建筑工程项目悬挑式支模架施工工艺研究

2024-03-16伍继康皮远杰黄旭光王乾鸿要承乾

中国建筑装饰装修 2024年2期

伍继康皮远杰黄旭光王乾鸿要承乾

悬挑式支模架施工流程较为复杂，通常为高空作业，风险系数较高，在施工作业过程中，需要根据实际情况做好施工工艺优化，明确各个环节应当注意的施工要点。同时，要求施工人员能够严格依照规范要求进行操作，以此搭建稳定的架体支撑体系，为后续施工作业提供保障。

1 工程概况

项目占地面积约27285 m2，地上建筑面积约126400 m2。地块内部设十字道路，将整个地块分割成4 个区域，每个区域内均设计一栋塔楼。地上结构由4 层裙楼、4 栋塔楼及连桥组成。塔楼地上9～20层，标准层层高4.5 m，结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构，地上结构高49.6 ～93.9 m。

若搭设落地式支模架，架体搭设过高且高宽比过大，不利于保持架体稳定。综合考虑后，该部分挑出结构采用型钢悬挑脚手架方式进行施工。上述位置与该层其余结构同时施工浇筑，支模架与内部支模架拉结形成整体。

2 材料与设备计划

构件搭设材料主要包括钢管和扣件，辅料包括安全网、脚手板、踢脚板、铁丝等。施工作业前，依照标准要求做好所有材料的质量检验，经抽样送检合格后，按规格和品种分类堆放，便于施工组织。

施工中使用的盘扣架均用足尺无负公差的标准型Ф48.3 × 3.2 承插型盘扣式钢管支架搭设，局部用扣件式钢管作为连墙。支撑架可调底座丝杆插入立杆长度不得小于150 mm，丝杆外露长度不宜大于300 mm，作为扫地杆最底层水平杆中心线高度离可调底座的底板高度不应大于550 mm。水平杆步距≤1.5 m 且双方向拉通，并且与竖向构件采用钢管抱箍、拉紧顶牢等方式连接。支架斜杆、剪刀撑布置严格按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ 231—2010）执行，顶层、扫地杆层以及沿高度每隔4 ～6 个标准步距设水平斜杆或扣件钢管剪刀撑。支架高宽比≤2，立杆支承面均为下层梁板或地下室底板。悬挑主梁及下撑杆均采用22a 号工字钢，联梁均采用12 号工字钢。

3 施工工艺技术

3.1 外挑结构支模架布置

工程施工中，外挑结构均采用盘扣式脚手架搭设，板下支撑楼板厚度为110 mm，板下立杆间距为600 mm×1200 mm，步距为1500 mm。梁下支撑主要集中于T1 的11 层、13 层、15 层及18 层，边梁截面包括300 mm×500 mm、200 mm×500 mm、600 mm×800 mm 等规格，悬挑梁包括300 mm×800 mm、400 mm×800 mm、400 mm×600 mm 等规格。主楞采用双钢管，悬挑长度≤200 mm；次楞为平行梁跨，间距≤100 mm。立杆支撑结构中，立杆根数有1+1 和2+1 两种；梁两侧立杆横间距有900 mm和1200 mm两种，纵距为600 mm。

板模板选用普通木模板，厚度为14 mm。拉低次楞采用木枋支撑，间距不大于200 mm。架体高度≤16 m的，在架体外侧及内部纵横，每间隔3 跨布置竖向斜杆；架体高度＜8 m 的，在顶部设置连续水平剪刀撑；板下立杆设置定托，伸出钢管长度不得大于200 mm，立杆顶部自由端（包括顶托高度）不得大于650 mm，如超出则需要增加纵横向横杆；在每根立杆底部设置200 mm×200 mm×15 mm 的垫板。对于非正交布置、斜向布置或弧形梁板立杆间距不成模数时，需要采用扣件钢管架与盘扣架立杆用扣件连接成整体[1]。

边梁模板有Ⅰ类梁板和Ⅱ类梁板两种，立杆轴力均≤25 kN。在施工中均使用普通木模板，厚度为14 mm。侧模次楞使用木枋竖向排布，间距不大于200 mm。侧模主楞木枋顺梁方向布置，采用步步紧@350 间距固定。梁底次楞用40 mm×90 mm 木方平行于梁跨方向布置，间距100 mm。梁底主楞用Ф48.3×3.6 单钢管，垂直梁跨方向设置于梁侧立杆，下设防滑扣。横杆的扫地杆距地面高度≤350 mm，步距1.5 m，顶步步距1.0 m，模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度≤650 mm。在梁下立杆部位设置顶托，顶托伸出钢管长度不得大于200 mm，立杆顶部自由端（包括顶托高度）不得大于650 mm，当大于650 mm 时需要增加纵横向横杆。对于非正交布置、斜向布置或弧形梁板立杆间距不成模数时，处理方式与板模板相同。

Ⅰ类梁板的立杆，梁跨度方向立杆纵距600 mm，横距沿梁两侧立杆间距均分，梁两侧立杆间距600 mm，梁下不增设立杆。Ⅱ类梁板梁跨度方向立杆纵距600 mm，梁两侧立杆间距900 mm，梁下增设1 根立杆。

悬挑梁模板采用Ⅲ类梁板，模板、侧楞次楞、侧模主楞、梁底次楞、横杆、剪刀撑、顶托、非正交布置及斜向布置等特殊部位的参数设计，均与Ⅰ类梁板和Ⅱ类梁板相同。立杆设计与Ⅰ类梁板相同，但是需要在梁中起拱1/1000，以与下部工字钢抵消变形[2]。

3.2 悬挑区域支模架施工顺序

支模架施工顺序：下层钢筋安装完成—放线定位—预埋U 型环—下层混凝土浇筑—外脚手架增加高度—放线—设置悬挑工字钢—在悬挑工字钢上安装成品定位桩—安装立杆、水平杆、斜杆—安装顶托—调整标高—铺设主次楞—安装模板—检查、验收做好记录。

3.3 悬挑工字钢施工

悬挑工字钢采用22a 号工字钢，外锚固点均设置在下层结构的梁上，内锚固点设置在框架梁上，并满足锚固长度≥1.25 倍悬挑长度。主梁平铺在楼板上，用3 个U 型环锚固固定，用木楔将空隙全部填满。根据计算结果，局部位置设置下撑杆件和联梁。

以T1 的11 层为例，板下悬挑工字钢采用平铺方式施工，主梁间距为600 mm，采用U 型锚固螺栓固定，螺栓直径为20 mm。主梁外悬挑长度为2400 mm，锚固点至建筑物边缘距离为100 mm。主梁建筑物内锚固长度为3000 mm，梁和楼板混凝土强度等级为C30。混凝土与螺栓表面的容许粘结强度为2.5 N/mm2，锚固螺栓抗拉强度为50 N/mm2；主梁界面为22a 号工字钢，支撑反力5.595 kN。梁下悬挑工字钢主梁外悬挑长度1800 mm，建筑物内锚固长度为2250 mm，工字钢支撑反力为8.765 kN，其余参数与板下相同。

在施工过程中，需注意以下几个方面：第1，悬挑支模架下方及外侧均采用外脚手架，以便于操作；第2，悬挑结构需与主体结构同步施工，将支模架与内部支模架拉结视为同一整体；第3，悬挑工字钢下方支模架自搭设至混凝土浇筑完成，均需要处于未拆除状态；第4，悬挑工字钢外锚点必须设置在结构梁上；第5，工字钢上部需要铺设钢质脚手板，在下部挂设水平防护网；第6，悬挑支模架的悬挑主梁最外侧，需要焊接12 号工字钢，作为踢脚板；第7，工字钢上立杆下需要设置定型锁扣定位桩，以起到固定作用[3]。

4 施工方法及操作要求

4.1 悬挑梁定位及锚固

在悬挑梁施工前，需要做好定距定位处理，确保悬挑梁具备足够的锚固强度和截面抗屈曲能力。普通主梁悬挑，应当将立杆直接支撑在悬挑梁上，水平悬挑梁的纵向间距，要与上部脚手架立杆的纵向间距保持一致。通常可在挑梁上焊接150 ～200 mm外径Φ25 mm 的钢筋，或者采用定型锁扣，便于套入立杆，防止滑移。

锚固作业时需使用2 个（对）或以上的锚固螺栓，将型钢悬挑梁固定端与建筑结构梁板固定在一起。用木楔将U 型螺栓与悬挑梁间隙楔紧。作业前应先在锚固处楼板上预先配置承受悬挑梁锚固端作用引起负弯矩的受力钢筋，否则应采取支顶卸载措施。

4.2 下撑杆件设置与焊接

在悬挑层下部结构施工中，应当先依照施工方案要求，精准确定下撑杆件位置，做好预埋件的放线定位[4]。悬挑工字钢安装完成后，需要使用22a号工字钢进行斜撑，斜撑工字钢下部位置与预埋板件焊接，上部与悬挑工字钢焊接。焊接作业需由专业焊工进行，确保焊缝饱满，顺直无残渣。

4.3 模架设置及要求

模架设置需根据不同施工内容，有针对性地做好施工优化，确保施工质量得以有效控制。在梁模板施工中，需先确定面板和龙骨等材质、参数是否符合设计方案要求。搭设顺序：先搭设满堂支撑架，增加可调顶托，再放置主龙骨，在主龙骨上垂直放置次龙骨，最后铺设木模板。在满堂架外立面满设竖向剪刀撑，中间每隔4 排立杆设置连续竖向剪刀撑，钢管剪刀撑与地面倾角控制在45°～60°，螺栓拧紧扭力矩控制在40 ～65 N·m。立杆接头满套进入套管内，套管深度不小于100 cm，比如采用对接扣件连接，需将同一布距内接头率控制在50%以内，相邻的立杆接头需错开。在梁模跨中位置钻直径为30 cm 的小孔，及时将微细垃圾清理到位。在高度大于600 mm 的梁一侧，预留侧模，在钢筋绑扎结束后再进行封闭。依照梁跨度L 进行取拱，在L ＜4 m 不考虑起拱，4 m ≤L ＜12 m 时按跨度2‰起拱，L ≥12 m 时按跨度3‰起拱，悬挑构件按跨度4‰起拱[5]。作业完成后需进行标高和拼缝检查，确保施工质量达到设计要求。空调板、卫生间等部位的梁需采用支吊模方式进行处理。

板模板施工作业前，需先复核板底标高与轴线位置，利用基准线做好轴线和标高调整。依照立杆定位线搭设支模架，且随同搭设剪刀撑。模板安装采用整张铺设、局部拼补方式进行，将接缝设置在木枋上。在作业完成后，需使用水准仪校核板底模板标高和平整度[6]。在混凝土浇筑作业前，需由技术人员完成支架验收，并确保符合专项施工方案后，再进行浇筑作业。本工程项目施工中，采用分段分层连续浇筑方式作业，混凝土自由倾落高度不得超过2 m，使用插入式振捣器进行振捣，注意浇筑方向的对称性，避免出现高支架受不对称荷载，导致架体出现质量问题。

4.4 模板拆除作业要点

模板拆除作业前，需先进行拆模试件强度检测，确保强度达到设计或规范要求后，再依照侧面模板、承重模板顺序进行拆除，并保留支撑体系。梁底模拆除应先从跨中开始下调承重架，下调高度为300 ～500 mm，之后向两端逐步下调，梁底模支柱拆除方式相同。在具体拆除作业时，需先用钢楔将模板轻轻撬动，或是用木锤轻击，避免出现猛击乱撬现象。拆除时应当先拆除支撑，然后使用小撬棍在两侧面中点将模壳撬起。拆下后由人工托扶放在地上，避免出现自由坠落地面的情况[7]。工字钢层拆除需在最后进行，拆除完成后的模板堆码整齐，堆放高度不得超过2 m。满堂架禁止采取整体落架方式拆除，且操作面距离模板高度不得超过2 m。在拆除墙模板时，需先拆除墙两边的接缝窄条模板，再拆除背楞和穿墙螺栓，最后依次拆除墙中心模板。对于整体拼装的模板，应当先拆除穿墙螺栓，然后敲击大模板上部，与墙体脱离后，使用撬棍撬起边肋位置，直至全部脱离墙体，最后使用塔吊将拆除后的模板吊运至指定位置。

5 施工过程管理及监测监控的措施

5.1 施工过程管理要点

悬挑式支模架施工过程中，为确保施工质量得到有效控制，应当做好如下方面管理工作：在施工作业前，要做好材料管理和交底管理，所选施工材料质量应当满足方案设计及相关规程要求，做好模板支架搭设所用钢管、扣件等材料的抽样检测，由项目技术负责人做好技术交底和安全交底。在施工作业过程中，要注意竖向结构隐蔽工程质量控制，模板支架搭设经相关部门验收后，才能够进行砼浇筑作业。

在砼浇筑过程中，严格控制堆载现象，避免出现上部荷载集中化现象。拆模作业需在接到拆模通知书后进行，不得出现私自拆除任何构件的现象。严格落实质量管理措施，做好班组自检、互检及交接检，确保模板安装质量达到要求，将质量问题控制在萌芽状态。在混凝土浇筑作业中，应当由2 ～3 人看模，在模板出现位移时，应当及时采取有效的加固支撑措施，确保模板稳定性。