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建筑工程高支模施工技术及应用

2018-05-21党育

世界家苑 2018年4期
关键词:高支模建筑工程

摘 要:高支撑模板高度大于或等于8m,支撑难度较高,容易发生模板坍塌和高空坠落事故,必须把握好高支模施工技术在建筑工程中的应用。本文将结合某建筑工程案例,对高支模施工技术及其在工程中的具体应用进行研究,首先介绍了工程概况及施工要求,并对高支模施工特点进行分析,在此基础上,研究高支模施工前期准备工作、工艺流程和检查验收程序等。

关键词:建筑工程;高支模;施工技术应用

前言:在现代建筑工程中,由于工程体量大、造型结构复杂,在施工过程中经常会应用到高支模施工技术。高支模施工技术的特点决定其具有较高的施工风险,如果不能做到对技术的合理应用,可能会影响工程施工的正常进行,甚至引发安全事故。因此,有必要对高支模施工技术进行研究,掌握技术要点和工程应用策略,确保每个施工环节的技术质量符合要求。

一、工程概况及施工要求

(一)工程概况

桂林袭汇博物馆的承建单位是广西建工集团第四建筑有限责任公司,施工地点位于桂林灵川,总建筑面积为33086.54㎡,采用框架结构。建筑总高度为64m,包含架空层共计8层,其中1~6层为中庭,7~8层为国际拍卖大厅。建筑一层的混凝土强度等级为C50,二层和三层为C45,四层和五层为C40,六到八层为C30,梁板砼强度也为C30。高大模板施工部位主要集中在博物馆二层,最大高度为中庭板结构的31.45m,施工难度较大。模板支撑体系的选择主要根据《建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范》中的规定,将高度达到8m和结构跨度达到18m的模板定义为高大模板和高大作业平台。则该工程二层局部楼面、六层中庭、景观外廊、八层拍卖厅和屋顶夹层的支撑体系均属于高大模板支撑工程,要满足相关构造要求。

(二)施工要求

根据相关标准规范,工程高大模板施工应满足以下几点要求:(1)在每根立杆的地步要设置底座或硬杂木垫板,规格为200×50;(2)设置脚手架时,必须设计纵横扫地杆,纵杆采用直角扣件固定在与底座上皮距离小于等于200mm的立杆上,横杆应固定在紧靠纵杆下方的立杆上;(3)各层接头要采用对接扣件进行连接,且搭接长度和接头间隔距离等要符合要求;(4)支架立杆要控制好垂直度,2m高度允许偏差为15mm;(5)立杆根部可调底座的伸出长度不能超过300mm,顶托的伸出长度不能超过200mm;(6)剪刀撑斜杆接长采用搭接形式,采用旋转扣件固定在立杆或横向水平杆伸出端上;(7)可调托撑螺杆的外径应大于等于36mm,直径和螺距设计要符合相关标准规定,且与支托焊接牢固,控制焊缝高度在6mm以上,螺母厚度不能小于30mm,全长不能小于5扣;(8)可调托撑的受压承载力不能低于40KN,其支托板的厚度要大于等于5mm[1]。

二、高支模施工技术要点

在上述工程项目中,属于高大模板范畴内的施工部位比较多,尤其以二层中庭为代表,支模最大高度超过了30米,且集中线荷载较大,中庭板底的井字梁截面为500×2200,支撑在二层楼板上,对楼板负荷的要求很高。针对上述特点,施工过程主要做好以下准备:(1)严格按计算书布置钢管纵、横立杆的间距和水平拉结杆的步距;(2)按《建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范》(DB45/T 618-2009)的要求做好构造要求,特别强调两点,一是30米高空顶部危险区域加密水平剪刀撑措施,高度大于10m,封顶杆位置设一道,往下再设两道,间距为h(步距),即支架顶部设三道加密的水平剪刀撑。二是在危险区域范围内沿柱高,每步水平杆均抱柱;在危险区域范围外沿柱高,每楼层至少设一道,楼层高于4米的,按每≤4米设一道;(3)因为支设在二层楼板上,所以在二层楼板支模时对立杆的布置就要求同高大模板匹配,特别是井字大梁模板支撑立杆对应的位置。在高大模板支撑体系未拆除前,对位一层模板支撑不能拆除;(4)混凝土浇捣采用两台天泵同时有四周向中间位置对称浇筑[2]。

三、高支模施工技术在建筑工程中的具体应用

(一)施工前准备

在高支模施工前,要完成模板组拼工作,严格按照配板图尺寸将模板拼装成整体,并逐块检查其背楞,确保模板组拼符合设计要求。在模板基准定位时,首先要引测建筑边柱或墙轴线,以该轴线为基准,引出其他轴线,根据轴线和施工图,采用墨线弹出模板内线、边线和外侧控制线,做到4线到位,为模板安装和矫正提供方便。完成立面的钢筋绑扎后,要在每层钢筋上部放出标高,在立面拆模时,还要放出控制轴线和标高。在标高测量工作中,要采用水準仪对水平标高进行实际测量,并引测到模板安装位置。在施工前做好材料检查,出现破损的面板不能投入使用[3]。

(二)高支模模板计算书

根据相关技术规范,编制高支模模板计算书,主要计算参数包括钢管强度、折减系数、模板支架搭设高度、立杆纵距与横距、立杆步距、面板厚度、剪切强度、抗弯强度、弹性模量、内龙骨木方尺寸、间距、木方剪切强度、抗弯强度和弹性模量、梁顶托钢管尺寸、模板自重、混凝土钢筋自重、振捣混凝土荷载标准值、施工均布荷载标准值和扣件计算折减系数等。荷载组合分项系数的确定过程如下:(1)可变荷载效应控制组合S=1.2×(25.10×0.12+0.20)+1.40×2.50=7.354kN/m2;(2)永久荷载效应控制组合S=1.35×25.10×0.12+0.7×1.40×2.50=6.516kN/m2。

下面给出几个主要的高支模模板计算书:(1)面板计算书,面板属于受弯结构,要对其抗弯强度和刚度进行验算,按三跨连续梁对模板面板进行计算,结构重要系数为0.9,静荷载标准值q1=0.9×(25.100×0.120×1.000+0.200×1.000)=2.891kN/m2,活荷载标准值q2=0.9×(0.000+2.500)×1.000=2.250kN/m2。截面惯性矩I=48.60cm4,截面抵抗矩W=54.00cm3;(2)抗弯强度计算书,采用公式f=M/W<[f]进行计算,其中f是面板抗弯强度计算值,M是面板最大弯矩,W是面板净截面抵抗矩,[f]是面板抗弯强度设计值,其值为15.00N/mm2,采用公式M=0.100ql2计算M值,其中q为荷载设计值,计算出的M值为0.941kN·m。则f的计算值为0.766N/mm2,经过验算f<[f]符合规定要求;(3)抗剪计算书,采用T=3Q/2bh<[T]进行计算,其中Q为最大剪力,其计算值为0.993kN,T为截面抗剪强度计算值,其值为0.83N/mm2,[T]截面抗剪强度设计值,其值为1.40N/mm2,经过面板抗剪强度验算,T<[T],符合规定要求;(4)挠度计算,采用公式v=0.667ql4/100EI<[v]=1/250进行计算,其中v是面板最大挠度的计算值,其值为0.026mm,面板最大挠度计算值小于250.0/250,符合规定要求。

(三)高支模工艺流程

在梁、板高支模支设施工中,首先要彈出梁轴线和水平线,并对其进行复核。然后进行梁板支架搭设,安装梁底卡具。完成后进行梁底模板的安装,在梁底起拱,绑扎好钢筋,先安装一侧的梁模板,在安装另一侧的梁模板。然后安装对拉螺栓,并复核梁模板的位置和尺寸。确认无误后与相邻模板进行连接固定,最好拼装板底模板。在施工过程中,梁、板的跨度达到4m后,模板必须起拱,在背楞上起拱,高度为全跨长度的2/1000。在模板拆除过程中,首先要拆除支架部分的水平拉杆和剪刀撑,然后拆除侧模板。通过下调楼板支柱,使模板下降,采用分段分片的施工方法,逐个拆除楼板模板。然后进行木龙骨和支柱模板的拆除,最后进行梁底模板和支撑系统的拆除。

在拆除过程中,要控制好施工方法,避免出现危险事故。应按照上述施工顺序,先拆除支架部分的水平拉杆与剪刀撑,为后续施工作业提供方便,然后拆除梁侧模板的水平钢管和斜支撑,轻轻撬动梁侧模板,使其与砼表面相脱离。下调楼板支柱时,要轻撬模板下龙骨,使其与模板分离。可以采用木锤进行轻轻敲击,拆下第一块后,逐块、逐段的进行拆除。在施工作业过程中严谨猛击、乱撬,或使用钢棍、铁锤等工具。模板拆除后,要由人工拖放在地面上,不能从高空抛掷。梁底模板的拆除方法与楼模板基本一致,但如果跨度较大,要从跨中部委开始下调支柱,然后向两端进行,在模板支柱拆除施工时,也要按照从中间向两端的顺序进行。

(四)施工检查验收

高支模施工检查验收主要包括材料质量检查和模板检查验收两大部分。在材料质量检查过程中,钢材的技术性能要符合《碳素结构钢》(GB700)的技术要求,胶合板性能要满足《混凝土模板用胶合板》(ZBB70006)的质量要求,木枋质量也要符合相关质量标准要求。在模板施工中使用的支架钢管要符合《直缝电焊钢管》、《低压流体输送用焊接钢管》和《碳素钢结构》等相关标准规定。且支架钢管尺寸、表面质量要符合相关标准要求,单根钢管最大质量不能超过25kg,应采用Φ48×3.0型钢管。

在模板检查验收过程中,要严格控制预拼模板的精度。轴线位移的基础偏差要控制在5mm以内,梁、柱、墙的偏差要控制在3mm以内。标高的允许变差为±3mm,基础截面内部尺寸的偏差要控制在±5以内,梁、柱、板的截面内部尺寸偏差要控制在±2以内。每层高垂直度的允许偏差为3mm,相邻板表面的高低差要控制在2mm以内,表面平整度的允许偏差为2mm。此外,还要控制好阴阳角、预埋件、预留孔洞和门窗洞口的偏差[4]。

(五)混凝土浇筑振捣措施

高支模模板的混凝土浇筑路线应按照先框架柱、后绑扎梁板钢筋的顺序进行,提高支撑系统稳定性。在浇筑和振捣过程中,应采取先梁后板原则,一次浇筑高度不能超过500mm,从两端对称向跨中进行浇筑。浇筑时不能集中某点部委,防止局部超荷载。在分层浇筑过程中,要在下层混凝土初凝前完成上层混凝土振捣施工,避免产生冷缝。振捣时振捣棒应下插5cm,并采取快插慢拔的原则进行施工,且振捣时间不能过长。此外应注意在砼浇筑过程中,不能讲泵管固定在模板支撑结构上,泵管出口与浇筑工作面的距离要控制在20cm以内,降低砼浇筑过程对支撑结构产生的冲击。应对实际施工过程中的荷载进行严格控制,严谨超出设计荷载,如果出现超过最大设计荷载的情况,要制定相应的控制措施,防止出现坍塌事故。施工过程使用的钢筋材料等不能堆放在支架上,应安排专人在施工过程中检查支架和支撑情况,及时发现下沉、变形等问题。

结束语:综上所述,高支模施工难度较高,施工技术较为复杂,通过对其施工技术要点以及在工程中的实际运用进行分析,可以为相似工程提供借鉴。通过做好施工技术参数设计和控制,合理安排施工流程,并在施工过程中进行严格的监督检查,可以最大限度的确保施工安全性,帮助施工单位顺利完成建设任务。

参考文献

[1]田小娟.建筑工程高支模施工技术探讨——以某钢筋混凝土框架结构的施工为例[J].四川水泥,2017(12):143-144.

[2]陈民.建筑工程高大支模施工技术研究[J].江西建材,2017(16):99+105.

[3]王泽林.房建土建工程中的高支模施工技术分析[J].工程技术研究,2017(06):55-56.

[4]唐亮.建筑工程高支模施工技术要点探讨[J].住宅与房地产,2016(36):162.

作者简介

党育(1969.10—),男,汉族;籍贯:广西桂林,工作单位:广西建工集团第四建筑工程有限责任公司,职称:工程师。

(作者单位:广西建工集团第四建筑工程有限责任公司)

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