支撑系统施工管理:如何高效保障工程安全与进度
在现代建筑和基础设施建设中,支撑系统作为临时结构体系,在深基坑、高支模、大型设备吊装等关键环节发挥着至关重要的作用。它不仅直接关系到施工人员的生命安全,还直接影响工期控制与成本效益。因此,科学、规范、高效的支撑系统施工管理成为工程项目管理的核心内容之一。
一、支撑系统施工管理的重要性
支撑系统是指为保证土方开挖、模板安装、结构浇筑等工序顺利进行而设置的临时性结构体系,常见类型包括钢支撑、混凝土支撑、型钢支撑、锚杆支撑等。其主要功能是:
- 稳定边坡或围护结构:防止基坑坍塌、滑移,确保作业面安全;
- 承受上部荷载:如模板支架需承载混凝土自重及施工活荷载;
- 协调施工节奏:合理布置支撑节点可提升多工种交叉作业效率。
若支撑系统设计不合理、施工不规范或监测不到位,极易引发安全事故(如坍塌、倾覆)甚至重大伤亡事件。例如,2023年某地铁站基坑事故中,因未按方案及时施加钢支撑导致局部失稳,造成多人伤亡。这凸显了支撑系统施工管理必须从“经验驱动”转向“数据+标准驱动”的现代化管理模式。
二、支撑系统施工管理的关键环节
1. 方案编制与审批
支撑系统施工前必须编制专项施工方案,并通过专家论证。方案应包含以下要素:
- 地质条件分析与风险评估;
- 支撑形式选择(如内支撑、外拉锚、组合支撑);
- 施工顺序与时间节点安排;
- 材料规格、连接方式与验收标准;
- 应急预案与应急资源储备。
特别强调的是,方案应结合BIM技术进行三维模拟,提前识别冲突点,优化空间布局。例如,在复杂城市地下空间开发项目中,利用BIM模型可精准定位支撑与管线、桩基之间的空间关系,减少返工率。
2. 材料质量控制
支撑系统的安全性高度依赖于原材料质量。施工单位应对进场材料实行全过程管控:
- 供应商资质审核:优先选用有ISO认证、长期合作信誉良好的厂家;
- 出厂检测报告核查:每批次钢材需提供材质证明书、力学性能试验报告;
- 现场复检制度:对钢管、型钢、预应力锚索等关键构件实施第三方抽检;
- 存储与防护:避免露天堆放导致锈蚀,堆场应平整干燥并设标识牌。
建议建立“材料二维码溯源系统”,扫码即可查看该批材料的生产信息、检测记录、使用部位,实现透明化管理。
3. 施工过程精细化管控
支撑系统的安装质量直接影响整体结构稳定性。施工过程中需重点关注以下方面:
(1)测量放线准确性
支撑轴线定位误差不得大于±5mm,采用全站仪或激光测距仪辅助定位,严禁手工量测替代专业仪器。
(2)安装工艺标准化
不同支撑类型有不同的施工要点:
- 钢支撑:严格控制拼接焊缝质量,对接处应满焊且打磨平整;节点板厚度不低于8mm,螺栓扭矩值须符合设计要求;
- 混凝土支撑:模板支撑体系独立搭设,严禁与支撑系统共用;混凝土浇筑分层振捣,避免漏振;
- 预应力锚杆:张拉前应进行试拉测试,确认锚固力达标后方可正式张拉,张拉力偏差不超过±5%。
(3)工序衔接与进度控制
支撑系统通常与其他工序同步推进,如基坑开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等。建议采用“流水段+网络计划”双控模式:
- 划分若干施工段,每个段落配备专职管理人员负责支撑安装与检查;
- 使用Project或广联达软件制定关键路径图,动态调整资源配置。
4. 监测与预警机制
支撑系统并非静态结构,其受力状态随施工进程不断变化。建立实时监测系统至关重要:
- 布点原则:沿支撑轴线均匀布置位移传感器、应力计、倾斜仪等;
- 监测频率:初期每日不少于两次,进入高峰期后加密至每4小时一次;
- 阈值设定:根据《建筑基坑工程技术规程》(JGJ 120-2012)设定报警值,如水平位移≥30mm或沉降≥20mm即触发警报;
- 信息化反馈:将监测数据接入智慧工地平台,自动推送至项目负责人手机端。
某市重点隧道工程通过部署物联网传感器,实现了支撑变形数据的云端存储与AI分析,提前7天发现异常趋势并采取加固措施,成功避免了一次潜在险情。
三、数字化赋能支撑系统施工管理
随着BIM、物联网、大数据等技术的发展,支撑系统施工管理正逐步向智能化转型:
1. BIM+GIS协同建模
将支撑系统三维模型与地形地貌、周边建筑物、地下管线融合,形成数字孪生场景,便于可视化交底与冲突排查。
2. 物联网感知终端应用
在支撑节点嵌入微型压力传感器与无线传输模块,实现远程监控支撑受力状态,降低人工巡检频次与误判风险。
3. 数据驱动决策
收集支撑安装记录、监测数据、天气信息等多维数据,构建支撑系统健康度评估模型,辅助管理者判断是否需要调整施工节奏或补强措施。
四、典型问题与改进建议
常见问题总结:
- 支撑滞后安装:未按方案时间表执行,导致基坑暴露过久;
- 节点焊接缺陷:偷工减料造成焊缝开裂;
- 监测数据造假:人为篡改数值掩盖真实风险;
- 安全管理松懈:未严格执行班前教育与持证上岗制度。
改进建议:
- 推行“支撑系统施工责任清单制”,明确项目经理、技术负责人、安全员、班组工长职责边界;
- 引入第三方监理单位驻场监督,增强外部约束力;
- 开展月度支撑系统专项安全检查,结果纳入绩效考核;
- 组织实操培训与应急演练,提高一线工人处置能力。
五、结语
支撑系统施工管理是一项系统工程,涉及技术、管理、人员、设备等多个维度。只有坚持“预防为主、过程可控、数据赋能”的理念,才能真正实现“零事故、高质量、快进度”的目标。未来,随着智能建造技术的普及,支撑系统管理将更加精准、高效、可持续,为工程建设安全保驾护航。