高层施工模板支护的注意事项

高兆凯 / 武汉市天时建筑工程有限公司

高层施工模板支护的注意事项

高兆凯 / 武汉市天时建筑工程有限公司

高空平台的搭建工作对于高层作业来说是非常关键的，在这种作业中常用到一种叫做快速施工的技术，使用一体形成的混凝土材料作为支撑模板，优点在于节省了成本，提升了工作效率，对于设备的依赖性也大大减轻，本文将详细分析此项技术，并且找出高层施工模板支护中的难点及注意事项。

高层施工；模板支护；平台搭建

1.高层施工模板支护基本情况

高层施工基本概况

在工程施工设计支护模板时，一方面需要考虑到其总体结构的稳定及牢固程度，另一方面也要满足工业上的原则，所以如今对于高层模板设计的要求越来越高，在高层施工时架设一个平台是很常用到的方法，既保证了施工过程的安全可靠，又可以将负责的工程作业变得清晰且可操作性增强。

高层模板支护发展概况

由于原先的技术条件对于高层施工作业的限制，早期的模板支护工作采用的是落后的落地式支撑法，如整体脚手架与站地井架法。整体脚手架是原先使用最为广泛的支护方法，工程采用的是搭设高支护脚手架直至地面，如广州的保仁大厦采用的脚手架跨度达到17m，该方法的布置虽然算灵活，但是当高度达到一定程度时，就降低了脚手架的整体稳定性，风险变大，使得当时的工期也会延长，造成需要耗费大量人力物力的现象。

以及站地井架是由整体脚手架优化而来的施工方法，这种方法是采用钢材料代替一部分支架，优点在于节省了材料与加快了工期，但是固有的缺陷还是没有解除，如果钢丝绳提供的防屈伸力不足就会使架构整体发生坍塌。

2.模板支护方案设计与实验分析

在施工结构设计开始前，项目工程师需要关注施工楼层的抗震能力，这关乎于所建支护平台是否足够稳定，施工情况若在六层以上的楼层，在资金作为保证的基础上需要增加抗震墙的修筑，使得建筑的抗震效果增强。应对架构结构会涉及以下几点计算：

2.1 支护模板的承受外力与内力计算

对于支撑的模板来说，会受到外部与内部承受力的影响，外力取决于不同的施工要求与规定，取各个标准的荷载准系数进行计算：准组合的设计值=恒定载重+可变载重*可变荷载准系数，当支护模板受到的外力比较大的时候，如果不考虑到荷载准量，则会对整体的计算产生较大影响。

平台的内力计算包括了作用于同一位置的两个距离很近、相等但是方向相反的力，垂直于平台横截面的偶合力矩，以及会使物体发生扭动的扭转力，由于结构中存在的钢筋混泥土基础，使得在理论上计算出的结果要小于实际中的疲劳度，所以项目工程师在涉及内力计算式要适当的添加扣减系数，系数的选取取决于混凝土的密度，正常范围处于0.6～0.8。除此之外，支护平台施工涉及的结构力学分为静止力与动态力两方面，分析力过后还要考虑到实际情况中发生的膨胀或者变形这类分析。

2.2 平台所需结构计算

支撑模板中的各个构建其实都是单独的运动体，可以通过参考支护平台中的荷载准与工程手册中的估算方法，可以初步的估算出模板平台某个构件的横截面积，以及平台承受的疲劳度，这些数据都可以通过计算机建模并算出结果，值得注意的是，这只是计算机得出的数据，不代表正式施工时的实际数据，一般来说计算机计算出的疲劳度系数会小于模板支撑结构实际中使用的强度，抗震墙的抗震数值也偏小的，这是由于计算机默认使用矩形的界面而不是实际中的Y型截面，所以在涉及抗震墙时应该适度放大疲劳度的系数，使得支护模板安全性提升。

3.施工过程分析与控制方案

3.1 不同的支模方法分析

支模方法的不同会直接影响到安装方案的实施，近年来施工中的机械水平提升很大，针对高层施工平台采用钢筋架构的材料来说，重量和体积会比较大，安装方案有吊装法，滑动移步法和顶升法等。应该按照工程的实际情况来选择安装的方案，既要节省资源又要保证安全性。

3.1.1 吊装法分析。

吊装法指的是先将结构的连接和支柱在地面上拼接完毕，再使用大型的起重机械将其悬吊至计划位置并且固定，一般需要多架起重机械同时吊装，比较适用于地面开阔的位置，并且地基的承受力要具有相当的强度能承担建筑与起重机的重量。在吊装过程中，要保证的是每家起重机起吊的的速度一致，以确保受力均匀，否则会影响到总体结构的稳定性。

吊装法的优点即减少了高空作业量，减少了支架的使用，并且大大降低了人力缩短了工期，并且在后期拆除支护模板会比较简单。

3.1.2 高空支架法。

高空支架法与传统的高层施工模板支护是较为相似的办法，与在地面拼接不同，高空法是直接在高空拼接架构，将零件拼接成完成的整体，是最为原始但是技术已经非常熟练的方法，不需要多台大型起重机配合，这样的方法适用于起吊能力弱的地区，也配合了大部分地区的施工情况，但是缺点是高空需要搭建的支架多，就直接增加了施工成本，质量也是难以把控的一方面。

高空支架细分为全支架与悬支架，全支架就是指要将建筑搭设大范围的脚手架，在拼接过程中将支架强度与刚度要验算精密，在施工后期对脚手架结构进行拆除时，也要严格按照工程的要求来进行拆除。

3.2 设计模板支护方案

3.2.1 采用吊装法安装。

吊装法要根据现场起重机吊装能力，现在地面上将大体架构拼接起来，并且测量各个位置的力是否能达到承重标准，将架构连接处进行焊接，最后将整体平台吊装至高层建筑上。

3.2.2 采用整体法进行安装。

整体法与吊装法不停在于，施工前不拆除顶板支架并且不需要加密工作，在梁柱外侧的合适位置要布置若干千斤顶起到液压保护作用，以防过重导致的严重后果，总体目的是减轻建筑与地基的承重。

3.3 模板支护方案比较与确定

根据工程的具体情况分析，在模板平台的工程搭建到结束这段时间，最重要的就是平台的安装与拆除两个方面。方案选择时，要从建设平台的经济性、便捷性及质量安全性三方面着手，比较权重选出最优方案。

表1 多指标下权重比较

经过分析，可以发现第一个方案吊装法，优点在于在地面环境拼装，工程量较少，充分利用了大型起重机械，缩短了工期；缺点是高空的拼装风险较高，需要确保节点的吻合性，后期拆除比较苦难。第二个方案整体法，优点在于减少了钢管支架与大型机械的使用量，节约了资源，后期拆卸比较简便；缺点是布置时的吊点需要经过大量计算，否则会导致结构内内力差距过大产生结构安全性问题。

4.结论

本文分析了近年来高层施工模板支护的发展状况及多年发展来的方法选择，模板支护对于整体建筑工程来说，是前期准备工作尤为重要的一步，若是模板搭建不到位，会造成多种隐患。平台的拆除期也是需要提前考虑的问题，在搭建平台时搭建的类型选择就会影响到后期拆除的问题，所以需要精密计算平台搭建时的受力性能，避免后期拆除时的坍塌问题。

[1]曹勇.悬空结构模板支撑体系施工技术研究[D].东南大学，2014,26(4):25-28.

[2]高雷雷.钢结构液压整体提升施工技术[J].山西建筑，2013,38(2):39-40.