高支模施工技术在厂房施工中的应用

张玄军

（山西西山金城建筑有限公司， 山西 太原 030053）

经济生产活动对各类生产车间的建设要求日益提高， 在大跨度、 独特造型的车间建设中面临着诸多技术难点， 合理选择并妥善应用施工技术尤为关键。 高支模施工技术在厂房建设中取得广泛的应用，深入探讨此项技术的应用要点具有必要性。

1 项目概述

某厂房项目包含地下1 层和地上4 层， 总建筑面积34820m2， 其中首层最大框架梁为15000mm， 顶板厚度为150mm、 180mm。 地下1 层层高为4.0m， 地面1 至3层的层高分别为4.5m、 6.0m、 13.5m， 本文着重分析高支模施工技术在首层的应用。

2 高支模施工技术的要点

1） 材料准备。 严格按照现行国家标准规定选择合适规格的钢管和扣件， 检查是否存在变形、 开裂等质量缺陷， 保证表观质量无误； 同时， 组织力矩实验， 材料质量达标所需满足的要求是螺栓拧紧扭力矩达65N·m时无受损迹象。

2） 测量放样。 严格依据轴线、 标高要求测量放样， 必须由专员参与， 确定钢管立杆的布设位置；在明确纵横立杆的间距后， 测放十字交叉线。

3） 架体的搭建。 ①立杆布设位置的测量放样，以此为准将立杆布设到位， 并打设稳定可靠的支撑架； 用经纬仪检测立杆的垂直度， 根据测量结果做细微的调整； ②在高支架的顶底部设水平加强层，为维持架体的稳定性， 沿水平结构设剪刀撑或斜撑；③严格按照设计要求选用合适规格的钢管和扣件，布设时控制好间距。 以下层支架立柱的布设位置为准， 精准将上层支架立柱搭设到位； ④在立杆底部距地面200mm的位置布设纵横向水平杆， 在最顶部的水平拉杆间设增强杆件， 且要求每一步距均有一道水平拉杆， 用于维持架体的稳定性； ⑤沿纵横两个方向布设垂直剪刀撑， 中间区域从下部开始逐步向上依次设置竖向连续式剪刀撑， 布设间距取9m，宽度取6m； 外侧周边区域的加固采用竖向连续式剪刀撑， 从底部开始逐步向上布设。 剪刀撑的设置采用搭接的方法， 考虑到构件的稳定性要求， 搭接长度不少于500mm， 在离杆端至少100mm的位置设2个旋转扣件， 起到固定的作用； ⑥用于梁板模板高支撑架施工的杆件必须达到质量要求， 在设置扣件时检测拧紧力矩， 根据工程要求有效控制此项指标。部分扣件直接承受较强的荷载作用， 拧紧力矩以45～60N·m为宜， 例如梁底横杆与立杆处需达到该力矩值。 对于存在变形现象的钢管， 在未得到妥善处理前禁止投入使用[1]。

3 高支模支撑体系的选型

高支模的支撑体系形式多样， 其中以盘扣式和碗扣式两类脚手架的应用最为广泛， 各自均以0.3m为基础模数进行搭建， 两者的特点如表1 所示。 在本工程中， 考虑到高支模的安全性和便捷性要求，支撑体系采用的是盘扣式脚手架。

表1 支撑体系对比

4 模板支撑设计验算

4.1 梁模板基本参数的确定

梁模板采用截面50mm×80mm的方木， 梁侧模面板的弹性模量E=6000N/mm2， 抗弯强度[f] =15N/mm2， 力学性能优异， 使用过程中的稳定性较好。

4.2 梁模支架计算

立杆的步距h =1.45m、 纵距=0.70m， 梁两侧立杆按1.30m的间距依次设置到位， 梁底增设一道承重杆。 钢筋混凝土、 模板的自重分别为25.00kN/m3、 0.50kN/m3， 施工活荷载5.00kN/m3。 梁两侧楼板长度取0.50m、 厚度取0.12m。 地基承载力调整系数0.40， 承载力标准值160kN/m3。 扣件计算折减系数为1.00。 在确定各项基础数据后， 做如下几方面的计算： 1） 扣件抗滑移的计算。 考虑最大支座反力， 具有的关系是R=8.40kN＜l2.0kN， 双扣件布置方式； 2） 钢管的受压稳定性10058/（0.484 ×424） =49.047N/mm2＜[f]， 达到要求； 3） 基础承载力。 用C25 混凝土施作硬化地面， 厚度为300mm， 在此处搭设架体， 地基的稳定性得到保证，架体不会由于地基方面的原因而出现异常。

5 高支模的安装

按照如图1 所示的流程进行高支模的安装， 加强对每道工序的质量把控， 有序推进高支模施工进程。

图1 高支模安装流程图

5.1 模板的安装

5.1.1 梁模板的安装

以板面完整无缺陷、 平整、 相邻模板紧密衔接、模板稳定可靠为基本要求安装梁模板。 首先铺设梁底主次龙骨， 再将梁底模布设到位， 安装作业从两端开始， 逐步向中间转移。 梁跨度超4m时， 按照1/1000 ～3/1000 的高度起拱。 在结束前述所提的工作后， 绑扎梁钢筋， 封梁侧模， 经检查若确认模板、钢筋的位置准确无误， 采取加固措施。

5.1.2 板模板的安装

在钢管立柱标记横钢管标高控制线， 以此为基准将横钢管布设到位， 两侧设大楞木， 起到提升稳定性的作用。 在搭建成型的钢管上铺设方木， 跨度超4m时起拱。 梁板倒角施工材料可选择PVC材质，在钢筋绑扎前将倒角条布设到位， 不对后续施工造成干扰[2]。

5.2 模板拼缝的处理

高支模施工对板间拼缝提出较高的要求， 禁止出现板间缝隙超出许可范围、 相邻两块模板错台的问题， 否则混凝土浇筑期间有漏浆现象， 成型结构的平整性不足。 顶板采用厚覆膜胶板， 为保证模板的精准拼接， 由专员根据设计要求用精密裁板机精细化下料， 得到尺寸合适的模板。 按照图纸要求拼装模板， 再对拼缝部位打胶、 刮平， 保证板间拼缝的严密性。 遇拼缝过宽的情况时， 用透明胶带处理，或根据拼缝间隙填入海绵胶。

5.3 剪刀撑的搭设

脚手架搭设高度在8m以上时， 按小于1.5m的步距设置水平杆， 高度方向设置扣件钢管剪刀撑，每隔4 ～6 个标准步距设置一处。 脚手架周边有其它稳定性较好的结构物时， 两者形成拉结的关系。 纵横梁交接部位偏薄弱， 在设置梁底支撑架的同时还需设置适量的立杆， 以维持脚手架的稳定性。 现场各类设施的分布关系错综复杂， 可能遇到架体与建筑物立面结构标高相遇的情况， 需从实际状况出发，协调步高和结构标高。

5.4 混凝土的浇筑

以配合比为准， 在指定拌和站生产质量达标的混凝土， 通过出厂质量检验后尽快运送至现场， 尽可能做到混凝土随拌随用。 混凝土浇筑根据模板体系承载力计算结果妥善进行， 必要时配置汽车泵辅助作业， 在梁上朝两端有序浇筑， 全过程中遵循对称、 均衡的原则。 混凝土到达楼面顶端位置时， 现场作业人员将卸载的混凝土均匀铺开， 使材料的分布具有均匀性。 混凝土浇筑期间， 施工现场与拌和站保持密切的联系， 根据需求生产适量混凝土， 避免停机等料以及材料过量供应而浪费的问题[3]。

5.5 高支模的质量检验

高支模架体成型后， 安排检验： 首先， 项目单位检验高支模架体， 判断立杆间距、 横杆步距各项基础指标是否满足要求； 随后， 架体质量检验结果达标后， 检查连接部位， 判断是否存在位置冲突、失稳等问题； 最后， 汇总质量检验的各项数据， 生成书面材料， 作为反映架体质量的关键依据， 并为后续工作提供参考。

5.6 高支模的拆除

5.6.1 拆除要求

混凝土浇筑后， 加强防护， 以便混凝土强度的提升。 及时测定混凝土的强度， 若达到要求， 安排拆模。 拆模存在较强的扰动性， 可能引起混凝土结构受损的问题， 施工人员需按照如下要求谨慎操作，在高效拆模的同时维持混凝土结构的稳定性和完整性： 1） 梁、 柱、 墙体的侧模不具备承受荷载的能力， 为保证结构的稳定性， 需在混凝土强度超过2.5MPa后安排拆模； 2） 梁结构模板或其它的承重模板具有一定的承受荷载的能力， 需根据实际条件判断是否具备拆模的条件， 拆除时注重防护， 避免混凝土局部产生缺陷； 3） 密切关注混凝土的强度，将其作为拆卸模板的关键依据， 若存在对拆模造成干扰的因素， 需排除干扰， 再安排拆模。

5.6.2 拆除顺序

拆模的工作量较大， 需按照特定的流程有序进行： 1） 首先拆除侧模， 确认各部位侧模的拆除工作均完成后， 进行底模的拆除， 拆除后的模板必须根据类别的不同存放至指定的区域； 2） 板柱部位模板拆除环节， 首先拆除的是边墙模板， 再转向其它部位， 完成剩余模板的拆除作业； 3） 对于多层结构模板支撑架， 拆除时间根据现场施工条件予以控制，例如上层楼面混凝土浇筑尚未结束时， 不允许出现任何下层模板拆除行为。

6 高支模安装的安全风险及控制措施

6.1 安全风险

1） 高支模安装采用到钢管和扣件， 若材料存在划痕、 错位、 变形、 裂缝等质量缺陷， 将影响高支模施工的正常进行， 建设成型的高支模结构体系缺乏稳定性， 埋下诸多安全隐患； 2） 支承立杆的回填土在材料性质方面不满足要求， 或缺乏有效的夯实处理， 不利于支承立杆的稳定性； 支承立杆底部设置垫板， 但其厚度不达标。 诸如前述提及的情况均会威胁支撑体系的稳定性， 使用过程中发生下沉；3） 未在高支模支撑体系外侧及中间设竖向剪刀撑，无法稳固整体结构， 或虽然设置剪刀撑但其数量不足， 支撑体系的刚度和承载力有限， 不利于支撑体系的稳定性， 日常施工中可能出现失稳坍塌的异常状况。

6.2 安全控制措施

安全是工程建设进程得以顺利推进的必要前提，为保障高支模施工的安全性， 采取如下安全控制措施： 1） 高支模安装前， 检查待使用的钢管、 扣件等材料， 要求出具质量检验报告及其它用于证明材料质量的资料， 同时规格、 外观各方面均要达标。 对于检查中发现的不达标材料， 禁止入场使用； 2） 立杆回填土的质量需达标， 做充分的夯实处理， 保证回填土有足够的密实性； 支承于楼面的立杆底部及土层上的垫层均要设置底座； 立杆底部设混凝土垫层， 保证垫层平整、 稳定可靠； 垫板的平面尺寸至少需达到200 ×200mm， 必要时根据实际需求适当扩大； 3） 为维持高支模支撑体系的稳定性， 按照自下而上的顺序在内部和外侧周边区域依次设置竖向剪刀撑， 宽度取5 ～8m， 横、 纵向间距控制在5 ～8m。

7 结语

高支模施工技术的妥善应用对于推动建筑工程建设活动的开展有重要意义， 例如在厂房施工中则广泛采用高支模施工技术。 加强原材料质量管控、规范安装、 谨慎拆除等均是高支模施工技术应用中的重要细节， 施工人员需予以高度的重视。 除此之外， 还需强化人才培训， 端正员工的工作理念， 提高作业水平， 最终在安全的环境中完成高支模施工作业。