劉鰲

（中鐵五局集團建筑工程有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，高層建筑在城市中越來越普遍。為了滿足高層建筑的施工需求，高鋁模支撐體系被廣泛應(yīng)用于施工過程中。但由于不同工程項目的特點、要求等存在較大差異，因此，加強對于高層高鋁模支撐體系深化設(shè)計與應(yīng)用研究是十分有必要的。

1 工程概況

廣州南沙梅糖東地塊建設(shè)項目位于廣東省廣州市南沙區(qū)亭角地區(qū)，項目為公寓樓剪力墻結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層平面約730m2，鋁模施工混凝土接觸面約為3000m2。項目樓梯奇偶變化鋁模需要配置2 套模板。在17 層墻梁板變截面變化。此次研究以14#公寓為例，標(biāo)準(zhǔn)層層高4.5m，共計14 層，模板選型為鋁合金模板。主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件情況如表1 所示。

2 高層高鋁模設(shè)計概況

結(jié)合案例實際情況，高層高鋁模設(shè)計主要包括墻體系、梁體系以及頂板模板體系3 個部分。詳細設(shè)計情況如下。

（1）墻體系。公司標(biāo)準(zhǔn)墻模板寬度為500mm，為保障安裝質(zhì)量，采用墻模板與頂板轉(zhuǎn)角模板（頂板C 槽）直接連接的安裝形式。外墻承接板（K 板、Kerb 板）的高度提高了50mm。豎向方向上，距離4500mm 高的樓層為250mm、850mm、1450mm、2250mm、2850mm、3600mm和4300mm。

（2）梁體系。梁模系統(tǒng)主要包括梁底陰角、梁底模板、EC 轉(zhuǎn)角連接陽角模板、梁底早拆頭及獨立鋼支撐。梁底采用早拆頭設(shè)計模式，梁底支撐間距不大于1200mm，梁底早拆頭寬150mm，早拆頭之間為1000mm鋁合金模板。

（3）頂板模板體系。樓面系統(tǒng)主要包括樓面板、樓面龍骨、早拆頭及獨立鋼支撐。配用早拆支撐系統(tǒng)可提高模板的周轉(zhuǎn)效率，使用獨立鋼支撐。案例項目桁架樓面、樓承板的位置頂板鋁合金模板不需要滿布。

3 高鋁模支撐體系深化設(shè)計

3.1 工藝流程設(shè)計

結(jié)合案例工程實際情況，以及高鋁模設(shè)計情況，展開支撐體系工藝流程的深化設(shè)計，以確保支撐體系功能的正常發(fā)揮，保障支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。工藝流程如圖1 所示。實際展開鋁模支撐施工的過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)要點以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求展開作業(yè)，確保支撐足夠[1]。

圖1 工藝流程

3.2 拆除工程設(shè)計

拆除工程是高鋁模施工過程中的重要環(huán)節(jié)，對于支撐體系有著極強的依賴性，為保障施工質(zhì)量效果，以及作業(yè)安全，需要加強對于拆除工程的設(shè)計。結(jié)合案例工程實際情況，實際拆除工程設(shè)計過程中，應(yīng)著重加強對墻柱側(cè)模以及支撐桿拆除施工兩個部分的重視。

拆除墻柱側(cè)模設(shè)計：①側(cè)模拆除要求混凝土強度至少為1.2MPa，通常在混凝土澆筑完成12h 后方可展開拆模施工。②拆除過程中，需要先拆除斜支撐，然后松動緊固措施，按照先拆除穿墻螺栓，后拆除鋁模連接的銷子和楔子的順序展開施工。③要求拆除穿墻螺栓時，先使用扳手松動螺母，然后取下墊片、威令，再輕輕敲擊螺栓一端，直至螺栓完全脫離混凝土。④拆除銷子和楔子過程中，需要先使用撬棍，撬動模板下口，促使模板與混凝土互相分離，完成拆模。在此過程中，為保障施工順利，需要拆模的同時，及時清理相關(guān)配件，做好存儲工作，同時避免拆模過程中，傷及混凝土構(gòu)件，影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量[2]。

支撐桿拆除設(shè)計：①確保混凝土強度達到要求后，方可結(jié)合拆模試塊情況，確定拆除支撐桿的時間，通常板底支撐需在施工完成10d 后進行，梁底支撐需在14d后展開，28d 后方可拆除懸臂底支撐。②支撐桿拆除應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范展開，拆除時需要雙手配合作業(yè)，其中一只手用于固定支撐桿，另一只手用錘松動方向錘擊可調(diào)節(jié)支點，以此完成支撐桿拆除作業(yè)，值得注意的是，在拆除過程中，應(yīng)避免出現(xiàn)回頂情況。

3.3 鋁模支撐體系

支撐體系主要承擔(dān)支撐功能，用于保障樓面、梁底及懸挑結(jié)構(gòu)模板穩(wěn)定、可靠。在案例項目中，為確保支撐作用得到充分發(fā)揮，保障結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對鋁合金模板的頂板模板和支撐系統(tǒng)展開一體化設(shè)計，并將早拆技術(shù)融入了支撐系統(tǒng)，在保障支撐穩(wěn)定的同時，提高模板周轉(zhuǎn)效率和施工效率，降低施工成本。結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，每棟樓采用一套模板主系統(tǒng)，3 套樓板底支撐和3 套梁底支撐。模板和支撐系統(tǒng)一體化體系的相關(guān)配件情況如表2 所示。

表2 一體化體系的相關(guān)配件情況

針對案例項目高層高鋁模板的特點，需要在墻模板設(shè)置斜撐，采用48mm 鋼管，兩端接螺紋頂絲，材質(zhì)為Q235B。豎向設(shè)置3 道斜撐，交錯布置。斜撐的橫向間距不大于1.5m，且下道斜撐不高于墻模板的1/2 高度。本工程在下層澆筑時需要預(yù)埋斜撐固定支架，上部采用螺栓與背楞相連。梁體系方面，對于梁側(cè)模高度＞900mm 且≤2020mm 的情況，梁側(cè)模加固需要增加對拉螺桿。頂板模板支撐體系設(shè)計過程中，工具式鋼支柱設(shè)置為3 道，主要由3 節(jié)鋼管組成，底部鋼管直徑60mm，上方為直徑48mm 鋼管。中間不大于1.8m，在直徑60mm 的鋼管頂部焊接有螺紋管，用于高度微調(diào)。

3.4 參數(shù)計算分析

案例項目梁、板、柱、墻模板通過支撐結(jié)構(gòu)定位安裝，墻體厚為1000mm、800mm、600mm、500mm，普通樓板厚度為110mm，最大樓板厚度為180mm。在實際展開支撐體系參數(shù)計算和分析的過程中，主要計算內(nèi)容如下。

（1）墻、柱處鋁合金支模板銷釘抗剪強度校核。案例項目中，模板銷釘最大受力范圍為0.4m×0.4m，其中前者為最大模板寬度，后者為模板銷釘間隔，在實際展開計算分析的過程中，應(yīng)充分考慮銷釘震動松掉或漏掉的情況，因此，參數(shù)設(shè)計需要取兩倍的模板銷釘間距。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，銷釘抗剪強度允許值為120N/mm2。案例項目抗剪截面積為200.96mm2，經(jīng)計算，抗剪強度為52.5N/mm2＜120N/mm2，符合規(guī)范要求，因此，銷釘抗剪強度滿足設(shè)計要求[3]。

（2）支撐頭及連接管計算。支撐頭及連接管如圖2所示。經(jīng)計算支撐頭最大應(yīng)力值為105.9MPa＜215MPa，滿足要求；連接管強度，最大應(yīng)力值78.04MPa ＜215MPa，滿足要求；支撐頭最大撓度值為0.13mm，滿足要求。

圖2 支撐頭及連接管

（3）支架穩(wěn)定性計算。案例項目模板支撐體系采用盤扣式支柱作為鋁合金模板體系的支撐系統(tǒng)。經(jīng)計算，不包括風(fēng)荷載時，軸向壓力設(shè)計值為14.12kN，鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值為97.82N/mm2，小于200N/mm2，滿足要求；包括風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值為13.51kN，鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值為93.66N/mm2，小于200N/mm2，滿足要求；計算得到立桿長細比最大值為135，小于設(shè)計要求的210，因此，長細比滿足要求。

4 高層高鋁模支撐體系實際應(yīng)用要點

4.1 材料準(zhǔn)備

在實際運用高鋁模支撐體系的過程中，為保障技術(shù)應(yīng)用效果，應(yīng)加強對于材料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)的重視，確保材料配件充足，質(zhì)量達標(biāo)，分期安排組織材料進場，并結(jié)合實際施工進度情況，制定鋁合金模板配置與周轉(zhuǎn)計劃，確保模板等材料得以正常周轉(zhuǎn)，支撐體系相關(guān)配件準(zhǔn)備充足，避免由于材料問題影響正常施工，以及支撐質(zhì)量和效果。

4.2 注意事項

為保障支撐體系實際運用效果，主要加強對于各個施工環(huán)節(jié)的重視，明確以下注意事項以及施工技術(shù)應(yīng)用要點：①混凝土澆筑期間，振搗施工過程中，容易導(dǎo)致橫梁/平模支撐頭相鄰區(qū)域的下降滑移，因此，應(yīng)加強振搗施工控制，確保支撐體系完好，避免支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移情況。②在搭設(shè)移動式腳手架的過程中，應(yīng)在內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置交叉支撐，并使其與腳手架立桿上的鎖銷鎖牢，避免出現(xiàn)松動情況，確保整體結(jié)構(gòu)的可靠性[4]。

4.3 監(jiān)測控制

為保障支撐體系以及鋁模使用的安全性和可靠性，在實際展開施工過程中，應(yīng)加強對于受力以及變形情況的監(jiān)測。首先，需要對支架的垂直度、沉降情況進行監(jiān)測，并合理布設(shè)監(jiān)測點，控制好監(jiān)測點之間的間隔距離。其次，采用合適的監(jiān)測措施，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)模板以及支撐體系存在的隱患問題，并能夠及時作出有效反應(yīng)。再次，針對監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)的架體變形問題，必要時應(yīng)采取有效加固措施，對于模板支撐與周圍結(jié)構(gòu)連接出現(xiàn)松動的情況，需要及時安排專人進行加固處理，通過加密立桿、縮短立桿間距的方式，提高體系的支撐強度，并加強立桿之間的橫向聯(lián)系，在立桿的底部位置，增設(shè)橫向掃地桿，全面保障支撐體系的穩(wěn)定性和可靠性。最后，合理控制監(jiān)測頻率和預(yù)警值，確保能夠及時發(fā)展體系結(jié)構(gòu)問題，相應(yīng)預(yù)警值、監(jiān)測限值詳細情況如表3 所示。

表3 預(yù)警值、監(jiān)測限值

4.4 通病預(yù)防

結(jié)合以往高鋁模支撐體系應(yīng)用經(jīng)驗，在實際施工過程中，應(yīng)針對常見質(zhì)量通病問題采取有效預(yù)防和處理措施，最大程度上保障支撐體系的穩(wěn)定性和可靠性。①對于墻體上部易垂直度爆點問題，需要確保斜撐的穩(wěn)固性，并采取有效加固措施，對上部模板拼接處插銷進行加密固定處理，并對容易出現(xiàn)穩(wěn)固性問題的部位，在兩面加設(shè)鋼絲繩進行拉結(jié)，確保連接穩(wěn)固。②對于樓板開裂問題，在實際施工過程中，需要加強對于拆模時間的控制，并且拆模過程中，應(yīng)避免對支撐立桿產(chǎn)生干擾影響，在必要情況下，還需要適當(dāng)增加立桿和早拆頭套數(shù)，確保支撐體系的穩(wěn)固性[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，高層高鋁模支撐體系深化設(shè)計與科學(xué)應(yīng)用是保障高鋁模施工作業(yè)可靠性以及穩(wěn)定性的重要措施，在實際運用支撐體系的過程中，需要結(jié)合項目實際情況和特點，展開深化設(shè)計，明確工藝流程，疏理技術(shù)細節(jié)，并對支撐體系拆除工程進行詳細設(shè)計，明確施工要點，同時還應(yīng)展開模板和支撐體系一體化設(shè)計，在保障施工質(zhì)量安全的同時，提高施工效率，降低施工成本，此外，還需要對相關(guān)技術(shù)參數(shù)進行計算，確保其符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計要求。在實際運用高鋁模支撐體系時，還應(yīng)做好材料準(zhǔn)備、質(zhì)量檢查等相關(guān)工作，明確施工過程中的注意事項，采取有效監(jiān)測控制措施，保障支撐體系的可靠性，并針對可能出現(xiàn)的樓板開裂等通病問題，進行預(yù)防處理。通過對高鋁模支撐體系深化設(shè)計與運用技術(shù)的進一步研究和實踐探索，高層建筑施工質(zhì)量效果將會得到進一步保障，這對建筑工程領(lǐng)域發(fā)展有著積極意義和重要作用。