工程施工中大跨度高支模的技术应用

【摘要】随着生活水平，意识形态的提高，为满足人们大空间、审美的需要，越来越多大跨度、大空间的建筑出现，现今20米以上的大空间建筑越来越多，大跨度高支模在施工过程中，技术难度大、质量要求高、安全控制因素复杂，对社会具有重大的影响。由于大跨度高支模施工难度较大，在施工过程中，施工人员要严格按照施工专项方案的要求进行作业，提前做好技术交底工作；按照安全专项施工定期对安全隐患进行排查卡控，提高安全意识，保障人身财产安全。因此，在建筑工程施工中，提高大跨度高支模施工技术，明确安全卡控因素，建立科学的施工方法，对促进我国建筑业有好又快健康发展具有现实意义。

【关键词】工程施工方法；大跨度高支模；安全卡控

1、工程概况

1.1工程概述

贵阳某大剧院地上7层，地下4层，抗震设防烈度为6度，建筑结构安全等级为一级，结构层高5.0m～6.0m。地上楼层楼板厚度120mm；最大柱截面800×2450mm，柱最大高度10m；最大梁截面700×2400mm。其中局部存在模板支架搭设高度为45.25m，搭设跨度存在大于18m，集中线荷载存在大于20kN/m的情况，模板支撑架的危险等级为Ⅰ级，危险等级系数为1.1。

图1 大剧院效果图

1.2 高支模范围

根据本工程结构高支模所在区域为：

①可升降主舞台区：2b-4轴～2a-6轴交2b-E轴～2b-H轴所成区域，从-2层（-13.2m标高）搭设至7层（32.05m标高），模板支架高度45.25m，跨度大于22m。

②侧舞台区：从1层底板（-0.05m标高）搭设至3层顶板（16.75m标高），模板支架高度16.8m，跨度大于25m。

③舞台非升降台区、看台区域、共享大厅：从1层（-0.05m标高）搭设至7层（32.05m标高），模板支架高度32.1m；看台前乐池区域从负1层（-7.05m标高）搭设至7层（32.05m标高），模板支架高度39.1m。

④多功能厅：从负1层底板（-7.05m标高）搭设至3层顶板（15.55m标高），模板支架高度22.6m。

⑤其它15.3米以上区域：除上述区域外剩余演奏厅的5、6层楼板板洞区域，从4层底板（16.75m）搭设至7层顶板（32.05m），模板支架最大高度为15.3m。

2、 工程重难点

（1）本工程占地面积、空间、跨度和自重都很大。在施工中模板支撑的脚手架搭设跨度大、高度高，而且当上部混凝土结构自身强度尚未形成时，支撑架同时还要承担混凝土结构施工时的施工荷载，脚手架支撑体系设计选择和操作难度大。

（2）高支模排架搭设高度和跨度大，且结构梁大部分为异型，给模板排架的布局和施工带来了一定难度。

图2 剧院楼顶平面图

（3）45.25高的混凝土剪力墙、柱垂直度、平整度要求高。

（4）由于支模体系高度及梁截面较大，考虑快速、经济、实用、安全。所以模板支撑体系采用承插型盘扣式钢管支架与扣件式钢管组合架，采用工字钢作为转换层施工过程中定位控制难度大。

（5）施工过程中工序较复杂，施工工序安排、流水作业要求高，架体安拆安全风险高。

3、总体施工布局

（1）根据结施图梁板钢筋混凝土荷载计算确定模板支撑体系。

（2）根据高支模区域不同，对基础进行相应处理，完成后按梁的排布进行定位防线，待强度达到设计值后进行架体搭设。

（3）因顶板梁是由主次梁分成的井格梁，主梁均不平行轴网或其他次梁，为满足插型盘扣式钢管支架构件的统一的规格与标准要求，架体整体思路是：以承插型盘扣式钢管搭设“大平台”，“大平台”搭设至第六层底板标高位置，“平台”采用双层工字钢梁作为主次楞，顶层梁板再在“大平台”上重新以普通扣件式钢管搭设支撑体系，工字钢上对于钢管立杆位置焊接抗滑钢筋，将钢筋套入钢管内，主次工字钢接触点采用点焊连接，确保架体整体性。

（4）“大平台”底部立杆间距1200mm×

1200mm均匀布置，主梁因梁截面较大，其平台下承插型盘扣式脚手架立杆间距控制为1200mm×1200mm。因梁为斜梁（不平行轴网），为满足梁下部两侧立杆受力明确（或均匀），板下立杆间距按不超过1200mm×1200mm控制，梁下立杆纵向间距600mm，横向间距1200mm，横向间距中部增设立杆。

4、主要施工技术

4.1 普通扣件式钢管支架搭设方法

4.1.1梁支撑体系

① 梁板模板均采用15mm厚覆面木胶合板，梁底模采用40mm×90mm方木小梁；

② 梁侧模采用40mm×90mm方木作小梁（内龙骨），主梁（外龙骨）采用A48.0mm×3.0mm双钢管；

③ 梁底横向主梁采用A48.0mm×3.0mm双钢管；

④ 立桿采用A48.0mm×3.0mm普通扣件式钢管；

4.1.2楼板支撑体系

① 立杆采用A48.0mm×3.0mm普通扣件式钢管，纵横向间距1200mm；

② 水平杆、水平斜杆、竖向斜杆均采用A48.0mm×3.0mm普通扣件式钢管，标准步距1500mm，顶层水平杆步距1000mm；

③ 楼板模板均采用15mm厚覆面木胶合板，板底主龙骨为A48.0mm×3.0mm普通双钢管，间距同立杆纵横间距，次龙骨采用40mm×90mm方木间距300mm；

④ 立杆顶部采用可调顶托，且丝杆外露长度严禁超过250mm，可调托座插入立杆长度不小于150mm；

⑤ 模板支架可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度不大于500mm。

4.2 承插型盘扣式支架搭设方法

4.2.1放样

根据脚手架布置图与桥梁的相对位置进行放样找点，在各个支点摆设好下调整座，并拉上横杆进行固定， 脚手架布置点放样完毕。

4.2.2搭设原则

根据此工程操作架体的構造，在放样完毕后，依照放样位置，逐层搭设。保证整个架体搭设始终处于稳定安全状态。

4.2.3盘扣式脚手架的组搭步骤

（1）调整座

依脚手架配置图尺寸放样后，将「调整座」排列至定点。

（2）标准基座

将「标准基座」的主架套筒部份朝上套入调整座上方，标准基座下缘需完全置入扳手受力平面的凹槽内。

（3）第一层横杆

将横杆头套入圆盘小孔位置使横杆头前端抵住主架圆管，再以斜楔贯穿小孔敲紧固定。

4.2.4平主架

未加装（连接棒）的主架统称为「平主架」，依下图所示将「平主架」长端插入标准基座的套筒中。以检查孔位置查看平主架是否插至套筒底部。「平主架」仅使用在第一层搭接，第二层 往上均使用「主架」。

4.2.5第二层横杆

如下图位置，依步聚3安装第二层横杆。

4.2.6第一层斜杆

将「斜杆」全部依顺时钟或全部依逆时钟方向组搭，如下图。将「斜杆」套入圆盘大孔位置，使斜杆头前端抵住主架圆管，再以斜楔贯穿大孔敲紧固定。注意！斜杆具有方向性，方向相反即无法搭接。

4.2.7第三层横杆

如下图位置，依步聚3安装第三层横杆。

4.2.8第二层斜杆

如下图所示，依步骤6组搭方式，和第一层相同方向搭接第二层「斜杆」。若第一层为逆时钟方向组装，则第二层以上的斜杆同样需以逆时钟方向组装。

4.2.9主架

「主架」以四方管（连接棒）连接，如下图所示将连接棒插入下层管中即可。若需使用「主架插销」则务必检查圆盘对齐孔是否在同一方向。

4.2.10第四层横杆

依步聚3安装第四层横杆。

横杆需每150cm安装一层，依实际高度组装。若安装于支撑架最上层（即U型调整座下方），不管高度搭接几层，每层间距都不得超过150cm。

4.2.11第三层斜杆

依步骤6组搭方式，和第一层、第二层相同方向搭接第三层「斜杆」。

4.2.12 U型调整座

如下图所示，将「U型调整座」牙管插入主架管中，再以扳手调整至所需高度。

4.3 转换层安装方法

（1）平台顶部纵横方向上设置双层工字钢梁，以满足上部普通扣件式钢管模板支架生根，底层工字钢铺设竹跳板作为操作平台如下图：

（2）工字钢根据梁分布定位放线安装，根据立杆位置焊接抗滑钢筋，防止架体失稳，上下工字钢交界处用点焊链接，增加架体的整体性。

4.4 混凝土浇筑方法

混凝土分两部分施工：先浇筑结构墙、柱下部结构等竖向构件→由东向西退管（下转151页）（上接149页）浇筑梁板。由于模板支架高度达到45.25m，但层高均不大于6m，所以墙柱竖向构件可随各楼层墙柱构件一起浇筑，最后一次浇筑混凝土控制浇筑至梁底。梁板混凝土一次浇筑，不留施工缝。

5、安全卡控要点及措施

（1）安全教育：高大模板支撑系统搭设前，根据专项施工方案和有关规范、标准的要求，对现场管理人员、操作班组、作业人员进行安全技术交底，并履行签字手续。安全技术交底的内容应包括模板支撑工程工艺、工序、作业要点和搭设安全技术要求等内容，并保留记录。

（2）搭设高大模板支撑架体的作业人员必须经过培训，取得建筑施工脚手架特种作业操作资格证书后方可上岗。其他相关施工人员应掌握相应的专业知识和技能，具备高空作业的能力；

（3）进入施工现场的作业人员应严格按规范、专项施工方案和安全技术交底书的要求进行操作，并正确配戴相应的劳动防护用品。必须戴安全帽，系好安全带，并做到高挂低用及系挂牢固。

（4）登高作业时，各种配件应放在工具箱或工具袋中，严禁放在模板或脚手架上，各种工具应系挂在操作人员身上或放在工具袋中，不得吊落。

（5）在支撑架上进行电、气焊接作业时，必须有防火措施和专人看守。

（6）立杆应间隔交叉有同长度的钢管，将相邻立杆的对接接头位于不同高度上，使立杆的薄弱截面错开，以免形成薄弱层面，造成支撑体系失稳；

（7）严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，方木、钢管、钢筋等材料不能在支架上方堆放。

（8）主节点处杆件的安装，各杆件的构造是否符合设计要求，插销是否松动，架子立杆的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求；

（9）混凝土浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况立即停止施工，撤离施工作业人员。

结语：

在建筑工程施工的过程中，应用高支模施工技术进行建筑工程施工时，施工人员应当加强对工程施工技术要点的控制，必须做好专项方案的核算工作，确保工程的施工安全与施工质量。在施工的过程中，一定要严格控制各构件的强度和稳定性，这样才能确保建筑工程的总体质量和安全，达到“安全第一，质量为本”的目标。

参考文献：

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作者简介：

许黔，深圳中铁二局工程有限公司。