高支模施工技术在房屋建筑工程施工中的应用研究

闫慧明

（山西二建集团有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

在城镇化持续深入推进的背景下，房屋建筑工程中转换楼层跨度加大、层高不断延伸，传统模板支护形式与施工技术已经难以满足房屋建筑工程建设要求，呈现出明显的滞后性。由此，高支模施工技术应运而生，在公共建筑、商业综合体与高层建筑施工中，高支模施工技术获得广泛应用，施工技术水平不断提高、施工材料愈加多元，并且能够适应多种房屋建筑的施工要求。但受到施工现场环境、施工人员技术水平与安全意识、施工条件等因素的影响，高支模施工技术在房屋建筑工程施工中的应用依然面临着施工质量难以把握、施工安全管理难度较高的问题。因此，如何根据高支模施工技术特点，借助现代信息技术提高高支模施工技术在实际中的应用效果，已经成为推动房屋建筑工程施工技术水平发展的题中之义。

1 高支模施工技术概述

高支模是指搭设高度超过8m，或搭设跨度不低于18m，或施工总荷载不低于15kN/m2，或集中线荷载不低于20kN/m 的混凝土模板支撑工程。高支模施工的特点与基本类型如图1 所示。

图1 高支模施工的特点与基本类型

高支模施工的特点主要体现在四大方面：①施工复杂性。在高支模施工中，施工质量与施工安全性受到诸多因素的影响，包括但不限于地基、建筑材料、土层结构、支架搭设范围内的地下管线与构筑物。②材料多样性。高支模形式多样，不同形式有其特定的适用范围，施工难度、技术标准与施工成本等也有着明显的差异性，加之支架材料多样，使得高支模施工质量管理难度较高。③高危性。高支模施工过程涉及到高空作业，施工规模较大、工序繁多、施工作业任务较重，在长时间施工中很容易因疲劳感，或安全意识淡薄、安全防护能力不足而诱发安全事故。④事故突发性。高支模施工中事故具有突发性的特点，因此，需要在混凝土浇筑与振捣施工阶段通过对施工过程的监测以防止高支模支撑体系因变形量较大而导致失稳等危险情况的发生。

高支模体系主要分为三大基本类型：①扣件式高支模，以钢管、扣件为构架杆件形式，以扣件与钢管间的偏心摩擦力为受力方式，搭设间距、高度具有较大灵活性，且扣件布置搭设较为方便。但因结构梁较为密集、间距不统一，梁的大小与位置差异性较为明显，导致扣件式高支模可靠性较差，且对施工材料的消耗较大。②碗扣式高支模，以立杆、横杆、配件为构架杆件形式，以轴心垂直受压力为受力方式，搭设间距按照模数呈方形布置，杆件定型化，具有较强的可靠性。安全性，耗用搭设人工日较少，材料使用量较低。③门式高支模，以门架、配件为构架杆件形式，以轴心垂直受压力为受力方式，间距按照模数呈方形布置，安全性、可靠性较好，搭设布置较为便捷。在房屋建筑工程施工中，针对一般房屋建筑结构施工通常选择扣件式高支模形式；在高度高、单位荷载大的房屋建筑工程施工中，一般选择碗扣式或门式高支模体系[1]。

2 高支模施工技术在房屋建筑工程施工中的应用流程

2.1 高支模施工前的准备工作

在房屋建筑工程施工中，应用高支模施工技术的前提条件在于做好施工准备工作。

（1）技术准备。高支模施工前要结合施工特点编制高支模专项施工方案，方案紧贴实际、后附安全性验算过程、严格履行审批程序。高支模属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，需要专家评审合格报监理单位审批后方可施工。方案通过后编制技术交底，组织相关部门和劳务班组长进行统一的专项交底，重点进行图纸内容、施工标准、特殊部位施工方法以及安全文明施工方面知识的交底，明确模板工程施工控制要点。对参与高支模施工作业的人员要进行方案讲解及安全培训，培训完后要进行安全方面知识的考核，合格后才能上岗。要求现场施工人员需要获得建筑施工脚手架特种作业操作资格证书。高大模板支撑系统混凝土浇筑前应组织验收和技术交底。在施工技术交底时可以借助BIM 技术呈现房屋建筑工程实体模型、高支模体系模型，标注并直观化呈现高支模施工中的技术要点，包括模板支撑工程工艺、工序、作业要点以及高支模搭设施工技术、高支模拆除施工技术要点等，以此为高支模施工技术在房屋建筑工程施工中的应用奠定基础。

（2）材料准备工作。细致研读高支模施工图、施工方案、施工组织计划，明确高支模施工技术难点、质量控制关键点。在实际施工前，由项目技术负责人、项目管理人员等共同对需要清理、加固的地基、基础进行验收。对进场的高支模结构材料进行抽样检测与验收。针对施工现场的承重杆件、连接件等材料，复核其产品合格证、生产许可证、检测报告等，采用抽检方式检测材料表面质量、重量、规格等物理指标。在外观质量检测时，确保所选检测样本数量超过搭设用承重杆件总数量的30%，若存在外观严重不合格的承重杆件，需要对进场材料进行100%检测。若选择扣件式高支模体系，需要抽样检测紧扣螺栓的紧固力矩，对梁底构件进行100%检查[2]。

2.2 高支模搭设施工技术

房屋建筑工程施工中，需要确保支撑基础满足高支模的荷载要求。复核高支模支撑系统的地基承载力、沉降等是否符合实际施工需求，根据实际情况对支撑基础进行加固。若支撑基础为回填土、软弱土层，需要根据高支模施工方案的基本要求，采用换填法、夯击法等对基础进行夯实与整平；若将立杆设置于房屋工程主体结构上，需要验算主体结构的安全性，在立杆下方设置垫块，并对结构采取卸载加固措施；若支撑基础遇回填土，需要在立杆下依次铺设双层模板、双木方，同时做好防水、排水工作。在确保支撑系统基础满足高支模施工需求后，应把握好以下高支模搭设施工技术要点：①立杆设置。结合上层结构的平面，在下层测量放线以布置立杆，立杆的纵向与横向距离、梁下方立杆的间距等都需要符合高支模施工方案的基本要求，不同高支模形式下，脚手架的间距、跨距等也需要符合设计标准。在钢管立杆下方设厚度不低于50mm 的垫块，在立杆顶部设置可调节支托，可调节支托螺杆超出立柱顶部的长度应等于或低于200mm。若立杆底部不在同一水平线上，高处纵向扫地杆向低处延长不少于2 跨，高低跨应小于或等与100cm。立杆与边坡上边缘之间的距离应当等于或超过500cm。安装钢管立柱时要确保上下同心，严禁在固定水平拉杆时上下钢管立柱错开。若钢管立柱的高度超过500cm 时，需要在钢管立柱外侧以及由结构柱的中间部位设置固结点，固结点之间的水平距离为6~9m，纵向距离为2~3m，并在房屋建筑结构上预埋刚性连接，将支架扣件与房屋建筑主体结构连接牢固[3]。②水平拉杆设置。按照高支模设计所确定的水平杆步距要求，平均分配并确定步距，每一步距横纵向各设置一道水平杆，若层高在8~20m，则需要在顶部适当加大水平杆布置密度，水平杆间距一般为平均步距的1/2。应当确保水平杆端部与建筑物顶紧、顶牢，若难以达到该标准，则需要在水平杆端部、中部设置剪刀撑。③剪刀撑构造。针对满堂模板、共享空间模板支架立柱，沿着立柱周围外侧，由下至上设置竖向、连续剪刀撑。从水平杆端部开始，在纵横向每隔10m 设置连续式剪刀撑，宽度以4~6m 为宜，确保剪刀撑杆件底端与地面顶紧、顶牢，与地面间的夹角以45°~60°为宜。若房屋建筑层高为8~20m，除了采用上述形式布置剪刀撑之外，还需要在竖向连续式剪刀撑之间增设“之”字斜撑。④架体过后浇带处的构造施工。架体过后浇带可以分为架体立杆立在后浇带边缘、架体立杆立于后浇带两种情况。对于前者，可以将立杆垫木更改为槽钢，在后浇带边缘处立至少4 根立杆，避免立杆布置后破坏后浇带边缘的稳定状态。对于后者，选择槽钢为材料的传力杆件，在后浇带边缘设置两根加强杆。

2.3 高支模支撑系统变形观测

房屋建筑工程施工中，高支模支撑系统变形过大、稳定性变差会诱发安全事故，加之高支模施工具有高危性、事故突发性、复杂性的特点，因此需要做好高支模支撑体系的变形观测，对监测点变形量过大或累计变形量超出阈值后发出预警，及时停止施工并调整施工方案。高支模支撑系统变形观测的对象主要为支架沉降、位移、变形，以及地基稳定性沉降。明确监测项目、监测要求后，根据高支模施工规模确定测点数量以及测点的布设形式。通常情况下，基准点的位置、布设在监测区域以外，便于观测、不易破环、土质坚实的地方；为了便于校核、验证基准点的稳定性，基准点在观测期间必须采取有效措施加以保护或专人看管。在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏，测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。在混凝土浇筑过程中要进行实时化、跟踪式与全过程式的变形观测，将监测频率控制在20~30min/次[4]。观测数据经加工、处理后反映高支模支撑系统稳定性、可靠性与安全性，在发生异常情况时发出预警，提醒现场管理人员、施工技术人员以调整施工工艺流程，创新施工技术方法。

2.4 混凝土浇筑施工技术

房屋建筑工程高支模施工中，混凝土浇筑施工需要根据设计图纸与施工方案选择相应等级的混凝土。在高支模搭设施工验收合格后进行混凝土浇筑施工，且在浇筑过程中进行高支模支撑系统变形观测。为确保混凝土浇筑施工质量，按照先非高大模板区域、后高大模板区域，先跨中、后两侧的顺序分层、对称浇筑，以此确保浇筑过程中高支模各个部位荷载均衡，避免高支模支撑体系因失稳而导致危险情况发生。混凝土浇筑时，导管与底部模板间的距离约为30cm，控制好浇筑速度。同时以振捣器进行振捣，振捣器与底部模板间的距离约为30cm，避免振捣器接触模板后导致其变形。分层浇筑时，每一层浇筑速度应均衡，先在底部填入厚度约为10cm 的石子与砂浆，后浇筑混凝土，确保每层浇筑厚度等于或低于50cm。若柱体高度不超过3m，可以直接从顶部进行浇筑。若柱体高度超过3m，则需要在模板侧面适宜位置开洞并安装斜溜槽，采用分段浇筑方式[5]。在浇筑与梁板相连的柱体时，浇筑后静置1.5h，等待混凝土沉实后继续浇筑。混凝土浇筑施工完成后，表面平整度误差量等于或低于5mm，标高误差量不高于8mm。为提升混凝土浇筑施工技术水平，应当优化改进混凝土配合比，结合房屋建筑工程所在地气候条件、温度、空气相对湿度等在材料中加入适当外加剂，避免因材料配合比不科学而导致混凝土构件表面出现坍缩、麻面等质量病害。

2.5 高支模拆除施工技术

高支模支撑体系拆除前，由项目技术负责人、监理人员以核查混凝土同条件试块强度报告，混凝土达到试验强度后方可进行高支模拆除作业。若作业高度超过2m，则需要在该作业区域设置支撑架，配置相应安全安护措施，按照先支后拆、后支先拆的顺序由上至下，逐层、分段地拆除模板，每段拆除高度不宜超过两层。若高支模与房屋建筑主体结构相连，则需要随高支模一起逐层拆除连接件。若底模所涉及的房屋建筑梁长度超过8m，需要检验混凝土强度，当混凝土强度完全达到设计标准后方可进行拆除作业；若梁长度不足8m，则当混凝土强度达到设计强度的75%后便可进行拆除作业。需要特别注意的是，需要先拆除穿墙螺栓，再拆除侧帮模。先拆除水平拉杆，后拆除模板支柱。每拆除一排模板后都需要留下一至两根支柱，最后拆除剩余支柱。在高支模拆除时要轻拿轻放，避免模板磕碰混凝土构件而导致其结构损坏或外观损坏。

3 结语

高支模施工技术是现阶段商业综合体、高层建筑等房屋建筑工程施工中常用的施工技术之一，虽然适用范围广、材料节约，但具有高危性、复杂性、事故突发性、材料多样性的特点。在实际应用中要把握好高支模施工技术要点，高度重视施工质量控制，以此发挥高支模施工技术在房屋建筑工程中的应用价值。