建筑工程中高大模板的施工工藝和施工技術(shù)研究

高培星

在建筑工程中，高大模板往往面臨搭設(shè)困難、施工周期長和施工質(zhì)量難以保證等問題，嚴(yán)重影響施工效率和質(zhì)量。目前，對于高大支模的研究已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。一部分研究關(guān)注模板搭設(shè)工藝的優(yōu)化，通過改進(jìn)拼裝方式和安裝順序降低搭設(shè)難度；另一部分研究主要探討引入新技術(shù)和設(shè)備的可行性，如吊車和模板剪力墻等，以提高施工效率?；诖?，通過研究施工工藝和施工技術(shù)，應(yīng)用新的技術(shù)手段和設(shè)備，推動建筑工程領(lǐng)域的進(jìn)步。希望本文研究成果可以為行業(yè)提供技術(shù)支持和指導(dǎo)，促進(jìn)高大模板支設(shè)施工工藝和施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，推動行業(yè)的發(fā)展和提升。

1 工程概況

該項目位于河南省鶴壁市城東工業(yè)園區(qū)，包括1#廠房和質(zhì)檢樓，建筑面積為21048.65 m2，結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)。1#廠房共5 層，建筑高度為22.35 m。質(zhì)檢樓共6 層，建筑高度為19.11 m。

2 建筑工程中高大模板支設(shè)的施工工藝

高大模板的施工工藝包括高大模板的搭建和支撐。高大模板通常是指用于支撐混凝土結(jié)構(gòu)的大型模板，如樓板、墻板和梁板等。模板的搭設(shè)和支撐需按照工藝流程進(jìn)行，以確保施工質(zhì)量和安全。

高大模板的施工流程如下：第1，根據(jù)設(shè)計要求和實(shí)際情況，制訂高大模板支設(shè)方案，方案中包括模板材料的選擇、搭建方式和支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容。第2，根據(jù)高大模板支設(shè)方案，準(zhǔn)備所需材料。模板材料包括覆面木膠合板和方木，支持體系包括方形鋼管支架和可調(diào)整底托，梁側(cè)模施工材料包括對拉螺栓和鋼管。主要材料的規(guī)格和用量，如表1 所示。第3，測量施工現(xiàn)場，確定高大模板的搭設(shè)位置和尺寸。第4，按照支設(shè)方案和現(xiàn)場測量結(jié)果搭設(shè)模板。搭設(shè)過程中要注意模板的水平度、垂直度和整體穩(wěn)定性。第5，在模板搭設(shè)完成后，要根據(jù)支設(shè)方案和施工要求安裝支撐結(jié)構(gòu)，如鋼管支撐和立柱等。支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承受模板和混凝土澆筑時的荷載，保證整體穩(wěn)定性。第6，檢查并調(diào)整模板和支撐結(jié)構(gòu)，確保其位置、角度和水平度等滿足設(shè)計要求。第7，對模板進(jìn)行保護(hù)，防止模板受潮、腐蝕和損壞。第8，澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拆除和清理模板。拆除時要避免損壞混凝土結(jié)構(gòu)。模板支架體系檢測標(biāo)準(zhǔn)，如表2 所示。

表1 主要材料的規(guī)格和用量

表2 模板支架體系檢測標(biāo)準(zhǔn)

3 建筑工程中高大模板支設(shè)的施工技術(shù)

3.1 腳手架施工

在高大模板支設(shè)過程中，腳手架工程的重點(diǎn)是地基基礎(chǔ)處理、立柱定位和安裝以及斜撐安裝。為了保證基礎(chǔ)承載能力達(dá)到設(shè)計要求，應(yīng)對腳手架的地基基礎(chǔ)進(jìn)行硬化處理。如果基礎(chǔ)為軟土，則必須采取加固措施，如換土、夯實(shí)、增加墊片和澆筑混凝土等。同時，基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施，防止腳手架被水浸泡?；A(chǔ)處理完成后，要根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行立桿定位，確定腳手架的平面位置和高度。安裝立桿應(yīng)按照由中心向四周的順序進(jìn)行，并在立桿底部安裝基座或襯墊，使其與地面緊密接觸，以便確保腳手架的整體穩(wěn)定性和承載能力。腳手架的外側(cè)和轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置斜撐，以保證腳手架的穩(wěn)定性和抗傾覆能力[1]。

3.2 逆作頂板與梁模板施工

3.2.1 逆作頂板、梁模板安裝

為了提高支架系統(tǒng)基礎(chǔ)的牢固度，在支架系統(tǒng)中設(shè)置150 mm 厚的C20 鋼筋混凝土墊層，該鋼筋直徑為8 mm、間距為100 mm。模板材料選用20 mm 厚的木質(zhì)膠合板，模板高度為1 ～2 m。頂板支撐的橫向和縱向的次梁模板均使用方木，方木間距分別為109 mm 和108 mm。橫向和縱向主梁模板均使用雙拼鋼管，鋼管間距分別為600 mm 和1200 mm。模架下使用可調(diào)高度的支架支撐鋼管。為了避免澆筑混凝土?xí)r由模板彎折引起的彎曲和變形問題，在施工模板時應(yīng)預(yù)留預(yù)拱度[2]。

3.2.2 頂板腋角模板安裝

本文頂板轉(zhuǎn)角處的腋角尺寸為900 mm×300 mm，其模板布設(shè)方式與頂板相同。首先，在墻模板上彈出腋角模板的邊線和控制線，并做好標(biāo)記。其次，按照彈出的邊線和控制線安裝頂板模板。再次，在頂板模板上安裝腋角模板，并確保其位置準(zhǔn)確、牢固可靠。最后，檢查腋角模板的安裝質(zhì)量，確保其符合規(guī)范要求。

3.3 底板模板施工

一期以及三期底板腋角范圍為500 mm×1000 mm，二期底板腋角范圍為900 mm×300 mm。底板鋼筋施工完成后，經(jīng)監(jiān)理檢測合格就可以施工底板和側(cè)墻的倒角模板工程。腋角模板使用20 mm 厚的木制膠合板。為了確保施工質(zhì)量和工序銜接，應(yīng)同時施工底板、腋角和側(cè)墻。為了保證結(jié)構(gòu)的整體性，需提前拼裝底板腋角模板，拼裝完成后使用起重機(jī)進(jìn)行吊裝。吊裝用引線牽引的方式，由人工操作，以精確定位。導(dǎo)墻模板用20 mm 木制膠合板制成，并用背楞固定。安裝完成后，用預(yù)埋件定位模板。預(yù)埋件的縱向間隔為600 mm，近墻側(cè)與側(cè)墻模板共用預(yù)埋件[3]。按照各個位置的導(dǎo)墻高度決定支模架的結(jié)構(gòu)方式。

3.4 邊墻模板施工

邊墻模板的單側(cè)支架由槽鋼和連接件制成三角形支架，材質(zhì)為Q235B，間距為1000 mm。三角形支架設(shè)置在邊墻外側(cè)，與模板直接接觸。當(dāng)混凝土被灌入模板時，會對模板產(chǎn)生側(cè)壓力，側(cè)壓力通過三角支架傳遞至預(yù)埋件。預(yù)埋件為最終受力構(gòu)件，因此對其承載能力的要求較高，安裝過程也較為復(fù)雜。此外，在底板內(nèi)設(shè)置Φ28 mm、長度為1 m 的地腳螺栓，安裝位置距離混凝土面400 mm，傾斜穿出地面一定長度，以確保有足夠的空間進(jìn)行支撐架體工作。同時，在距墻3 m 的位置預(yù)埋鋼筋頭，并配合托絲桿支撐三腳架，鋼筋頭的間距與三角支架的間距保持一致。

為了確保模板整體剛性，將端頭方木安裝于模板超出工字梁的位置構(gòu)成模板中的所有結(jié)構(gòu)部件，并將其焊接成整體。鋼板與鋼板之間采用橫向鋼制背楞連接，并通過專業(yè)螺釘固定。在進(jìn)行側(cè)墻施工時，用模板扣件連接模板與三角架，并用螺栓將架體固定在地面上，使架體與地面形成剛性整體[4]。用U 形支撐螺絲將支架固定在預(yù)先設(shè)置好的鋼梁上，以限制支架位移。單獨(dú)拼裝側(cè)墻預(yù)留洞口的模板，并用三角形支架進(jìn)行支撐。

3.5 立柱模板施工

本工程的框架柱有3 種結(jié)構(gòu)型式，均采用木質(zhì)模板?？蚣苤淖畲蟪叽鐬?000 mm×1200 mm。立柱模板采用20 mm 厚的木制膠合板，并在垂直方向上設(shè)置方鋼管作為次楞。柱體橫向和縱向分別設(shè)置6 個和7 個豎楞，并采用方圓卡具限制間距，使其成為井字形柱箍。在模板安裝前，測量人員要根據(jù)圖紙嚴(yán)格控制各點(diǎn)的位置和高程。柱模支撐采用斜向支撐，由鋼管制成，雙排布設(shè)在主要受力架體上。鋼管一端抵靠在受力架體上，另一端位于方木上，方木靠在預(yù)設(shè)地錨上。所有模板吊裝完成后進(jìn)行安裝質(zhì)量檢測。當(dāng)安裝質(zhì)量達(dá)到施工要求后，方可進(jìn)行混凝土整體澆筑[5]。

3.6 順作頂板、梁模板施工

順作頂板和橫梁模板的施工方法與逆作頂板和橫梁模板的施工方法基本一致。逆作頂板采用盤扣式滿堂支架體系支撐。此支架體系承受的載荷較大，因此支架體系采用150 mm厚的C20 鋼筋混凝土墊層，鋼筋直徑為8mm，間距為100 mm[6]。模板采用20 mm 厚的木質(zhì)膠合板，高度為0.5 ～1.5 m。頂板支撐的橫向和縱向次梁均采用方木，方木的間距均為108 mm?？v向和橫向主梁均采用雙拼鋼管，鋼管的間距分別為1200 mm 和600 mm。同時，鋼管下采用可調(diào)高度的支座，在搭設(shè)頂板模板時，也要預(yù)留預(yù)拱度[7]。

4 高大模板支設(shè)的施工安全控分析

如圖1 所示，高大模板支設(shè)的施工安全控制需采取一系列措施，確保施工過程的安全性和穩(wěn)定性：第1，在施工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的安全評估，包括對模板支設(shè)的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性進(jìn)行評估，識別潛在的風(fēng)險和危險因素，并制訂相應(yīng)的應(yīng)對措施。第2，制訂詳細(xì)的施工計劃，確保施工過程中的安全控制措施得到有效執(zhí)行。建立相應(yīng)的施工現(xiàn)場管理制度，包括安全操作規(guī)程、施工人員培訓(xùn)和安全意識教育等。第3，設(shè)計和選擇合適的模板支撐系統(tǒng)，確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、承載能力足夠，并嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行搭設(shè)和安裝。避免過度或不足的支撐，保證模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。第4，在施工現(xiàn)場設(shè)置必要的安全防護(hù)設(shè)施，如圍欄、警示標(biāo)識、安全網(wǎng)等，以防止人員誤入危險區(qū)域。同時，為施工人員提供必要的個人防護(hù)裝備，如安全帽、防滑鞋等。第5，定期檢查模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的問題。對于有損壞或老化的模板和支撐材料，及時更換或修復(fù)，以確保施工安全。第6，對施工人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)，使其熟悉施工安全規(guī)范和操作要求。提高施工人員的安全意識，讓他們能夠識別和應(yīng)對施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險。第7，制訂完善的應(yīng)急預(yù)案，明確施工現(xiàn)場發(fā)生意外事故時的應(yīng)對措施和救援流程。設(shè)立緊急報警機(jī)制，確保在緊急情況下能夠及時采取相應(yīng)的救援措施。

圖1 高大模板支設(shè)的施工安全控制措施（來源：網(wǎng)絡(luò)）

5 工程驗收

高大模板支設(shè)完成后，施工單位應(yīng)組織技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)專項工程施工驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自檢，自檢合格后向監(jiān)理單位提出復(fù)檢申請。監(jiān)理單位收到申請后，項目總監(jiān)理工程師應(yīng)及時組織復(fù)檢，復(fù)檢合格后由總承包單位和監(jiān)理單位組織驗收[8]。工程驗收內(nèi)容應(yīng)全面，包括專項施工方案、專家論證結(jié)果、施工監(jiān)理交底情況、應(yīng)急預(yù)案、救援物資儲備、安全防護(hù)措施、安全警示標(biāo)志、重大風(fēng)險部位公示牌、周邊環(huán)境現(xiàn)狀評估和保護(hù)情況、施工機(jī)械使用前驗收情況以及視頻監(jiān)控情況等。工程驗收合格后，方可進(jìn)行混凝土澆筑。高大模板搭設(shè)垂直度與水平度允許偏差，如表3 所示。其中，H為建筑物總高度。

表3 高大模板搭設(shè)垂直度與水平度允許偏差

6 結(jié)語

通過分析建筑工程中高大模板支設(shè)的施工工藝和施工技術(shù)，期望為類似項目的施工提供指導(dǎo)，為高大模板支設(shè)施工技術(shù)的研究提供參考。未來，可以進(jìn)一步研究高大模板支設(shè)的施工工藝和施工技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，并完善現(xiàn)有的理論體系，推動高大支模在建筑工程中的應(yīng)用。