高兆凱 / 武漢市天時建筑工程有限公司

高層施工模板支護的注意事項

高兆凱 / 武漢市天時建筑工程有限公司

高空平臺的搭建工作對于高層作業(yè)來說是非常關鍵的，在這種作業(yè)中常用到一種叫做快速施工的技術，使用一體形成的混凝土材料作為支撐模板，優(yōu)點在于節(jié)省了成本，提升了工作效率，對于設備的依賴性也大大減輕，本文將詳細分析此項技術，并且找出高層施工模板支護中的難點及注意事項。

高層施工；模板支護；平臺搭建

1.高層施工模板支護基本情況

高層施工基本概況

在工程施工設計支護模板時，一方面需要考慮到其總體結構的穩(wěn)定及牢固程度，另一方面也要滿足工業(yè)上的原則，所以如今對于高層模板設計的要求越來越高，在高層施工時架設一個平臺是很常用到的方法，既保證了施工過程的安全可靠，又可以將負責的工程作業(yè)變得清晰且可操作性增強。

高層模板支護發(fā)展概況

由于原先的技術條件對于高層施工作業(yè)的限制，早期的模板支護工作采用的是落后的落地式支撐法，如整體腳手架與站地井架法。整體腳手架是原先使用最為廣泛的支護方法，工程采用的是搭設高支護腳手架直至地面，如廣州的保仁大廈采用的腳手架跨度達到17m，該方法的布置雖然算靈活，但是當高度達到一定程度時，就降低了腳手架的整體穩(wěn)定性，風險變大，使得當時的工期也會延長，造成需要耗費大量人力物力的現(xiàn)象。

以及站地井架是由整體腳手架優(yōu)化而來的施工方法，這種方法是采用鋼材料代替一部分支架，優(yōu)點在于節(jié)省了材料與加快了工期，但是固有的缺陷還是沒有解除，如果鋼絲繩提供的防屈伸力不足就會使架構整體發(fā)生坍塌。

2.模板支護方案設計與實驗分析

在施工結構設計開始前，項目工程師需要關注施工樓層的抗震能力，這關乎于所建支護平臺是否足夠穩(wěn)定，施工情況若在六層以上的樓層，在資金作為保證的基礎上需要增加抗震墻的修筑，使得建筑的抗震效果增強。應對架構結構會涉及以下幾點計算：

2.1 支護模板的承受外力與內(nèi)力計算

對于支撐的模板來說，會受到外部與內(nèi)部承受力的影響，外力取決于不同的施工要求與規(guī)定，取各個標準的荷載準系數(shù)進行計算：準組合的設計值=恒定載重+可變載重*可變荷載準系數(shù)，當支護模板受到的外力比較大的時候，如果不考慮到荷載準量，則會對整體的計算產(chǎn)生較大影響。

平臺的內(nèi)力計算包括了作用于同一位置的兩個距離很近、相等但是方向相反的力，垂直于平臺橫截面的偶合力矩，以及會使物體發(fā)生扭動的扭轉力，由于結構中存在的鋼筋混泥土基礎，使得在理論上計算出的結果要小于實際中的疲勞度，所以項目工程師在涉及內(nèi)力計算式要適當?shù)奶砑涌蹨p系數(shù)，系數(shù)的選取取決于混凝土的密度，正常范圍處于0.6～0.8。除此之外，支護平臺施工涉及的結構力學分為靜止力與動態(tài)力兩方面，分析力過后還要考慮到實際情況中發(fā)生的膨脹或者變形這類分析。

2.2 平臺所需結構計算

支撐模板中的各個構建其實都是單獨的運動體，可以通過參考支護平臺中的荷載準與工程手冊中的估算方法，可以初步的估算出模板平臺某個構件的橫截面積，以及平臺承受的疲勞度，這些數(shù)據(jù)都可以通過計算機建模并算出結果，值得注意的是，這只是計算機得出的數(shù)據(jù)，不代表正式施工時的實際數(shù)據(jù)，一般來說計算機計算出的疲勞度系數(shù)會小于模板支撐結構實際中使用的強度，抗震墻的抗震數(shù)值也偏小的，這是由于計算機默認使用矩形的界面而不是實際中的Y型截面，所以在涉及抗震墻時應該適度放大疲勞度的系數(shù)，使得支護模板安全性提升。

3.施工過程分析與控制方案

3.1 不同的支模方法分析

支模方法的不同會直接影響到安裝方案的實施，近年來施工中的機械水平提升很大，針對高層施工平臺采用鋼筋架構的材料來說，重量和體積會比較大，安裝方案有吊裝法，滑動移步法和頂升法等。應該按照工程的實際情況來選擇安裝的方案，既要節(jié)省資源又要保證安全性。

3.1.1 吊裝法分析。

吊裝法指的是先將結構的連接和支柱在地面上拼接完畢，再使用大型的起重機械將其懸吊至計劃位置并且固定，一般需要多架起重機械同時吊裝，比較適用于地面開闊的位置，并且地基的承受力要具有相當?shù)膹姸饶艹袚ㄖc起重機的重量。在吊裝過程中，要保證的是每家起重機起吊的的速度一致，以確保受力均勻，否則會影響到總體結構的穩(wěn)定性。

吊裝法的優(yōu)點即減少了高空作業(yè)量，減少了支架的使用，并且大大降低了人力縮短了工期，并且在后期拆除支護模板會比較簡單。

3.1.2 高空支架法。

高空支架法與傳統(tǒng)的高層施工模板支護是較為相似的辦法，與在地面拼接不同，高空法是直接在高空拼接架構，將零件拼接成完成的整體，是最為原始但是技術已經(jīng)非常熟練的方法，不需要多臺大型起重機配合，這樣的方法適用于起吊能力弱的地區(qū)，也配合了大部分地區(qū)的施工情況，但是缺點是高空需要搭建的支架多，就直接增加了施工成本，質量也是難以把控的一方面。

高空支架細分為全支架與懸支架，全支架就是指要將建筑搭設大范圍的腳手架，在拼接過程中將支架強度與剛度要驗算精密，在施工后期對腳手架結構進行拆除時，也要嚴格按照工程的要求來進行拆除。

3.2 設計模板支護方案

3.2.1 采用吊裝法安裝。

吊裝法要根據(jù)現(xiàn)場起重機吊裝能力，現(xiàn)在地面上將大體架構拼接起來，并且測量各個位置的力是否能達到承重標準，將架構連接處進行焊接，最后將整體平臺吊裝至高層建筑上。

3.2.2 采用整體法進行安裝。

整體法與吊裝法不停在于，施工前不拆除頂板支架并且不需要加密工作，在梁柱外側的合適位置要布置若干千斤頂起到液壓保護作用，以防過重導致的嚴重后果，總體目的是減輕建筑與地基的承重。

3.3 模板支護方案比較與確定

根據(jù)工程的具體情況分析，在模板平臺的工程搭建到結束這段時間，最重要的就是平臺的安裝與拆除兩個方面。方案選擇時，要從建設平臺的經(jīng)濟性、便捷性及質量安全性三方面著手，比較權重選出最優(yōu)方案。

表1 多指標下權重比較

經(jīng)過分析，可以發(fā)現(xiàn)第一個方案吊裝法，優(yōu)點在于在地面環(huán)境拼裝，工程量較少，充分利用了大型起重機械，縮短了工期；缺點是高空的拼裝風險較高，需要確保節(jié)點的吻合性，后期拆除比較苦難。第二個方案整體法，優(yōu)點在于減少了鋼管支架與大型機械的使用量，節(jié)約了資源，后期拆卸比較簡便；缺點是布置時的吊點需要經(jīng)過大量計算，否則會導致結構內(nèi)內(nèi)力差距過大產(chǎn)生結構安全性問題。

4.結論

本文分析了近年來高層施工模板支護的發(fā)展狀況及多年發(fā)展來的方法選擇，模板支護對于整體建筑工程來說，是前期準備工作尤為重要的一步，若是模板搭建不到位，會造成多種隱患。平臺的拆除期也是需要提前考慮的問題，在搭建平臺時搭建的類型選擇就會影響到后期拆除的問題，所以需要精密計算平臺搭建時的受力性能，避免后期拆除時的坍塌問題。

[1]曹勇.懸空結構模板支撐體系施工技術研究[D].東南大學，2014,26(4):25-28.

[2]高雷雷.鋼結構液壓整體提升施工技術[J].山西建筑，2013,38(2):39-40.