土建工程中高支模技术的工艺优化与安全质量管控

引言

建筑功能多元化与土地集约化利用需求，推动工程结构向大跨度、超高层发展。高支模技术作为混凝土浇筑成型的关键支撑体系，其成熟度直接关乎工程安全与质量。当前，高支模施工面临高空作业风险高、结构易失稳等问题，深入研究其工艺标准化实施与风险管理机制，具有重要现实意义。本课题围绕这些内容展开系统研究，旨在提供解决行业难题的可行方案，推动高支模施工技术进步。

1、高支模技术特征与风险维度

1.1 技术核心特性

高支模体系的技术特征主要体现在两个维度：

1.1.1 高空作业风险性

高支模施工涉及大量高空作业，对施工人员专业素质要求极高，需具备专业资质认证且经培训考核合格。现场管理需严格实施多级安全验核制度，涵盖人员资质、设备检查、作业监督等环节。高空环境下，细微操作失误都可能引发坠落、坍塌等严重事故，威胁生命安全、延误工期并造成经济损失。

1.1.2 结构化施工难度

当高支模支撑高度超常规标准、结构跨度达临界数值时，支撑系统稳定性面临严峻挑战。依据建筑规范，水平模板支撑高度超 8m 、横向跨度超 18m 、独立支撑超 5m 等工况，需启动高危施工管控机制。

1.2 风险控制要点

高支模施工需重点防控三类风险源：

1.2.1 结构失稳风险

结构失稳多因荷载计算偏差。设计阶段若对混凝土自重、施工荷载、风荷载等计算不准，会导致支撑结构承载能力不足。可借助数字化建模技术进行力学模拟分析，建立三维模型模拟不同工况受力，提前发现薄弱环节并优化设计，确保结构稳定。

1.2.2 材料失效风险

材料失效常由钢管壁厚不足等质量缺陷引发。钢管架体是主要支撑材料，壁厚不达标会降低承载能力与稳定性，易致变形、断裂甚至坍塌。需强化进场材料无损检测，核查钢管壁厚、强度及胶合模板平整度、松木垫板含水率等，留存质量证明文件，杜绝缺陷材料入场。

1.2.3 人员操作失误风险

人员操作失误主要体现在违规拆除顺序。拆除时不按规定顺序操作，可能破坏支撑体系受力平衡引发事故。宜采用智能化监控手段，保障施工安全。

2、高支模技术实施流程标准化

2.1 前期准备阶段

2.1.1 方案设计与论

高支模专项施工方案需严格符合国家技术规范。超过一定规模的必须组织专家论证并完善审批。设计人员与施工团队需全程密切沟通，结合现场实际确保方案可行。

2.1.2 材料质量控制

材料质量是施工安全与质量的重要保障。采购时严格把控质量，每批进场材料需留存产品合格证、检测报告等完整质量证明文件。验收中发现质量问题的材料坚决退货，严禁用于施工。

2.1.3 地基承载力验证

地基承载力直接影响支撑系统稳定性。施工前用专业设备全面检测支撑地面承重能力。对软弱地基，需采取铺设钢垫板、夯实等加固措施，提高承载能力，确保荷载稳定传递。

2.2 安装工艺控制

2.2.1 主次梁协同安装

主次梁安装采用 “主梁优先校准” 原则。先定位安装主梁，经精确测量校准确保位置和标高准确。主梁定位后，利用预留缺口安装次梁模板，通过衬口档构件实现精准衔接。

2.2.2 薄弱环节补强

对地基承载力不足区域，在顶架底部铺设规格化垫板，增大支撑面积以提升稳定性。对悬挑结构等关键部位，增设斜撑与剪刀撑形成立体加固体系，增强空间刚度和稳定性，提高抗侧向力能力，防止结构变形失稳。

2.3 拆模技术规范

2.3.1 拆模条件审查

拆模前需严格审查条件。核查同条件养护试块强度报告，确保混凝土强度达设计等级，保证拆模后结构承载能力。

2.3.2 分级拆除流程

拆除严格执行 “先支后拆、后支先拆” 原则，按顶板→悬臂结构→主梁→次梁顺序逐级解体。对锈蚀节点，用润滑油浸润后拆除，严禁暴力拆除以防损坏构件。

2.3.3 现场安全管控

拆除现场设置明显立体警戒区域，禁止无关人员进入。拆卸构件及时转运至指定堆放区，避免堆积影响安全与秩序。可周转材料及时清洁养护、防锈处

理以延长寿命，确保再次使用质量。

3、关键技术控制维度

3.1 设计审查机制

为确保设计方案安全合理，实行双审核制度。

3.2 质量安全协同

构建 PDCA 循环体系，实现质量与安全协同管理。方案编制阶段预设应急预案，制定各类安全质量问题的应对措施。每完成一个阶段性高度施工，组织建设、监理、施工、设计单位四方验收。

3.3 人员能力建设

实施分级培训机制，提升施工人员专业能力与安全意识。总负责人需有大型项目管理经验， 有效组织协调施工。安全监督员需持资格证书，具备专业知识技能，能及时发现纠正安全隐患。操作人员经严格特种作业培训并通过实操考核方可上岗。

4、工程实践与效能验证

4.1 项目概况

以某大型体育中心项目为例，其建筑规模大、结构复杂，多个区域需采用高支模施工。项目团队应用先进技术和管理方法，全面优化高支模施工，以保障安全与质量。

4.2 技术优化措施

在钢管架体搭设方案上，团队通过详细分析结构受力，采用新型布置形式，优化钢管间距和连接方式。此举既提高承载能力，又降低钢材消耗，在保障安全的同时提升经济效益。

施工中在关键部位安装传感器，实时监测支撑体系的应力、应变和位移，数据实时传输至监控中心，异常时立即预警，便于及时处理，有效保障施工安全。

4.3 实施效果

系列技术优化措施成效显著。工程验收时质量合格率超行业平均水平，高支模施工质量获各方认可。优化后的钢管架体方案大幅降低钢材消耗，节约成本。智能监测系统将结构变形控制在安全阈值内，避免安全事故，保障工程顺利进行。该项目成功实践验证了技术创新对工程效能的提升作用，为同类工程提供了宝贵经验。

高支模技术作为解决现代建筑空间矛盾的核心手段，在土建工程中至关重要。研究表明，建立涵盖材料控制、设计优化、人员培训、智能监控的四维管理体系，可有效管控施工风险，保障安全与质量。

未来研究应聚焦三方面：一是拓展新型轻量化模板材料应用，研发轻便、高强度、环保材料，降低劳动强度，提高效率；二是推进基于物联网的应力预警平台建设，实现实时远程监测预警，提升安全管控水平；三是研发模块化快拆装置并标准化，缩短工期，降低成本。不断推动技术与管理模式创新，才能实现大跨度空间结构安全与经济的统一，促进建筑行业持续健康发展。

参考文献

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