工业厂房建筑工程的高支模施工技术探讨
2023-04-26吴祺
摘要:个性化、立體化的建筑结构成为人们共同的追求,同时,这种复杂的建筑结构也加大了房屋建筑工程和土木工程施工设计难度。在这样的背景下,高支模模板施工技术开始被人们广泛地引入到房屋建筑和土木工程施工中。高支模施工是支模超过8 m的高空作业方式,对工程施工的精准度和安全性有着较高的要求。为此,该文以兰州新区化工园区热电联产(背压式机组)项目工业厂房的建设为研究切入点,就该工业厂房建筑工程高支模施工方案的选择、施工技术的应用等问题进行探讨,旨在能够更好地发挥出高支模施工技术在土木工程施工建设中的重要作用,促进我国土木工程的建设发展。
关键词:工业厂房 建筑工程 高支模 施工技术
中图分类号:TU755 文献标识码:A
Abstract: The personalized and three-dimensional building structure has become peoples common pursuit, and at the same time, such a complex building structure also increases the difficulty of the construction design of building construction engineering and civil engineering. Under such a background, high-supported formwork construction technology has begun to be widely introduced into the construction of building construction engineering and civil engineering. High formwork construction is a mode working high above the ground with formwork of more than 8m, which has high requirements for the accuracy and safety of engineering construction. Therefore, taking the construction of the industrial plant of the cogeneration (back-pressure unit) project in Lanzhou New Area Chemical Industry Park as the research entry point, this paper discusses the selection of the high formwork construction scheme and the application of construction technology in this industrial plant construction project and other problems, aiming to better play the important role of high formwork construction technology in civil engineering construction and promote the construction and development of civil engineering in China.
Key Words: Industrial plant; Architectural engineering; High-supported formwork; Construction technique
在水平混凝土构件模板支撑高度超过8 m或者平均荷载超过15 kN/m2的时候,整个工程就属于发展规模和发展风险较大的高模板支撑工程。受高模板支架高度较高的影响,整个工程多在高海拔地区进行,施工风险较高,稍有不慎,也十分容易出现施工安全问题。高支模施工技术是在支模超过8 m时高度所开展的支撑性模板搭建,在此基础上进行后续施工的高空作业方式。这项工作是一项对精密度要求比较高的工作,稍有不慎,就会出现施工质量隐患和施工安全问题。为此,该文结合某工业厂房建设的基本情况,就工业厂房建筑工程的高支模模板设计和施工技术的应用问题进行探讨,旨在能够更好地促进工程建设。
1 高支模施工技术基本情况概述
高支模技术是指支模超过8 m高度时,采取措施来进行支撑性模板的打造,在模板打造后来为整个工程的后续施工提供必要的支持。高支模施工在本质上是一种高空作业的行为,在具体实施操作的时候需要相关人员做好科学的管理规划,密切监督整个工程施工的全过程,确保工程施工时不会出现影响工程施工质量和施工效率的事情。高支模施工技术是建筑工程施工中的常用建筑技术形式,需要施工人员能够按照一定的标准予以实施,合理把控高模量参数[1]。
2工程概述
该文研究的工程是兰州新区化工园区热电联产(背压式机组)项目,包含主厂房、化水车间、汽车系煤沟、化水车间及各类设备用房等众多单位工程高支模分部工程。其中主厂房较为典型,建筑为框架混凝土结构,独立基础,主厂房B-C跨除氧间和C-D跨煤仓间,B-C跨除氧间共三层,跨度8 m。第一层建筑高8 m,第二层建筑高10 m,第三层建筑高10 m,均属高支模;C-D跨煤仓间共六层,跨度9 m,第五层建筑层高13 m,最大梁截面面积为1 000×1 800 mm,梁的跨度为9 m,楼板厚度为120 mm。该文主要以C-D跨煤仓间共六层为研究对象,工程楼层比较高,属于高层厂房建筑工程,因此,模板施工中承受的荷载也比较大,在具体施工中为保证施工质量和施工的安全性,需要严格控制模板的横纵距离及步距,在满足工程实际需求的基础上,尽量降低搭接的次数。
3工程高支模设计
3.1框架梁、板支撐架的计算
梁截面的宽度为1 000 mm,梁截面的高度在1 800 mm,混凝土板的厚度在120 mm。脚手架立杆的纵向距离为900 mm,立杆横向的间隔距离或者排距在900 mm左右,步距离在1 200 mm,梁支撑架搭设较高,钢管会采用单扣件进行连接。承重架采用多根承重立杆,木方支撑垂直梁截面,梁的底部还会额外增加两根立杆。
高大模板采用12 mm厚度的多层板,次龙骨设计效果对高支模施工的影响较大。在具体施工中,为了能够更好的满足钢筋混凝土工程的建设需求,次龙骨使用长宽80×40 mm的方木,主龙骨为?48*3.0双钢管结构,使用满堂红扣件钢管作为脚手架,双钢管之间的间隔距离一般会被控制在900 mm,顶板的模板为次龙骨,间隔距离被控制在200 mm。顶板模板主龙骨设计示意图如图1所示。满堂红架体沿纵横方向每个3.6 m或四跨设置一道连续剪刀撑,外侧周围设置连续的剪刀撑,剪刀撑斜向支撑和楼层之间的倾斜角控制在45°左右[2]。
3.2梁模板的设计
高大模板使用12 mm厚度的多层胶合板拼装梁模板,梁模板按照混凝土梁截面1 000 mm、1 800 mm配置,主龙骨采用φ48*3.0钢管,次龙骨采用40×80 mm方木,间距250,使用纵横向间距均为0.45 m、0.45 m,水平杆步距为1.2 m的满堂红钢管扣件式脚手架来作为该梁基本的支撑体系。沿梁长方向设置连续剪刀撑,沿梁宽方向每隔1.8 m(四跨)设置连续剪刀撑,并于板支撑体系有效连接,来增强梁支撑体系的刚度和整体性。顶板模板需要压制在梁侧模板之上,梁侧模板全部包裹底膜,梁侧模板对整个工程结构设定的稳定性、安全性、刚度等有着较高的要求,为此,在使用期间会选择使用12 mm厚度的多层板进行拼接。上侧模板使用通长40×80 mm方木作为内楞,间距200 mm,使用长度为1800mmφ48*3.0钢管作为主要承受侧压力的竖楞,间距控制在450 mm。竖楞沿梁高度方向每隔450 mm使用16对拉螺栓进行加固处理[3]。
3.3 后浇带模板的设计
为了能够确保整个工程的施工质量,降低工程裂缝出现对工程施工的不利影响,可以使用胶合板模板作为顶板的后浇带模板,后浇带模板和两边模板的接缝设置在后浇带的200 mm之外的位置,由此形成一个独立的高支模施工体系,减少工程拆模操作时各个板块之间的不利影响。
后浇带模板使用扣件钢管架进行支撑, 后浇带两边立杆的横向间隔距离为900 mm,纵向间隔距离为900 mm,后浇带在离开地面180 mm的位置,需要在横纵方向上搭设扫地杆,其中,横杆塔步距为900 mm,立杆的下面需要垫上40 mm厚度的方木垫板。次龙骨沿着横向的方向布置,主龙骨沿着短向的方向布置,后浇带支撑体系和两边楼板的模板支撑体系呈现出一种断开的状态[4]。
3.4 钢管支架的搭设顺序
(1)立杆需要设置横纵扫地杆,纵向扫地杆在上,横向扫地杆在下。(2)在立杆的底部需要设置垫板和底座,期间,立杆的顶部还可以设置可调节支托。(3)每间隔1.2 m的位置上设置一道纵横水平方向拉杆,期间所有水平拉杆都需要和周围进行固定。(4)在紧固扣件的时候可以使用力矩扳手来对扣件大小进行测试,在这个期间需要注重所有的扣件开口一致朝外。(5)在搭设脚手架的时候,施工人员需要系好安全带、戴好安全帽,并在这个期间将所有的工具随身携带。(6)立杆要和对接扣件密切连接在一起,临近的立杆接头距离要被控制在合理的范围内,接点中心距离主要节点的距离要满足规范的标准。
4工业厂房建筑工程的高支模施工技术的应用要点
4.1模板的制作和加工
模板加工是高支模施工的一个重要内容,这项工作的开展深刻影响高支模施工质量。因此,为了能够确保整个工程的施工质量,需要相关人员对梁模板的底模内口、上下口实施整平处理。在模板的平整度达到规范的设计要求后才能够进行模板的安装。需要注意的是,在实施模板安装的时候需要相关人员采取积极的措施防范模板的飞边、起皮问题。在模板的周围还需要通过手工的方式来处理接缝,确保各个接缝的严密[5]。
4.2 模板的安装
在模板支设之前,需要施工人员提前做好技术交底工作,明确各部门人员的工作责任,将施工现场的水泥、渣土等杂物清理干净,通过及时的清理来确保工程的施工质量。另外,在施工的时候还需要在模板的上方涂抹一层脱模剂,目的是为工程的后期拆模提供支持。这个时候,如果施工缝隙表面比较粗糙,需要施工人员提前剔除混凝土浮浆,使用毛刷将内部的杂物清理干净。
在模板安装之前还需要相关人员进行仔细的检查,在保证模板的质量、强度、平整度达到设计要求后才能够正式投入使用,期间,还需要仔细检查模板的中心线、轴线、边线等,一般检查一边安装,由此来更好的管控模板安装的精准度,提高工程施工质量。
4.2.1顶板模板的安装
顶板模板安装难度较大,因此,为了能够保证顶板模板的安装质量,需要施工人员结合工程特点来选择适合的施工工艺,有序组织各道施工。在安装模板的时候要确保每个支撑结构的上下对齐,合理布置控制线,各个控制线的间隔距离在300 mm左右。每个立杆采取竖直的连接方式,期间,为了能够提升顶板模板安装的精准度,要采取措施弹出模板标高线、主龙骨底边线,科学测量出各个板块之间的间隔距离。
4.2.2梁模板安装
严格按照规范的设计要求来安装梁模板,并在多功能碗扣支架支撑体系的作用下,先进行主龙骨的安装,之后进行次龙骨的安装。在龙骨安装完成之还需要对u托进行调节,实现对主龙骨的找平处理。之后按照规范的设计标准来调平次龙骨,科学设定梁结构的截面尺寸大小,将工厂预制生产出来的底膜安装在次龙骨上,使用铁钉固定处理,目的是避免后续混凝土振捣时,冲击力对梁模板所产生的位移干扰。
4.3混凝土的澆筑振捣管理
(1)混凝土浇筑墙、柱、梁板的竖向结构只有在满足规范的标准之后将才能够将其作为模板支架的约束端。(2)在混凝土浇筑施工之前,需要施工人员仔细检查输送管线的布置方式,使得管线的布设能够满足规范的要求。在施工的时候要避免出现水平振动荷载,同时也需要避免在混凝土浇筑的过程中出现混凝土堆载过大的现象。(3)在组织施工的时候要确保模板支架的受力均衡,将设计荷载控制在合理的范围内。对于超过规范荷载的情况要提前制定出处理预案。在浇筑混凝土之前还需要施工人员严格检查支架的承载力情况,在发现异常情况之后要及时采取措施予以处理。
4.4模板拆除技术措施
(1)在拆除模板的时候施工人员要严格遵循各个模板拆除作业的安全要求,在使用吊机的时候要注重严格遵循规范的操作流程,特种作业人员要保证持证上岗。同时,在模板拆除现场还需要设置警戒区,安排专门的人员进行现场监测。(2)测模。在混凝土的强度达到规范标准,且保证其棱角不会因为拆模而受损后才能够进行底模的拆除。(3)模板的拆除顺序、拆除方式方法要严格遵循规范的配板设计标准,即按照先支后拆的原则进行。在模板拆除的时候要优先拆除非承重部分,而后拆除称重部分。梁板的拆除要遵循先中间后两边的原则,在拆除的期间,施工人员还需要就试压块的强度进行检测,只有在确保混凝土达到拆模强度后才能够拆除模板。(4)在拆除模板的时候要及时松动模板的顶托,拆除内楞方木、外楞方钢和18厚胶合模板。在模板顺利被拆除之后还要逐步拆除支架一直到所有拆除工作可以顺利完成。对于拆卸完成的模板要按照规范的标准摆放到规定的位置上,在其上面涂抹隔离剂,为模板的后续使用提供支持[6]。
5工业厂房建筑工程的高支模施工技术强化应用的对策
(1)加强对施工技术人员的培训。施工技术人员是土木工程施工建设的重要力量,施工技术人员个人能力直接影响到整个工程的施工质量。因此,为了能够提升高支模施工技术的应用质量标准,需要提高人员录用门槛,在实际工作中,施工技术人员要严格按照规范的施工方案来对工程施工质量进行监督,规范施工流程。同时,施工单位还需要定期组织施工人员开展技术培训,通过必要的培训来提升这些施工人员的工作能力,完善施工人员管理系统,最终全面提升整个工程的施工项目质量。(2)打造完善的施工管理机制。在工业厂房建设管理中,施工方要因地制宜地制定出一套科学合理的工作机制,明确工程建设的各个工序和人员安排,将工作责任落实到个人。同时,在房屋建筑工程施工建设的过程中还需要制定科学的管理制度,在制度的约束和规范下来解决工程施工中可能遇到的各个安全问题,保证工程施工的顺利进行。房屋建筑工程施工会牵扯到比较多的施工材料,因此,为了能够保证工程施工质量,需要施工人员严格按照规范的标准来检查这些材料,在材料使用后还需要将其摆放在适合的位置上。在高模板施工操作中,要着重关注脚手架和施工模板的质量,尽可能地选择使用元器件材料。高模板的搭设和使用需要遵循规范的操作规范和管理措施,依托规范的流畅和标准来组织高模板施工,保证所选择的模板技术满足特定的施工要求。(3)优化施工设计。高模板施工是一项长期化、复杂化的工作,在这项工作开展的过程中需要施工人员能够提前了解施工环境,结合施工环境的特点来选择适合的施工技术形式,充分保证工程施工质量,降低工程施工隐患。
6结语
综上所述,高支撑施工技术是建筑工程施工中的重要技术形式,在这项技术的支持下能够确保建筑工程的安全、稳定、高效完成。为此,在建筑工程施工中需要相关人员协调好多方关系,严格检查施工材料、施工设备,因地制宜的选择高模板施工技术,之后严格按照制订好的施工方案、施工标准组织施工,并在施工过程中对整个工程的施工进展实施强有力的监督和管理,杜绝模板支架塌陷事故的发生,为整个建筑工程的顺利施工提供重要的保证支持。
参考文献
[1]谌旭龙.工业厂房建筑工程的高支模施工技术分析[J].杨凌职业技术学院学报,2021,20(2):5-8.
[2]佟鹏.房建土建工程中的高支模施工技术分析[J].建材与装饰,2020(3):46-47.
[3]徐刚.建筑工程中高支模施工工艺分析[J].住宅与房地产,2020(36):101-102.
[4]赛菡,周冀伟,罗运平,等.基于BIM技术的建筑工程高支模监测应用与研究[J].施工技术,2021,50(2):66-69,73.
[5]吕布.基于BIM技术高支模参数化设计与虚拟仿真[D].荆州:长江大学,2020.
[6]张明辉.高支模施工技术在建筑工程中的应用分析[J].广西城镇建设,2021(10):72-73,78.
作者简介:吴祺(1989—),男,本科,工程师,研究方向为施工技术。