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房建土建工程中的高支模施工技术探讨

作者

鲁旭

中国二冶集团有限公司 内蒙古自治区包头市 014010

引言

高支模施工技术是指应用于高大结构模板支撑体系的建设方法,主要服务于高层建筑和大型房建土建工程中混凝土浇筑阶段。这一技术的核心在于支撑体系的设计与实施,能够承载结构荷载,确保施工过程的稳定性和安全性。深入探讨其关键技术、难点及其解决对策,具有显著的工程价值和实践意义。

1 高支模施工的关键技术

高支模施工的关键技术涵盖了系统设计、选材、安装精度和安全监控等多个环节。其中,支撑系统的设计需满足荷载承载要求,通过优化结构布局和采用模块化组件,提升整体稳定效果。选材方面,选择强度高、耐久性好的钢管和连接件,确保构件质量可靠。施工过程中,严格控制安装垂直度和水平度,应用激光定位技术辅助定位,避免偏差积累。实施实时安全监测,结合传感器数据反馈系统状态,形成动态调整机制。这些技术要素共同作用,保障高支模系统的可靠性和施工效率。

2 房建土建工程中高支模施工的技术难点

2.1 支撑系统稳定性控制难度大

高支模系统随着建筑高度的增加,支撑结构的整体稳定性控制难度显著上升。系统柔度增大导致其对侧向荷载的敏感性增强,易发生较大位移。基础不均匀沉降现象在复杂地质或大型结构中难以避免,引发支撑体系的偏心荷载与附加弯矩。高层风荷载的时空变化特性增加了动力响应分析的复杂性,导致系统发生非预期振动或摆动。节点连接部位在高强度或周期性荷载作用下存在松动失效风险。上述因素叠加使系统失稳性加大,对设计与施工精度提出极高要求,安全风险管控压力显著。

2.2 荷载计算与分配复杂度高

高支模施工涉及多样化的静荷载与活荷载组合作用,准确计算与合理分配成为技术挑战。永久性结构重量分布不均衡,需精确统计。施工期间人员设备移动、材料堆载等可变荷载位置与大小存在高度不确定性,难以精确模拟。风荷载在高层区域空间分布非均质且具有时变性,准确量化其对系统的影响存在困难。混凝土浇筑产生的流体冲击力、泵管振动等动态施工荷载预测精度有限。各种荷载相互叠加、耦合效应增强,导致结构内力分布计算复杂化。任一环节的荷载计算偏差都引发支撑系统承载能力不足或过度冗余设计问题。

2.3 施工安装操作风险显著

高空作业环境导致人员坠落风险增加,大型构件吊装定位精度要求严格,施工机械协同难度大。支撑架体搭设高度大,单元构件数量繁多,节点连接操作的可靠性和一致性保障困难。安装过程中累积误差导致系统几何缺陷超限,需进行复杂校正。人员技术熟练度差异、操作规范性、协同配合紧密度均直接影响安装过程的安全性与安装效率。复杂节点处理、狭窄空间作业等特殊情况进一步加剧操作复杂性,易引发安全事故和质量缺陷隐患。

2.4 外部环境因素影响突出

强风荷载引发结构振动和额外倾覆力矩,危及架体稳定。雨雪天气导致作业面湿滑增大坠落风险,雨水积聚增加架体自重和基础软化隐患。温度变化引致材料伸缩变形,改变结构内力和几何形态,诱发连接点应力集中。空气湿度加速金属构件锈蚀,降低连接节点可靠性。昼夜温差效应加剧材料疲劳。周边工程施工振动传播导致体系松动。上述环境因素具有突发性和不可控性,显著增加施工过程的不确定性和安全监控难度。

3 房建土建工程中高支模施工技术难点的解决对策

3.1 增强支撑系统稳定性的策略

支撑系统稳定性控制的难点需通过系统设计优化和强化监督机制解决。优化结构设计,采用冗余加固技术,增设辅助支撑点或斜撑构件,形成多级荷载传递路径,减少单一节点失效风险。选择高强度、耐腐蚀材料,如标准钢构件,确保基础连接处理得当,通过预压测试验证地基承载力。

实施全程监测手段,部署应力传感器和位移监测系统,实时采集数据并及时调整支撑状态。强化施工人员技术交底,确保安装步骤标准化,定期组织系统稳定性评估和维护检查。这些方法有效提升系统抗倾覆能力,降低变形概率,保障房建工程的安全施工进程。

3.2 提升荷载计算准确性的方法

针对荷载计算复杂性难点,应用科学计算手段和规范模型是关键。采用有限元分析等数值模拟方法,全面模拟各类荷载组合工况,避免忽略次要荷载分量。结合国家建筑规范,建立动态荷载分布模型,考虑施工过程中的活荷载变化与风荷载时变性。利用软件工具进行荷载敏感性分析,识别临界承载点,优化支撑布局分配。整合现场数据反馈机制,实际测量与计算模型交叉验证,减少简化处理带来的误差。加强技术人员培训,提升荷载预测能力。通过这些措施,可以显著提高计算精度,确保高支模系统的承载安全性,为房建土建工程提供可靠数据支持。

3.3 优化施工工艺和安全管理机制

施工安装操作风险的难点需要工艺革新和安全管理并行,引入预制装配式技术,将支撑构件工厂化生产,减少现场高空作业量,提升安装效率和精度。规范施工工艺流程,制定详细作业指导书,强化技术交底,确保人员对定位、连接等步骤的熟练执行。建立健全安全管理制度,配备防护设施如安全网和防坠落系统,实施作业区隔离和机械协同调度方案。加强人员培训,组织定期模拟演练,提升应急处置能力。采用信息化手段如 BIM 模型,辅助施工模拟和实时监控。这些对策有效控制误差和事故发生概率,实现安全高效施工。

3.4 应对外部环境影响的系统性方案

外部环境因素影响的难点需通过主动预防和动态响应策略解决,制定专项应急预案,涵盖防风、防雨和温控措施,如设置临时挡风屏或覆盖防护膜减少风振影响。实时监控气象条件,配备风速仪和温湿度传感器,建立预警机制,避免在极端天气施工。施工期选择避开季节性强风或雨季,优化施工时序安排。应用抗风化涂层材料和保温层,延缓材料劣化进程。强化系统结构冗余度,增加自适应调整功能,以抵抗环境扰动。定期组织环境风险评估和加固维护工作。这些方案系统性减轻外部干扰,确保高支模施工过程的连续性和可靠性。建立环境响应联动机制,将监测数据与施工调度系统实时对接,实现动态调整作业计划。开展环境适应性演练,提升施工团队对突发气候变化的应急处置能力。

结束语

总之,本研究系统梳理了房建土建工程高支模施工的关键技术和实践难点。结果表明,支撑系统的稳定性控制、多源荷载的精确计算、高空安装风险以及环境干扰是制约工程安全的核心瓶颈。针对性地优化支撑结构设计、应用科学计算工具、完善工艺规程与制定环境响应预案,对提升工程质量至关重要。随着建筑信息模型等数字化技术的深度应用,高支模施工将逐步实现精细化设计与过程动态管理。未来仍需持续探索材料性能提升、智能监测预警及人员专业能力建设,以推动高支模技术体系的发展完善,更好服务于现代建筑复杂结构施工需求。

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