建筑工程高支模施工技术应用研究及承载力分析

建筑工程高支模施工技术应用研究及承载力分析

吴亚鲁1  尹相桐2  张坤伸3

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摘要：在建筑工程领域，高支模施工技术的应用日益广泛，其承载力分析研究对于确保施工安全和工程质量具有重要意义。高支模系统，特别是承插型盘扣式钢管脚手架，因其组装快捷、结构稳定、承载力强等优点，已成为现代建筑施工中不可或缺的一部分。例如，在某大型商业综合体项目中，通过采用高支模技术，成功实现了高达24米的混凝土浇筑，不仅缩短了工期，还显著提高了施工效率。然而，高支模的稳定性分析是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多种因素，如立杆、水平杆的布置，扫地杆与剪刀撑的设置，以及模板搭设等。在进行承载力分析时，通常会采用有限元分析模型来模拟施工过程中的荷载分布和结构响应，确保高支模系统在各种工况下的安全性和可靠性。因此，深入研究高支模施工技术，不仅关乎结构安全，也是对人类精神追求的一种体现。

关键词：建筑工程；高支模；施工技术；应用；承载力

1承插型盘扣式钢管脚手架施工技术要点

1.1立杆施工要点

在高支模施工技术中，立杆施工要点是确保整个结构稳定性的基础。立杆作为承插型盘扣式钢管脚手架的主要承重构件，其安装精度直接影响到整个脚手架系统的承载力和安全性。在施工过程中，立杆的垂直度必须严格控制，通常要求垂直度误差不超过1/200，以确保结构的均匀受力。此外，立杆的间距设置也是施工中的关键环节。根据工程的具体需求和施工方案，立杆间距一般在1.2米至1.8米之间，以适应不同的荷载和使用条件。在进行承载力分析时，可以参考相关规范和工程实例，如《建筑施工高支撑模板安全技术规程》中的规定，结合有限元分析模型，对不同间距下的立杆进行受力分析，从而确定最优的立杆布置方案。在实际工程应用中，通过模拟分析发现，适当缩小立杆间距能够有效提高结构的稳定性，尤其是在高风压或重载条件下。在施工实践中，立杆的连接方式同样不容忽视。承插型盘扣式钢管脚手架的立杆连接通常采用盘扣节点，这种节点具有良好的抗弯和抗剪能力。在施工要点中，必须确保每个盘扣节点的锁紧程度，以防止在施工过程中出现松动。例如，通过引入扭矩扳手对盘扣节点进行精确控制，确保每个节点的锁紧扭矩达到设计要求，从而保证了结构的整体稳定性和承载力。

1.2水平杆施工要点

在高支模施工技术中，水平杆的施工要点是确保整个脚手架系统稳定性的关键。水平杆的设置不仅需要遵循施工规范，还应结合工程实际情况进行优化。例如，在某高层建筑项目中，通过采用承插型盘扣式钢管脚手架，水平杆的步距被精确控制在1.5米，以满足高支模承载力的要求。根据分析模型，水平杆的步距对整个结构的稳定性有着显著影响，步距过大可能导致结构变形，而步距过小则可能造成材料浪费。因此，施工团队在施工过程中，必须严格按照设计图纸和施工方案进行操作，确保每一步水平杆的安装都达到设计要求，从而保证整个高支模系统的安全与稳定。

1.3扫地杆与剪刀撑施工要点

在高支模施工技术中，扫地杆与剪刀撑的施工要点是确保整个脚手架系统稳定性的关键。扫地杆作为脚手架最底部的水平杆件，其安装高度直接影响到脚手架的整体稳定性。根据工程实践，扫地杆通常设置在距离地面不超过200mm的位置，以确保脚手架底部的刚度和稳定性。剪刀撑则通过斜向交叉连接，形成一个稳固的三角形结构，有效抵抗侧向力，防止脚手架发生侧向位移或倾覆。在施工过程中，剪刀撑的布置应遵循均匀分布的原则，一般每隔4-6米设置一道，且与地面的夹角应控制在45°至60°之间，以达到最佳的支撑效果。在分析模型中，通过有限元分析可以发现，合理设置扫地杆与剪刀撑能够显著提高脚手架的承载力，减少因荷载不均导致的局部变形。

2承插型盘扣式钢管脚手架高支模稳定性分析

2.1模型建立

在高支模施工技术中，模型建立是进行承载力分析的关键步骤。通过精确的模型构建，可以模拟承插型盘扣式钢管脚手架在实际工程中的受力情况，从而确保施工安全和结构稳定性。例如，在某高层建筑项目中，通过建立三维有限元模型，工程师能够详细分析高支模系统在不同荷载作用下的响应。模型中考虑了立杆、水平杆、扫地杆和剪刀撑等关键构件的尺寸、材料属性以及连接方式，确保了分析结果的准确性。此外，模型还应包括施工过程中可能出现的各种工况，如混凝土浇筑、风荷载和施工荷载等，以全面评估高支模系统的承载能力。因此，通过科学的模型建立和分析，我们能够确保每一项建筑工程不仅满足结构安全的要求，同时也体现了人类对美的追求和精神的追求。

2.2水平杆步距影响

在高支模施工技术中，承插型盘扣式钢管脚手架的水平杆步距对整个结构的稳定性具有决定性影响。根据相关研究，水平杆步距的大小直接影响到脚手架的承载力和整体刚度。例如，当水平杆步距从1.2米增加到1.5米时，承载力可能会下降10%至15%，这在高支模施工中是不可忽视的。在实际工程案例中，通过有限元分析模型，可以观察到水平杆步距的增加会导致应力集中现象，进而影响到脚手架的稳定性和安全性。因此，在施工过程中，必须严格按照设计规范来确定水平杆步距，以确保高支模系统的稳定性和施工安全。

2.3立杆间距影响

在高支模施工技术中，立杆间距的确定是确保结构稳定性的关键因素之一。立杆间距的大小直接影响到整个支撑系统的承载力和稳定性。根据相关研究，立杆间距过大可能会导致支撑系统在荷载作用下产生较大的变形，甚至发生失稳现象。例如，在某高层建筑施工中，通过有限元分析模型发现，当立杆间距从600mm增加到1200mm时，结构的最大位移量增加了近30%，这显著降低了结构的安全性。因此，合理选择立杆间距对于保证高支模施工的安全性和经济性至关重要。在实际工程应用中，应根据施工设计要求、荷载大小以及材料性能等因素综合考虑，通过计算和模拟分析确定最佳的立杆间距，以确保高支模系统的稳定性和承载力。

2.4扫地杆高度影响

在高支模施工技术中，扫地杆的高度设置对整个结构的稳定性具有重要影响。扫地杆作为承插型盘扣式钢管脚手架的最底层水平杆，其高度的合理选择能够有效提高脚手架的整体稳定性，减少因施工荷载引起的变形。根据相关研究，扫地杆的高度通常设置在离地面200mm至300mm之间，这一高度范围能够确保脚手架底部的刚度和稳定性，同时便于施工人员进行操作。在实际工程应用中，通过有限元分析模型，可以模拟不同高度设置下的脚手架受力情况，从而得出最优的扫地杆高度。例如，在某高层建筑施工中，通过调整扫地杆高度，发现当高度设置为250mm时，脚手架的承载力和稳定性均达到最佳状态，有效避免了因高度不当导致的结构失稳风险。

结语：

综上所述，在建筑工程领域，高支模施工技术的应用日益广泛，其承载力分析研究对于确保施工安全和工程质量具有重要意义。通过对承插型盘扣式钢管脚手架施工技术的深入研究，我们发现其在提高施工效率、保证结构稳定性方面展现出显著优势。例如，在某大型商业综合体项目中，通过精确控制立杆间距、水平杆步距以及扫地杆高度，成功搭建起高达20米的模板支撑系统，不仅缩短了工期，还显著降低了材料成本。在稳定性分析中，采用的模型显示，适当增加水平杆步距可以有效分散荷载，而立杆间距的合理调整则对整体结构的承载力有着直接的影响。

参考文献：

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