高支模施工工艺在建筑工程中的应用探析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

朱洁

山西二建集团有限公司 山西 太原 030006

摘要

现如今,建筑行业在经济带动下迎来了发展的春天,由于建筑功能的需要,形成类似酒店大堂、门厅等宽度和高度都较大的建筑空间。采用现浇钢筋混凝土结构体系需要模板及支架承受施工机械、施工人员以及新浇筑混凝土的自重等施工荷载,经常会遇到由于高大模板体(高支模)体系强度不足和变形过大等原因造成的安全事故。据统计,在工程施工作业期间,因材料问题、施工使用等原因引起的高支模失稳、倒塌,造成现场施工作业人员群死群伤的重大安全事故时有发生,导致在建工程施工工期延误,施工企业也难以承受因重大安全事故而引起的经济损失。近年来,随着建筑施工周期缩短,工程进度与施工安全、施工质量之间的矛盾愈发明显,尤其是施工过程中高支模的安全性愈发受到政府和社会各方面的重视。


关键词

高支模;施工技术;建筑工程

正文

引言

在社会不断发展的大背景下,房地产行业发展迅猛,房屋建筑工程数量越来越多,规模越来越大,在施工过程中对于施工技术的要求逐渐地提升,很多科学技术被广泛地应用到了建筑施工中来,对于房屋建筑工程项目质量的提升具有很大的帮助作用,其中高支模施工技术的应用就是非常明显的例子。该项施工技术工艺复杂,涉及的内容比较广泛,在具体的应用中遇到的难题也很多,所以强化高支模施工技术的应用,对确保房屋建筑工程的顺利实施将具有极大的推动作用。

1概述

1.1高支模施工技术基本情况概述

高支模施工技术被人们广泛应用到大跨度、高层房屋建筑施工中,依托高支模施工技术的先进性、合理性,将其应用到建筑工程施工中能够在保障工程施工质量的同时缩短工程施工工期,确保建筑工程施工能够满足整个工程建设标准。建筑工程中运用高支模施工技术的意义具体表现如下:第一,利用高支模施工技术形式能够增强房屋建筑工程的稳定性,提高房屋建筑的整体荷载能力,满足大众对建筑外观和建筑性能的要求;第二,利用高支模施工技术施工会使得整个工程的施工符合环保要求,合理把控材料、设备的损耗。从实际应用情况来看,高支模施工技术时常被应用到高层房屋中,是在较高作业面搭设支撑模板的一种施工方式,其作用是提高房屋建筑工程结构的稳定性。在建筑工程施工中引入高支模施工技术不仅能够保障整个工程的施工质量,而且还能够为建筑工程的安全施工保驾护航。高支模施工主要是指高度在4.5m以上的模板与支撑体系的施工。高支模施工技术在建筑工程施工中所彰显出的特点具体表现在以下几个方面:第一,施工难度大。高支模施工需要在一定高度模板和支撑体系上完成作业,施工技术的应用受到一定的限制。由于施工环境的特殊,高支模施工技术在使用的时候也会遇到一定阻碍,对施工技术人员本身的能力有一定的考验。若相关管理人员没能做好安全控制工作,容易造成严重的事故,在应用高支模施工技术时,水平方向混凝土模板要保持在8m以上的支撑高度,横向跨度要超过18m,在垂直方向搭建独立的支撑高度需要超过6m,施工项目设计人员经过对模板的科学测算与设计,组织施工人员进行安装工作,保证此项施工技术能够得以广泛应用,对我国建筑行业发展起到积极推动作用。第二,危险性高。高支模施工技术需要在一定高度的建筑上完成操作,在施工作业的过程中会面临一定的危险。此项施工技术属于高空作业内容,要求施工人员的技术水平与专业能力达到一定的标准,管理人员要对施工环节进行全面细致审核,在达到规定标准后才能进行施工作业。第三,拆除难度大。建筑工程主体结构施工完成后需要拆除高支模,在此之后,为了能够保障高支模的循环使用,需要应用先进的技术手段来辅助完成拆除,在技术条件不允许的情况下,高支模模板拆除难度也会被加大。

1.2采用高支模施工技术的意义

随着我国城市化的发展,对建设项目的需求越来越大。城市人口的增长和人均土地面积的逐步减少,使得在经济发展过程中需要更多的建筑空间来满足商业和办公需求,从而导致城市高层建筑的数量逐渐增多。高层建筑的出现,不仅解决了人们的现实生活问题,而且也反映了城市的形象和施工技术水平。与此同时,大量高层高、大跨度、复杂的高层建筑施工也向建筑行业提出了新的挑战,在90年代初我国先后引进了承插式、碗扣式等多种形式的脚手架。随着高度越来越高,跨度越来越大,技术也在不断发展。高支模板的材料成本可以大大降低,使施工工作得到有效的控制。然而,从高支模板施工技术来看,只有整体结构和建筑物高度才能达到使用的标准和要求,才能加以利用。例如建筑物高度、其他建筑物间距、模板承载能力等指标,通过制定有效的计划以及更完整合理的高支撑模板方案,可提高施工过程的安全性,提高建筑项目的质量和效率。然而,高模板技术难度较大,因此也存在一定的安全风险。

1.3高支模系统

在高支模施工技术的应用中需要构建起高支模系统,并利用该系统保证整个施工过程的稳定进行,具体可以分为以下几个方面:第一,立杆。①在设置过程中关于横向的主梁模板起高支撑要位于梁底的底部,并设置三根承重力非常强的立杆,在跨度方面要按照1米的间隔方式进行设置。②在主梁之间立杆的距离要控制在相应的距离范围之内,保证数据不出现偏差的情况。③关于立杆其横向之间的间隔距离也需要控制在一米的范围之内。④在立杆的底部要设置厚度大概为5cm的垫木,并要在垫木之下将土方回填工作做好,并进行夯实处理。⑤在立杆的顶部需要安装可以调试的支托,螺杆必须要从钢管的顶端伸出去,其长度大概控制在20cm左右,螺杆的外径以及立杆的内径之间缝隙的控制应该保持在0.3cm左右,并严格地保证在安装过程中同心。第二,剪力撑。①在支架架体的外侧立柱周围必须要从上到下地安装上分布式的剪力支撑,并保证剪力支撑之间的距离在4米左右。②在支架架体中间也应该按照4米的间距对其进行剪力撑的设置,设置时应该按照从上到下的方式实施,使之形成连续性的体系。③杆件的底部需要和地面之间顶紧,并保证两个夹角之间的角度在45°。④在剪力撑的底部、立杆和扫地杆之间要设置剪力撑。第三,水平杆。在水平杆的设置中,步距应该取值1.4米,立柱的底部垫层和扫地杆之间的距离不可以超过20cm。由于房屋建筑工程层数高,并且规模比较大,所以在水平杆的端部需要采取相应地措施,与建筑顶紧。第四,搭设方面的要求。①在支撑架的搭建过程中相关尺寸以及规范必须要严格地按照要求进行,并保证接头之处要错开半米左右,在同步同跨之内不可以出现两个接头。②在立杆的垂直方向之内其偏差与横杆之间的水平方向之上,偏差要保证在合理的范围之内,严格按照相关要求去执行。③在支撑架的搭建过程中,钢管和扣件之间的质量需要严格地按照相关要求执行,并且保证扣件拧紧程度在合理的范围之内,特别是钢管要在使用之前做好检查,避免使用生锈或者变形的钢管。第五,具体的使用要求。①在施工过程中支撑架的受力情况必须要保持均衡性,严格地按照从中间到两边的顺序进行现浇现筑。②在施工中还需要对支架推放问题进行严格地管控,必须要严格地按照最大范围实施,针对于钢筋的重量要按照规定范围内的要求对支架的表面进行集中性的堆放。③在混凝土的浇筑过程中,必须要安排专门的工作人员进行支撑,并对实际支撑情况进行检查,如果发生变形、松动或者沉降等类型的问题,要及时地解决。

2高支模施工工艺在建筑工程中的应用探析

2.1准备阶段的工作

当建筑工程高大模板施工技术在具体使用之前,要切实的做好相关的准备工作,准备阶段内容主要包括原材料的准备、施工人员的准备、专业技术的准备等等,其中材料准备阶段主要指的就是准备满足高大模板施工要求的辅助材料以及专业的工具,为高大模板在建筑过程中的有序运用打下良好的基础;施工人员准备阶段,就是选择综合素质高、工作能力强的工作人员参与到工程的建设过程当中去,并且对其进行科学、合理的安排与分配,让每一位工作人员都能够有序地完成模板的安装以及拆除等各项工作。不仅如此,还要安排专业的工作人员负责安保方面的工作,为施工能够顺利开展保驾护航;此项技术准备阶段的主要内容是最为关键的,主要就是对高大模板施工技术的使用做出合理的规划以及设计,尤其需要对设计部分进行反复检查以及深入的分析,并对建筑过程当中极有可能会出现的问题制定预防措施以及应急预案,总而言之,无论是材料准备,还是施工人员以及技术准备阶段,都对高大模板施工技术的应用有着至关重要的作用,相关工作人员千万不要有敷衍、马虎的工作心理与态度,保证每一个阶段都准备完善,只有这样,才能够将高大模板施工技术在建筑工程当中的作用和价值全部发挥出来。

2.2架体基础处理

在混凝土结构施工过程中,高支模因基础沉降、超堆超载等原因造成架体立杆自身变形过大,进而诱发高支模支撑架构件失效,甚至发生高支模局部坍塌或整体失稳的情况时有发生。通常情况下,高支模架体搭设时可分别将底层土体和已浇注混凝土楼板作为承载的基础。考虑到施工现场施工条件的复杂性,在高支模搭设前,需要核验架体基础的承载力是否满足设计需求。当架体基础承载力不满足设计要求时,视情况可分别对基土和楼板进行相应的加固处理,架体基础设置在基土上时,视现场实际情况,可分别或者综合采用换填、浇注素混凝土垫层、打桩等加固方式;架体基础设置在楼板上时,可采用上下楼层连续支撑、楼面钢梁转换等加固方式。需要注意的是,架体立柱底应加设满足设计要求的垫板,垫板应放置在基础或楼板上。在施工使用期间,为确保高支模架体整体稳定性,其基础应采取相应的排水措施,以防止架体基础被水浸泡而降低其承载力。

2.3支架安装

一般情况下,在高支模结构施工过程中,需要做好钢筋绑扎质量控制工作,绑扎质量直接关系到整体结构的施工质量。由于房屋建筑项目施工作业面积比较大,往往需要应用大体积钢筋,在进行绑扎过程中,可能因空间不足而影响绑扎。因此,应该按照实际需要,对钢筋尺寸进行合理设计和确定,保证钢筋绑扎顺利开展。结合房屋建筑项目施工现场实际情况,严格按照高支模施工要求,搭建支架平台,保证施工顺利进行。安装支架前,对地面情况进行分析,如果地面平整度不满足施工要求,应及时进行找平处理。同时,观察地基情况,保证地基具备良好的承载力。在此基础上,对支架安装位置、高度等指标进行确定,做好校对和调直。如果施工工作量比较大,做好施工现场人员安排。

2.4施工前材料与设备准备工作

搭设脚手架的钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793中规定的普通钢管,其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235A钢的规定,每根钢管的最大质量不应大于25kg。新用的钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道,钢管要有产品质量合格证、质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》GB/T228的有关规定,质量和钢管外径、壁厚、端面等的偏差应分别符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011的有关规定,必须涂有防锈漆。旧钢管表面锈蚀深度和钢管的弯曲变形应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011的有关规定。对锈蚀钢管应进行检查,检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取3根,在每根锈蚀严重部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用。钢管上严禁打孔。扣件为可锻铸造扣件,其材质应符合建设部《钢管脚手扣件标准》GB15831的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,扣件不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴合面应平整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧扭力矩达65N•m时不得破坏。旧扣件在使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。新、旧扣件均应进行防锈处理。

2.5墙模板的施工

在房屋建筑工程中墙模板是主要的围护结构,所以在梁模板的施工中对于墙模板的现浇现筑尤为重要,主要的工作流程如下:①要对墙体之上的杂质清除干净,将墙模板和边线弹出来,对轴线进行标注,之后将墙模板之间的缝隙拼接好,采取砂浆将其找平。②在模板安装之前要严格地按照预埋件和门窗要求,根据墙体的厚度进行钢筋的焊接。在具体的安装过程中要严格地按照施工顺序进行墙体外侧到内侧安装,以此来保证墙体的垂直程度、外观和尺寸以及相关的形状等。在模板一侧安装之后要做好螺栓的提升,之后将其固定在另一边的模板之上。之后要将所有的墙模板安装之后对其中存在的缝隙问题进行检查,做好填补,尤其是要发现墙板之间存在的缺陷问题,对于漏浆和漏水问题解决掉,做好及时的修补和修复。③在墙模板安装之后要从多个方面做好检查和核实,尤其是隐蔽性的工程要严格检查,比如零部件工程、接缝是否严密以及螺栓有无松动等问题。

2.6在顶板模板当中的应用

在建筑工程的顶板模板当中,也可以经常看到高大模板施工技术的身影,此项技术在具体应用过程当中,主要体现在利用高大模板完成建筑物顶板固定工作方面,为后期的建筑施工打下了坚实的基础。在使用高大模板施工技术的过程当中,还需对其质量、尺寸要求进行严格控制,防止出现漏缝问题,对后期的工作带来制约和影响,如果因为特殊的情况,无法找到符合相关要求的高大模板,也可以用普通的模板来进行替代,保证选择出来的模板质量和尺寸能够符合施工要求即可,将其加入到具体使用过程中。此外,将高大模板施工技术运用到顶板模板当中,还需对高大模板的固定进行深入的分析,虽然固定方法极多,许多方法在使用的过程当中,都能够体现出很好的效果,但是工作人员在固定高大模板时,还要特别注意,将螺丝钉固定在与高大模板边缘位置十分相近的地方,这样做可以为下一步的操作打下基础,并且为后期的模板拆除工作提供方便。

2.7混凝土浇捣

为了提升高大模板施工的效果,全面保障质量,施工人员还要重视完成好混凝土浇捣工作。在浇捣前,技术人员要明确自身岗位,召集好操作人员,实现高效监测模板,而且还要科学制定工程方案。仔细核查扣件连接情况,一并核查钢管,防止产生变形现象。针对部分钢筋等工程材料,还要求填入清单。作业之前,要求仔细检测混凝土情况,保证它们的配合比报告统一。不仅如此,在混凝土正式进场前,还要求强化实地测量,坍落度只有契合规范,其测量工作方可保证合格,浇筑工作方可进行。混凝土梁的施工要求从跨中向两侧对称予以分层浇筑,各层厚度不允许超出400 mm。混凝土板的施工要求采取从中端向两端对称扩展的方式,在实际浇筑期间,保证混凝土对称浇筑,防止对支撑架体产生水平动向的荷载。最后,整个工程要有专人进行监测,尤其是要增强对支撑系统地变形监测。只有全面保证竖向强度可靠,约束端方可达成目标。

2.8柱模板安装施工

在模板安装的过程中,首先必须对内部的各种杂物进行彻底清理,再按照施工要求保证将模板材料进行直接起吊,并有效做好连接加固工作,对其中的关键性加固构件进行拧紧处理。在第一批模板安装施工当中,需要在正式安装使用之前,有效设置临时性加固部分,同时要做好基础位置的支撑处理,然后再进行第二批模板安装施工。在安装绳孔时需要对模板之间的缝隙大小进行有效控制,进一步保证模板材料相互之间搭接的紧密性,在锚固点安装工作过程中,通常情况下使用的是连接螺栓,对其进行加固处理以有效保证模板安装施工质量和稳定性。最后,在完成固定工作之后需要进一步检查模板基础面位置是否完全平整,检查模板的对角线垂直程度以及界面位置等相关细节问题,要有效做好各环节的质量检查工作,如果发现问题必须及时进行调整,避免和项目工程施工方案之间存在矛盾。

2.9高支模体系验收

高支模体系作为施工的重点及难点,对施工的安全及质量有着重要的影响,由于其面对的是高度高、跨度大、施工载荷大、梁板断面尺寸大,如果支撑体系出现问题,极易发生事故,所以必须对支撑体系进行系统验收,以达到施工方案要求后方可进入下一道工序。支撑体系的水平纵横杆严格按照方案设计的间距进行布设,扫地杆距地面高度200mm,沿纵横两个方向布置,严禁间隔布置。立杆下部的基础是否稳固,每个立杆下垫厚度不小于50mm的木枋垫板。纵向及横向均设置垂直剪刀撑,间距不大于6m,同时在主梁的两侧支撑立杆垂直面上必须设置不间断的剪刀撑,宽度4~6m并在剪刀撑的顶部、中部、扫地杆设置水平剪刀撑,剪刀撑杆件的底端面加紧,夹角为45~60°。当层高在8~20m时间时,相邻的剪刀撑纵横两个方向上设置之字形斜撑;层高大于20m时,将之字形斜撑全部改为连续剪刀撑。逐一检查扣件螺栓的紧固程度。在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆用的直角扣件,旋转扣件的中心店的相互距离不应大于150mm;水平杆不得采用隔一拉一布置;对接扣件开口应向上或朝内,各杆件端头伸出扣件边长度不应小于100mm。对于钢立柱顶部应当设置可调支托,其承载力不应小于40kN,螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm,立杆自由端长度不大于500mm,安装时应当保证上下同心。紧固螺栓不能自由移动。螺栓应挤出螺母10mm,螺栓端应磨损头枕,确保支架与梁舷与墙的间距不超过300mm,并控制接缝。必须确保搭接方式符合要求,同时固定套件长度应不小于1m,连接件应满足标准要求,为后续施工提供良好的质量,减少安全事故发生。

2.10高支模施工技术在模板拆除阶段的应用

高支模拆除也是一项工作量大的操作,为了能够保障拆除不影响建筑工程施工质量,需要在完成建筑工程主体施工后,并向负责人确定完工后才能够进行。高支模的拆除需要严格遵循施工方案,并结合施工现场实际情况来实施现场安全管理,避免出现随意拆除的行为,要以科学合理的方式拆除支撑模板。第一,在拆除前需要做好各项准备工作。在拆除整个模板系统前,需要对模板与混凝土的强度进行验收,在出具相关的强度报告后,达到标准条件才能进行拆除操作。第二,在拆除作业时要重视拆除顺序,在进行拆除操作时,要清晰了解非承重模板以及后建的支架,要先对这部分内容进行拆除,最后拆除掉承重模板与先建设的支架。在具体操作时,要划分好拆除区域,有序作业。要应用科学合理的拆除方式。在整个模板支撑系统拆除作业时,不但要遵循自上而下的拆除原则,还要避免上下同时进行拆除操作,要保证拆除作业的安全性,还要在进行拆除操作时先对倾斜顶杆进行拆除,然后再拆除掉模板的主架。在进行整体拆除作业时,将整个模板按照顺序拆除,要最后拆掉模底,避免在拆除时对两旁的构件造成影响,要保证周围构建的稳定性。可以应用信息技术对拆除作业进行实时监测,确保拆除工作的稳定性。在拆除高支模的时候,施工人员要遵循从上到下的施工顺序,并在正式拆除之前清理拆除范围,并做好安全围闭处理,在必要的位置上设置安全提示牌,强化安全防护。在高支模拆除后,操作人员还需要妥善保管各个物件,分类管理,对影响高支模拆除的模板质量、构件质量实施检查,在发现质量问题后及时更换零部件,并做好对应的登记。另外,要将拆除掉的材料安全缓慢的运到地面,禁止高空抛掷,针对运送到地面的材料,要随时进行拆除与运输,避免材料堆积影响正常施工作业,禁止夜间进行拆除工作。

3高支模施工技术应用强化对策

3.1提升操作规范性

高支模工艺涉及用料、设备、用工等质量管理工作。其中,加强施工材料的质量控制是关键。对此,施工单位需规范采购行为,选择口碑较好、资质较高的供应商进行合作。对已采购的施工材料,施工单位需严格落实质检工作,确保材料质量、性能、规格等均能满足施工要求,否则应做返厂处理。只有在确认材料质量后,施工单位方可对材料进行分类存储以便后续管理。除施工材料质量外,高支模工艺对操作流程的要求同样严格。因此,安装工人需严格遵循相关规范要求,确保标高、尺寸、平整度等指标满足设计要求。其中,对于结构拼接处,施工人员需使用锁口做加固处理,以免结构出现松垮、裂缝等质量问题。拆除高支模时,施工人员应逐一拆卸配件,并规范放置模板,防止高空坠物。

3.2切实做好验收与检查工作

高大模板施工具有复杂性的特点,工程负责管理工作人员需要将自己的作用全部发挥出来,切实做好每天的例行检查和相关的总结工作,重视事前检查和事后检查,真正做到及时发现问题,及时解决问题,降低问题发生的概率,例如:当技术工作人员在对剪刀撑进行质量检测的过程当中,需要减少活动扣件卡死的次数,降低相关工作人员的劳动强度,降低因为质量问题所导致的施工效率降低等情况。另外,管理工作人员对施工过程当中的每一个环节与步骤都要进行例行检查,这不仅是对自己的工作负责,也是对其他工作人员负责。

3.3强化施工安全的质量控制

高支模施工技术风险性比较高,安全性无法很好地保障,所以想要保证施工的安全和质量,就需要强化施工安全的质量控制。因此,在施工之前要对施工人员做好安全培训,最重要的是规范施工人员的规范性操作。还要制定完善的施工安全管理制度,保证相关工作人员都可以严格地按照施工规范操作实施,强化施工人员的安全意识管理。此外,由于高支模事故风险大,所以施工中需要实施动态化的管理方式,及时反馈,明确监测重点,设置监测点,明确监测事项,保证监测工作可以满足实际观测的要求。

结语

综上所述,高支模施工技术是当前国内建筑行业应用广泛且作用突出的施工工艺之一。施工单位在具体施工过程中,应不断加强质量管理,采取有效措施监测施工过程,以及时发现并解决施工不规范、安全隐患等问题,进而全方位落实高支模施工技术,提高施工效率和工程质量。

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