黄佳扬
(福建华源阳光工程管理有限公司,福建 厦门 361000)
随着中国城市化的不断推进,建筑业已进入快速成长的阶段,超高支撑体系的施工技术应用于房屋建筑工程的施工中越来越普遍,随之在施工中的问题也越来越多,尤其是超高支撑系统坍塌导致群死群伤事故接连不断发生,这也说明高支模施工安全质量难保证。根据建办质[2018]31号文件《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》规定超高模架支撑体系指的是建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度达到或超过8m,或搭设跨度超过18m,或施工的总荷载>15kN/m2,或集中线荷载>20kN/m的模架支撑体系。采用超高支撑系统与传统施工工艺相比该施工方法经济合理,施工安装快捷,安全及可操作性强,具有优良的推广使用价值。张静等[1]认为工程施工中多个标段、多个单位同时施工、涉及专业多、协调工作量大等问题,做好质量、进度、投资三大监理目标管控成为重点和难点。田宗彪[2]提出技术监理作为新的质量控制方式,采用完全不同的监理内容和组织模式,有效解决监理中的难题。符饶分析了因非监理单位原因造成项目监理服务周期延长,采用科学方法提出解决方案,合理确定监理延期服务增加费用,保障监理单位的合法权益[3]。本文创新点是提出了监理单位如何在超高支撑施工前后做好加强事前、事中质量监控,在施工过程中发挥重要作用,保障施工质量。
本文主要以福建成妤海建塑料园二期20#-23#、25#-32#厂房工程作为研究内容,分析超高支撑施工过程中的监督控制要点,该项目共有12栋厂房,总建筑面积64 664 m2。本项目每栋厂房共四层,建筑高度23.9m。厂房的结构形式为框架结构。该项目一层的层高达到了8.1m,因此要求施工单位严格按超高支撑进行搭设,为了避免出现事故,加强对超高支撑施工的监督控制,详细的监督控制要点主要体现在以下几方面。
首先,在超高支撑施工之前,需要根据现场实际情况制订超高支撑系统安全专项施工方案。计划编制完成后,需提交监理项目组织审批。然后,组织专家论证施工方案,并按照论证报告进行修改。修改后的方案,须经施工单位、监理单位和建设单位最终签字确认后方可进行。施工完成后,应填写高模板工程专项验收表,经施工单位、监理单位、建设单位、设计单位项目负责人签字确认,并经过专家签署意见后提交质量监督部门验收合格后方可进入下道工序施工。明确施工过程中的监理工作项目,然后对施工图进行熟悉,熟悉施工图纸后并制定详细的监理工作计划。在施工过程中,监理项目机构的工作人员要根据施工计划,定出超高支撑施工监管细则,把握监理工作重点和要点,保障超高支撑施工循序渐进。
超高支撑的施工具备必然的复杂性和技术领域上存在显著差异。因此,为了充分利用超高支撑体系施工前的监理效果,有必要制定详细的监理细则,明确施工要求。监理人员根据施工单位的情况和施工实际情况,完善监理管理制度,在施工中合理配置材料、人力、机械。在制定施工准备阶段的监理规则时,首先要检查施工图中工程构件的尺寸和安装位置是否符合实际施工要求。其次,必须确定超高支撑系统的结构稳定性,以确保其能够承受混凝土的重力。最后,需要复核水平杆平面布置图,支撑立杆图,支撑结构图等支撑布置样图。
施工前,要核实施工单位劳务单位的资质,核实施工单位的劳务单位是否完全掌握超高支撑的施工技术,避免出现可能导致现场施工人员安全的技术问题。此外,监理单位还需要组织对施工人员的综合素质和专业技能进行审查,并检查其操作资格。为提高施工人员的综合素质,符合施工条件,应在施工前对施工人员进行安全训练,训练内容主要集中在相关操作规程、施工安全等方面。所以在施工前应着重审查施工人员培训,禁止未接触培训的人员直接进场施工。在核实施工人员资质时,可以进行技能评估,以核实其操作资格证书的真实性,以及其专业素质和操作技能是否符合施工要求。
建筑材料质量不合格将影响超高支撑的施工质量,将造成重大的安全隐患使超高支撑框架的稳定性下降。因此,在施工准备阶段,需要设置材料审查制度并监督和控制。监理单位应根据规范,对进场材料要严格检查验收,严禁不合格材料进场,以最大限度地降低超高支撑施工过程中的安全风险。
福建成妤海建塑料园二期20#-23#、25#-32#厂房一层内支撑主要采用B型盘扣式钢管,其立杆为Ф48.3×3.2,选用0.5m,1.0m,1.5m的标准杆件,立杆相邻接头位置错开500mm及以上;水平杆选用0.3m,0.6m,0.9m,1.2m的杆件,水平斜杆采用Ф48.3×2.5钢管,竖向斜杆选用Ф42.4×2.5,可调托撑螺杆长度为0.5m。在超高支撑系统施工阶段,具体的监管要求:首先,应在支撑系统施工过程中查验原材料。例如,在对盘扣钢管材料进场查验时,将重点检查盘扣管的完整度,规格,是否有弯曲、腐蚀、损坏、明显缺陷等问题。此外,在检查盘扣钢管的部件时,盘扣销必须使用专用销。检查阀瓣紧固件的材料手册是否符合规定。其次,在施工超高支撑架体时,监理项目机构人员应交底施工人员掌握架体的搭设顺序。在安装盘扣支撑系统之前,应根据技术放线布置支撑系统位置设可调底座,然后先立杆后水平杆在斜杆的顺序搭设,可调支架和可调底座安装后,可调螺母应与立杆外表面相匹配,立杆外径与螺母台阶内径之差不应超过2mm。安装对角杆销和水平杆销后,杆端扣接头与连接盘的插销连接锤击自锁后不应拔脱。插销销紧后,应采用锤打方法抽查插销,采用大于0.5kg 锤子敲打插销顶面大于2次,敲至插销销紧。销紧后应再次击打连续下沉量不应大于3mm。立杆外表面应与扣接头端部弧面贴合,架体搭设过程中,基座、可调托撑、可调底座等材料应采用人工传递。架体搭设完后,立杆的垂直偏差应小于架体总高度的1/500,且应小于50mm。福建成妤海建塑料园二期20#-23#、25#-32#厂房一层内支撑搭设方案:结构重要性系数γ0:1.1,安全等级;I级,主梁布置方向:平行立杆纵向方向:立杆纵向间距la(mm):900;立杆横向间距lb(mm):1 200,步距h(mm):1 500;顶层步距hˊ(mm):500(详见图1~2),支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离a(mm);400;小梁间距s(mm);300;小梁最大悬挑长度l1(mm);150;主梁最大悬挑长度l2(mm);100;竖向剪刀搭设:中间内部纵向和横向每隔 1 跨由底至顶各步距设置竖向斜杆,水平剪刀搭设一般要求;采用扣件式钢管进行搭设,在架体顶层连续设置一道水平剪刀撑,向下隔5m内设置一道水平剪刀撑。
图1 纵向剖面图
图2 横向剖面图
最后,一层支撑架总共分两次验收第一次是在完成超高支撑架体6m的时候,第二次是在完成高度达到设计高度的时候浇捣混凝土前,在验收中应注意以下几点。首先,在验收过程中,根据《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》(JGJ231-2021)(以下简称《标准》)根据《标准》6.2.4,超高支撑可调托撑伸出顶层水平杆的悬臂长度应小于等于650mm,且丝杆外漏长度应小于等于400mm。可调支撑系统插入立杆长度应大于等于150mm[4]。支撑架可调底座丝杆插入立杆长度应大于等于150mm,丝杆外露长度应小于等于300mm,可调底座的底板距离作为扫地杆的最底层水平杆中心线应小于等于550mm;支撑架应沿高度每间隔4~6个标准步距应设置水平剪刀撑,并应符合现行行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130中钢管水平剪刀撑的有关规定。为加强支撑架的整体稳定性,在剪刀撑设置的基础上,在上部高支撑楼板施工期间利用支撑架内与先行浇注完的柱子和梁板结构、承重架相连接。超高支撑架与已完砼柱在竖直方向上按隔步一拉有效抱接,增加架体稳定性。
在超高支撑系统的施工过程中,为了最大限度地减少安全隐患,需要在施工过程中进行安全监督工作。在监督过程中,首先,应监督施工人员在施工作业中佩戴安全帽、安全带和其他安全装置的情况。如果发现施工人员未按照相关规矩穿戴安全设施,则需要要求佩戴,并采用必要的罚款措施。其次,在支架安装过程中禁止在架体上放置未安装的杆件,以避免材料掉落并造成安全隐患。
首先,混凝土浇筑前,由施工单位项目技术负责人核对模板、支撑架、钢筋及预埋件等施工质量情况,符合要求后向监理机构监理工程师申请组织验收;对作业人员进行安全技术和施工交底;检查并确认施工现场符合实施条件,用于浇筑混凝土的脚手架、走道和工作平台安全稳定,能够满足浇筑要求;填写浇筑申请表,并取得总监理工程师的签字;在混凝土浇筑过程中,应让专职人员对模板进行监测,并对支撑架进行监测和观察。其次,在混凝土施工中,监理单位必须派监理人员在现场进行旁站,及时解决混凝土施工过程中出现的问题。此外,在混凝土施工过程中,为了提高施工质量,在施工过程中必须采用振动技术,以有效预防混凝土堆积过高,影响浇筑施工的顺利进行,振动技术的应用还可以使混凝土浇筑更加均匀和密实。浇筑混凝土时,重要的是要记住,每跨梁应从中间到两端,从低标高到高标高进行推压和压实。梁板混凝土必须在墙柱混凝土强度达到70%后方可施工。混凝土施工过程中禁止放置超重的荷载。梁的每层施工厚度不应超过400mm,楼板混凝土的放置高度不应大于楼板厚度的100mm,以保证荷载均匀,避免局部偏心及超载情况,从而可能导致框架倾斜和失去稳定性。施工过程中,操作工人应分散,不能站在相同跨度内。施工混凝土时,要检查模板、支撑系统状况,如果发现有松动、变形等情形,必须马上停止施工,撤离施工人员,并采用相关的加强措施。在结构边缘的梁、柱施工混凝土时,应在外部采用必需的安全措施,如操作平台。使用振动棒时,应穿戴防护设备,并使用配备漏电保护开关的移动开关箱。这个项目中的所有混凝土都是采用汽车泵施工。为保证超高支撑施工的安全,柱、梁采用分体浇筑。浇筑时应注意控制混凝土下出灰口距施工面高度小于等于2 000mm,否则必须假定溜槽软管、溜槽等。超高支撑范围内的剪力墙和柱应分多次施工,在施工前一层混凝土之前,下一层混凝土应达到70%的强度。两层混凝土之间应设置水平施工缝,施工上层混凝土前应注意冲洗施工缝处的混凝土。超高墙柱混凝土每次浇筑高度不超过3m,本工程8.1M的超高墙柱应分三次浇筑。另外,在混凝土浇筑过程中,还有许多意想不到的情况。出现突发情况,要及时向上级报告当前的问题,及时采取相应措施,以减少混凝土浇筑作业中的经济损失。最后,管理人员需要依据受力分析结果,对超高支撑施工各个部分的负载情况进行严格的控制,从而有效地避免在混凝土浇筑过程中超高支撑出现部分超压的情况,并且在支撑系统上也不能集中放置钢筋等重物,否则会在重压的影响下使支撑系统出现形变。从而出现安全隐患。
超高支护系统的监测目的是在混凝土施工过程中以及施工后的一段时间内,由于压缩可能会产生必然的位移和沉降。要是变化很大,可能会发生坍塌事件。为了及时反映超高支撑系统的变化,预防事故发生,就必须监测支撑系统的沉降和位移。在混凝土施工过程中,应实时监测。监测频率:一般情况下,监测频率小于等于20~30min。应在混凝土凝固前后以及最终凝固至7h前进行实时监测。最终设置后的监测频率是一天一次。监测措施的重点是监测支柱构件的设置,以及墙壁连接构件,斜撑,支架等构件能否满足要求。巡视基础有没有泡水,底座有没有松动,立杆有没有悬空。查验连接紧固件有没有松动,支撑系统有没有存在不均匀沉降,垂直度能否满足要求。施工过程中有没有超载现象。安全防护措施能否符合监管要求。查验支撑系统及每个构件的变形情况。发生六级大风或大暴雨后,需要组织全方位检验支撑系统。在施工梁混凝土之前,应对支撑架进行全方位查验,验收合格后方可开始施工混凝土。在混凝土施工过程中,专职安全员随时观测支撑系统的形变状况。发现隐患应停止施工并采取相应措施。监测项目:地基基础,支撑沉降,水平位移等情况。在监测点的高支撑模板范围内设置三个监测构件。每个监测部件应配备基础稳定沉降观测点、支架沉降观测点和支架水平位移观测点。观测点的设置必须经监理工程师同意并标记,在支撑架体安装过程中必须保护好观测点。监测点布置:监测点必须选取截面尺寸较大的梁进行监测。在水平位移监测中基准点的位置起关键性作用,必须设置在监测区外,方便观察,不被损坏的位置。围绕施工场地的状况,水平位移基准点选择位置应距离监测区约30m以外的测量控制点;标高基准点选择位置距离监测约20~50m以外的结构施工高程控制点。
在拆除超高支撑系统之前,项目技术负责人和项目监理工程师应核实相同条件下混凝土试块的强度报告。混凝土强度必须满足拆除强度后才能拆除,并办理拆除相关手续。超高支撑系统拆除时,必须在地面设置围栏和警告标志,并派专人看守。严禁非操作人员闯进施工区。超高支撑系统的拆除一定要从上至下逐步进行。严禁上下步同时拆除,分段拆除高度应小于等于两步。拆除超高支撑系统时,禁止把拆除的杆件扔到地上。必须指定专人将其转移到地面,并按照其规格有序放置。除此之外,监理项目机构人员在模板拆除的整个过程中,需要严格对施工的重点环节以及施工人员的行为进行监视,一旦发现施工人员在重点过程中出现问题,需要对其发出警告,督促其改正施工过程中的错误操作。
综上所述,超高支撑体系施工过程中加强监理的监督控制,可以有效提高施工安全,相关部门应予以重视。施工前,结合具体工程实例,分析施工准备阶段的监督控制要点,包括确定施工要点和操作规范,制定详细的监督计划,核实施工单位劳务单位的资质,并确保材料质量;施工过程中,加强对监管要求的掌握、混凝土施工的现场监督、施工中的安全监督、超高支撑的监测、拆除的监督等措施对超高支撑系统的施工进行监督和控制;施工验收后,总结超高支撑系统的安全性和稳定性,以及相关措施的可行性。从提高监理控制水平,完善超高支撑体系施工要素,实现建筑工程的可持续发展。