高支模施工技术在建筑工程施工中的运用分析
彭鹏
湖南省第六工程有限公司 湖南长沙 410000
摘要:高支模主要用于大跨度、高层建筑、地下工程等施工中,能够在施工过程中提供更高的支撑能力和更稳定的支撑系统,是利用钢管、钢框架等材料,构建起能够支撑混凝土浇筑重量和施工荷载的支撑架构。本文分析了高支模的定义,并从地基基础、支架搭设这两个方面总结了高支模施工技术的要求,根据其主要的施工工序从施工准备、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等六个环节详细探讨了高支模在建筑工程施工中的具体方法,以供参考。
关键词:高支模;建筑工程;施工技术
改革开放之初,有个说法叫“十亿人口八亿农”,那时中国城镇化率不足18%,而到2023年年底,已经突破了66%,城镇常住人口规模已超过8亿。这一数据标志着城市化水平的持续提升,对建筑领域提出了更高的要求。当前,城市建筑朝着高层建筑、超高层建筑、大跨度结构及复杂功能性的建筑类型发展,超高层建筑的数量逐年上升,北京、上海、广州等大城市的摩天大楼数量迅猛增长,许多建筑工程的高度已突破200米,甚至达到300米以上。这一发展趋势意味着对建筑施工技术的要求也随之提高,特别是在支撑系统的稳定性和承载力方面,传统的支模技术已无法满足现代建筑工程的需求。因此,高支模施工技术的应用范围越来越广泛,特别是在大跨度、超高层以及复杂形态的建筑中,逐步成为了施工的标准技术之一。
一、高支模定义
高支模主要用于大跨度、高层建筑、地下工程等施工中,能够在施工过程中提供更高的支撑能力和更稳定的支撑系统,是利用钢管、钢框架等材料,构建起能够支撑混凝土浇筑重量和施工荷载的支撑架构。与传统的支模技术相比,高支模系统具备更强的承载能力和适应复杂结构的能力,能够在极端的工作环境下提供更加稳定的支撑,减少因支撑不足或技术不当带来的安全隐患。传统支模技术一般采用木模、竹模或简单的钢模,通过支柱或木材进行支撑,这种方法虽然在一些常规施工中具有较好的应用效果,但在面对大跨度、大面积或复杂形态的结构时,传统支模技术往往存在承载力不足、施工周期长、调整难度大等局限性。随着建筑工程规模的日益扩大,尤其是高层建筑、桥梁、大型地下工程等的施工需求日益增加,传统支模技术的局限性逐渐暴露,亟需一种新的技术手段来提升施工效率和保障结构安全性。高支模技术正是在建筑规模日益庞大、施工要求日益严格的背景下应运而生并不断优化发展的,它依托现代化的钢结构材料和先进的计算机辅助设计技术,能够精确计算支撑系统的受力情况,合理布置支撑点,有效分配荷载,解决了大跨度、高负荷施工中的支撑问题,还大大缩短了施工周期。
二、高支模施工技术的要求
(一)地基基础
施工前必须要做好场地的排水处理,避免因积水导致地基软化,严格按照分层回填的原则来进行回填土施工,每一层回填后要夯实处理,落地式支架的基础处理必须根据土质和支架的搭设高度进行科学设计。不同土质条件下,基础的处理方法会有所不同,且搭设高度较高时,要求支架的基础具备更强的承载力和抗变形能力。因此,依据现行的国家和行业标准,对基础进行精确的设计和处理,避免因基础不稳而引发安全事故。
(二)支架搭设
搭设用的门架、杆件及配件必须符合相应的规范要求,特别是剪刀撑、水平杆件、连接杆件锁臂、扣件等关键构件的设置,应当按照标准化要求进行配置,避免不配套的门架与配件混合使用于同一脚手架。在支架安装过程中,自一端向另一端逐步搭设,逐层改变门架的搭设方向,避免采用对立搭设方式,防止局部支架因施工方式不当导致的失稳问题。在搭设过程中,每完成一层支架后必须立即检查其水平度与垂直度,并调整杆件的步距、纵距和横距。连接门架和钢管立杆时,锁臂、搭钩或扣件必须确保锁紧状态,防止连接部位松动或脱落影响支架的整体稳定性,为了保证钢管的连接稳定性,严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用,支架搭设还需与施工进度密切配合,每次搭设的高度应按照规范进行控制。
三、高支模施工技术在建筑工程施工中的运用步骤
(一)施工准备
高支模的作业环境复杂、安全风险高,做好施工准备是保障施工顺利与安全的基础。一是技术准备。施工前技术人员需全面熟悉施工图纸,对高支模区域的结构形式、尺寸、标高等进行详细分析,明确施工难点与重点,同时编制专项施工方案,内容涵盖模板及支撑体系的设计计算、施工工艺流程、质量控制标准、安全保障措施等,并组织专家论证;二是材料准备。根据方案要求精准采购质量合格的模板、钢管、扣件等材料,材料进场时严格检验,查看质量证明文件,进行外观检查及抽样检测,严禁不合格材料入场,同时按规格、型号分类存放,做好防潮、防锈蚀措施;三是人员准备。挑选经验丰富、技术熟练的施工人员,针对高支模施工特点及专项方案,开展技术交底与安全培训,使其熟悉施工工艺、质量标准与安全注意事项,明确各岗位责任。
(二)模板安装
搭建特定形状和尺寸的模板体系为混凝土浇筑提供精确的成型空间,需特别注意模板及其支撑体系具有足够的强度、刚度和稳定性,能承受新浇筑混凝土的自重、侧压力以及施工过程中产生的各类荷载。支撑体系的立杆间距、水平杆步距等参数必须严格按照专项施工方案设置,模板拼接要严密防止混凝土浇筑时出现漏浆现象,影响混凝土表面质量,因此对模板拼缝处需采取有效的密封措施。安装时先进行定位放线,根据设计图纸在楼面上准确弹出模板的位置线和立杆控制线,接着按照控制线和方案要求间距将立杆垂直立于楼面上,并通过扫地杆将立杆底部连接固定,按步距要求依次安装纵向和横向水平杆,与立杆可靠连接形成稳固的支撑框架。再在支撑体系四周及内部按规定间距设置竖向和水平剪刀撑,完成支撑体系搭建后开始铺设模板,从梁底模板开始,依次铺设梁侧模板、板底模板,拼接过程中注意拼缝处理和模板的平整度调整。
(三)钢筋绑扎
钢筋绑扎是将钢筋按照设计要求进行排列、固定,通过铁丝或焊接等方式将其连接成一个整体骨架的施工工艺,要绑扎好高支模的钢筋需多方面注意。在钢筋排列上严格依据设计图纸要求,确定纵向、横向钢筋的间距与位置,梁的主筋应分布在梁的上下边缘,箍筋按规定间距绑扎固定,板筋则应纵横交错布置短向钢筋置于下排。选择合适规格的铁丝,绑扎节点要牢固,防止钢筋移位。采用八字扣、兜扣等绑扎方法,相邻绑扎点的铁丝扣要成八字形,以免网片歪斜变形。梁、柱等钢筋密集区域先穿主筋,再套箍筋,逐步绑扎成型。绑扎时作业人员要佩戴安全帽、安全带等个人防护用品,在高支模上作业时,设置可靠的操作平台与防护栏杆,防止人员坠落,绑扎好的钢筋骨架采取保护措施,避免踩踏、碰撞导致钢筋变形移位。根据钢筋直径与设计要求,可采用绑扎搭接、焊接或机械连接,绑扎搭接时,搭接长度要符合规范,保证足够的锚固力,焊接连接需保证焊缝质量,避免出现夹渣、气孔等缺陷,套筒与钢筋丝头的加工精度要符合要求。
(四)混凝土浇筑
模板搭建、钢筋绑扎等主要是为混凝土浇筑提供基础支撑和结构骨架,而混凝土浇筑则是将具有流动性的混凝土材料填充到已搭建好的模板空间内,使其硬化后形成满足设计要求的结构实体。浇筑时要严格控制混凝土的配合比,以满足高支模体系下混凝土的顺利浇筑,避免出现离析现象。浇筑设备的选用和布置要合理,泵送设备的泵送能力需满足高支模高度和浇筑量需求,浇筑过程中要密切关注模板和支架的变形情况,防止因混凝土浇筑产生的侧压力等因素导致模板涨模、支架失稳等问题。在浇筑前对模板、钢筋等进行全面检查,清理模板内杂物,并洒水湿润但不得有积水。然后根据高支模结构特点确定浇筑顺序,一般遵循先竖向结构后水平结构、分层分段浇筑的原则。竖向结构如柱的浇筑,应在底部先填 50 - 100mm 厚与混凝土配合比相同的减石子砂浆,且分层浇筑振捣,每层厚度不超过 500mm 。水平结构如梁、板浇筑时,梁应分层浇筑成阶梯形,当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑,随着阶梯不断延伸,梁板混凝土浇筑连续向前推进。在整个浇筑过程中,振捣要密实,避免漏振、过振现象,振捣棒应快插慢拔并均匀布置振捣点。混凝土浇筑流程如图 1所示。
(五)高支模体系验收
高支模体系稳定性和安全性直接关乎整个建筑工程的质量与施工人员的生命安全,一旦高支模体系存在隐患却未被及时发现,在后续施工过程中极有可能引发坍塌等严重事故,造成巨大的人员伤亡和财产损失。验收必须依据国家和行业现行的相关标准、规范以及工程设计文件进行验收,要对高支模体系的括材料质量、构配件规格、支架搭设参数、连接节点构造等各个方面进行细致全面的检查,要检查其外观质量,查看是否有变形、裂缝、锈蚀等缺陷,同时检查材料的质量证明文件,必要时进行抽样送检。支架搭设采用现场实测实量的方法,检查立杆间距、步距、扫地杆设置高度、剪刀撑角度和间距等是否符合设计要求。连接节点重点检查扣件的拧紧力矩,通过扭力扳手进行抽检,确保达到规定数值,还要查看顶托与立杆、模板的接触是否紧密,有无松动现象。另外,还可通过外观检查和仪器监测相结合的方式,检查支架整体的垂直度和稳定性。高支模体系验收中的允许偏差如表1 所示。
(六)模板拆除与养护
在模板拆除与养护前,要确认混凝土强度是否达到规定标准。拆除模板时遵循先支后拆、后支先拆,先非承重部位后承重部位以及自上而下的原则。拆除顺序一般为:先拆除侧模,再拆除底模。梁先拆除梁侧模,再拆除梁底模;板先拆除板底模,再拆除板支撑。拆除过程中,严禁使用大锤或撬棍硬砸硬撬,高处的模板要搭设操作平台等方式进行拆除。养护时在混凝土浇筑完毕后的 12h 内对混凝土加以覆盖并保湿养护。普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,养护时间不得少于 7d;掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,养护时间不得少于 14d。可采用洒水养护,保持混凝土表面湿润;也可采用覆盖塑料薄膜、养护剂等方式进行养护,使混凝土在规定时间内保持适宜的温湿度条件,促进混凝土强度正常增长,保证混凝土结构的耐久性和整体性。
结束语:
总而言之,高支模施工技术作为一种现代化、科学化的施工方法,能够满足日益复杂和高要求的建筑工程的需求,创造安全、经济、高效的施工环境。要想做好大跨度、高层建筑的施工,必须重视高支模施工技术的应用,并不断优化其设计和施工方案,这样才能确保建筑工程的顺利完成,保证建筑质量,降低施工中的安全隐患,推动建筑行业的高质量发展。
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