高层建筑模板工程的方案优化

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【摘 要】近年来,随着科学技术的不断发展以及人们建筑要求的不断提升,工程施工质量有了极大的提高.在城市建设中,随处可见拔地而起的高层建筑,每项工程的建设都要求有可靠的模版支撑系统.高层建筑模板工程成为建筑行业发展的主流,这就对模板工程施工技术提出了更高的要求,需要合理的施工方案进行优化施工方案.本文结合笔者多年的工作经验,从高层建筑模板工程中模版的放样和算料等几个方面分析了施工方案的优化措施,并结合实际的工程事例,探讨了高层建筑模板工程优化方案比较.

【关 键 词】高层建筑；模版工程；方案；优化

前言

高层建筑模板工程的施工质量需要严格依据国家行业标准来进行监督规范,在施工过程中强化质量理念,用高标准来对每一个环节开展作业,在工程最后的验收过程中均要符合国家相关标准,创建一流的高质量工程.采用剪力墙体系的高层建筑,其所需混凝土量大,模板的工程量也大,为了提高混凝土的成型质量,加快施工速度,减轻工人的劳动强度,大模板施工方案应运而生.自推广以来,经过不断的改进和完善,目前已成为高层建筑施工中应用较为普遍的施工方法之一.

1高层建筑模板工程主要问题及分析

高层建筑模板工程施工中存在很多的问题,其中相对较为主要的问题就是在当前高层建筑模版工程在支模作业时,偶尔会有轴线偏移的问题,之后将引起支撑柱、结构梁、墙体等工序在建成后同原来设计图纸有明显的轴线偏差.轴线偏移问题的出现是多种因素综合作用的结果,主要可概括为四个方面：1）模版工程施工过程中放线不准确,实际轴线与设计图纸轴线位置有偏差.2）工程支模后,没有在模板两端设置限位装置,导致模版发生错动,安装不稳固从而产生变形.3）在支模过程中,设置的水平度与垂直度与设计方案不符,没有相互校核.4）所选用的模板刚度不达标,易产生变形.其他方面不作详细论述.

2模板工程优化方案

在施工过程中,采用何种的模板工程施工方案会影响到工程造价及工程的进度等,选择合理的、最优化的模板工程方案会在一定程度上降低工程造价和加快工程进度.因此模板工程工程方案的优化是很有必要的.

2.1建立多层模板理论分析体系

目前大多采用多层模板支架体系,施工周期一般已达到一周盖一层.但是,如果多层模板支架体系配置不合理、拆除不当或混凝土早期养护不好,很容易造成支架倒塌事故,实际工程中这类事故及施工阶段楼板开裂现象也不鲜见,严重影响了施工安全和施工进展.

因此,研究多层模板支架体系,对于选择合理的施工方案,避免出现工程事故,缩短施工周期都具有重要意义.在多层模板支架体系中,新浇筑的混凝土重力荷载以及施工荷载（包括施工恒载和施工活载）,必须通过多层模板支架传递给下面先前已浇筑完成的几层楼板.在每一阶段,荷载都由混凝土时变结构和支架系统组成临时承载体系承担,这一时变体系的混凝土材料性能与支模层数、施工周期密切相关,其承担施工荷载随施工工序不断变化,也就是说施工过程中混凝土结构及支架内力是随时间及模架形势不断变化的.

我们把由混凝土时变结构和支架系统组成的临时承载体系称为时变结构体.因此,我们通过分析这些特点可以得出,多层模板支架所运用的理论分析体系最好以所用模板的材料、支模层数及时间等信息为依据,分析得出多层模版支架在不同体系下的使用条件.并且,还要通过研究混凝土与多层模板支架之间的联系,得出内在荷载传递的规律,从而减少在施工中底层模板拆除时间对多层模板支架结构承载力的影响.

2.2升模施工作业

所谓的高层建筑升模施工,就是在高层建筑施工中,用混凝土等材料浇筑完楼层的墙、柱及梁等结构后,用电动升板直接将所使用的模板升至下一楼层位置.达到新的施工位置后,要重新组装模板,随后再进行混凝土的浇筑工作.依此类推,直至顶楼浇筑完毕将模板全部拆除.高层建筑模板工程施工中所使用的升模系统,主要由承力结构、柱、梁及钢柱、操作台、墙的模板等部分组成,结构较为复杂.在这些组成部分中,劲性或工具式钢柱是承受施工中载荷的结构,其悬挂在电动升板机的下方吊住承力架发挥承力作用.承力架的下方还悬挂着操作平台,还有安装柱、梁以及墙两边的侧模.升模施工作业顺序为,首先在首层的地坪上进行模板的组装工作,后用混凝土浇筑建筑物的柱、梁及墙,浇筑工作完成后不要立即拆模,要等到混凝土强度符合拆除要求后才可拆除模板,随后将模板升到下一楼层进行相同的工作,依次循环,直至浇筑工作完成.

值得注意的是,升模施工中要把钢柱做成矩形,这样有利于悬挂升板机.升模施工要想顺利的完成,钢柱必须要有合理的受力环境,最理想的情况是工作载荷均匀分布在各钢柱上,并且所受载荷不能超过升板机承载的载荷,这就需要有工作经验的技术人员运用一定的理论知识做好监控工作.承力架的作用主要有两个方面,一是传递作用,将所受的载荷完全传递给升板机；另一个是间隔作用,留出为操作平台流出一定的空间,这样有利于绑扎水平钢筋和其它材料.承力架的井字梁格可用多种材料,常用的有双梁结构的钢筋混凝土或大型型钢.高层建筑施工中的模板一般都采用大模板,大模板施工是高层建筑常用的方法之一,能够提高施工效率、减轻工人劳动强度,具有较大的竞争优势.

3实际工程分析

模板支撑方案合理与否直接影响到施工安全、工期、成本乃至工程质量,基于上述考虑,四公司高层住宅楼选用荷载传递法支模方案完成了在十层的长跨度悬挑消防连廊模板支撑设计,并顺利施工.该方案节约了支撑材料数量,在降低了施工费用的同时又保证了安全质量.该工程为中铁四局四公司职工集资楼,建筑面积为30125㎡,地下1层,地上18层,短肢框架剪力墙结构,在十层有一悬挑消防连廊,连廊标高为+27.47m,消防连廊距十层顶板的高度为-1.48m.因此,选择合理的模板支撑方案是该悬挑消防连廊结构施工的关键.经过分析比较,较为合适的施工方案有落地满堂脚手架支撑方案、槽钢悬挑方案和荷载传递法方案,三种方案的原理、安全、受力及经济比较情况如下：

综上比较我们得出最优方案：宜采用荷载传递法较为安全、经济.

4总结

模板工程的施工要受到多种因素的影响,如工期、工程规模、施工环境等等,施工方案的确定要综合考虑各方面的因素,根据实际的情况,在众多的施工方案中选出最优化的模板工程施工方案,从而保证工作优质、高效地完成.