高支模施工技術(shù)在廠房施工中的應(yīng)用

張玄軍

（山西西山金城建筑有限公司， 山西 太原 030053）

經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)各類生產(chǎn)車間的建設(shè)要求日益提高， 在大跨度、 獨(dú)特造型的車間建設(shè)中面臨著諸多技術(shù)難點(diǎn)， 合理選擇并妥善應(yīng)用施工技術(shù)尤為關(guān)鍵。 高支模施工技術(shù)在廠房建設(shè)中取得廣泛的應(yīng)用，深入探討此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)具有必要性。

1 項(xiàng)目概述

某廠房項(xiàng)目包含地下1 層和地上4 層， 總建筑面積34820m2， 其中首層最大框架梁為15000mm， 頂板厚度為150mm、 180mm。 地下1 層層高為4.0m， 地面1 至3層的層高分別為4.5m、 6.0m、 13.5m， 本文著重分析高支模施工技術(shù)在首層的應(yīng)用。

2 高支模施工技術(shù)的要點(diǎn)

1） 材料準(zhǔn)備。 嚴(yán)格按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇合適規(guī)格的鋼管和扣件， 檢查是否存在變形、 開裂等質(zhì)量缺陷， 保證表觀質(zhì)量無(wú)誤； 同時(shí)， 組織力矩實(shí)驗(yàn)， 材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)所需滿足的要求是螺栓擰緊扭力矩達(dá)65N·m時(shí)無(wú)受損跡象。

2） 測(cè)量放樣。 嚴(yán)格依據(jù)軸線、 標(biāo)高要求測(cè)量放樣， 必須由專員參與， 確定鋼管立桿的布設(shè)位置；在明確縱橫立桿的間距后， 測(cè)放十字交叉線。

3） 架體的搭建。 ①立桿布設(shè)位置的測(cè)量放樣，以此為準(zhǔn)將立桿布設(shè)到位， 并打設(shè)穩(wěn)定可靠的支撐架； 用經(jīng)緯儀檢測(cè)立桿的垂直度， 根據(jù)測(cè)量結(jié)果做細(xì)微的調(diào)整； ②在高支架的頂?shù)撞吭O(shè)水平加強(qiáng)層，為維持架體的穩(wěn)定性， 沿水平結(jié)構(gòu)設(shè)剪刀撐或斜撐；③嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選用合適規(guī)格的鋼管和扣件，布設(shè)時(shí)控制好間距。 以下層支架立柱的布設(shè)位置為準(zhǔn)， 精準(zhǔn)將上層支架立柱搭設(shè)到位； ④在立桿底部距地面200mm的位置布設(shè)縱橫向水平桿， 在最頂部的水平拉桿間設(shè)增強(qiáng)桿件， 且要求每一步距均有一道水平拉桿， 用于維持架體的穩(wěn)定性； ⑤沿縱橫兩個(gè)方向布設(shè)垂直剪刀撐， 中間區(qū)域從下部開始逐步向上依次設(shè)置豎向連續(xù)式剪刀撐， 布設(shè)間距取9m，寬度取6m； 外側(cè)周邊區(qū)域的加固采用豎向連續(xù)式剪刀撐， 從底部開始逐步向上布設(shè)。 剪刀撐的設(shè)置采用搭接的方法， 考慮到構(gòu)件的穩(wěn)定性要求， 搭接長(zhǎng)度不少于500mm， 在離桿端至少100mm的位置設(shè)2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件， 起到固定的作用； ⑥用于梁板模板高支撐架施工的桿件必須達(dá)到質(zhì)量要求， 在設(shè)置扣件時(shí)檢測(cè)擰緊力矩， 根據(jù)工程要求有效控制此項(xiàng)指標(biāo)。部分扣件直接承受較強(qiáng)的荷載作用， 擰緊力矩以45～60N·m為宜， 例如梁底橫桿與立桿處需達(dá)到該力矩值。 對(duì)于存在變形現(xiàn)象的鋼管， 在未得到妥善處理前禁止投入使用[1]。

3 高支模支撐體系的選型

高支模的支撐體系形式多樣， 其中以盤扣式和碗扣式兩類腳手架的應(yīng)用最為廣泛， 各自均以0.3m為基礎(chǔ)模數(shù)進(jìn)行搭建， 兩者的特點(diǎn)如表1 所示。 在本工程中， 考慮到高支模的安全性和便捷性要求，支撐體系采用的是盤扣式腳手架。

表1 支撐體系對(duì)比

4 模板支撐設(shè)計(jì)驗(yàn)算

4.1 梁模板基本參數(shù)的確定

梁模板采用截面50mm×80mm的方木， 梁側(cè)模面板的彈性模量E=6000N/mm2， 抗彎強(qiáng)度[f] =15N/mm2， 力學(xué)性能優(yōu)異， 使用過程中的穩(wěn)定性較好。

4.2 梁模支架計(jì)算

立桿的步距h =1.45m、 縱距=0.70m， 梁兩側(cè)立桿按1.30m的間距依次設(shè)置到位， 梁底增設(shè)一道承重桿。 鋼筋混凝土、 模板的自重分別為25.00kN/m3、 0.50kN/m3， 施工活荷載5.00kN/m3。 梁兩側(cè)樓板長(zhǎng)度取0.50m、 厚度取0.12m。 地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40， 承載力標(biāo)準(zhǔn)值160kN/m3。 扣件計(jì)算折減系數(shù)為1.00。 在確定各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后， 做如下幾方面的計(jì)算： 1） 扣件抗滑移的計(jì)算。 考慮最大支座反力， 具有的關(guān)系是R=8.40kN＜l2.0kN， 雙扣件布置方式； 2） 鋼管的受壓穩(wěn)定性10058/（0.484 ×424） =49.047N/mm2＜[f]， 達(dá)到要求； 3） 基礎(chǔ)承載力。 用C25 混凝土施作硬化地面， 厚度為300mm， 在此處搭設(shè)架體， 地基的穩(wěn)定性得到保證，架體不會(huì)由于地基方面的原因而出現(xiàn)異常。

5 高支模的安裝

按照如圖1 所示的流程進(jìn)行高支模的安裝， 加強(qiáng)對(duì)每道工序的質(zhì)量把控， 有序推進(jìn)高支模施工進(jìn)程。

圖1 高支模安裝流程圖

5.1 模板的安裝

5.1.1 梁模板的安裝

以板面完整無(wú)缺陷、 平整、 相鄰模板緊密銜接、模板穩(wěn)定可靠為基本要求安裝梁模板。 首先鋪設(shè)梁底主次龍骨， 再將梁底模布設(shè)到位， 安裝作業(yè)從兩端開始， 逐步向中間轉(zhuǎn)移。 梁跨度超4m時(shí)， 按照1/1000 ～3/1000 的高度起拱。 在結(jié)束前述所提的工作后， 綁扎梁鋼筋， 封梁側(cè)模， 經(jīng)檢查若確認(rèn)模板、鋼筋的位置準(zhǔn)確無(wú)誤， 采取加固措施。

5.1.2 板模板的安裝

在鋼管立柱標(biāo)記橫鋼管標(biāo)高控制線， 以此為基準(zhǔn)將橫鋼管布設(shè)到位， 兩側(cè)設(shè)大楞木， 起到提升穩(wěn)定性的作用。 在搭建成型的鋼管上鋪設(shè)方木， 跨度超4m時(shí)起拱。 梁板倒角施工材料可選擇PVC材質(zhì)，在鋼筋綁扎前將倒角條布設(shè)到位， 不對(duì)后續(xù)施工造成干擾[2]。

5.2 模板拼縫的處理

高支模施工對(duì)板間拼縫提出較高的要求， 禁止出現(xiàn)板間縫隙超出許可范圍、 相鄰兩塊模板錯(cuò)臺(tái)的問題， 否則混凝土澆筑期間有漏漿現(xiàn)象， 成型結(jié)構(gòu)的平整性不足。 頂板采用厚覆膜膠板， 為保證模板的精準(zhǔn)拼接， 由專員根據(jù)設(shè)計(jì)要求用精密裁板機(jī)精細(xì)化下料， 得到尺寸合適的模板。 按照?qǐng)D紙要求拼裝模板， 再對(duì)拼縫部位打膠、 刮平， 保證板間拼縫的嚴(yán)密性。 遇拼縫過寬的情況時(shí)， 用透明膠帶處理，或根據(jù)拼縫間隙填入海綿膠。

5.3 剪刀撐的搭設(shè)

腳手架搭設(shè)高度在8m以上時(shí)， 按小于1.5m的步距設(shè)置水平桿， 高度方向設(shè)置扣件鋼管剪刀撐，每隔4 ～6 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步距設(shè)置一處。 腳手架周邊有其它穩(wěn)定性較好的結(jié)構(gòu)物時(shí)， 兩者形成拉結(jié)的關(guān)系。 縱橫梁交接部位偏薄弱， 在設(shè)置梁底支撐架的同時(shí)還需設(shè)置適量的立桿， 以維持腳手架的穩(wěn)定性。 現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)施的分布關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜， 可能遇到架體與建筑物立面結(jié)構(gòu)標(biāo)高相遇的情況， 需從實(shí)際狀況出發(fā)，協(xié)調(diào)步高和結(jié)構(gòu)標(biāo)高。

5.4 混凝土的澆筑

以配合比為準(zhǔn)， 在指定拌和站生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)標(biāo)的混凝土， 通過出廠質(zhì)量檢驗(yàn)后盡快運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)， 盡可能做到混凝土隨拌隨用。 混凝土澆筑根據(jù)模板體系承載力計(jì)算結(jié)果妥善進(jìn)行， 必要時(shí)配置汽車泵輔助作業(yè)， 在梁上朝兩端有序澆筑， 全過程中遵循對(duì)稱、 均衡的原則。 混凝土到達(dá)樓面頂端位置時(shí)， 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員將卸載的混凝土均勻鋪開， 使材料的分布具有均勻性。 混凝土澆筑期間， 施工現(xiàn)場(chǎng)與拌和站保持密切的聯(lián)系， 根據(jù)需求生產(chǎn)適量混凝土， 避免停機(jī)等料以及材料過量供應(yīng)而浪費(fèi)的問題[3]。

5.5 高支模的質(zhì)量檢驗(yàn)

高支模架體成型后， 安排檢驗(yàn)： 首先， 項(xiàng)目單位檢驗(yàn)高支模架體， 判斷立桿間距、 橫桿步距各項(xiàng)基礎(chǔ)指標(biāo)是否滿足要求； 隨后， 架體質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果達(dá)標(biāo)后， 檢查連接部位， 判斷是否存在位置沖突、失穩(wěn)等問題； 最后， 匯總質(zhì)量檢驗(yàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)， 生成書面材料， 作為反映架體質(zhì)量的關(guān)鍵依據(jù)， 并為后續(xù)工作提供參考。

5.6 高支模的拆除

5.6.1 拆除要求

混凝土澆筑后， 加強(qiáng)防護(hù)， 以便混凝土強(qiáng)度的提升。 及時(shí)測(cè)定混凝土的強(qiáng)度， 若達(dá)到要求， 安排拆模。 拆模存在較強(qiáng)的擾動(dòng)性， 可能引起混凝土結(jié)構(gòu)受損的問題， 施工人員需按照如下要求謹(jǐn)慎操作，在高效拆模的同時(shí)維持混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性： 1） 梁、 柱、 墻體的側(cè)模不具備承受荷載的能力， 為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性， 需在混凝土強(qiáng)度超過2.5MPa后安排拆模； 2） 梁結(jié)構(gòu)模板或其它的承重模板具有一定的承受荷載的能力， 需根據(jù)實(shí)際條件判斷是否具備拆模的條件， 拆除時(shí)注重防護(hù)， 避免混凝土局部產(chǎn)生缺陷； 3） 密切關(guān)注混凝土的強(qiáng)度，將其作為拆卸模板的關(guān)鍵依據(jù)， 若存在對(duì)拆模造成干擾的因素， 需排除干擾， 再安排拆模。

5.6.2 拆除順序

拆模的工作量較大， 需按照特定的流程有序進(jìn)行： 1） 首先拆除側(cè)模， 確認(rèn)各部位側(cè)模的拆除工作均完成后， 進(jìn)行底模的拆除， 拆除后的模板必須根據(jù)類別的不同存放至指定的區(qū)域； 2） 板柱部位模板拆除環(huán)節(jié)， 首先拆除的是邊墻模板， 再轉(zhuǎn)向其它部位， 完成剩余模板的拆除作業(yè)； 3） 對(duì)于多層結(jié)構(gòu)模板支撐架， 拆除時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件予以控制，例如上層樓面混凝土澆筑尚未結(jié)束時(shí)， 不允許出現(xiàn)任何下層模板拆除行為。

6 高支模安裝的安全風(fēng)險(xiǎn)及控制措施

6.1 安全風(fēng)險(xiǎn)

1） 高支模安裝采用到鋼管和扣件， 若材料存在劃痕、 錯(cuò)位、 變形、 裂縫等質(zhì)量缺陷， 將影響高支模施工的正常進(jìn)行， 建設(shè)成型的高支模結(jié)構(gòu)體系缺乏穩(wěn)定性， 埋下諸多安全隱患； 2） 支承立桿的回填土在材料性質(zhì)方面不滿足要求， 或缺乏有效的夯實(shí)處理， 不利于支承立桿的穩(wěn)定性； 支承立桿底部設(shè)置墊板， 但其厚度不達(dá)標(biāo)。 諸如前述提及的情況均會(huì)威脅支撐體系的穩(wěn)定性， 使用過程中發(fā)生下沉；3） 未在高支模支撐體系外側(cè)及中間設(shè)豎向剪刀撐，無(wú)法穩(wěn)固整體結(jié)構(gòu)， 或雖然設(shè)置剪刀撐但其數(shù)量不足， 支撐體系的剛度和承載力有限， 不利于支撐體系的穩(wěn)定性， 日常施工中可能出現(xiàn)失穩(wěn)坍塌的異常狀況。

6.2 安全控制措施

安全是工程建設(shè)進(jìn)程得以順利推進(jìn)的必要前提，為保障高支模施工的安全性， 采取如下安全控制措施： 1） 高支模安裝前， 檢查待使用的鋼管、 扣件等材料， 要求出具質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告及其它用于證明材料質(zhì)量的資料， 同時(shí)規(guī)格、 外觀各方面均要達(dá)標(biāo)。 對(duì)于檢查中發(fā)現(xiàn)的不達(dá)標(biāo)材料， 禁止入場(chǎng)使用； 2） 立桿回填土的質(zhì)量需達(dá)標(biāo)， 做充分的夯實(shí)處理， 保證回填土有足夠的密實(shí)性； 支承于樓面的立桿底部及土層上的墊層均要設(shè)置底座； 立桿底部設(shè)混凝土墊層， 保證墊層平整、 穩(wěn)定可靠； 墊板的平面尺寸至少需達(dá)到200 ×200mm， 必要時(shí)根據(jù)實(shí)際需求適當(dāng)擴(kuò)大； 3） 為維持高支模支撐體系的穩(wěn)定性， 按照自下而上的順序在內(nèi)部和外側(cè)周邊區(qū)域依次設(shè)置豎向剪刀撐， 寬度取5 ～8m， 橫、 縱向間距控制在5 ～8m。

7 結(jié)語(yǔ)

高支模施工技術(shù)的妥善應(yīng)用對(duì)于推動(dòng)建筑工程建設(shè)活動(dòng)的開展有重要意義， 例如在廠房施工中則廣泛采用高支模施工技術(shù)。 加強(qiáng)原材料質(zhì)量管控、規(guī)范安裝、 謹(jǐn)慎拆除等均是高支模施工技術(shù)應(yīng)用中的重要細(xì)節(jié)， 施工人員需予以高度的重視。 除此之外， 還需強(qiáng)化人才培訓(xùn)， 端正員工的工作理念， 提高作業(yè)水平， 最終在安全的環(huán)境中完成高支模施工作業(yè)。