高支模土建施工技术在土建施工中的应用研究

引言

现代建筑结构向高层化、大跨度及复杂形态发展的趋势，对传统模板支撑体系提出了严峻挑战。高支模技术凭借其卓越的荷载承载性能、优异的结构稳定性和广泛的工况适应性，已成为解决特殊结构施工难题的核心技术方案。该技术体系不仅能可靠承担混凝土浇筑阶段的施工荷载，还可灵活适应各类建筑形态的特殊要求，在确保施工安全的同时提升工程效率。当前，该技术已在大型基础设施、超高层建筑等项目中展现出显著优势，但在理论研究和工程实践方面仍存在若干亟待完善的关键问题。本研究基于高支模技术的力学机理，系统分析其工程应用特性，旨在为该技术体系的优化升级提供理论支撑[1]。

一、高支模技术的基本原理与特征

（一）高支模技术的力学原理

高支模体系的技术本质在于其特有的荷载传递机制，该体系通过钢管构件、连接节点和支撑架构形成三维空间受力网络。在混凝土成型阶段，模板系统需同时抵抗垂直向的静荷载（包括新浇混凝土自重和施工活载）以及水平向的动荷载（如风压和浇筑冲击效应）。科学的构造设计确保外力通过节点有效分散传递，从而避免应力集中引发的结构失效，该技术涉及弹性变形计算、结构整体稳定性评估等力学原理。运用数值模拟方法可精确求解各构件内力分布特征，据此优化支撑体系的平面布置和竖向间距。同时，结构刚度和承载能力的双重控制是保障施工安全的关键要素，必须严格符合现行技术规范对临时支撑系统的各项性能指标要求。

（二）高支模技术的材料与构造特征

现代高支模系统主要采用高性能钢材或轻质合金作为主体材料，兼具质量轻、承载力大和装配便捷等工程优势。在结构形式方面，钢管扣件连接体系因其可调节性和适应性而获得广泛应用，其节点通常采用螺纹紧固或楔形锁定机构实现快速组装。近年来，模块化盘扣支架系统凭借卓越的结构稳定性和高效的施工效率，正逐步成为行业优选方案。该技术体系的构造设计需重点考虑三个关键要素：竖向支撑的平面布置密度、水平连杆的竖向间距以及斜向支撑的配置方式，这些参数直接影响系统的整体刚度和抗侧向变形能力。此外，基础处理工艺，包括承载垫板的设置和地基条件的改良，同样是确保支撑系统稳定可靠的重要技术环节 [2]。

二、土建施工中高支模的应用场景分析

（一）高层建筑核心筒施工

高层建筑核心筒结构因其显著的竖向荷载和严格的几何精度要求，对模板支撑系统提出了特殊的技术需求。针对核心筒结构截面尺寸大、施工高度高的特点，高支模技术通过加密竖向承重杆件和加强水平联系构件，构建了具有足够刚度的三维支撑网络。这种结构体系能够可靠承担混凝土浇筑阶段的侧向压力和自重荷载，确保结构成型质量。在工程实践中，常将高支模与液压爬升模板系统集成应用，形成复合施工工法，既保证了结构施工精度，又实现了工序的高效衔接，显著提升了超高层建筑的施工效率。

（二）大跨度空间结构施工

大跨度公共建筑结构施工面临特殊的荷载挑战，其屋面系统多采用大吨位预应力混凝土或空间钢结构体系。针对此类工程特点，高支模支撑系统通过优化水平连接构件和增设斜向稳定杆件，显著提升了临时支撑体系的整体刚度指标。这种强化设计有效抑制了模板系统在混凝土浇筑阶段的竖向变形和水平位移，确保结构成型精度。在工程实践中，将高支模技术与同步液压顶升工艺相结合，可实现大跨度屋盖结构的整体现浇施工，既保证了结构整体性，又提高了施工效率，为大跨度建筑的建设提供了可靠的技术保障。

（三）异形结构施工

当代建筑设计中的复杂几何形态对模板支撑系统提出了新的技术要求。针对曲面、悬臂等非规则结构，高支模技术采用可伸缩支撑构件与定制化模板体系，实现了对特殊造型的精确成型控制。该技术体系通过微调支撑单元的高度和角度，能够准确复现双曲率屋面等复杂建筑形态的设计意图。在工程实践中，这种适应性强的支撑方案不仅解决了异形结构的施工难题，还保证了混凝土浇筑过程中的系统稳定性，为现代建筑创新造型的实现提供了可靠的技术保障 [3]。

三、高支模技术的理论应用体系

（一）荷载计算与结构分析

高支模技术的理论基础建立在精确的荷载分析与结构验算之上。设计阶段需综合考虑新浇混凝土的几何参数、浇筑工艺特征以及模板系统特性，准确确定静力与动力荷载组合。采用数值模拟技术对支撑体系进行多工况力学仿真，优化其空间布置形式。同时，必须重点评估环境荷载因素，包括风致振动和地震作用等动力效应，对临时支撑结构稳定性能的影响。这些理论分析方法为高支模系统的安全设计提供了科学依据，确保施工全过程的结构可靠性。

（二）稳定性控制与监测技术

确保高支模系统的结构稳定性是施工安全管理的核心内容。该体系通过配置多向斜向支撑构件和墙体连接装置，显著提升了抵抗侧向变形的能力。在施工过程中，采用智能化监测系统对支撑结构的力学响应进行实时采集与分析，包括应力应变监测装置和位移测量仪器组成的综合监测网络 [4]。这种动态监控机制能够及时识别潜在风险，为采取预防性措施提供数据支持，有效保障施工全过程的结构安全性。监测数据的实时反馈与分析，构成了高支模体系安全控制的重要技术保障。

结束语

在当代建筑工程领域，高支模支撑系统已成为解决复杂结构施工难题的关键技术方案。该体系通过创新的结构设计和科学的荷载传递机制，在超高层建筑竖向发展、大跨度空间结构水平延伸以及特殊造型建筑曲面成型等方面展现出独特的技术优势。本研究从结构力学原理出发，结合工程实践验证，系统阐述了高支模技术在施工安全保障、工程进度控制和建筑质量保证三个维度的综合效益。随着建筑材料科学的进步和数字化监测技术的突破，高支模体系正经历着重要的技术革新。新型高强度轻质材料的应用显著提升了支撑系统的性能指标，而物联网监测技术的引入则实现了施工过程的精准控制。这些技术进步不仅优化了临时支撑体系的经济性和可靠性，更为建筑产业的现代化转型提供了重要驱动力 [5]。

参考文献：

[1] 王晓里 . 高支模施工技术在房屋建筑土建工程中的应用研究 [J]. 价值工程 ,2025,44(18):118-120.

[2] 任泰城 . 房建土建工程中的高支模施工技术探究 [J]. 建材发展导向 ,2025,23(11):64-66.

[3] 李然 . 房建土建工程中高支模施工技术运用研究 [J]. 工程建设与设计 ,2024,(22):166-168.

[4] 霍永强 . 高支模在土建施工中的应用 [J]. 江西建材 ,2022(12):342-343,348.

[5] 陈恺 . 房屋土建工程中高支模施工技术的应用 [J]. 城市建筑空间 ,2022,29( 增刊 2):648-649.