高层建筑多层模板支撑体系研究

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摘要：文中主要对高层建筑中多层模板支撑体系的施工策略进行探究。

关键词：高层建筑；多层模板支撑体系；施工方法

1多层模板支撑体系的分析

1.1受力机理分析。高层建筑结构设计需要满足正常的使用功能，施工过程中钢管支撑架对现浇混凝土起到临时支撑作用，从这个意义上讲，钢管支撑可以算作建筑结构设计的早期形态，建筑结构的形态发展至今已经相当成熟和复杂，不仅仅包括钢管的支撑，还包括多层模板支撑体系，由楼板结构和其他称重结构构成，其中传力体系为扣件式钢管支架，承载体系主要是楼板结构。支撑架与楼板结构同处于一个临时支撑结构中，因此支撑架和模板结构对于支撑体系的影响至关重要，合理的设计支撑架和模板机构，能够将支撑体系的作用发挥到最大，也能够扩大支撑体系的称重范围，确保支撑力能够在支撑架和模板机构之间合理分配［1］。由此可见，高层建筑施工过程中，设计科学的支撑结构和支撑体系是十分重要的，对于支撑力的承重也是至关重要的，当支撑结构设计科学时，楼板强度越高，下传力就越小。工程的重量主要是由支撑结构和以下几层楼板共同承担，最上面的支撑板承担了百分之八十左右的重量，中间层承担了百分之十五左右的重量，最下面一层承担百分之五，到第四层及以下承担荷载总增量的比例就下降为不到1%，几乎可以忽略不计。1.2支撑拆除时间分析。现浇层以下第四层所承担的荷载总增量比例可以小到忽略不计的程度，因此施工时就可以拆除第四层的支撑架，只是需要确定拆除支撑架的时间。当楼板的混凝土承担重量不足80%时，是不能拆除支撑板的，如果拆除了支撑板，混凝土不足以支撑剩余的工程施工质量，容易造成混凝土的裂缝，严重时会造成工程结构的坍塌，不利于工程安全生产。当楼板的混凝土抗压强度达到90%时，已经基本满足楼板的抗裂要求，此时可以配置三套支撑体系，因此在框剪结构中现浇层以下第二层楼板混凝土抗压强度达到90%时即可拆除结构支撑。在框架结构中，根据计算机模拟结果可知，如果工程结构能够独立承担超过90%的重量时，此时的支撑板可有可无，如果拆除支撑板也不会造成混凝土的裂缝和工程结构的坍塌；如果工程结构的支撑结构不足90%，拆除支撑板会加大混凝土承重的压力，现浇层以下第二层楼板混凝土抗压强度达到90%时即可拆除结构支撑。在高层建筑较高楼层施工时，重点放在支撑立杆的轴力控制方面，因为楼层高，屈曲极限小，荷载下的支撑轴力又高，因此楼层较高结构的支撑拆除时间要比框剪结构及纯框架结构晚。根据计算机数据模结果可知，施工结构承重不可超过90%，如果超过了90%，并且缺少支撑板的情况下，会导致混凝土结构受损，导致工程施工的坍塌，因此对于较高楼层可以考虑在施工项目承重超过所有重量95%以上，不再使用支撑板［2-3］。1.3支撑结构拆除方法分析。高层建筑工程体量大、投资多，为了降低建设成本，往往会要求缩短工期，提高施工效率，而模板支撑的周转速度是影响施工进度的重要因素。上文分析了拆除模板支撑的合理时间，但是支撑结构的拆除方法也会对施工效果产生影响。根据计算机数值模拟结果可知，当全部拆除楼板以下梁附近的支撑架时，梁下与跨中会保持很大的支撑轴力，在拆除的过程中不可以随意拆除，必须按照一定的顺序拆除，才不会导致建筑物的突然坍塌，有利于实现工程施工的安全。可以考虑先拆除中间的支撑架，这样之前的重量会逐渐转移到两侧的称重架上，将大部分的重量进行转移，不会造成施工机构因为突然缺少支撑而造成的坍塌，其次，待支撑结构稳定后，拆除两侧的支撑架，整个过程应该循序渐进，不宜快速拆除［4］。

2高层建筑多层模板支撑体系施工实例分析

2.1工程概况。该工程项目属于小区建设，整个小区包括本身的住宅区，一共为三十三层，其中包括住宅楼、垃圾转运站、公厕及其它附属设施，建筑面积162792.35m2，整个工程总工期720d，不仅工程量大，且施工周期短。为满足工期需要，本工程采用两套模板同步施工，在施工的后期对支撑板进行及时的拆除，这种方法即使在拆除早拆部分后，仍然能够有效支撑跨度较大的梁板，直至结构达到允许强度为止。2.2支撑体系设计。该项住宅小区的建筑结构为框架结构，框架梁的杆高为1m左右，间距800mm，步距1000mm左右的距离。共有两套模板，模板的支撑体系尺寸为48mm×3.5mm，可调底托的外径尺寸为36mm，在安装完毕后的最高长度不超过200毫米。最上面一层的支撑板的厚度大概为120mm，其高度为5m左右，所以根据上述数据，最上面一层的支撑板应该设计为间距900mm，步距1200mm左右的距离。2.3梁、顶板模板设计。该住宅小区项目的顶板模板有较多层次，每一层的厚度设置在12mm左右，主要的材料采用35mm×80mm的轻钢龙骨，龙骨之间的间距为245mm。梁模板的梁底采用的主龙骨为80mm×80mm的木方，梁底次龙骨所用木方尺寸与主梁同规格，保证梁底支撑每步距都牢固连接模板竖向支撑，以保证支撑体系的稳定性。2.4混凝土结构施工。混凝土结构施工关键技术如下：首先，加强原材料的质量控制。水泥首先矿渣水涨及火山灰水泥，这两种主要是低热材料，耐久性与强度要与设计要求相符，水泥质量是保证混凝土质量的关键材料。选择骨料时要保证骨料的最大粒径不超过钢筋最小净距的四分之一，一般情况下碎石即可达到标准；但是要剔除骨料中的有机杂质，含泥量不超过1%［5］；细骨料采用含泥量不超过3%的粗砂或中砂。混凝土施工时如果采用泵送的方法，要合理控制混凝土的可泵性，并适当增加水泥用量，保证粗骨料与细骨料的比例在2.6~2.8。配制混凝土时如果需要加强混凝土的质量，保证混凝土的承重能力能够达到最大，因此，可以在混凝土的搅拌过程中加入适量的粉煤灰。其次，要做好混凝土工程的施工准备。大体积混凝土施工需要做好充分的施工准备，除了物料、机具及技术方向的准备，还要合理编制施工方案，参照相关参数指标计算出混凝土内部结构温度，以减少大体积混凝土结构后期裂缝问题的出现。最后，混凝土的浇筑施工。浇筑混凝土时如果采用泵送方式，要在泵送前增强压送水湿润管与泵体，并做好溜槽与泵管之间的配合。混凝土的振捣也十分重要，保证混凝土搅拌充分并且均匀，混凝土的搅拌要遵循以自动搅拌为首，手动搅拌为次要的方法，保证混凝土搅拌的频率和速度都是均匀的。可以采用横向搅拌的方式，也可以采用纵向搅拌的方式，凡是搅拌的幅度和力度不宜过大，防止混凝土承重能力降低［6］。

3结语

总之，多层模板支撑体系适用于高层建筑的梁板模板支撑，施工过程中要确保混凝土的质量，在混凝土能够单独承重的前提下，才能拆除支撑板，并且在拆除的过程中要注意拆除的顺序和方法，只有这样才能保证支架整体的稳定性与安全性。

参考文献

［1］博学怡.带转换层高层建筑结构设计建议［J］.建筑结构学报，2018(2)：12-22.

［2］林璋璋，李俊杰.多层模板支撑体系受力的实测分析［J］.施工技术，2020，34(3)：20-23.

［3］任非.施工过程中混凝土结构及多层模板支撑体系时变性能研究［J］.武汉船舶职业技术学院学报，2016，15(4)：28-30．

［4］任非.施工过程中混凝土结构及多层模板支撑体系时变性能探讨［J］.廊坊师范学院学报：自然科学版，2018，16(3)：69-71.

［5］任非.施工过程中混凝土结构及多层模板支撑体系时变性能研究［J］.河北工程技术高等专科学校学报，2019(3)：47-49.

［6］胡长明，简超军，段东东，等.施工期多层模板支撑体系时变性能研究［J］.工业建筑，2019，46(3)：102-107.

作者:张春旺 单位:郑州工业应用技术学院