建筑工程高支模施工技术分析

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摘 要：随着社会发展，建筑行业不断进步，建筑规模不断扩大，对建筑的空间需求越来越大，建筑施工技术难度也不断增加。本文对高支模施工技术进行研究，进而分析其中施工要点，并结合工程实例，对施工过程中存在的问题进行剖析改进。

关键词：建筑工程  高支模  施工技术

引 言

随着人民日益增长的美好生活需要，高大空间的建筑已成为常规建筑，如大会堂、影剧院、体育馆等。同时，现代生活对大空间的需求已成为普遍需求，大空间的应用也普遍存在于日常生活场所中，如办公楼门厅、综合楼球馆、收费站、复式住宅等。大跨度、高净空的使用空间，除了使用功能上的需要，也是现代人们生活的向往。在施工过程中，理解行业规定，充分利用行业工具，可大大节约高支模施工的时间成本和人力物力。

一、建筑工程中高支模施工技术的概况

根据住建部的建质[2018]31号文《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》规定：

1、危险性较大的分部分项工程中混凝土模板支撑工程：搭设高度5m及以上；或搭设跨度10m及以上；或施工总荷载10kN/m²及以上；或集中线荷载15kN/m及以上；或高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程。

2、超过一定规模的危险性较大的分部分项工程中混凝土模板支撑工程：搭设高度8m及以上；或搭设跨度18m及以上，或施工总荷载15kN/m²及以上；或集中线荷载20kN/m及以上。超过一定规模的危险性较大的分部分项工程需要专家论证。

根据《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T 231－2021，第2.1.22条：支撑架搭设高度为自可调底座的底部至可调托撑上端的总高度；因此搭设高度及搭设跨度可理解为支撑体系内的搭设净空间。

3、施工总荷载的计算方法：

（1）施工总荷载的组成公式：

施工总荷载＝永久荷载（钢筋砼自重＋模板木方的自重）×分项系数＋施工均布活荷载×分项系数

（2）钢筋砼自重＝板厚（m）×25KN／m3，

（3）模板木方的自重取值为0．3KN／m2

（4）施工均布活荷载取3KN／m2

（5）分项系数永久荷载分项系数取1．2，施工均布活荷载分项系数取1．4

根据公式计算可得总施工荷载界限：

4、集中线荷载的计算方法：

（1）集中线荷载的组成公式：

集中线荷载=永久荷载（钢筋砼自重＋模板木方的自重）×分项系数+施工均布活荷载×分项系数

（2）钢筋砼自重=梁的截面积（m²）×25KN/ m3

（3）模板木方的自重取值为0．3KN／m2

（4）施工均布活荷载=梁宽（m）×3KN/ m²

（5）分项系数：永久荷载分项系数取1.2；施工均布活荷载分项系数取1.4。

根据公式计算可得集中线荷载界限（常见结构尺寸）：

二、高支模施工技术要点分析

1、方案编制及技术交底

高支模属于危险性较大分部分项工程，施工前应根据工程规模编制专项施工方案，超过一定规模的危险性较大的分部分项工程应进行专家论证。方案编制除了满足规范的理论计算要求，还应结合实际，具备可操作性。方案编制过程中，应先对构配件进行分类统计，区别最不利条件和通用条件，还应充分考虑结构构件的分布，深化支撑体系的排布设计，对比建筑物施工图，计算立杆的步距及横距，并绘制立杆放线定位排版图。做到尽可能均匀排布，同时兼顾操作空间的需求，尤其跨中、梁底、梁侧部位，应单独验算并绘制节点大样图。梁侧位置和梁竖板与楼板平面模板交接处，既要考虑支撑体系的支撑效果，又要考虑工人操作的可操性，通常按梁侧预留20cm左右的操作空间，随着现代工具发展，扣件螺母的上锁以普遍使用了电动扳手，普遍尺寸在20cm左右，所需空间应按30cm预留。方案编制并审核通过后，应进行专项技术交底，高支模交底内容除必要的交底要点，应重点对平面布置尺寸进行交底，可结合布置图的形式进行技术交底，可使交底内容更加通俗易懂。

2、材料质量控制及配杆

高支模施工材料主要为钢管、扣件（扣件式）、模板、方条，材料进场时应组织进场验收，材料应进行100%外观检查，所有材料经检验合格后，应进行合格品标识并妥善保管，及时收集产品质量合格证、生产许可证、专业检测单位检测报告。尺寸规格应严格按照方案进行采购和进场，尺寸规格不满足方案要求的应立即退场和更换。不得使用变形、锈蚀严重、有损坏的钢管。采用扣件式钢管作为支撑体系材料的，根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（ JGJ130-2011 ）要求，立杆两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于500mm。因此，在施工准备阶段，应根据结构分布和搭设高度的要求提前进行配杆计算，即可避免施工过程中因立杆长度不足而随意切割造成材料浪费，又可最大限度保证支撑体系搭设质量。

3、搭设工艺顺序及控制要点

高支模工艺的施工顺序：定位放线→扫地杆排布→立杆排布→调正扫地杆→锁定立杆→搭设横杆→安装模板、调试造型→安装剪刀撑、加固

高支模施工涉及工作量大，控制要点应重点把控在地面操作时使支撑体系横纵间距基本成型。因此，在材料搬运前，应核对现场条件，按方案排版图进行定位放线，复核结构位置后，再开始搭设工作。搭设扫地杆时，可先进行底部铺垫，利用立杆临时顶撑，控制好横纵间距后，先进行自检验收，满足方案要求后，开始立杆排布，根据配杆计算后的长短杆分布，搭设立杆，逐步向上完成横杆、顶托、模板安装、剪刀撑等步骤搭设。

4、允许偏差及验收要求

模板工程检查验收必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）有关规定，本工程模板工程应符合下述具体规定。

（1）主控项目

a、安装上层模板及其支架时，下层楼板支架不拆除。立杆下应铺设垫板。

b、涂刷模板隔离剂时，不得沾污钢筋和混凝土接槎处。

（2）一般项目

a、模板接缝不应漏浆，可以使用贴胶带纸或封水泥砂浆。在浇筑砼前，应浇水湿润模板，但模板内不应有积水；

b、浇筑混凝土前，模板内的杂物应清理干净。

（3）实测允许偏差项目

a、现浇结构模板安装的允许偏差：轴线位置5mm；底模上表面标高±5mm；柱、梁截面内部尺寸+4mm、-5mm；层高垂直度（不大于5m）6mm；相邻两板表面高低差2mm；表面平整度5mm。模板拼装精度要求一览表：

b、预埋件和预留孔洞的允许偏差：预埋管、预留孔中心线位置3mm；插筋中心线位置5mm；插筋外露长度+10 mm；预留洞中心线位置10mm；预留洞尺寸+10mm。

三、高支模工艺在施工中存在的问题

本文以开春高速管理中心综合楼和广连高速管理中心综合楼为例，对施工过程存在的普遍问题进行分析。

1、工程概况及方案设计

开春高速管理中心综合楼和广连高速管理中心综合楼均为该高速公路附属公共建筑，功能包括食堂、活动室及球馆。钢筋砼框架结构，其中球馆层高为9.5m，进深和开间分别为16m*21.6m、11m*，梁板最大尺寸为板厚120mm、130mm，梁截面为500mm*1400mm、400mm*1300mm，模板支撑体系均属于危险性较大的分部分项工程。方案设计均采用扣件式钢管支撑架。开春高速管理中心综合楼综合楼支撑体系立杆间距统一采取900*900，水平杆步距1200， 350*1200mm框架梁梁底增加立杆数1根， 500*1400mm框架梁梁底增加立杆数2根。广连高速管理中心综合楼梁底采用两根钢管支撑，横向间距600mm，纵向间距900mm，支架立杆的步距1200mm。

2、施工中存在的普遍问题

2.1立杆横向间距太小，材料增加，且操作不便

开春高速管理中心综合楼球馆跨度大，最大梁截面尺寸为500*1400mm，计算过程中为保证挠度满足规范要求，直接于梁底增加立杆数，梁底间距仅剩30cm，该方案较常规方案，钢管数量增加30%，操作时间增加50%。

2.2部分顶托伸出长度过长，支撑架顶部自由端过长

根据规范要求，模板支撑体系自由端不得超过50cm，顶托伸出长度不得超过30cm。方案设计过程中，仅单独考虑步距是否满足计算条件，未结合考虑顶部自由端的规范约束条件。配杆计算时，未考虑模板安装时，按2%起拱拼装，统一按20cm预留进行计算，导致板中和梁中部分顶托伸出过长，需要重复配杆和进一步加固。

2.3因预留拱度拼装平面模板，模板拼缝过大

大跨度楼浇筑前，考虑施工时荷载对支撑体系会产生为变形的影响，模板安装时，均会按2%起拱度。该措施可避免混凝土楼板浇筑变形后影响净空高度，但不可避免的，于板中和梁中位置，模板拼缝无法自然衔接，导致拼缝过大。

四、提升高支模施工安全和质量的措施

1、优化布置方案

以开春高速管理中心球馆 500*1400mm框架梁为例，经安全软件计算，方案设计横纵间距900*900mm，梁两侧间距900mm，梁底增加立杆2根，步距1200mm，满足计算要求。

如立面图所示，梁两侧立杆已紧贴模板，实际施工中难以进入操作。根据稳定性计算结果：

f＝N/（φA）+Mw/W＝16546.988/（0.464×450）+0.057×106/4730＝91.299N/mm2≤[f]＝205N/mm2

可看出，步距仍具备调整空间。在其他参数不变的情况下，可对方案进一步优化，优化方案设计横纵间距900*900mm，梁两侧间距1200mm，梁底增加立杆2根，步距1300mm。计算结果依旧满足要求，梁两侧立杆调整满足实际操作空间的需求，步距调整满足了层高9.6米的高支模顶部自由端约束条件。

2、分类计算，合理配杆

配杆计算应先计算预留拱度造成的高差，根据高差均值可基本判断统一的配杆长度。大跨度楼板无法统一配算到位，根据起拱高差和平面尺寸的比例，便可得到中间部位的配杆长度。一般情况，要满足顶部自由端长度和顶托伸出长度，需配算2种杆长。

3、模板拼缝处理措施

模板拼缝过大，是行业普遍的显现，对混凝土质量影响较大，容易出现漏浆，导致结构蜂窝麻面、露筋等现象。一般采用海绵胶贴边或者模板平面铺贴透明胶，该措施简单便利，能很好的处理拼缝问题，杜绝混凝土漏浆现象。

4、合理安排工序

高支模的工序安排中，有两个有利的关键部位。一个是首层高支模施工前，完成房心土夯填后，可先行组织地面混凝土施工，可大大降低因支撑体系基底沉降导致的支架失稳和支架变形，避免了质量隐患和安全隐患。另一个是地面操作时，先进行扫地杆搭设，即方便了支撑架尺寸布置的检查，又可增加支撑架整体排布的均匀。

五、现代新工具的应用和行业新规定

随着信息化技术的进步，建筑行业的技术革新不仅仅是操作层面的进步，更多的体现于信息手段，现代行业信息化技术也是未来发展趋势。在施工平面布置和施工组织设计中，可充分利用行业工具，例如广联达系列软件，可对结构进行三维模拟，还可对施工平面布置进行统筹规划，配合时间线，可使得施工组织安排可视化，立体化。以品茗安全计算软件为例，方案的编制和验算，方案的优化等，可使计算量大大减少，通过参数输入，软件可直接计算得出结果，根据结果数据对比，便可找出优化空间。软件生成的平立剖图，可直接进行绘制调整和编制交底书。而随着行业技术的发展，将会不断淘汰落后工艺，目前，上海、深圳、浙江等地方已逐渐发布，模板支撑不得使用扣件式钢管架作为支撑架，推荐使用承插型盘口架和承插型碗扣架。因此，在建筑施工过程中，应及时关注行业动态，紧跟行业发展，不断的创新和总结。

六、结束语

随着我国的发展，建筑行业也在不断发展，建筑技术也不断革新，高支模施工技术是行业发展的产物，代表着我国建筑行业的水平。同时，随着信息化技术的发展，高支模施工技术更趋向于数据化、立体化。为充分发挥高支模施工技术的优势，施工技术人员应从原理出发，充分利用现代科技手段，合理安排工序，优化资源结构，努力构建完善的行业技术架构。

参考文献

[1]建筑工程高支模施工技术[J]. 陈雷. 基层建设.2021（5）

[2]高支模施工技术在土建施工中的应用分析[J]. 陆烨.  建筑实践. 2020（6）

[3]浅谈高支模施工技术方案的优化[J]. 杨晓玲.  工程技术. 2012（7）