李建強(qiáng)

（山西五建集團(tuán)有限公司，太原030000）

1 引言

高層建筑涉及高空模板工程和高空混凝土工程，這種大體量高空作業(yè)的質(zhì)量、安全、施工效率一直是行業(yè)中的重點(diǎn)問題。行業(yè)內(nèi)對于該問題多采用全鋼爬架與鋁模搭配的整體模架進(jìn)行施工，對于高層建筑施工中的安全性、質(zhì)量保證、效率性等均提供了一定的保障。整體模架屬于新型技術(shù)，普及時間并不長，本質(zhì)上是將傳統(tǒng)的外附著腳手架與金屬模板工程進(jìn)行結(jié)合。該技術(shù)的綜合優(yōu)勢較多，尤其在環(huán)保性、高效性、穩(wěn)定性等方面優(yōu)勢顯著。

整體模架適用于多種項目業(yè)態(tài)和工程形式，對樓體外形和整體高度并無明確要求，施工過程和施工后也不會造成建筑主體的損傷。由于整體為結(jié)合的形式，起到了可靠的安全防護(hù)作用，能夠?qū)⒏呖兆鳂I(yè)的風(fēng)險降至最低。本文中對其使用形式與應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行簡單說明。

2 整體模架概述

2.1 爬架體系

爬架，指建筑主體施工中所應(yīng)用的外置附著爬架。爬架的固定點(diǎn)一般為現(xiàn)澆樓板、圈梁以及其他可靠的主體結(jié)構(gòu)位置，在這些位置進(jìn)行連接件的固定并將外爬架與之連接。在使用前，需要對建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行具體分析，并進(jìn)行爬架設(shè)計，以提高施工的安全性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的逐層搭設(shè)腳手架的施工過程中，不會搭建可靠的安全操作平臺，施工過程的便捷性極其受限。在爬架的安裝與施工方案中，通常與塔式起重機(jī)、施工電梯等進(jìn)行綜合布局，同時塔式起重機(jī)和施工電梯也與爬架進(jìn)行可靠連接。爬架作為安全工作平臺時，其安裝位置為當(dāng)前作業(yè)層，起重機(jī)與施工電梯作為垂直運(yùn)輸措施和安全通道。簡言之，爬架就是在作業(yè)面位置設(shè)置可靠作業(yè)層，與已經(jīng)施工完成的建筑結(jié)構(gòu)部分連接固定，繼續(xù)向上施工。

2.2 金屬模板

混凝土工程中通常需要模板的參與，用來劃分施工邊界或者作為混凝土澆筑的承載和固定措施，待混凝土達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度后進(jìn)行拆除。為了控制施工前期成本和保證施工的便捷性，工程項目中對于木制模板的使用較多，但木模板易在安裝和拆除過程中損壞，不能進(jìn)行多次利用，并且木模板自身穩(wěn)定性差、承載力小，澆筑過程中可能出現(xiàn)變形、脹模等質(zhì)量問題，澆筑后的混凝土表面也會存在凹凸不平，影響后續(xù)施工。為了解決這些問題，施工中開始使用金屬模板。其中，鋁制材料因自重輕、耐腐蝕的優(yōu)良性能成為金屬模板的首選材料[1]。鋁模板自重較輕，不會影響施工便捷性，且能夠循環(huán)使用，在安裝拆除過程中不會損壞，并且因其自身穩(wěn)定性較好，一般情況下不會產(chǎn)生位移和變形，相比于木模板，混凝土澆筑后的質(zhì)量能得到更有力的保證。

2.3 整體模架

一般的爬架技術(shù)僅提供安全操作平臺，在平臺上進(jìn)行模板支護(hù)和混凝土澆筑工作。整體模架是將爬架和金屬模板相結(jié)合。此外，大部分整體模架均會搭配機(jī)械結(jié)構(gòu)作為爬升結(jié)構(gòu)，通過液壓、電機(jī)、機(jī)械傳動等形式提升模架。其提升結(jié)構(gòu)可以依附建筑主體本身，也可以是建筑的外部結(jié)構(gòu)。在爬架的提升和安裝過程中，應(yīng)采取便于模板工程施工的預(yù)留措施，通過二者的結(jié)合發(fā)揮各自的優(yōu)勢，不僅可以為工程質(zhì)量提供保證，還可以大大提高施工效率和便捷性。

3 整體模架的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 提升施工便捷性

整體模架中，外架能夠提供可靠的施工平臺，能夠提升整體施工過程的安全性和便捷性，在進(jìn)行各個分項工程施工時，具有完善的操作條件，對于提升工程質(zhì)量更有幫助，也不會出現(xiàn)“抬頭施工”“高挑架體”等不便施工的形式。同時在整體模架中，金屬模板的引入和應(yīng)用對于施工質(zhì)量而言本身就是一種提升[2]，并且直接提高了施工的便捷程度，同時輔以高質(zhì)量控制措施，最終能夠使工程精度得到提升。

3.2 便于整體工期統(tǒng)籌

一個完整的建筑工程，除混凝土工程之外還有其他裝飾類工程和配套施工項目。傳統(tǒng)建筑形式下，外墻保溫及裝飾工程、穿墻管道預(yù)埋施工等工作均是在建筑主體施工完成之后進(jìn)行，因其可能需要在頂層搭設(shè)高空作業(yè)吊籃作為施工措施，故在底層混凝土澆筑并養(yǎng)護(hù)完成后無法開展后續(xù)施工工作。該過程中造成了工期的浪費(fèi)，且等待期漫長。整體模架本身是一種完備的高空操作平臺，在進(jìn)行工期統(tǒng)籌和規(guī)劃時，可在已經(jīng)澆筑完成的作業(yè)層開展后續(xù)施工工作。這樣的工期統(tǒng)籌安排能夠縮短建筑施工工期，有利于建筑盡早交付。

4 整體模架的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

4.1 準(zhǔn)備工作要點(diǎn)

4.1.1 安裝前檢查

整體模架不同于單一外架工程，其安裝過程較為煩瑣，并且有大量的組成件和連接件。安裝開始階段，需確保所有的組成件和連接件質(zhì)量可靠，通過對比安裝圖紙、設(shè)計方案進(jìn)行尺寸規(guī)格和數(shù)量的檢查，避免在安裝過程中出現(xiàn)缺件少件的情況。進(jìn)行大規(guī)模組裝前，要對預(yù)留孔洞的尺寸和位置進(jìn)行檢查，確保連接處孔洞位置誤差在允許范圍內(nèi)。

除主體構(gòu)件外，還要對輔助構(gòu)件進(jìn)行檢查，如軸承及其支撐結(jié)構(gòu)等。此外，安裝前檢查內(nèi)容還包括現(xiàn)場的安全保障措施、防護(hù)措施以及安裝過程中所使用的機(jī)械設(shè)備等，以保障未來安裝工作的順利進(jìn)行。

4.1.2 適用性構(gòu)件定制與驗收

整體模架雖為已經(jīng)發(fā)展成熟的技術(shù)，但用于不同工程項目時施工方案并不相同，所用的連接方式、安全保障措施等也不相同。材料構(gòu)件的規(guī)范性和統(tǒng)一性是保障施工安全的基礎(chǔ)，尤其是連接類輔材、支撐類輔材，需進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控。一般情況下，關(guān)鍵構(gòu)件不能重復(fù)使用，均根據(jù)工程實際使用檢驗合格的構(gòu)件[3]。支撐類結(jié)構(gòu)一般為鋼制結(jié)構(gòu)，驗收過程中需主要檢驗其尺寸、外觀是否遭受腐蝕和破壞；非承重結(jié)構(gòu)一般為合金結(jié)構(gòu)，主要檢查其能否滿足工程需要；維護(hù)結(jié)構(gòu)一般為帶有孔洞的金屬門形式，需對其能否可靠連接進(jìn)行評估。

4.2 安裝要點(diǎn)

4.2.1 模架安裝要點(diǎn)

模架的安裝質(zhì)量直接決定了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，安裝過程中需注重操作的規(guī)范性，進(jìn)而提高設(shè)備的安裝質(zhì)量。對外架的基礎(chǔ)架體進(jìn)行安裝時，需注意主要連接件的安裝形式，例如，由于基礎(chǔ)架的組成是鋼管，需注意鋼管自身的質(zhì)量以及與地面的垂直性，以使模架達(dá)到最好的力學(xué)性能；在與混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定時，盡量采用于混凝土中預(yù)埋件進(jìn)行連接固定，避免在混凝土結(jié)構(gòu)中打孔固定。若在架體的設(shè)計方案中有落地?fù)巍⒓舻稉蔚缺Ｕ洗胧?，則不能忽略其設(shè)計，并保證可靠連接。此外，安裝過程中需要考慮人行通道和作業(yè)平臺的位置，防止整體安裝后再進(jìn)行局部拆除而對其穩(wěn)定性造成影響。

4.2.2 提升裝置安裝要點(diǎn)

提升裝置能夠?qū)崿F(xiàn)模架的主要功能，在投入使用后提升裝置無法進(jìn)行頻繁更改，若提升裝置無法正常使用還會影響工程的順利進(jìn)行。因此，在提升裝置的安裝過程中，需對連接裝置和固定裝置進(jìn)行逐一檢查，而后進(jìn)行支座、連接桿安裝，對涉及機(jī)械鏈條和齒輪的部分進(jìn)行潤滑和清理，并對關(guān)鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝防雨罩。若提升裝置為純電動控制形式，還應(yīng)注意電路的可靠性，并做好安全防護(hù)，特別注意在系統(tǒng)運(yùn)行過程中是否會對電纜線、固定件等裝置造成損壞。

5 整體模架應(yīng)用保證措施

5.1 選用成熟的模架體系與安裝方式

模架是建筑主體施工中的重要保障措施，根據(jù)驅(qū)動裝置、固定形式、受力模式等分類方式，模架體系具有較多種類，不同種類模架的性能和承載力存在區(qū)別，適用場景也不同。在進(jìn)行模架規(guī)格和體系選擇時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場對實際情況和需求進(jìn)行選擇，在成本預(yù)算內(nèi)盡可能選取安全保障更高的形式。

5.2 進(jìn)行專項安全教育

使用整體模架進(jìn)行施工時，需要對場內(nèi)所有人員進(jìn)行安全教育。進(jìn)行模架安裝和操作的相關(guān)人員，需明確操作規(guī)范。杜絕非專業(yè)人員的私自調(diào)試、拆卸構(gòu)件等[4]。此外，外架移動過程中和移動后也要做好警示工作，尤其對于底層已經(jīng)拆除平臺的廢棄安全通道，要進(jìn)行警示和封堵，防止安全問題的發(fā)生。

5.3 加強(qiáng)現(xiàn)場管理

模架作為重要的作業(yè)措施，其穩(wěn)定性和安全性關(guān)乎整個工程的質(zhì)量安全，其作為大型作業(yè)設(shè)備，一般而言不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。為確?，F(xiàn)場安全生產(chǎn)，仍需對其采取管理措施。現(xiàn)場管理工作應(yīng)不局限于安全教育、交底會議等形式，還要對現(xiàn)場情況進(jìn)行日常檢查和隱患處理[5]。通過自檢自查的形式減少使用隱患，并及時整改出現(xiàn)的問題，保證安全生產(chǎn)。

6 整體模架在建筑施工中的具體應(yīng)用

6.1 案例概況與方案實施

某高層房屋建筑工程，其施工標(biāo)準(zhǔn)遵循國家及行業(yè)有關(guān)規(guī)范。該案例建筑面積約為3.2×105m2，主要用途為民用住宅，底層有相應(yīng)商業(yè)區(qū)域和公共區(qū)域，包含地下工程。建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

綜合實際需要，結(jié)合成本和工期需求，該項目采用整體模架施工方式，混凝土澆筑模板為鋁模板，建筑下3層采用普通模板支撐和混凝土現(xiàn)澆的形式，4～33層通過自爬升整體模架進(jìn)行施工。為了保證建筑節(jié)能需要，該工程在混凝土墻外側(cè)設(shè)置巖棉板薄抹灰保溫體系，計劃采取借助整體模架與主體進(jìn)行流水施工。

施工過程的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)均按要求進(jìn)行，并加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理。施工組織設(shè)計采取主體施工和后續(xù)施工混排的形式，通過控制施工效率與混凝土主體澆筑時間合理安排勞務(wù)工人數(shù)量，在平臺底層保溫飾面施工完成后，同時平臺頂層混凝土具備可移動條件，此時進(jìn)行外架移動，保證施工效率順利推進(jìn)的同時不會產(chǎn)生工人窩工。

6.2 案例分析

該案例通過模架的應(yīng)用實現(xiàn)了混凝土澆筑工作和后續(xù)外保溫系統(tǒng)的流水作業(yè)，對工期進(jìn)行了有效控制。模架的使用還大大提高了項目施工的便捷性和安全性，避免了高層施工中常出現(xiàn)的混凝土質(zhì)量問題、高空墜物問題等，最終確保該案例在工期內(nèi)完成施工并順利通過驗收。

7 結(jié)語

整體模架結(jié)合了建筑外爬架和金屬模板的綜合優(yōu)勢，作為高層混凝土工程的常見施工設(shè)施，在保證工程質(zhì)量的同時能夠減少施工過程中安全隱患。因高空作業(yè)和安全操作的局限性，傳統(tǒng)的高層混凝土施工通常效率不高，且質(zhì)量情況一般。通過整體模架能夠在作業(yè)位置提供可靠的封閉作業(yè)平臺，提高施工的便捷性和安全性，同時保證了混凝土工程的質(zhì)量。目前，整體模架已經(jīng)有了更多的應(yīng)用形式和技術(shù)革新，隨著行業(yè)內(nèi)施工技術(shù)的發(fā)展，也會有更多先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到建筑領(lǐng)域，打造高品質(zhì)建筑。