(diǎn)，結(jié)合高空懸挑結(jié)構(gòu)支模施工跨度大、荷載大、高度大、容易受干擾的特點(diǎn)就如何優(yōu)化高空大跨度懸挑結(jié)構(gòu)模支撐體系施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探究，現(xiàn)將具體情況匯報(bào)如下。

1 工程概述

文章所研究的高層建筑包含主樓、副樓、接待樓、門衛(wèi)等工程，總體建筑面積為20574m2，整個(gè)工程包含地下一層和地上十二層，房屋建筑的標(biāo)準(zhǔn)層高為3.6m，建筑物的總體高度為52.3m。房屋建筑的一層到三層會設(shè)置裙樓，房屋建筑的南面是正門。建筑物主樓南里面在考慮造型設(shè)計(jì)要求的時(shí)候打造出了一個(gè)長寬高分別為40m、4m和35m的共享空間。在四個(gè)軸南北方向設(shè)置了四個(gè)直徑為800m的鋼筋混凝土圓柱，在鋼筋混凝土圓柱的作用下能夠有效承擔(dān)荷載的力量，圓柱的外部還設(shè)置了干掛石材幕墻，房屋建筑三層到十層的位置被掏空，由此會使得整個(gè)房屋的立面更加嚴(yán)肅，在這個(gè)期間35m高空部位模板支撐系統(tǒng)的搭設(shè)會遇到比較大的問題，如果采取不適合的施工方案和施工技術(shù)措施必然會對整個(gè)工程施工帶來不利的影響，甚至還會威脅建筑安全。

2 高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐體系的選擇

2.1 高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐施工特點(diǎn)

第一，高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板的結(jié)構(gòu)比較長、面積大，加上施工高度高，在具體施工操作的時(shí)候?qū)κ┕るy度和施工人員的安全會有一定的要求，如何保證高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板施工穩(wěn)定性是施工人員著力需要解決的問題。第二，雖然高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板荷載不大，但是如果使用了落地支模架就需要保證支模架高度在8m以上。高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板施工要充分考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性、方便性，結(jié)合工程的建設(shè)特點(diǎn)最終選擇使用扣件鋼管支模架結(jié)構(gòu)形式。

2.2 扣件鋼管支模架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

扣件鋼管支模架結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場的設(shè)計(jì)包含以下幾個(gè)形式：（1）在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)建筑最下層的樓面設(shè)置懸挑型鋼，支模架的立體桿要能夠直接設(shè)置在懸挑型鋼上，在布置好之后還需要在懸挑型鋼上設(shè)置斜拉鋼絲繩。（2）在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)建筑的下層樓面上設(shè)置懸挑型鋼，與之相關(guān)支模架立桿直接設(shè)置在懸挑型鋼上，立桿下設(shè)置頂撐。（3）高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)建筑下層樓面設(shè)置懸挑型鋼，支模架立桿直接設(shè)置在懸挑型鋼上，懸挑鋼設(shè)置頂撐和鋼絲繩。

三個(gè)形式的扣件鋼管支模架結(jié)構(gòu)相比較來說，第一種形式的扣件鋼管支模架結(jié)構(gòu)施工方便，在施工操作的時(shí)候會減少型鋼的使用量，但是受鋼絲繩松緊度難以把控的影響，在具體施工操作的時(shí)候容易出現(xiàn)因?yàn)樾弯撓鲁炼鸬膿隙容^大問題。第二種形式的扣件鋼管支模架結(jié)構(gòu)施工受力穩(wěn)定、撓度控制良好，但是施工中所使用的型鋼數(shù)量較多。第三種形式的扣件鋼管支模架結(jié)構(gòu)施工安全、穩(wěn)定，但是施工操作工序復(fù)雜，施工材料使用較多，無形中加大了了施工成本。

3 高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 鋼桁架的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

鋼桁架是高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)斜拉鋼支模平臺中的重要受力架，為了能夠更好的提升建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要將承載力量的鋼桁架布置在柱軸線上，由此來方便桁架端和建筑主體結(jié)構(gòu)柱的順利連接。如果建筑主體結(jié)構(gòu)柱軸線的間隔距離超過了8m，同時(shí)，建筑懸挑結(jié)構(gòu)柱之間的荷載比較大，可以選擇在混凝土梁上設(shè)置桁架端的錨固點(diǎn)。另外，高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板鋼桁架立體面的表現(xiàn)形式可以根據(jù)建筑的荷載承擔(dān)情況來做出調(diào)整。

3.2 鋼拉桿的選擇和設(shè)計(jì)

在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐體系中，斜拉桿發(fā)揮著固定、支撐和分擔(dān)外界應(yīng)力的作用。為了能夠提升高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板施工建設(shè)成效，需要根據(jù)工程建筑的實(shí)際情況來選擇斜拉桿，優(yōu)化鋼桁架的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

不管是為了降低支撐架自身的重量，還是為了提升建筑的承載力，在布置斜拉桿的時(shí)候需要選擇適合的鋼絞線、螺紋鋼筋，并在選擇好材料之后根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)計(jì)這些材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。

在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板斜拉桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，斜拉桿錨固端要選擇連續(xù)性的機(jī)械作業(yè)方式，在機(jī)械設(shè)備的作用下實(shí)現(xiàn)對鋼桁架的有效固定，最終強(qiáng)化斜拉桿的固定效果，避免出現(xiàn)錨固端斷裂的問題。

3.3 模板支撐體系變形問題的控制

在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支架施工中，為了能夠保證施工成效，不僅需要考慮高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架自身的重量，而且還需要考慮混凝土澆筑之后其能夠承擔(dān)的壓力大小。在承擔(dān)力量的情況下，高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)不可避免地會出現(xiàn)變形。在此情況下，為了能夠保證建筑施工安全，需要采取積極的措施控制高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)變形，應(yīng)用科學(xué)的技術(shù)手段來計(jì)算出高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)變形的最大閾值和最小閾值，通過合理設(shè)定閾值的數(shù)值來保證高空超大懸挑混凝土模板支撐架的穩(wěn)定。

4 高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 預(yù)埋件的安裝和制作

從高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的整體結(jié)構(gòu)來看，鋼桁架、斜拉桿是順利施工離不開預(yù)埋件的安裝和固定，由此可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)埋件的安裝深刻影響高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工穩(wěn)定性。

結(jié)合高層建筑的施工特點(diǎn)，在現(xiàn)場制作預(yù)埋件的時(shí)候需要相關(guān)人員嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙的要求來確定預(yù)埋件的大小、形狀。同時(shí)，在施工的時(shí)候還需要根據(jù)高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的受力特點(diǎn)來從大體上計(jì)算出預(yù)埋件的支撐力和拉應(yīng)力，目的是在施工的過程中避免出現(xiàn)預(yù)埋件的偏移和斷裂。

為了能夠方便預(yù)埋件的安裝，相關(guān)人員可以將預(yù)埋件的安裝和鋼筋綁扎同時(shí)進(jìn)行，在具體安裝操作的時(shí)候?yàn)榱吮Ｕ习惭b的穩(wěn)定性，可以使用螺絲緊固或者焊接管理的方式將預(yù)埋件固定在鋼筋上，減少混凝土澆筑施工對預(yù)埋件穩(wěn)固性的干擾。

4.2 優(yōu)化鋼桁架的施工

鋼桁架是高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的核心，其質(zhì)量關(guān)系到高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工質(zhì)量。為此，需要施工人員從制作和安裝兩個(gè)方面著重把關(guān)鋼桁架的質(zhì)量。

(1)優(yōu)化鋼桁架的制作。施工人員要嚴(yán)格按照規(guī)范的施工設(shè)計(jì)方案來選擇鋼桁架的制作材料，在材料入場之前按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)檢查材料的制定。同時(shí)，型鋼的表面要始終保持光滑的狀態(tài)，不能夠讓其表面出現(xiàn)劃痕和變形情況。

在鋼桁架安裝之后，相關(guān)人員要將之前預(yù)留出來的邊緣及時(shí)割除。另外，在將鋼桁架從制作廠運(yùn)輸?shù)绞┕龅氐臅r(shí)候，需要相關(guān)人員對鋼桁架采取必要的運(yùn)輸保護(hù)措施，常見的措施包含在其底部鋪設(shè)墊塊，并對墊塊固定處理，目的是避免鋼桁架在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候出現(xiàn)因?yàn)榕鲎舱T發(fā)的變形。

(2)完善鋼桁架的安裝。在安裝鋼桁架之前需要提前將塔式起重機(jī)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并在正式安裝鋼桁架之前，由施工人員按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)檢查鋼桁架的吊裝路線，確保鋼桁架的安裝不會受到外界干擾物的影響。在將鋼桁架運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢蒙系臅r(shí)候，施工人員還需要仔細(xì)、反復(fù)檢查預(yù)埋件的坐標(biāo)數(shù)值，確保坐標(biāo)準(zhǔn)確之后才開展鋼桁架的卸載和固定。在鋼桁架安裝操作的時(shí)候還需要配備輔助安裝的檢測人員，由專業(yè)的檢測人員使用檢測設(shè)備對鋼桁架的安裝高度、軸線偏差數(shù)值進(jìn)行控制。在鋼桁架安裝之后要對其參數(shù)進(jìn)行檢查，保障最終參數(shù)的設(shè)計(jì)能夠滿足工程施工需要，而后對鋼桁架進(jìn)行固定處理。

4.3 斜拉桿施工優(yōu)化

高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的斜拉桿包含中間的固定段和兩邊的可調(diào)段，在進(jìn)行斜拉桿施工的時(shí)候，需要相關(guān)人員結(jié)合高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工實(shí)際情況提前預(yù)留一定的可調(diào)節(jié)余量，目的是確保斜拉桿的施工能夠滿足高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的實(shí)際使用需要。

另外，為了能夠保障斜拉桿的強(qiáng)度，可以適當(dāng)?shù)脑O(shè)定其長度，確保斜拉桿的可調(diào)段長度不超過總體桿體長度的十分之一。斜拉桿的兩個(gè)端頭還可以使用不同的結(jié)構(gòu)形式，比如中間的錨固端可以選擇擠壓錨，兩邊的張拉端可以使用夾片錨。

在完成斜拉桿的制作之后對其進(jìn)行安裝調(diào)試，在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架組件完成但是還沒有安裝之前，將斜拉桿的錨固端和鋼桁架預(yù)留埋件選擇簡單的方式固定，并在后期張拉操作之后使用焊接的方式對斜拉桿實(shí)施固定處理。

4.4 屋面懸挑板的安裝

高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的懸挑板具有高低不齊的現(xiàn)象，因此，為了保障高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的施工質(zhì)量，需要施工人員密切關(guān)注懸挑板的安裝流程和具體實(shí)施操作。

對于建筑上層屋面的懸挑梁需要提前安裝，而想要拆除懸挑板的時(shí)候要檢查其各個(gè)組件，保障組件的混凝土滿足施工強(qiáng)度要求。

在安裝屋面懸挑板的時(shí)候施工人員需要密切關(guān)注自己的安全，按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)懸挑板安裝的細(xì)節(jié)工作，比如對于直徑為20mm的斜拉索需要使用U型原鋼結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行固定，同時(shí)還需要確保固定好的斜拉索和懸挑梁之間至少間隔1600mm。

4.5 支撐架的架設(shè)

在正式架設(shè)支撐架之前，需要組織專業(yè)的測量人員對高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架和懸挑架開展放線定位分析。經(jīng)過分析之后決定使用工字鋼頂面形狀的支撐架，在設(shè)定好支撐架之后使用焊接的方式對其進(jìn)行固定化處理。在假設(shè)支撐架的時(shí)候施工人員還需要嚴(yán)格按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來仔細(xì)檢查立桿、水平桿之間的間隔距離。

4.6 混凝土的澆筑

在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工中通過實(shí)現(xiàn)混凝土和鋼支模平臺的聯(lián)合設(shè)置能夠提升工程結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性，并在一定程度上減少鋼桿的應(yīng)力。但是考慮混凝土本身會帶來一些重量，為此，在實(shí)施混凝土澆筑之前，施工人員需要使用數(shù)字化軟件來計(jì)算鋼支模平臺的應(yīng)力變化情況和最大荷載數(shù)值，在模擬計(jì)算分析之后使用應(yīng)力變化測試傳感器固定在鋼桁架、斜拉桿上，而后使用泵送的方式澆筑混凝土。在混凝土澆筑的過程中還需要施工人員借助應(yīng)力測試傳感器的反饋數(shù)據(jù)來判定高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架構(gòu)件的變形情況，如果構(gòu)件變形超過規(guī)定數(shù)值的最大限度，需要停止混凝土澆筑。

4.7 支模架的拆除

在混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)之后還需要對高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的強(qiáng)度進(jìn)行測試，在各個(gè)參數(shù)滿足規(guī)定設(shè)計(jì)強(qiáng)度數(shù)值之后開展模板和支撐架的拆除，具體拆除順序?yàn)橹＜?、斜拉桿、鋼桁架。在最后的鋼桁架拆除操作中需要在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架樓板預(yù)留洞口放上一個(gè)卷揚(yáng)機(jī)，在卷揚(yáng)機(jī)的作用下保障鋼桁架的順利拆除。

5 高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工質(zhì)量管控

5.1 按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)妥善安裝斜撐結(jié)構(gòu)

斜撐結(jié)構(gòu)十分適合被應(yīng)用在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架上，斜撐結(jié)構(gòu)能夠順利實(shí)現(xiàn)焊接鋼筋和工字鋼連接，在各個(gè)部件的連接下形成一個(gè)完善的支撐架結(jié)構(gòu)，保障高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的安全性和穩(wěn)定性。

基于斜撐結(jié)構(gòu)對高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架安裝的重要意義，在安裝斜撐的時(shí)候要確保其被固定在外測梁以及關(guān)聯(lián)樓板結(jié)構(gòu)上，并在其周圍設(shè)置臨時(shí)性的防護(hù)設(shè)置。另外，為了保障斜撐操作的規(guī)范性，還需要在斜撐結(jié)構(gòu)的下方設(shè)置安全網(wǎng)。

5.2 優(yōu)化模板支撐檢驗(yàn)工作

高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的設(shè)置要保證模板的安全性、穩(wěn)定性，因此，在布置模板支撐的時(shí)候，需要施工人員仔細(xì)檢查工字鋼材料，在材料檢驗(yàn)合格之后將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。同時(shí)，在布設(shè)鋼平臺的時(shí)候施工人員要采取積極的措施規(guī)避位移現(xiàn)象。另外，施工人員還需要密切關(guān)注高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架焊接縫隙、焊接孔洞的形成，在安裝、制作工字鋼的時(shí)候要保證安裝材料的質(zhì)量。

5.3 密切關(guān)注保養(yǎng)和維修工作

高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的設(shè)置會牽扯到比較多的細(xì)節(jié)點(diǎn)，在這個(gè)期間如果忽略了高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的保護(hù)和維修工作就會降低支撐架結(jié)構(gòu)的性能，加劇其磨損。為此，在具體施工中需要施工人員能夠定期開展高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的養(yǎng)護(hù)維修，通過定期維修養(yǎng)護(hù)來減少支撐架故障。

關(guān)于斜拉索的設(shè)置要保證其各個(gè)構(gòu)件的選擇和使用要達(dá)到規(guī)范的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并在固定好斜拉索之后對當(dāng)前的鋼絲繩結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)鋼絲繩松動的現(xiàn)象。

5.4 施工安全管理

高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的懸挑跨度大，因此，為了保障施工安全，需要施工人員做好施工現(xiàn)場的安全管理，在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架的兩邊需要設(shè)置臨時(shí)的安全支架、密閉安全網(wǎng)，在安全支架和安全網(wǎng)的作用下減少高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架墜落事故。在進(jìn)行鋼桁架吊裝、固定、安裝、拆除操作的時(shí)候需要在施工場地安排專門的人員來負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作，保障一系列操作的安全。在高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐架施工現(xiàn)場還需要密切關(guān)注各個(gè)構(gòu)件的檢查工作，如斜拉桿的固定、鋼桁架的焊接等。在支撐架后期安裝和混凝土澆筑操作中也需要施工人員密切關(guān)注構(gòu)件的變形測試，在發(fā)現(xiàn)構(gòu)件變形時(shí)及時(shí)將信息匯報(bào)給工程負(fù)責(zé)人。

6 結(jié)束語

綜上所述，高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支架技術(shù)的使用順利完成了高層建筑架構(gòu)層施工，在施工的過程中還降低了工程施工難度，縮短了施工工期，減少了腳手架的使用數(shù)量，使得整個(gè)工程施工建設(shè)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。