何森林
(信和置业成都有限公司,四川成都 610000)
在城市土地资源紧张的背景下,高层建筑项目增多,对模板施工提出更高的要求,高支模施工技术应运而生。考虑到高支模施工的高空作业特征,施工单位应注重高支模施工安全与质量的保障,合理规划设计高大模板,规范高支模施工。就此,关于建筑工程高支模施工技术的研究具有鲜明现实意义。
本文以成都泊里中心项目为例,开展高支模施工技术研究。该建筑工程总面积为214321.84m2,包括裙楼、超高塔楼、地下室等,建筑层数多、单层面积小,建筑主体为筒体结构,一层办公楼、酒店大堂的楼层高度均超过8m,施工单位选择高支模施工技术,施工部位参数如下:①梁,截面规格为450mm×700mm,跨度为9m,梁底支撑高度为9.4m;②框架柱,截面规格为1100mm×1500mm,高度为9.95m;③楼板,板厚为150mm,层高为9.95m,配置满堂脚手架高支模支撑系统。
在梁模板设计中,梁侧楼板厚度为150mm,配置扣件式模板,模板及其支架自重标准值为0.75kN/m2,新浇混凝土的自重标准值为24kN/m2,混凝土梁钢筋的自重标准值为1.5kN/m2,板钢筋为1.1kN/m2,风荷载为0.22kN/m2。基于上述参数进行梁模板设计,设计为梁两侧有板、梁板立柱共用的支撑方式,沿梁跨度方向,立柱间距设置为500mm;在梁两侧,立柱间距设置为1000mm,步距为1.5m;梁底设置40mm×80mm规格的方木次楞,其间距设置为200mm,梁模板的主楞由单钢管和立杆双扣件组成,在梁底部设置一根钢管顶部托支撑,设计简图如图1所示。根据设计结果进行面板验算、小梁验算、主梁验算、立柱验算及可调托座验算等测试,均符合要求。
图1 梁模板设计平面
在梁侧模设计时,按照上述流程进行荷载计算与模板体设计,以水平方向布置小梁,共设置4道小梁,最大悬挑长度为300mm;主梁间距设置为600mm,主梁合并根数为1;选择40mm×80mm规格的方木作为次楞,间距设置为200mm,同样进行面板验算、小梁验算等操作,验算结果符合建筑工程要求。
在柱模板设计中,选择柱侧模板作为代表构件进行计算,柱模板的材料为覆面木胶合板,新浇混凝土的重力密度为24kN/m3,计算新浇混凝土对模板的侧压力标准值为25.388kN/m3,承载能力极限状态设计值为32.613kN/m2,正常使用极限状态设计值为25.39kN/m2。根据参数要求进行柱模板设计,柱模板间距设置为150mm,配置40mm×80mm的方木竖楞及ϕ48mm×3mm的双钢管柱箍,柱箍间的距离设置为450mm,第一道柱箍与地面的距离控制在200mm内;柱箍通过M14螺栓紧固。根据设计结果进行面板验算、小梁验算、柱箍验算及对拉螺栓验算,均符合要求。
在楼板模板设计中,根据施工人员及设备荷载标准值、模板及支架自重标准值、风荷载等数值,开展荷载设计,明确参数要求,以此实施楼板模板体系设计,选用ϕ48mm×3mm规格的钢管制作脚手架支撑体系,支架高度为10.1m,立杆纵距与横距均为1000mm,水平杆步距为1500mm,立杆上端通过600mm的长顶托(钢管主龙骨)连接,顶托间距为1000mm,次龙骨选用40×80mm的方木,间距设置为200mm。根据设计结果进行面板验算、小梁验算、立柱验算等,验算结果均符合要求。同时,为提高脚手架支撑体系的刚度,施工单位将支撑体系与框架柱连接,选用6000mm的钢管设置剪刀撑,与楼面的角度控制在45°~60°之间,按照从低到高的顺序沿支架连续设置,主梁结构的每跨安装一道剪刀撑。
在完成高大模板设计的基础上,施工单位应规范高支模施工流程,做好施工质量控制工作,发挥高支模施工优势。
3.1.1 高支模安装
在梁模板安装中,根据模板设计的参数要求,铺设方木及梁底模,逐一安装次龙骨与主龙骨,再进行直侧模的吊装施工,通过斜杠顶撑固定模板;于梁高的中间位置,设置两道ϕ14的穿墙螺杆,并按照规范要求对跨中梁底部实施起拱处理,起拱高度在1/1000~3/1000之间,且超过20mm。在主次梁交接位置施工时,按照先主梁后次梁的顺序起拱。同时,为避免梁结构出现下沉、变形等问题,施工单位在大梁底模的中间位置设置一排钢管立杆,通过U型顶托支撑,与高支模排架连接。
在柱模板安装中,全面清洁柱内杂物,按照吊直模板→上紧柱箍→安装穿墙螺杆的顺序施工,且要求柱结构的各面打斜撑和满堂架连接。
在楼板模板安装中,按照架设主龙骨钢管→铺设方木→铺设楼面模板的顺序施工,在方木铺设后,需拉线检查,保障其平整度符合要求;在楼板模板铺设后,需使用长度为50mm的铁钉钉牢。在楼面模板全部铺设完成后,通过水准仪校正标高,并实施找平处理,保障其参数符合施工要求。
在所有模板安装完成后,清理施工现场的杂物,在模板内部涂刷一层脱模剂,为后续施工奠定基础。
3.1.2 高支模拆除
在混凝土施工完成后,需进行高支模拆除施工。不同结构的高支模拆除条件不同,具体见表1[1]。
表1 高支模拆除要求
在达到拆模条件后,按照支模顺序反向流程拆模,即后支的部分先拆;并遵循从上至下、先侧后竖的方向拆模,拆模时施工人员控制力度,按照规范顺序摆放拆除的模板,统一分类,清洗后循环使用。为保障高支模拆除施工的安全性,施工单位制定如下拆除安全要求:①对于高度超过2m的施工部分,需搭设操作平台,严禁临边、临空施工;②在搭设满堂脚手架时,要求施工人员根据工作面上紧钢管扣件,预防安全事故;③在拆模前于施工现场设置警戒标识,并安排专人看守,避免无关人员入内;④在拆模完成后,全面清理施工现场,注意清理朝天钉。
(1)合理编制施工方案。在建筑工程高支模施工中,模板参数、施工参数均有明确要求,施工单位于施工前合理编制施工方案。根据高大模板的设计结果,明确模板施工的各项参数要求,包括模板安装时的构件间距要求、构件间的连接要求等,制定规范施工技术方案,确保施工人员按照规范流程及要求进行高支模安装施工。同时,施工单位在施工方案中指明拆模要求,给予施工人员详细指导,保障高支模施工质量。
(2)做好高支模检测工作。在建筑工程高支模施工期间,施工单位开展全过程检测工作,实时掌握高支模施工状况,评估其安全及质量,切实保障高支模施工效益。细化来说,施工单位开展的高支模检测工作如下:
①在高支模施工前,检查地面铺设的垫板、顶板等材料是否符合需求,检查底板混凝土强度是否符合施工要求,确认无误后方可实施高支模施工;②在高支模施工中,安排工长与安全员负责检测工作,检测内容包括剪刀撑、扫地杆等杆件安装与连接;底板、底座、立杆及连接扣件是否松动;脚手架及杆件是否变形等[2];③在混凝土浇筑中,每隔20~30min观测一次模板支撑与扣件是否松动或变形;在混凝土浇筑后,每隔2h观测一次[3]。
综上所述,在建筑工程高支模施工中,施工单位应根据建筑高度、跨度与荷载等参数,合理设计高大模板,按照规范要求实施高支模安装与拆除施工。为保障高支模施工质量与安全,施工单位应综合考虑建筑工程特点及规范要求,合理编制施工方案,做好高支模检测工作,尽早发现安全、质量隐患,取得理想高支模施工成效。