談高大模板的設計與施工

蘇文燦

(中城建第六工程局集團有限公司廈門分公司，福建廈門 361012)

談高大模板的設計與施工

蘇文燦

(中城建第六工程局集團有限公司廈門分公司，福建廈門 361012)

以市民服務中心·三館合一工程為例，對高大模板的設計與施工進行了探討，以模板支撐系統(tǒng)的選型、模板安裝工藝、支撐系統(tǒng)的構(gòu)造與施工要求方面介紹了模板安裝的施工方法，并闡明了模板拆除及監(jiān)控措施，有利于類似工程參考應用。

模板，支撐系統(tǒng)，拆除，監(jiān)測

根據(jù)建質(zhì)［2009］87號文：搭設高度≥8 m或搭設跨度≥18 m，或施工總荷載≥15 kN/m2或集中線荷載≥20 kN/m的模板支撐為高大模板。高大模板施工屬危險性較大的分項工程，在施工前應編制高大模板工程安全專項施工方案，對其強度、剛度、穩(wěn)定性進行具體計算，并組織專家論證審查。專家論證后應根據(jù)論證報告修改完善安全專項施工方案，經(jīng)施工企業(yè)技術(shù)負責人、總監(jiān)、建設單位項目負責人簽字后，方可實施。廈門地區(qū)還應參照廈建質(zhì)監(jiān)［2007］14號文件精神，施工單位在施工方案經(jīng)總監(jiān)理工程師批準后兩個工作日內(nèi)，填寫《高大模板工程開工備案表》到質(zhì)量安全監(jiān)督站辦理開工備案手續(xù)。待高大模板工程施工完畢后，建設單位再組織施工、監(jiān)理、設計單位，同時邀請論證專家進行專項驗收。驗收合格后，應填寫《高大模板工程專項驗收記錄表》，由建設單位報送至質(zhì)量安全監(jiān)督站后，施工單位方可進入下一道工序施工。

1 工程概況

市民服務中心·三館合一工程位于廈門翔安區(qū)新圩鎮(zhèn)，工程由1號樓、2號樓組成。其中：1號樓為地上4層，功能布局為多功能廳、觀眾廳、門廳等;2號樓為地上3層，功能布局為圖書館、羽毛球館、乒乓球館等。該建筑多處設置了架空結(jié)構(gòu)和大跨度以滿足使用功能要求。1號樓最大跨度為21．4 m，層高為16．98 m～23．60 m，挑檐最大外挑跨度為6．2 m。2號樓最大跨度為10．3 m，層高為10．65 m ～14．7 m。

2 模板安裝施工方法

2．1 模板支撐系統(tǒng)的選型

模板支撐系統(tǒng)采用扣件式鋼管支撐架，板、梁模板支撐體系采用木方和U型頂托傳遞豎向施工荷載支撐方式。模板均采用1 830 mm×915 mm×18 mm九合板;次楞采用50 mm×100 mm方木、主楞采用100 mm×100 mm方木;支撐系統(tǒng)選用φ48．3× 3．6 mm鋼管;φ36 U型可調(diào)頂托;對拉螺栓采用M14普通對拉螺栓。

2．2 模板安裝工藝流程

1)支撐系統(tǒng)安裝順序：墊板、底座布置→放縱橫水平掃地桿→自角部起依次向兩邊豎立桿，底端與水平掃地桿扣接固定，固定底層桿前應校核立桿的垂直度，每個方向裝設立桿后，隨即裝設第一步水平拉桿與立桿扣接固定，校核立桿和水平拉桿符合要求后，擰緊扣件螺栓→按上述要求依次延伸搭設直至第一步架完成，再全面檢查一遍支架質(zhì)量，確保支架質(zhì)量要求后再進行第二步水平拉桿安裝……隨后按搭設進程及時裝設剪刀撐。

2)模板安裝工藝流程：按施工方案要求確定立桿間距→放出軸線及梁位置線，定好水平控制標高→梁板立桿、頂托設置→設置頂托內(nèi)主楞方木→架設梁底次楞方木于頂托內(nèi)方木上→梁底模及側(cè)模安裝→設置板底頂托內(nèi)主楞方木→架設板底次楞方木于頂托內(nèi)方木上→板模板安裝→高大模板工程專項驗收。

2．3 支撐系統(tǒng)構(gòu)造和施工要求

1)立桿基礎：立桿基礎為回填土地面的，回填土至地面墊層底，基礎土層采取分層夯實，其相對密實度應大于90%，并澆筑強度C15、厚度100 mm的混凝土作為地面墊層，立桿底做法同樓面，即立桿下設置長度不少于2跨、寬度200 mm、厚度50 mm的通長木墊板和底座。在模板支撐架地面墊層外側(cè)設置截面尺寸200 mm×200 mm排水溝。1號樓觀眾廳范圍局部立桿底部不在同一高度，高處的縱向掃地桿應向低處延長不少于兩跨，高低差不得大于1 m，立桿距邊沿不得小于0．5 m。

2)模板安裝構(gòu)造要求：在立桿底部距地面200 mm高處，沿縱橫水平方向應按縱下橫上的程序設掃地桿;水平拉桿從下往上按1．5 m平均分配步距，頂托底部的立桿頂端應沿縱橫向設置一道水平拉桿。掃地桿、水平拉桿每跨每步均縱橫設置。

層高在8 m～20 m的模板支撐架，在最頂步距兩水平拉桿中間增設一道縱橫向水平拉桿;層高不小于20 m的模板支撐架，在最頂兩步距水平拉桿中間分別增加一道縱橫向水平拉桿。

立桿接長嚴禁搭接，必須采用對接扣件連接，相鄰兩立桿的對接接頭不得在同步內(nèi)，且對接接頭沿豎向錯開的距離不宜小于500 mm，各接頭中心距最近主節(jié)點不宜大于步距的1/3。U型頂托螺桿伸出鋼管頂部不得大于200 mm，螺桿外徑與鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于3 mm，安裝時應保證上下同心。

梁板支撐應以梁為中心對稱布置立桿，梁寬度范圍內(nèi)頂托應與梁兩側(cè)板立桿同時施工，不得采用后補的施工方法。對跨度大于4 m的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板，其模板應按設計要求起拱;當設計無要求時，起拱高度按全跨長度的1/1 000～3/1 000控制。

3)剪刀撐：滿堂模板支架，在外側(cè)周圈應設由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐;中間在縱橫向應每隔10 m左右設由下至上的“格構(gòu)柱式”豎向連續(xù)剪刀撐，其寬度設置為4 m～6 m，現(xiàn)場每道剪刀撐按6跨立桿間距設置。層高在8 m～20 m的模板支撐架，板、梁模板支撐架在剪刀撐部位的頂部、中間、掃地桿處各設置1道水平剪刀撐(共3道水平剪刀撐)，以及在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加2組之字斜撐。層高不小于20 m的模板支撐架，還應在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加2組豎向連續(xù)式剪刀撐。剪刀撐桿件的底端應與地面頂緊，剪刀撐與水平方向的夾角宜在45°～60°，現(xiàn)場控制在50°。

4)連墻件設置：柱、墻與梁板混凝土應分二次澆筑，模板支架應與具備一定強度的柱、墻等垂直構(gòu)件通過連墻件進行可靠連接。模板支架中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，按豎向間距3 m(2步架高)與建筑結(jié)構(gòu)柱設置一個鋼管抱柱固結(jié)點(見圖1)。

圖1 模板支撐體系與柱固結(jié)點示意圖

3 模板支撐系統(tǒng)的檢查驗收

1)模板支撐系統(tǒng)應重點檢查：立桿底座、立桿縱橫向間距;掃地桿、水平拉桿設置;水平拉桿步距;剪刀撐設置;頂托螺桿伸出長度;扣件螺栓擰緊扭力矩;固結(jié)點等。其中，立桿的規(guī)格尺寸和垂直度應符合要求，立桿垂直度偏差應不大于1/500H(H為架體總高度)，且最大偏差應不大于±50 mm。2)高大模板支撐系統(tǒng)搭設過程和完畢后，施工單位應采用扭力扳手對扣件螺栓擰緊扭力矩進行檢查并形成書面記錄，并請監(jiān)理單位實施旁站監(jiān)理。扣件螺栓的扭力矩應達到45 N·m～60 N·m。3)支撐系統(tǒng)搭設安全完畢，應報請建設單位組織施工單位、監(jiān)理單位、設計單位相關人員及邀請專家組參與專項驗收，驗收合格并辦理專項驗收監(jiān)督通知手續(xù)后，方能進行鋼筋安裝。驗收中提出的整改意見，應認真組織整改。在澆筑混凝土前還要對支撐系統(tǒng)復驗，確保支撐系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。

4 模板拆除

高大模板的拆模時間要求應明確，嚴格執(zhí)行審批程序。特別是跨度超過8 m的構(gòu)件，梁板模板的拆除需等同條件混凝土試塊的強度達到規(guī)范和設計的要求后，經(jīng)項目技術(shù)負責人同意，并報監(jiān)理批準，拆除時填寫拆模申請，經(jīng)批準后方可拆除。

5 模板支撐系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控措施

5．1 高支模日常檢查，巡查重點部位

1)桿件的設置和連接、連墻件、剪刀撐等構(gòu)件是否符合要求。2)底座是否松動，立桿是否懸空。3)連接扣件是否松動。4)是否有不均勻的沉降。5)桿件垂直度是否變形。6)安全防護措施是否符合規(guī)范要求。7)是否超載。8)模板的變形及位移。

5．2 監(jiān)測措施

為了監(jiān)測混凝土澆筑過程中模板及支撐體系變化情況及是否異常，混凝土澆筑前先在梁底部的兩端及中間各設兩根吊垂線(兩側(cè))，從梁底一直吊到立桿基礎上部，吊垂尖離地控制在20 mm以內(nèi)，并做好記錄，在吊垂尖正下方用紅藍筆做好十字標記，同時量測好線垂與立桿間的相對距離，在混凝土澆筑過程中派專人跟蹤監(jiān)測，吊垂與地面距離及與立桿距離變化按設計允許變形要求控制。

混凝土澆筑時，安全員專職觀察模板及其支撐系統(tǒng)的變形情況，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時應立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險情并經(jīng)施工現(xiàn)場安全責任人檢查，報監(jiān)理單位同意后方可復工。

6 高大模板施工重要心得

1)高大模板往往是存在于建筑物不同層的各個局部位置，因此，結(jié)構(gòu)較復雜的工程應根據(jù)不同的高大模板區(qū)域分別編制施工進度計劃，以配合總進度計劃要求，使方案具有實際操作性;同樣的，應注意不同部位的高大模板在基礎形式上有可能不同，模板支撐的基礎部分施工方法也應該注意區(qū)分對待。支撐在樓面上的，應對樓面承載力及變形進行驗算;在素土層上的，應按相關規(guī)范進行基礎處理。如果基礎若不在同一高度上，那還應注意結(jié)合JGJ 130的6．3．3編制支撐方案。

2)高大模板工程專項施工方案中應包含混凝土的澆筑方案，注明混凝土的澆搗順序，最好能圖示標出混凝土的澆筑路線。混凝土澆筑總的順序應遵循“對稱施工”的思路，使支撐系統(tǒng)在施工過程中均衡受載，減少偏心受力，還應避免裝卸物料對模板支撐產(chǎn)生振動和沖擊，以保證模板支撐體系的穩(wěn)定性。澆筑過程中，派人監(jiān)測支撐系統(tǒng)的變形、沉降和位移等，如遇支架變形、下沉、位移過大等情況應及時停止施工，采取相應措施保證安全后再施工。另外，類似嘉庚風格的大弧度斜屋面，此類屋面在澆筑混凝土時還應注意混凝土的坍落度控制。

3)高大模板施工專案中，應有對應的“六大傷害”(即坍塌、高處墜落、物體打擊、機械傷害、觸電、火災)應急預案。預案中應包含危險源辨識、應急組織機構(gòu)、應急救援的資源配備、應急預案響應程序和終止條件等，做到在緊急情況發(fā)生時有條不紊，把影響降低到最低水平。

4)編制專項方案的目的是為了指導施工，故高大模板設計專案的計算書應包含立桿支撐的平面布置圖和立面示意圖，詳細注明立桿間距和水平桿步距，并標出剪刀撐、連墻件的布置情況，這樣在做技術(shù)交底時就簡單明了，使方案更易于落實。操作人員也必須按照國家有關規(guī)定經(jīng)專門的安全技術(shù)培訓，取得架子工操作資格證書，持證上崗。

5)高大模板施工要嚴格按施工專案執(zhí)行，模板支撐體系應采用方木和U型頂托向鋼管支撐有效傳遞豎向施工荷載，不得單獨利用橫桿和扣件傳力。高大模板支撐一般都比較高，應特別注意立桿的垂直度和立桿間距。如不按計算書的立桿間距布置，那極有可能在支撐搭設至梁底時發(fā)現(xiàn)U型頂托與梁底中心不在同一垂直面上，就無法保證荷載通過U型頂托直接中心傳遞，從而產(chǎn)生了偏心荷載，這樣對支撐體系是不利的。故應嚴格按專案要求布置立桿，在支撐搭設前先在基礎面上放出軸線和對應梁投影的邊線，并注意控制立桿的垂直度，使荷載能夠垂直傳遞到基礎，避免偏心的不利情形產(chǎn)生。

6)坡屋面，對應的模板支撐還應參照《房屋建筑工程常用模板及支撐安裝推薦圖集》(閩建建［2012］第13號)，除采用U型頂托、方木外，還應用三角形木楔頂緊。

7)坡屋面挑檐類的高大模板支撐，搭設時除考慮連墻點和必要的固結(jié)點外，尚應注意考慮支架的高寬比的控制。支架的高寬比不宜大于3;當高寬比大于3時，應加強整體穩(wěn)固性措施。如果坡屋面挑檐類的高大模板在主體施工至該層時才從底層起搭設支撐架，那么很容易出現(xiàn)支架高寬比大于3的不利情形。故建議此類高大模板支撐在實際搭設過程中，該部位模板支撐架宜與相應樓層的模板內(nèi)支撐架統(tǒng)籌。

同步搭設為整體，不宜單獨搭設，即屋面挑檐坡屋面板模板支撐架的水平拉桿與相應樓層的模板支撐架水平桿相連，并按規(guī)范規(guī)定扣接，以增加支撐架的整體穩(wěn)定性。

8)材料是最容易被忽視的環(huán)節(jié)，應嚴格把好材料進場關和使用關。鋼管、扣件、頂托、楞木等材料進場后應安排專人檢查、驗收，并做好臺賬記錄，驗收合格方可使用。當對扣件質(zhì)量有懷疑時，應按現(xiàn)行國家標準GB 15831鋼管腳手架扣件的規(guī)定抽樣檢測。值得注意的是，規(guī)范上推薦采用的為φ48．3×3．6 mm鋼管，但考慮到目前市場的實際情況，設計計算時仍應按φ48×3．0 mm計算。鋼管的材質(zhì)、厚度，U型頂托的托板厚度應不小于5 mm，螺桿外徑不小于36 mm，螺母厚度不小于30 mm等等，這些都是重點檢查的內(nèi)容，以確保支撐體系承載符合要求。

［1］GB 50666-2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范［S］．

［2］JGJ 162-2008，建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范［S］．

［3］JGJ 130-2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范［S］．

［4］李 寶．淺談高大模板施工技術(shù)的應用［J］．山西建筑，2008，34(5)：197-198．

［5］建質(zhì)［2009］87號，危險性較大的分部分項工程安全管理辦法［S］．

［6］廈建質(zhì)監(jiān)［2007］14號，關于強化建設工程施工安全和實體質(zhì)量監(jiān)督的若干措施［S］．

On design and construction of high and large formworks

SU Wen-can

(Xiamen Branch，the 6th Engineering Bureau of CCCC，Xiamen 361012，China)

Taking the project integrating three hotels of the civil service center as the example，the paper explores the design and the construction of the high and large formwork，introduces the construction methods for the formwork installation from the selection of the formwork support system，the installation craft of formwork，the components of the supporting system and its construction requirement，and illustrates the formwork demolishment and supervision measures，so as to provide some reference for similar construction．

formwork，support system，demolishment，supervision

TU755．2

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.134

1009-6825(2013)10-0102-03

2013-01-30

蘇文燦(1978-)，男，工程師，一級建造師