建筑工程中高支模施工工艺技术探讨

文／孟鑫帝 北京首钢建设集团有限公司 北京 100043

引言：

高模施工技术的产生，促进了建筑产业的安全、健康和稳定的发展，在建筑工程施工中广泛被应用，但是在设计和施工过程中，存在巨大的挑战，因为不同建筑物的设计参数不一致，一些技术类的问题未全面解决。因此科学进行高支模施工技术的应用，可以为建筑工程顺利实施奠定基础。

1.高支模的施工工艺技术

1.1 工程概况

某酒店工程，其建筑面积为81900m2，建筑高度96m。基础形式为承阀，主体结构为框剪。抗震等级为剪力墙一级，框剪二级。抗震设防烈度8 级。地下2 层，地上13 层。高支模所在层为-2～4 层，层底标高-10.55m，层顶标高17.45m。最大板厚200mm，最大板跨4.8m。最大梁跨9.6m，最大梁断面尺寸500mm×2400mm、1300mm×1500mm。

该工程的难点在于工程量大，存在多种交叉作业，工期紧，场地狭窄，梁板钢筋密度高。该工程的高支模施工要求保证在使用周期内，模板牢固、稳定、安全，除此以外还要求按照工程施工进度的要求进行模板的搭设及拆除。

1.2 施工工艺技术

1.2.1 材料

钢管脚手架的主要构配件的理论重量、规格及品种等应满足扣件式钢管脚手架安全技术规范的要求。对扣件式钢管脚手架的要求为采用外径及壁厚满足要求的钢管，钢管不能出现锈蚀、表面出现裂纹或者出现弯曲变形。对扣件，扣件应使用由锻铸铁制造的扣件，其表面不能存在裂缝、松动、蜂窝及气泡等。要确保钢管与扣件的尺寸对应，贴合面平整且干燥，可自由活动。对底座及托撑螺母，应当使用铸钢或者锻铸的铁制成的底座及拖撑螺母。底座及托撑螺母的材料机械性能应当满足相关规范的要求[1]。

对模板而言，所使用的胶合模板的板材具有良好的保温性能、防水性能、抗酸及抗磨性能，模板应当干净整洁，要求其两面均可正常使用。胶合板的板材厚度应在18mm以上。粘接胶合模板所使用的粘合剂应当具有较强的抗水性能，其粘接强度要达标。胶合模板的尺寸及规格应当满足要求，配备质量合格证。

对木结构模板及主要构件的模板而言，要结合实际情况采用相应的材料。木模板不能存在虫蛀、髓心及裂纹等缺陷。木材的性能必须满足要求，具体而言，对受拉或者拉弯构件，其材质等级应为Ⅰa；对受弯或者压弯构件而言，其材质等级应为Ⅱa；对受压构件而言，其材质等级应为Ⅲa。木材的含水率必须满足要求，对方木及原木结构而言，其含水率应当在15%以内；对连接件而言，其含水率应当在15%以内；对受拉构件的连接板而言，其含水率应当在18%以内；对板材和规格材料而言，其含水率应当在20%以内。选择木材时，对主要承重构件，应当选择针叶材；对重要的木制连接件而言，应当选择硬质阔叶材，且要求木材没有节段、细密、没有其他缺陷；当使用速生林材时，必须进行防虫及防腐处理。

1.2.2 方案设计

在进行模板方案的设计时，需要重视以下几个方面：

（1）在进行模板体系设计时，必须确保模板体系整体具有较强的稳定性，除此以外要按照预算进行设计，确保不超过预算；

（2）在进行设计时，所使用的材料要可重复使用、较为常见、方便维护及保养；

（3）所选择的结构形式，要能保证结构整体受力可满足要求；

（4）搭设支架及模板时，按照相关规范进行施工。

1.2.3 施工工艺

（1）楼板模板的施工

在进行测量放线时，将标高控制线成功定位后，下移10cm 布设模板控制线，校核没有误差后报验。根据施工方案的布置图，将立杆准确定位后弹线。

在搭设脚手架时，根据脚手架的纵向间距及横向间距，立杆之后进行横杆的搭设，之后搭设剪刀撑，将可调节的顶托设置到位。按照脚手架的跨度计算斜向支撑，要求确保紧固连接，杜绝坍塌的发生[2]。

在进行龙骨的铺设时，必须确保龙骨对齐，水平。根据设计值确定龙骨之间的距离，禁止随意调整间距。

在铺设木胶板时，将厚度合适的木胶板应用于铺设中，将整个板材铺设到位后，采用小块板材弥补局部缺陷，在龙骨上方布置模板的风险。大龙骨采用双木方或者双钢管，根据支架立杆的间距控制大龙骨的跨度；对小龙骨则使用立放的方木，控制两个方木之间的距离，根据大龙骨的间距控制小龙骨的间距。

在进行木胶板的铺设时，对木胶板之间的距离进行调整，之后将木胶板与木龙骨连接起来。在进行木胶板的铺设时，避免使用铁锤直接敲击木胶板的边缘，当需要使用铁锤时，则需要放置木块以发挥减震效果。完成木胶板的施工之后，检查施工效果，确认正常之后才能报验。

（2）梁模板的施工

在进行支撑架的搭设时，将楼板模板与梁模板的搭设同步进行。脚手架的布置部位必须具有足够的承载能力，且地面应当保持平整，将木垫板放置于脚手架与地面的接触面上，将所有的立杆连接为一个整体。

在进行梁底模板布置时，当需要对脚手架的立杆标高进行调整时，这时要按照设计标高进行拉线，之后开始施工梁底模板。当梁底模板的跨度超过了4m 时，需要根据设计方案进行起拱的布置。当主梁与次梁相遇时，按照先主梁后次梁的顺序分别设置起拱[3]。

在进行梁侧模板的施工时，按照弹线的位置开展施工，完成后施工压脚板和斜撑的施工。根据楼板模板的压帮、梁的高度来确定梁侧模板的高度。当梁的高度在700mm以上时，需要使用对拉螺栓以确保紧固。

（3）施工要点

在进行梁板整体支撑体系的设计时，要以确保可靠及安全为前提，充分考虑到合理、统一及施工简便等要求。要对立柱的布距进行统一，这样才能为统一搭设提供便利；立柱的横距或者纵距尽可能保持相等或者成倍数，这样才能为布置纵横向水平杆件提供便利。

要确保所使用的构件及结构的各个部分形状尺寸及相互位置均正确。禁止混合使用不同的支架立柱。要确保所搭建的支撑体系具有良好的稳定性、刚度及承载能力，可以稳定、可靠地承受荷载。当进行多层支撑时，要确保上层与下层的支点处于同一垂直线上，设置显影的垫板和底座。当对超过2m 的竖向模板进行拼装时，禁止站在下层模板进行上层模板的拼装。安装过程中要将临时的固定措施做好。支架立柱的顶表面出现倾斜，或者支架立柱出现一定角度的倾斜时，要及时采取可靠的措施来为支点的稳定性提供保障，要将效果可靠的防滑移措施应用于支撑底脚[4]。

完成柱模板的搭设，且通过验收后，先进行柱混凝土的浇筑及振捣。完成后进行梁板钢筋的绑扎，要确保梁板支模架与完成浇筑且强度足够的柱及主体结构保持牢固的关系。当经过模板支架及钢筋的验收之后才能开始进行梁板混凝土的浇筑。

2.高支模施工常见事故原因

常见的引起高支模支架坍塌的原因包括：

（1）架体出现不该有的设置，架体的工作状态出现变化，受到不该有的荷载，造成非原设计受力状态被破坏；

（2）架体整体、节点、杆件等受到超过其理论承载能力的荷载；

（3）没有规范搭设支架构造，没有设置扫地杆，没有布置剪刀撑，大梁底模下没有布置横向水平木方以分配荷载；

（4）没有充分认识到排架支撑的承载力影响因素；

（5）没有充分认识到高支模的重要性，警觉性不足[5]。

3.建筑工程中高支模的质量保证措施

3.1 保证原材料的质量

原材料质量不满足要求会造成模板支架的安全性受到严重威胁，因此要想确保模板支架具有较强的稳定承载性能，必须先确保原材料的质量。在选用材料时，必须确保所使用的材料质量符合相关标准，特别是扣件及钢管等模板支架的重要构成部分，这些材料使用量大，使用频率高，一旦出现质量问题则容易对高支模的安全性带来严重不良影响，这就要求根据现场实际需求，做好对原材料的筛检。

架体材料不合格是较为常见的造成支架搭设体系出现事故的原因。钢管架、扣件等材料常见租赁流转使用的情况，在计算租赁成本时常见根据长度、数量计算的情况。钢管长期周转使用，其锈蚀不断加深，管壁厚度随之降低；一些厂家一味节省成本，降低钢管的壁厚，这些都造成钢管的管壁厚度不足。管材的直径尺寸及壁厚等规格不合格的情况在施工现场时有发生，当管壁的厚度不满足要求时，这时管材的横截面积缩小，这将造成立杆不能发挥出预期的荷载承载力，降低整个支撑系统的承载性能。为了杜绝此类情况的发生，当材料进场时，需要开展现场抽查，检查材料的尺寸及规格等是否满足规范要求，有需求时需要见证取样送检，当发现检测结果不满足要求时，不能投入使用。

3.2 确保施工技术的质量

3.2.1 控制模板的标高

在施工之前，对每层顶板的标高进行核对，根据模板的厚度及每层的标高将底部标高线划出来。

3.2.2 控制模板的垂直度

检查模板的垂直度，确认检测结果符合标准中的参数，之后才能安装模板。质检员及工长对模板的垂直度进行复合，确认其平整度不超过2mm，垂直度不超过3mm，之后才能拼装模板。对模板的截面尺寸进行检查，当不满足设计要求时，不能就位。

3.2.3 及时处理模板拼缝

当模板出现拼缝时，及时堵塞拼缝。发现模板变形时立即处理并再次校对。

3.2.4 控制模板变形

支设墙模时，墙体的厚度每边降低1mm。浇筑混凝土时，在良好的照明条件下分层浇筑，严格控制每层浇筑厚度，充分振捣，不能出现过振的情况。支设模板后，及时挂线，浇筑混凝土的过程中，加强对模板变形的观察。浇筑混凝土之前，检查零部件松动情况。检查脚手架与模板连接情况，不能出现相互连接的情况。

3.2.5 严格控制起拱

根据板的跨度调整起拱，跨度在4m 以内时不需要起拱；板的跨度介于4～6m 时，将起拱控制在10mm；当板的跨度在6m 以上时，起拱控制在15mm。在对梁的起拱进行控制时，对悬臂梁，根据跨度的1/1000～3/1000控制起拱[6]。

3.2.6 纠正浇筑引起的误差

在进行混凝土的浇筑时，对所有墙板拉线，在浇筑的过程中加强对垂直度的矫正，安排专人检查模板，及时纠正偏差。

3.3 构造措施

仅根据模板支撑体系所设计的数据不能很好地贴合实际，实际施工时受到人为因素及自然因素等的影响，整个支撑体系的强度时常不能达到理论值。实际施工时，为了确保支撑体系的安全性，还需要结合相应构造措施。在使用构造措施时，需要从以下方面着手：

（1）结合承载力的需求，增高或者降低垫块、底座的高度；

（2）杜绝顶部横杆直接承载，需要使用非固定的顶 托；

（3）与横杆相比，斜杆的受力明显更大，剪刀撑作为非常重要的传递应力的构件，在确保支撑体系的稳定性中非常重要，因此必须规范布置剪刀撑；

（4）当斜杆、横杆、立杆等存在比较危险的荷载时，为了杜绝由于荷载过大引起的局部坍塌及整体失稳情况的发生，需要布置双杆或者对局部进行强化处理；

（5）要保证模板紧密、牢固地与连接部位连接，为了确保连接效果，有必要时可以增加其他连接构件。

3.4 施工的安全保证措施

严格落实持证上岗制度，所有进行模板作业的，均在上岗前接受相关安全及技术的培训，经过考试合格，取得证书后才能上岗。对高空作业的，加强对身体情况的检查，排除恐高症，当检查合格后才能上岗。

安装及拆除模板时，作业人员必须做好安全防护措施，正确、规范地使用安全帽、防滑鞋及安全带等。禁止那些没有做好安全防护措施的人员进入施工现场。

进场前，检查扣件、钢管等脚手架材料的相关质量证明文件，包括合格证、材质单及复检报告等。安装模板之前，对包括扣件等在内的各个部件情况进行检查，确保配件及模板均有相应的合格证。

模板工程施工时，要严格根据所编制的方案施工，做好安全技术措施。在开展模板的安装及拆除工作之前，要做好对各个班组的安全技术交底，检查交底工作成效。

高处作业时，严格根据规范布置防护栏杆、脚手架及安全网等，将警示牌设置于重要的地区，安排专人看管。施工过程中，对立柱下的基础土层分层回填，夯实后确认夯实效果。确保立杆下底座的位置准确，严格根据规范的参数控制颈部U 型托的伸出长度。检查立杆的相关参数，包括垂直度、规格及尺寸等，其误差必须控制在参考区间内。严格根据规范进行脚手架的安装，检查脚手架的支撑杆件的安装牢固性。

施工过程中，将模板及配件放置在专门的部位，禁止随意堆放。将模板放平，杜绝模板滑落的发生。当模板在脚手架或者操作平台上临时堆放时，严格控制其堆放的层数。检查操作平台及脚手架的荷载情况，严格控制堆放总重量，不能超过其设计荷载值。

支设模板时，尽可能一次完成，当需要暂停支设时，禁止将模板和支架直接搁置或者让其在空中悬浮，应当连接固定，杜绝高空坠落的发生。

模板施工过程中，安排专人加强对安全的检查，及时发现问题并由相关人员纠正。发生险情时，立即暂停所有工作，按照应急预案处理，当经过排查确认排除险情后才能继续施工。

恶劣天气下禁止进行露天高处作业。风力在5 级及以上时禁止高空吊运作业。雨雪天气后，及时清除模板表面，杜绝施工时打滑的发生。

模板使用后，及时将钉子清除干净，对模板进行分类后妥善存放。当露天堆放模板时，采用防水措施覆盖，杜绝模板受潮。

3.5 拆除作业

拆除模板之前，要确保各项参数满足施工质量验收规范要求，拆除侧模时要确保棱角没有受到任何损伤；在拆除底模时，要确保混凝土的强度满足要求。

拆除模板时，确保楼层没有受到任何突发的荷载。所制定的拆除方案，要经由技术负责人的审核。检测按照相同条件养护的试块强度，确认达到设计的规范要求之后才能进行模板的拆除。当有提前拆除模板的需求时，需要经过仔细的计算确认混凝土可承担相应荷载，确认之后才能拆除作业。

拆除作业之前，营造安全的环境，要仔细、全面地对施工作业可能影响到的区域的安全情况进行检查。检查拆除模板可能使用到的工具，确认能正常使用后开始作业。

在进行拆除作业时，在专业人员的指挥下进行作业，将围栏设置于拆除作业区域内，该区域内安排专人看护，杜绝无关人员进入作业区域。当需要安排多名人员同时拆除作业时，要保证工作人员相互独立的工作，避免由于拆除作业对他人正常工作造成影响。要创造足够的操作空间，让工作人员能在安全的条件下作业。拆除时，严格按照规范进行模板的拆除，将拆除下的零件、模板等按照计划转移，禁止直接扔下。完成拆除的模板，将其放置于指定位置存放，及时转运。

结语：

高支模施工技术的产生，促进了建筑产业的安全、健康和稳定的发展，在建筑工程施工中广泛被应用，但是在设计和施工过程中，存在巨大的挑战，因为不同建筑物的设计参数不一致，一些技术类的问题未全面解决。因此科学进行高支模施工技术的应用，可以为建筑工程顺利实施奠定基础。