超高层综合建筑高大模板施工技术探讨

冯均才

（中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司，四川 成都 611134）

0 引言

超高层综合建筑工程结构复杂，体型庞大，使得传统模板施工技术无法满足要求，高大模板施工技术是超高层建筑发展的基础上，形成一种新型模板施工技术。经过多年的发展和完善，我国现已形成一套相对完善的高大模板施工技术体系。林辉[1]研究了高大模板施工技术在大型公共建筑施工中的应用，他指出在大型公共建筑日益增多的背景下，高大模板施工技术的应用已成为重要环节。高大支模施工技术能够满足超高层综合建筑施工跨度大、功能多样化的要求，而且工期短、自动化程度高，非常契合现代化超高层综合建筑施工的要求。但由于其施工工序比较复杂，任何一个细节把控不当，都会影响最终的施工质量和安全性。因此，为充分发挥出高大模板的优势和作用，就必须立足工程实际情况，从形式的选择、模架支设、模板安装、模板支撑体系施工等施工全过程的角度入手，以保证施工质量。

1 工程概述

中国电建西部科创中心建设项目位于成都市天府新区正兴街道秦皇寺村三、四组，田家寺村四、五组，场地北侧紧邻在建地铁19 号线，贴邻19 号线红莲站。本项目总建筑面积106 492.56m2，地下设4 层地下室（含结构夹层），地上为1 号楼共29 层，其中1 至5 层为商业及酒店、办公配套用房，6 至10 层为酒店，12 至19 层、21 至29 层为办公区（11 层、20 层为避难层），房屋高度129.4m，采用框架-核心筒结构，七度抗震设防，属于一类高层公共建筑。

2 高大模板的特点

所谓高大模板指的是在建筑工程施工中使用高度大、规模大、尺寸大的施工模板，但并非常规模板的加长、加宽，而是具有一定的标准，通常情况下，高大模板支撑系统指的是在建筑工程项目施工中采用的混凝土构件模板支撑高度在8m以上，或者是跨度在18m 以上，又或者是施工总荷载超过15kN/m2的模板支撑系统。从中可以看出，高大模板有一个明确的限制要求，只有超过或者是达到这个水平，才能称之为高大模板。相比于建筑工程施工常用的模板，高大模板具有造价低、工期短、自动化水平高等优势。但有很多人认为，高大模板在施工应用中存在一定的危险性，但也不可否认高大模板会给施工和工程带来很多方便，尤其是在一体化建筑施工中使用高大模板可促使装饰装修变得更加容易和简单。同时仅仅采用高大模板也不能顺利完成建筑工程施工任务，在一些细节方面还需有其他限制要求。这就要求在应用高大模板施工技术时要提前建立起一个高大模板体系，以充分发挥出高大模板的优势，形成一个稳定的支撑体系，提升施工的安全性。

3 高大模板施工技术在超高层综合建筑中的应用要点

3.1 合理选择支模架形式

结合本工程的设计要求以及现场施工条件，在施工中可采用盘扣式钢管架作为本次模板施工的支撑体系，钢管布设间距为900mm×900mm×1 500mm，对一些局部细节和复杂的位置，可采用扣件式钢管脚手架和盘扣式脚手架相互联合的方法形成一个稳定的整体。对梁支模系统而言模板可采用15mm 厚覆膜木质模板，梁侧板和梁底板可选择方木截面45mm×90mm，通过M14 对拉螺栓连接到一起，并用钢管进行加固处理。模板支撑系统采用48mm×3.2mm 盘扣架支撑体系，其截面特征如表1 所示。

表1 盘扣架支撑体系截面特征表

在板支撑体系施工中，模板可采用15mm 厚的覆膜木模板，模板下方布置截面为45mm×90mm 的木方，支撑系统采用48mm×3.2mm 盘扣架支撑体系，盘扣立杆底部需要垫放通常木垫板和钢板底座。

3.2 模架支设

按照施工方案和现场施工条件，提前做好配料准备工作，并通过测量放线的方法确定模架支设高度，当楼板混凝土强度达到2.5MPa 以上时方可进行盘扣施工材料堆放和安装。模架支设做法如下：

（1）板支撑体系立杆搭设间距控制在900mm 左右，并且需要在立杆底部垫上通长木质垫板和钢板底座，立杆的垂直度偏差最大不能超过模架总高度1/300，且不能大于±50mm。

（2）纵向扫地杆之间的距离最大不宜超过300mm，纵向水平杆步距最大不能超过1 500mm，并且相邻两道水平杆之间的距离必须满设。立杆上部的水平杆到顶托顶部的距离不能超过650mm，顶托伸出钢管的最大长度不能超过300mm，水平杆的接头要错开，且间距不低于两跨。

（3）案例工程在高大模板中，为满足施工安全的要求，搭设了高度超过8m 的满堂支架立杆，架体四周立面上布设封闭式剪刀撑，架体每隔5 跨按照从底到顶纵横向布设竖向连续式剪刀撑，沿着高度方向每隔3 个步距布设扣件钢管水平剪刀撑，并保证第一道水平剪刀撑布设在第一道水平杆之上，水平剪刀撑杆件通过搭接的方法连接成一个整体，搭接长度不小于1 000mm，并采用三个旋转扣件牢固连接，0 模架支设俯视图如图1 所示。

图1 模架支设俯视图

高支模施工区域在正式施工建设中，要先浇筑竖向构件，达到设计强度后，在进行高大模板支撑体系和竖向构件的有效连接。

3.3 模板安装技术措施

在进行模板安装前，需要提前进行技术交底和安全交底，以明确高大模板安装施工的要求以及标准，保证模板以及支架具有良好的承载力、刚度、稳定性，以可靠的承受混凝土浇筑重量、侧压力、施工荷载。在进行混凝土现浇结构上层模板和支架安装中，要保证下层楼板具有良好的承载力和稳定性，且上下层支架的立柱要对准对齐，并加铺垫板，模板安装前需要均匀涂刷一层脱模剂，但不能沾污钢筋和混凝土接槎位置，模板接缝要严密，以免在进行混凝土浇筑时发生浆液渗漏问题。若采用了木制模板，在使用前需要浇水润湿，但模板上不能存在积水，模板和混凝土相互接触的位置，要将杂物清理干净，并均匀涂刷一层脱模剂，混凝土正式浇筑前，要将模板内部的杂物清理干净。针对跨度超过4m 的现浇混凝土梁、板，在模板安装时需要适当起拱，固定于模板上的预埋件、预留孔洞要按照测量结果做好预留，并且要安装牢固，其偏差要符合表2中的规定。

表2 模板上预埋件、预留孔洞允许偏差表

为保证模板安装质量，还需要严格控制以下内容：

（1）垂直度控制。在模板安装就位之前，需要对每一块模板线进行复测，确认达到设计要求后方可进行模板安装。模板拼装配合时，要控制模板的垂直度偏差不超过3mm，平整度偏差不超过2mm。

（2）标高控制。每层模板安装前，都需要抄测标高控制点，测量抄出混凝土柱上的500mm 线，再按照层高和模板的厚度，沿着墙体周边弹出顶板模板的底标高线[2]。

（3）变形控制。在混凝土浇筑前，要提前做好分层尺竿，进行分层浇筑，控制每层浇筑高度在500mm 以内，混凝土浇筑后要及时振捣，并保证振捣的密实性和全面性，以免振动不实或者发生过振捣问题，引起模板变形。当模板支立完成后，要及时拉上水平线和竖向通线，以保证混凝土在浇筑中不会发生变形和位移问题。

（4）接缝控制。模板安装接缝必须严密，若受到模板结构或者施工条件的影响，不可避免地存在接缝不严密问题，要用塑料密封条、泡沫胶条等封堵严实。若模板发生的变形量比较大，要及时调整，情况严重时可直接更换。

3.4 模板支撑施工

3.4.1 板模板支撑施工

在进行板模板支撑施工中，立杆搭设间距要控制在900mm左右，纵向和横向扫地杆之间的距离不能超过300mm，纵向横向水平杆之间的步距要控制在1 500mm 以内，立杆上部的水平杆到顶托顶部之间的距离不超过650mm。次楞可选择规格为45mm×90mm 的方木，次楞布设时相邻间距控制在200mm 以内，主楞可采用钢管，间距不超过900mm[3]。层高17.5m 板厚120mm 的标高板模板支撑体系示意图如图2 所示。

图2 层高17.5m，板厚120mm 的标高板模板支撑体系示意图

3.4.2 梁模板支撑施工

本工程在梁模板支撑施工中保证两侧立杆的搭设的间距不超过1 200mm，纵向横向扫地杆之间的距离不超过300mm，纵向和横向水平杆之间的距离不超过1 500mm，立杆上部到水平杆距离顶托顶部不超过650mm，顶托伸出钢管的长度控制在300mm以下。本工程在进行高大模板梁施工中采用了梁板立柱供应一个模架的施工方法，梁两侧立杆之间的距离控制在1 200mm 左右，梁跨度方向立杆间距控制在900mm 左右，梁底主龙骨可采用φ48.3mm×3.6mm 的钢管，间距控制在900mm 左右。

3.4.3 墙模板支撑施工

本工程墙模板内楞采用45mm×90mm 木方，间距为200mm，外楞为Φ48×3 钢管，第一道离地距离为200mm，其余每道间距不得大于600mm。墙柱脚必须钉定位压脚板。

3.5 钢筋安装和混凝土浇筑

在进行钢筋吊装施工中，需要严格按照先主梁，再次梁的顺序进行吊装，在任何情况下，都不允许将梁钢筋直接堆放在高支模体系之上，需要等主梁钢筋全部绑扎完成后，再进行次梁绑扎。钢筋安装位置需要严格按照设计图纸的规定和要求，通过测量放线的方法确定好每根钢筋的安装位置，钢筋安装后及时绑扎，但在钢筋绑扎中，需要做好梁钢筋的加固，以免在梁体结构发生偏移现象。

混凝土配合比通过试验室多次配比试验来确定，为保证混凝土浇筑的连续性，本工程选择在拌合站拌和混凝土，拌和好的混凝土通过坍落度检测达标后，再由专门的混凝土运输罐车运输到施工现场进行浇筑。混凝土浇筑顺序为：先浇筑钢管柱，再浇筑核心筒，为降低水化热对混凝土结构造成的不良影响，需要采取分层浇筑的方法，控制每层浇筑厚度不超过500mm[4]构件混凝土浇筑到梁底部，等混凝土凝固完成，并具有一定的强度后，才能进行梁板混凝土浇筑，先浇筑梁体高度超过1m的梁，分层浇筑，每层浇筑厚度不超过300mm，最后进行盖梁和板混凝土同时浇筑。为保证混凝土浇筑质量，在混凝土浇筑中要尽量做到平衡浇筑，浇筑后及时振捣，避免偏载浇筑，布料机要摆放在非高大模板区域进行浇筑施工。为保证高大模板施工的安全性和稳定性，在进行混凝土浇筑全过程中应由专门观测人员和质检人员，对模板和支撑体系的稳定性、变形情况等进行检测，一旦发生检测数据超标问题，立即停止混凝土浇筑，现场施工人员尽快撤离现场，有专门人员查找原因，并进行有效的整改和加固处理后，再继续浇筑混凝土。

3.6 高大模板拆除

高大模板拆除前，需要提前向现场监理单位提交申请拆模的报告，并提供同条件下混凝土试块强度检测报告，经现场监理人员审核通过后方可进行拆模操作[5]行侧模拆除时，需要保证混凝土强度表面和棱角不会因为拆模发生破损后才能拆除。在底模拆除前，拆模单位需要先提交拆模申请，按照同条件试试块检测强度，经过项目技术负责人、项目安全负责人、总监理工程师审批同意后，才能进行拆除操作。在高大模板拆模时同条件混凝土试块强度如表3 所示。

表3 高大模板拆模时同条件混凝土试块强度表

需要注意的是高支模部位依据同条件拆模试块试压强度报告，混凝土强度达到100%后方可拆除。

在进行模板拆除中，需要严格按照配板设计的规定和标准进行操作，若没有特殊的规定要求，需要遵循先支后拆，后支先拆，以及先拆除不承重的模板，再拆除承重模板的原则。在条件允许的情况下，应有模板安装人员来负责模板拆除工作，此种拆除方法的好处是，高大模板安装时就考虑了拆模的方便性和安全性，在实际拆模操作中，人员熟知模板的配置情况，能够合理掌控拆模的进度、安全性，并实现对既有构件的有效保护。高大模板在尚未拆除之前，支撑架基础以下的承载架体不能拆除，需要等高支模区域的混凝土强度达到设计允许的强度后，并且支撑架体拆除结束后，才能拆除支撑架基础以下的承载架。

在高大模板支撑架拆除中需要合理划分作业区，四周拉起警戒线，立好告示牌，地面应有专人指挥，拆模影响范围区域内严禁人员进入[6]。拆下的材料需要缓慢下运，且不可抛掷，运输到地面后，及时清理，并运输到指定位置堆放，以方便下次继续使用。

4 结论

综上所述，结合实际案例，探讨了超高层综合建筑高大模板施工技术，得出如下结论：

（1）超高综合建筑具有楼层高、功能复杂、规模大、体量大等特点，对模板施工以及模板支撑体系施工质量和速度有严格要求。采用高大模板施工技术，可有效提升模板施工的速度，提升模板的利用率，满足现代化超高层综合建筑施工的要求。

（2）高大模板施工技术虽然是一种比较先进的模板施工技术，具有施工速度快、利用率高、支撑体系稳定、自动化水平高等一系列优势，但在实际应用中，需要并把控好高大模板施工每个道工序的质量，才能发挥出高大模板施工技术的优势，更好地保证超高层综合建筑施工质量和效率，获得更大的经济效益。

（3）在实际应用高大模板施工技术时还要充分考虑到支撑的间距，模板的硬度等等，夯实地基，浇灌混凝土要按照一定标准，待其充分干透再拆模，将能够控制的问题降到最低，这样建出来的高层建筑才有安全保障。