斜屋面工程高支模施工技术

斜屋面工程高支模施工技术

林志朋

林志朋

广东万泰建设有限公司广东广州510000

摘要：高支模技术是一种能够充分利用自身承载力，节约材料的施工技术，逐渐被广泛应用于建筑施工中。本文主要针对高支模技术在斜屋面工程施工中的应用进行了研究，结合工程实例对支撑体系的方案设计，以及施工的方法和质量安全管理措施进行了介绍，希望能为高支模在相关工程中的应用提供参考。

关键词：斜屋面；支撑体系；施工方法；管理措施

引言

近年来，随着人们对住宅设计个性的追求，斜坡屋面被更多地运用到住宅楼的屋面设计中。而在斜坡屋面施工中，高支模技术是被运用较多的技术之一。高支模技术就是一种在高度较高的地方搭设模板的支撑结构和施工方式，因其需要在高空作业，施工难度大，所以要严格的按照设计要求和相关规定进行施工，才能够确保高支模施工的质量和安全。

1工程概况

某建筑工程，采用框架结构，地下一层，地上二层，建筑总高度为19.80m，建筑面积约为2694.24m2。屋面采用斜屋面，呈金字塔形。本工程屋面为两个互相垂直的斜屋面，平面尺寸为46m×24m，结构平面布置呈T形。二层楼面设计标高7.2m，坡屋顶脊顶标高18.75m，层内最高为11m（模板支撑的最高搭设高度），最低为6.4m；屋面板在屋脊两侧左右对称，为三段折线形式，坡度最大为45°，斜板厚为120mm。由于该工程斜屋面形式较为复杂，坡度较陡，屋面高差较大（最大为5.15m），屋面梁板模板支撑高度超高（最高达11m，最低为6m以上），针对该斜屋面，提出以扣件钢管模板高支撑施工方案。

2高大模板扣件式钢管脚手架支撑体系设计方案

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

（1）模板及其支架的结构设计，力求做到结构安全可靠、造价经济合理；

（2）在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性；

（3）选用材料时力求做到常见通用、可周转利用、便于保养维修；

（4）结构选型时力求做到受力明确、构造措施到位、升降搭拆方便、便于检查验收。

2.1支撑体系

（1）斜屋面支撑系统采用48mm×3.5mm钢管满堂模板支撑架搭设。

（2）梁支撑架立杆沿梁跨方向间距0.9m，梁两侧立杆间距1m，板底承重立杆排距（间距）0.9m，步距1.5m。钢管支架底部支撑在二层楼板上，纵横向的水平拉杆每高1.5m设一道，全部钢管支撑水平设钢管拉杆，底部设纵横扫地杆。

（3）满堂模板支架外侧四周连续设置由下至上的竖向连续式剪刀撑，中间在纵横向连续设置由下至上的竖向连续式剪刀撑：对于16m跨的屋面，纵向设置三道，横向每隔10m设置一道；对于6m跨的屋面，纵向设置一道，横向每隔10m设置一道。在两个屋面的两端和中间设置水平剪刀撑，分别沿立杆顶部、中间和扫地杆处设置三道，剪刀撑夹角为45°（图1～图3）。

2.2斜屋面结构构件支撑设计

（1）斜板：面板使用18mm竹胶板面板，双面模板搭设。考虑到施工方便，每段斜板沿屋面纵向每隔600mm留一300mm×300mm混凝土浇注孔。面板下排一层50mm×100mm的木枋，木枋间距300mm。

（2）梁：梁底板和梁侧板用整块18mm厚的竹胶板制成。梁侧模板采用钢管作为外楞，支撑间距500，采用2道M12普通穿墙螺栓加固，水平间距500mm。梁底板用50×100木枋支承，木枋间距为300mm。

（3）屋面板外侧悬挑部分：该处面板因施工工艺原因采用二次浇筑，其模板形式与斜板相同，支撑架采用分段挑架搭设。

2.3支撑结构计算

支撑结构计算包括模板面板及其支撑体系的计算。主要计算内容为承载力及变形验算。主要计算指标为水平构件的抗弯强度值、最大挠度值，竖向构件的稳定应力值。主要计算构件包括斜屋面斜板模板及其支撑木枋、托梁、立杆、梁侧模板及其内外楞、梁底模板及其支撑木枋、梁的支撑立杆。

按照最不利设计原则，取15.75～18.75m斜板模板扣件钢管高支撑架以及脊顶框架梁高支撑架进行计算。

2.3.115.75～18.75m斜板模板扣件钢管高支撑架计算

①模板面板按三跨连续梁计算，最大弯矩M=0.043kN?m，抗弯强度计算值f=0.885N/mm2＜［f］=15N/mm2，面板最大挠度计算值v=0.045mm＜l/250=300/250，满足要求。②支撑木方按均布荷载下连续梁计算，最大弯矩M=0.258kN?m，抗弯强度计算值f=3.09N/mm2＜［f］=13N/mm2，最大挠度计算值v=0.404mm＜900/250，满足要求。③托梁钢管按照集中荷载下多跨连续梁计算，最大弯矩M=0.641kN?m，抗弯强度计算值f=36.92N/mm2＜［f］=205N/mm2，最大挠度计算值v=1.1mm＜900/250。④立杆按轴心受压构件计算，其最大轴向压力N=9.3kN，稳定应力σ=98.63N/mm2＜［f］=205N/mm2，满足要求。

2.3.2脊顶框架梁模板扣件钢管高支撑架计算

①梁侧模板按受弯构件计算，最大弯距M=1．15×105N?mm，面板的受弯应力计算值f=2.130N/mm2＜［f］=13N/mm2，面板的最大挠度计算值ν=0.234mm＜l/250=300/250，满足要求。②梁侧模板钢管外楞按集中荷载作用下的三跨连续梁计算，最大的弯矩为M=0.423kN?m，受弯应力计算值f=41.47N/mm2＜［f］=205N/mm2，外楞的最大挠度计算值ν=0.057mm＜l/400=500/400，满足要求。③梁底模板面板按三跨连续梁计算，最大弯矩M=0.265kN?m，抗弯强度计算值f=5.453N/mm2＜［f］=15N/mm2，最大挠度计算值v=0.520mm＜300/250，满足要求。④梁底支撑木方按三跨连续梁计算，最大弯距M=0.617kN?m，抗弯强度计算值f=7.404N/mm2＜［f］=13N/mm2，最大挠度计算值ν=0.509mm＜［ν］=900/250，满足要求。⑤立杆按轴心受压构件计算，其最大轴向压力N=9.513kN，稳定应力σ=95.83N/mm2＜［f］=205N/mm2，满足要求。

以上计算表明，采用规范规定的方法进行结构计算，其承载力及变形完全能够满足要求。同时加强构造措施，如剪刀撑的连续设置，就能够保证整个支撑体系的整体稳定性及安全性。

3施工方法

3.1模板搭设

（1）按设计斜面坡度要求拉一条斜线，先沿屋脊梁开始排立杆，离梁边200mm排第一根立杆，每间距900mm立一根立杆，并扣上扫地杆，扫地杆离地200mm。搭设完钢管支撑后，钢管上放置木枋，木枋沿梁轴线方向。然后调整梁底钢管高度，使梁底板调至预定高度，铺梁底板，固定梁底板，梁底板装好后再装梁侧板和楼面模板。

（2）支撑体系要求在底部上200mm位置设置一道钢管拉杆，纵横各一道，以保证整体性及稳定性。在立杆顶部下100mm纵横各扣一道钢管拉杆。立杆从底部的水平拉杆起每高1.5m设一道水平拉杆，水平拉杆要通长设置，纵横方向均设，交接处用钢管扣件扣住，水平拉杆与楼板外侧四周框架柱连接。在外侧和中间设置45°交叉剪刀撑，竖向剪刀撑由下至上连续设置，剪刀撑杆件的底端与地面顶紧，水平剪刀撑在水平方向内通长设置。

3.2模板拆除

根据混凝土7d及28d抗压试件试验报告，当混凝土达到拆模强度要求后，再安排拆除模板；对板、梁部分，以及悬臂部分，拆模强度均要达到设计强度的100%。模板拆除时，先松顶托，把顶托除下，利用原支撑体系做脚架，拆卸梁及楼面模板，最后拆除支撑体系。

4质量安全管理措施

（1）严格安全技术交底工作，让专业施工人员细致理解施工过程中的每个细节，掌握具体施工程序和工艺。施工技术人员现场监控指导作业，及时解决出现的问题。

（2）严格按方案施工，注意控制线的施放。立柱就位前应放出控制线，使立杆尽量在同一直线上，以便与水平拉杆连接及使其满足间距要求。

（3）认真听取专家意见，严格按施工验收规范执行验收工作。尤其是水平拉结施工时应做到每完一层即验收一层，检查其拉结是否牢固到位，以防“虚结”。支撑系统施工完毕后要经验收合格后方可铺板。内模板安装高度超过2.5m时，应搭设临时脚手架。沿高度方向每隔3m设置一道水平安全网。

（4）所用的木料，尤其是木枋，必须于使用前严格检查其完好性，严禁使用虫蛀、腐蚀严重的枋材。在选材中，施工人员和材料人员严格对进场材料进行检测把关，对不满足施工要求的材料坚决不允许上架使用。

（5）在4m以上高空拆除模板时，不得让模板、材料自由下落，更不得大面积同时撬落，操作时必须注意下方人员的动向。正在施工浇捣的楼板其下一层楼板的支顶不准拆除。

（6）在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

5结束语

综上所述，高支模技术对提高斜屋面工程的质量和性能起着重要作用。但由于其施工难度大、危险系数高，因此，在斜屋面施工过程中要从高支模施工的各个环节加以保证，对各个环节的施工进行全面系统的控制，使得其各方面要求都能够达到人们预计标准和要求。相关研究人员也要加大对高支模技术应用的研究力度，进一步提高工程中高支模施工的质量和高支模技术的水平，使高支模技术在斜屋面工程，乃至所有的建筑工程中得到更好的应用，为人们创造了一个良好的工作环境和生活氛围。

参考文献：

[1]陈兵.基于高支模技术在建筑施工中的应用[J].四川水泥.2014（07）

[2]顾小飞.工程施工中高支模技术的应用[J].黑龙江科技信息.2013（32）