熊家銘 曹 珊 邱壯豐 孫傳亮 姚壽朋

隨著全球?qū)?jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的持續(xù)關(guān)注，建筑施工行業(yè)也在積極探索新的節(jié)能技術(shù)和方法。在大型工程項(xiàng)目中，高大支模架是一項(xiàng)常見的施工工藝。但是傳統(tǒng)的支模架技術(shù)在能源消耗和材料利用方面存在一定的局限性。為了提高施工效率、減少資源浪費(fèi)和降低能源消耗，可移動(dòng)式高大支模架節(jié)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，最大限度地降低了能源消耗，優(yōu)化了材料利用，提高了施工效率。

1 架體構(gòu)造

可移動(dòng)式高大支模架架體構(gòu)造流程涉及的內(nèi)容較多，主要包括工字鋼焊接、支模架搭設(shè)與加固、模板安裝、鋼筋混凝土澆筑、頂部模板架體拆除、連接桿件拆除、架體頂升安裝滾輪、架體移動(dòng)、連接桿件安裝以及頂部架體模板安裝。通過詳細(xì)分析項(xiàng)目建筑施工中的支模架設(shè)計(jì)明確發(fā)現(xiàn)，底座采用兩層相互垂直擺放的工字鋼焊接成整體，下層7 根用于支撐立桿，上層4 根用于連成整體并頂升受力支撐滾輪。立桿間距為0.9 m 或1.2 m，錯(cuò)開梁底，步距1.5 m。架體外圍1 圈在工字鋼上焊接鋼筋頭固定立桿，四角斜拉鋼絲繩穩(wěn)固架體，并滿設(shè)斜拉桿。中部隔一拉一，設(shè)置2 道水平剪刀撐，其中掃地桿處1 道，間隔4.5 m 處1 道。在架體頂部向下2 m 處滿設(shè)1 道走道板，下方再設(shè)置1 道安全兜網(wǎng)，與周圍新搭設(shè)的固定架連成整體。這種支模架設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于不同類型的建筑施工?？梢苿?dòng)式高大支模架立面圖，如圖1 所示。

圖1 可移動(dòng)式高大支模架立面圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2 前期準(zhǔn)備

2.1 方案編制、論證與審批

為保證施工方案的科學(xué)性和可行性，需要編制專項(xiàng)施工方案并組織專家論證。在編制完成后，需要按照專家論證意見進(jìn)行修改完善，并上報(bào)公司、監(jiān)理和業(yè)主審批完成。在實(shí)施前，需要組織管理人員進(jìn)行方案交底，確保所有施工人員都清楚的了解施工方案和相關(guān)要求，提高施工質(zhì)量和施工效率。

2.2 組織人員與材料進(jìn)場(chǎng)

為保證施工進(jìn)度的順利進(jìn)行，需要根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃安排提前組織作業(yè)人員進(jìn)場(chǎng)交底，使他們更加清楚施工任務(wù)和要求，提高施工效率。同時(shí)，需要提前安排材料的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，確保材料的質(zhì)量和數(shù)量符合要求，避免因材料問題影響施工進(jìn)度。

2.3 模擬移動(dòng)架搭設(shè)試驗(yàn)

為保證可移動(dòng)式高大支模架的安全性和可操作性，進(jìn)行模擬移動(dòng)架的搭設(shè)試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)按比例搭設(shè)1 個(gè)模擬移動(dòng)架（圖2），確保架體尺寸、連接加固、受力荷載以及移動(dòng)方式等保持一致。通過試驗(yàn)結(jié)果不斷優(yōu)化改進(jìn)移動(dòng)架，達(dá)到可實(shí)施的效果后才能投入現(xiàn)場(chǎng)施工。移動(dòng)架的模擬移動(dòng)如圖3 所示。這種試驗(yàn)方法對(duì)于保障施工安全、提高施工效率具有重要意義。

圖2 模擬架搭設(shè)（來源：網(wǎng)絡(luò)）

圖3 模擬移動(dòng)（來源：網(wǎng)絡(luò)）

3 可移動(dòng)式高大支模架的設(shè)計(jì)原理

根據(jù)結(jié)構(gòu)跨距相等、梁截面相同及分布一致等特點(diǎn)，將施工過程劃分為4 個(gè)相同流水段。根據(jù)立桿排布圖擺放工字鋼焊接成底座，并在工字鋼上搭設(shè)支模架，與兩側(cè)主梁底固定架連成整體。在拆模時(shí)，先拆除移動(dòng)架頂部2 m 處的架體模板以及連接固定架的水平桿，然后用千斤頂將整個(gè)架體同步提升一定高度后，在底座4 個(gè)角下方放置滾輪支撐，朝同一方向整體移動(dòng)到下1 個(gè)施工段，定位后再與周圍固定架連接成整體支模架體。澆筑混凝土后轉(zhuǎn)至下1 個(gè)施工段，直至完成全部施工段。

3.1 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在可移動(dòng)式高大支模架節(jié)能技術(shù)中，支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)是為了保證支模架在施工過程中的穩(wěn)定性和承載能力。支撐系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)具體的施工條件和支模架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理安排立桿、梁板和加固部件的布置與連接方式。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使支模架能夠承受施工荷載和自重，保持穩(wěn)定性，并滿足一定的強(qiáng)度和剛度要求。

根據(jù)支模架的高度、跨度和承載要求，選擇合適的材料和斷面尺寸，確保支撐系統(tǒng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能夠承受施工荷載和變形影響。系統(tǒng)中的梁板和立桿之間的配合關(guān)系對(duì)于支模架的穩(wěn)定性至關(guān)重要，因此設(shè)計(jì)應(yīng)考慮梁板與立桿之間的連接方式，確保連接緊密、牢固可靠，并通過適當(dāng)?shù)募庸檀胧┨岣哒w的穩(wěn)定性。通過設(shè)置斜拉桿和支撐桿，能夠有效提高支模架的整體剛度和穩(wěn)定性，抵抗水平荷載和側(cè)向力的影響。另外，還應(yīng)考慮采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來提高支撐系統(tǒng)的承載能力和穩(wěn)定性。通過施加預(yù)應(yīng)力，使支撐系統(tǒng)能夠有效控制變形，提高整體剛度。

3.2 移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在可移動(dòng)式高大支模架節(jié)能技術(shù)中，移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)支模架的便捷移動(dòng)和靈活調(diào)整位置，以提高施工效率和節(jié)約能源。移動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要保證支模架在移動(dòng)過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)裝置和連接方式，確保支模架能夠承受移動(dòng)過程中的荷載作用，防止結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或破壞。應(yīng)充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的具體條件和要求，以實(shí)現(xiàn)支模架的便捷移動(dòng)。選擇合適的移動(dòng)裝置，如滑輪、軌道或液壓系統(tǒng)等，確保移動(dòng)過程中的平穩(wěn)性和可控性，便于施工人員進(jìn)行操作和控制。過程中允許支模架在施工過程中進(jìn)行位置的調(diào)整和變換，以適應(yīng)不同的施工需求和工序要求。

通過設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)的移動(dòng)裝置或支撐機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)支模架的位置調(diào)整，確保施工的靈活性和效率。另外，應(yīng)充分考慮節(jié)能和環(huán)保的原則，選擇低能耗的移動(dòng)裝置，減少能源消耗。設(shè)計(jì)要符合環(huán)保要求，避免對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和周圍環(huán)境造成污染或破壞。采用安全裝置和保護(hù)措施，確保施工人員在移動(dòng)過程中的安全，同時(shí)考慮防滑、防摔、防傾覆等安全因素，提供必要的防護(hù)設(shè)施和緊急停止裝置[1]。

3.3 組合方式設(shè)計(jì)

在可移動(dòng)式高大支模架節(jié)能技術(shù)中，組合方式設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)支模架的靈活組合和可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)不同的工程需求和施工場(chǎng)景。支模架設(shè)計(jì)通常由多個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊具有特定的功能和結(jié)構(gòu)，可以獨(dú)立使用或組合使用。模塊化設(shè)計(jì)使支模架的組合更加靈活和方便，可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的模塊組合形成支模架結(jié)構(gòu)。支模架的組合方式設(shè)計(jì)要考慮可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)不同尺寸、高度和形狀的施工場(chǎng)景。

通過設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)的連接件、支撐柱和橫梁等部件，支模架可以根據(jù)具體需求進(jìn)行調(diào)整和變形，以適應(yīng)不同的工程要求。組合方式設(shè)計(jì)應(yīng)考慮支模架的快速拆裝特性，以提高施工效率，節(jié)約時(shí)間。通過采用可拆卸的連接件和快速固定裝置，支模架可以在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行組裝和拆解，方便移動(dòng)和重新組合使用。

在此過程中，還要考慮經(jīng)濟(jì)性和可重復(fù)利用性，以降低成本和資源浪費(fèi)。選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾蜆?gòu)造方式，設(shè)計(jì)耐用的組合件，以便支模架經(jīng)過適當(dāng)?shù)木S護(hù)和保養(yǎng)后可以多次使用，提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境的可持續(xù)性[2]。

4 可移動(dòng)式高大支模架的實(shí)現(xiàn)方法

4.1 設(shè)計(jì)和制造

通過分析工程需求、完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理選擇材料、優(yōu)化制造工藝、提高質(zhì)量控制以及強(qiáng)化設(shè)備配套等方式，能夠?qū)崿F(xiàn)可移動(dòng)式高大支模架節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)和制造。需要根據(jù)具體工程要求和場(chǎng)地情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改進(jìn)，確保支模架能夠滿足工程施工的需求，提高施工效率和施工質(zhì)量。

首先，需要詳細(xì)分析具體工程需求，包括工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)要求和施工環(huán)境等。通過了解工程需求，確定支模架的設(shè)計(jì)參數(shù)和功能要求，為后續(xù)設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。其次，基于工程需求和設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行支模架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括支撐系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)、連接件和加固方式等的設(shè)計(jì)，確保支模架的穩(wěn)定性、可調(diào)節(jié)性和安全性。再次，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工程環(huán)境，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌糜谥＜艿闹圃?。常用的材料包括鋼材、鋁合金等，它們具有較高的強(qiáng)度和耐久性，適用于支模架的制造。制造過程包括材料加工、焊接、組裝等工藝步驟，通過切割、成型、焊接等加工工藝將各個(gè)組件制造成合適的形狀和尺寸。最后，通過組裝工藝將各個(gè)組件連接起來，形成完整的支模架結(jié)構(gòu)。在制造過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，包括對(duì)材料的檢驗(yàn)、焊接工藝的監(jiān)控、尺寸的測(cè)量等相關(guān)環(huán)節(jié)，確保支模架的質(zhì)量和性能符合設(shè)計(jì)要求以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)支模架的設(shè)計(jì)和制造要求，配備適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和工具，例如起重設(shè)備、液壓系統(tǒng)和調(diào)整工具等，用于支模架的搭設(shè)、調(diào)整以及移動(dòng)，以此更好的提高支模架的施工效率和操作便利性[3]。

4.2 支模架的組裝

通過不斷優(yōu)化基礎(chǔ)準(zhǔn)備、支模架組裝、調(diào)整與固定、加固措施、移動(dòng)與調(diào)整、施工安全等措施，可實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)式高大支模架節(jié)能技術(shù)的施工過程。在實(shí)際施工中，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，合理安排施工順序和流程，確保支模架的安全性、穩(wěn)定性和施工效率。同時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行施工質(zhì)量檢查和監(jiān)控，確保支模架的質(zhì)量符合要求。在施工前，需要做好支撐基礎(chǔ)的準(zhǔn)備工作，包括清理施工區(qū)域、測(cè)量標(biāo)高以及設(shè)置基坑等，確保基礎(chǔ)平整、堅(jiān)固。按照設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行支模架的組裝工作。

首先，將各個(gè)組件按照預(yù)定的組合方式進(jìn)行安裝，如立桿、橫梁、水平支撐等。通過焊接、螺栓連接等方式，將各個(gè)組件固定在一起，形成支模架的整體結(jié)構(gòu)。其次，在組裝過程中，需要對(duì)支模架進(jìn)行調(diào)整和固定，確保其水平度和垂直度。使用水平儀、測(cè)量工具等進(jìn)行調(diào)整，通過螺栓、鎖緊裝置等進(jìn)行固定，使支模架達(dá)到設(shè)計(jì)要求。再次，根據(jù)支模架的設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況，采取加固措施增強(qiáng)其穩(wěn)定性和承載能力，包括加裝斜拉桿、剪刀撐、斜支撐等，以提供額外的支撐和剛度。最后，可移動(dòng)式支模架允許在施工過程中進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)整，因此在需要改變支模架位置或高度時(shí)，可使用液壓或機(jī)械裝置進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)整操作，確保支模架能夠適應(yīng)不同的施工需求和工序。在施工過程中，保障施工人員的安全至關(guān)重要，需采取必要的安全措施，如佩戴安全帽、使用防護(hù)設(shè)備、設(shè)置警示標(biāo)志等，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性[4]。

5 可移動(dòng)式高大支模架的能耗分析

對(duì)于節(jié)能效果的具體能耗數(shù)據(jù)分析，需要進(jìn)行實(shí)際的能耗監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)收集。通過對(duì)比可移動(dòng)式支模架施工與傳統(tǒng)支模架施工的能耗數(shù)據(jù)，如能源消耗、材料使用量、施工時(shí)間等指標(biāo)，可以評(píng)估可移動(dòng)式支模架的節(jié)能效果。采用可移動(dòng)式支模架可以實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)利用，支模架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝方式可以最大限度減少材料的使用量，減少浪費(fèi)。

可移動(dòng)式支模架采用機(jī)械或液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和調(diào)整，相比傳統(tǒng)的人力操作，可以減少施工人員的體力勞動(dòng)，降低能源消耗?？梢苿?dòng)式支模架具有靈活性和快速調(diào)整的特點(diǎn)，可以快速搭設(shè)和調(diào)整施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)而縮短施工周期。

需要注意的是，能耗數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可能會(huì)受到多種因素的影響，包括施工項(xiàng)目的規(guī)模、具體施工條件和施工環(huán)境等。因此，在進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)分析時(shí)，需要充分考慮這些因素，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)估和分析[5]。

6 結(jié)語

通過研究可移動(dòng)式高大支模架的節(jié)能技術(shù)，希望能夠?yàn)榻ㄖ┕ば袠I(yè)提供一種綠色環(huán)保的解決方案，推動(dòng)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究和工程實(shí)踐提供有價(jià)值的參考和借鑒。