淺談高層建筑轉換層高大模板 支撐專項方案編制實踐

許嘉毅

(中鐵二十五局集團第六工程有限公司，廣西 柳州 545007)

淺談高層建筑轉換層高大模板 支撐專項方案編制實踐

許嘉毅

(中鐵二十五局集團第六工程有限公司，廣西 柳州 545007)

目前，隨著我國經濟發展和社會進步，高層住宅樓日益增多。轉換層高大模板支架在混凝土澆筑過程中發生的整體坍塌事故，往往都會造成重大的人員傷亡和巨大的經濟損失。作者通過某高層建筑轉換層高大模板支撐專項方案的編制實踐，通過方案預控，預防模板支架坍塌事故的隱患發生。

高層建筑；高大模板支撐專項方案；編寫綱目；控制要點

目前，隨著我國經濟發展和社會進步，高層住宅樓日益增多。轉換層高大模板支架在混凝土澆筑過程中發生的整體坍塌事故，往往都會造成重大的人員傷亡和巨大的經濟損失。鑒于轉換層高大模板支架結構的復雜性、多變性和難控性，作者希望通過專項方案的預控，預防模板支架坍塌事故的隱患發生。

對于高層建筑轉換層高大模板支撐專項方案的編制，我們必須首先弄清幾個文件及規范：①住建部2009年5月13日發布的《危險性較大分部分項工程安全管理辦法》（建質【2009】87號）；②住建部2009年11月11日發布的《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》(建質【2009】254號)。③《建筑施工安全技術統一規范》GB 50870-2013。④《建筑施工臨時支撐結構技術規范》JGJ300-2013。⑤《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011。⑥《混凝土結構工程施工規范》GB 506666-2011。⑦《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162-2008。

對于“①、②”這兩個“辦法”和“導則”是住建部為進一步規范和加強對高大模板支撐系統施工安全管理和監督、防范和遏制坍塌事故的重要舉措。是專項方案編制的主要依據，是具有強制性執行的法規。對于“③”適用于建筑施工安全技術方案、措施的制定以及實施管理，是制定各專業安全技術標準應遵循的統一準則。對于“④、⑤、⑥、⑦”都是現行規范，在具體計算時，各規范的表達式是不能混用的；構造型式也不盡相同，所以在具體選型時也要特別注意。

“87號、254號文”的條文清晰，不難理解。但要將其較為原則性的規定，轉換為具體行之有效的監督管理，預防和消除導致高大模板支撐體系坍塌事故的隱患，確保施工安全，還需認真研究和解決一些現實存在的問題。

作者通過某高層建筑轉換層高大模板支撐專項方案的編制實踐，主要依據“254號文”2.1.2條要求設置目錄及子目錄，并適當調整和補充了各大項的內容，力求編制的方案具有安全適用、經濟合理，不脫離現場實際情況，并能有效的指導施工。編寫綱目及控制要點如下：

一、實例工程概況：

某工程建筑-4～-5層為車庫，-1～-3層為商鋪，塔樓總高度93.3 m，層數為-2+3+31層，均為一類高層建筑，總建筑面積約10萬m2。結構型式為框架剪力墻結構。轉換層位于商鋪頂板，屬于結構轉換層。最大梁為750*2200mm，最大跨度9米，層高6米，板厚180mm。

二、專項方案編寫綱目及控制要點

（一）、編制說明及依據：

1、編制說明：

（1） 危險性分析（根據“254號文”列出超限的梁或板，明確現場符合哪一種或幾種情況，說明專項方案專家論證原因）；支撐體系的選擇研討（具體采用何種鋼管支撐結構體系，如扣件、碗口、工具式）；編制、審核、專家論證和修改情況；荷載計算使用的軟件（PKPM或品茗安全）。

（2） 本節要點：超限梁、板的確定。“254號文”中高大模板支撐體系定義是指建設工程施工現場混凝土構件模板支撐高度超過8m，或搭設跨度超過18m，或施工總荷載大于15KN/m2，或集中線荷載大于20KN/m的模板支撐系統。支撐高度和搭設跨度好確定，施工總荷載和集中線荷載由于“254號文”中未具體明確采用何種荷載組合方式，荷載效應是應采用基本組合還是標準組合。例如，按《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162-2008設計表達式，使用最不利荷載的基本組合計算。

如例1：

圖紙信息樓板最大板厚a ( m m ) 1 8 0混凝土梁的最大截面尺b ( m m ) × h ( m m ) 7 5 0 × 2 2 0 0荷載條件

施工人員及設備荷載標準Q1k( k N / m2)值2 . 5振搗混凝土時產生的荷載標準值Q2k( k N / m2) 2模板及其支架自重標準值G1k( k N / m2) 0 . 7 5新澆筑混凝土自重標準值G2k( k N / m3) 2 4樓 板1 . 1鋼筋自重標準值G3k( k N / m3)梁1 . 5

1）厚度180mm樓板施工總荷載：

活載控制時荷載組合S1=0.9[1.2(G1k+ G2k+ G3k)+1.4Q1k]

=0.9×[1.2×(0.75+24×0.18+1.1×0.18)+1.4×2.5]

=8.839 kN/m2

恒載控制時荷載組合S2=0.9[1.35(G1k+ G2k+ G3k)+1.4×0.7Q1k]

=0.9×[1.35×(0.75+24×0.18+1.1×0.18)+1.4×0.7×2.5]

=8.606 kN/m2

兩者取大值，即施工總荷載S=max[S1，S2]=8.839 kN/m2 ＜ 15 kN/m2

2）截面750*2200mm集中線荷載：

活載控制時荷載組合S1=0.9b[1.2(G1k+ G2k+ G3k)+1.4Q2k]

=0.9×0.75×[1.2×(0.75+24×2.2+1.5×2.2)+1.4×2]

=47.938 kN/m

恒載控制時荷載組合S2=0.9b[1.35(G1k+ G2k+ G3k)+1.4×0.7Q2k]

=0.9×0.75×[1.35×(0.75+24×2.2+1.5×2.2)+1.4×0.7×2]

=53.128 kN/m

兩者取大值，即集中線荷載S=max[S1，S2]=53.128 kN/m ≥20 kN/m

2、編制依據和參考資料：

本節要點：①不泛泛的列，只列確實涉及的。②列出的依據必須是現行的。

例2：

1）、《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建質【2009】87號）

2）、《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》（建質【2009】254號）

3）、《建筑施工安全技術統一規范》GB 50870-2013

4）、《建筑施工臨時支撐結構技術規范》JGJ300-2013

5) 、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011

6）、《混凝土結構工程施工規范》GB 506666-2011

7）、《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162-2008

8）、《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB 50300-2013

9) 、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2002（2011版 公告894號）

10）、《建筑結構荷載規范》GB 50009-2012

11）、《混凝土結構設計規范》GB50010-2010

12）、《木結構設計規范》GB 50005-2003

13）、《鋼結構設計規范》GB 50017-2003

14）、《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18-2012

15)、《混凝土泵送施工技術規程》JGJ/T10-2011

16)、《建筑施工高處作業安全技術規范》JGJ80-91

17）、《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ 46-2005

18)、《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011

19)、《建筑施工手冊》第五版

20）、本工程施工圖紙及相關標準圖集

21）、本工程施工組織設計

（二）、工程概況：

1、項目概況：

①項目名稱、地理位置和環境、層數、高度及建筑面積等情況。②項目參與相關單位的名稱。

2、高大模板支架情況：

①具體明確高大模板支架區域（以軸線關系表示）。②支架區域內工程結構及構件的情況（形狀、跨度、高度、板厚、截面尺寸等參數）。③支架的型式、長度、寬度、面積、支架的標高和高度以及地基或支撐樓板的情況。

3、施工要求及技術保證條件。

（三）、方案設計及施工工藝技術：

1、方案設計：

轉換層高大模板支架搭設方案設計的技術難點和關鍵環節是方案的比較和選擇。在保障安全可靠的前提下，須兼顧施工操作簡便、統一、經濟、合理等要求。支架構造類型是采用JGJ130-2011普通型還是加強型；或是采用JGJ300-2013框架式支撐結構還是桁架式支撐結構。因此，為了方便搭設和驗算，最好將梁、板的尺寸進行分類分區設計，對最大截面梁、板進行驗算。（例3）

梁高大模板支撐方案設計 （例3）

梁截面尺寸（區間1） 梁截面尺寸（區間2） 梁截面尺寸（區間3）項 目做 法300×800 300×1000 400×1100 400×1500驗算參數（以最大截面梁作為代表驗算）500×1600 500×1800 800×1600 700×1800驗算參數（以最大截面梁作為代表驗算）700×1900 700×2000 750×2000 750×2200驗算參數（以最大截面梁作為代表驗算）梁截面尺寸(mm) ≤400×1500 400×1500 ≤700×1800 700×1800 ≤750×2200 750×2200梁支撐架搭設高度H (m) ≤4.5 6 ≤4.2 6 ≤3.8 6增加梁底承重立桿根數 1根 1根 2根 2根 3根 3根梁底立桿沿梁跨度方向縱距(m) ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5梁底支撐小橫桿間距(m) ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5梁兩側立桿間距(m) ≤1 1 ≤1.3 1.3 ≤1.35 1.35腳手架步距(m) ≤1.5 1.5 ≤1.5 1.5 ≤1 1承重架支設方式 1根承重立桿 1根承重立桿 2根承重立桿 2根承重立桿 3根承重立桿 3根承重立桿梁底大楞下方支撐鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管連接方式: 雙扣件 雙扣件 雙扣件 雙扣件 雙扣件 雙扣件1.模板支撐及構造參數頂托伸出長度（mm） ≤200mm 200mm ≤200mm 200mm ≤200mm 200mm面板厚度(mm): 18 18 18 18 18 18 2.梁底模板參數 梁底模板支撐的間距(mm):木方寬度40mm高度80mm沿梁方向木方滿鋪木方寬度35mm高度75mm間距100mm木方寬度40mm高度80mm沿梁方向木方滿鋪木方寬度35mm高度75mm間距100mm木方寬度40mm高度80mm沿梁方向木方滿鋪木方寬度35mm高度75mm間距100mm內龍骨的間距(mm) ≤200 200 ≤200 200 ≤200 200穿梁螺栓的排數 3 3 4 4 5 5穿梁螺栓水平間距(mm) ≤500mm 500mm ≤500mm 500mm ≤500mm 500mm穿梁螺栓直徑(mm) 14 14 14 14 14 14外龍骨材料 直徑(mm) : 48壁厚(mm) : 3.5直徑(mm) : 48壁厚(mm) : 2.8直徑(mm): 48壁厚(mm) : 3.5直徑(mm):48.00壁厚(mm) : 2.8直徑(mm): 48壁厚(mm) : 3.5直徑(mm): 48壁厚(mm) : 2.8 3.梁側模板參數內龍骨材料 40×80木方 35×75木方 40×80木方 35×75木方 40×80木方 35×75木方

2、高大模板支撐體系的基礎處理：

①立桿底部為基土應采用混凝土硬化，并有排水措施。達到強度后加底座或50mm厚，寬度200mm，長度不小于2跨的木墊板。②立桿安裝在混凝土樓板上時，樓板應具有承載上部施工荷載的能力，否則下層樓板應加設支撐。（超限梁對下層的影響必須驗算）③驗證下層立柱與上層立桿是否對準。④轉換層混凝土強度達到100%時，才能拆除支架。

3、主要搭設方法：

梁與板整體支撐體系設計的一般原則是：立柱步距要一致，便于統一搭設。立柱縱或橫距盡量一致或成倍數，便于立柱縱橫向水平桿件拉通設置。 通常情況下支模架搭設時按同軸最大柱邊線250～300mm位置排腳，但由于轉換層梁截面尺寸相差較大，老方法站腳后造成梁底兩側立桿間距過大或根本無法站腳，通常無法滿足荷載要求，故而采取先排布梁底立桿，立桿距離梁側 300mm，設置掃地桿一道，畫間距線，使梁側立桿站腳，排布完各跨的梁側立桿后由測量人員引測標高線，標高點間距不得大于 6米，之后架設第一道水平橫桿。板底立桿按已搭設的梁側立桿為標準，且應考慮前后左右貫通，以不得超過梁底立桿 2倍為標準分配排布。之后上第二道橫桿。之后搭設梁底小橫桿，梁底小橫桿標高必須準確，根據梁的高度進行推算，各個梁側立桿上都應畫好標高線。再搭設板底小橫桿，梁底增加立桿可最后搭設。

本節要點：①梁支撐體系，按梁的分類分別說明，并附梁支撐平面布置圖、剖面圖等。②樓板支撐體系，按板的分類分別說明，并附板支撐平面布置圖、剖面圖等

4、構造設置：

①底座和墊板 ②鋼管支架立桿 ③可調頂托 ④掃地桿和水平拉桿 ⑤剪刀撐⑥周邊拉結與抱柱裝置。本節要點：一定要熟悉現行規范，正確理解各規范構造的不同點。特別是剪刀撐的布置。

5、材料力學性能和指標：

①鋼管：截面幾何特性（JGJ130-2011，附錄B 表B.0.1）選用計算參數時，考慮市場上存在薄壁鋼管，一般采用壁厚 2.8mm計算；強度設計值和彈性模量（JGJ130-2011，表 5.1.6） ②扣件：承載力設計值（JGJ130-2011， 表 5.1.7）；節點轉動剛度值 k（JGJ300-2013， 表 4.1.4）;節點抗剪承載力設計值 VR（JGJ300-2013， 表 4.3.3）；計算時抗滑移考慮折減系數 0.8。 ③對拉螺栓：按Q235鋼材強度設計值205N/mm2 ④方木：強度設計值和彈性模量（JGJ162-2008，表 A3.1-3）選用計算參數時，一般取 40*80mm ⑤模板：強度設計值和彈性模量（JGJ162-2008， 表A5.1、A5.2、A5.3）

6、檢查與驗收：

①滿足254號文4.3條施工管理中的檢查 ②滿足254號文3條驗收管理的程序 ③滿足《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011所列項目及內容 ④滿足《建筑施工臨時支撐結構技術規范》JGJ300-2013 7.4條檢查與驗收

（四）、施工安全保障措施

1、組織保障：

①安全管理組織機構并附組織機構圖 ②安全管理崗位責任制的相關規定

2、施工技術（管理）措施：

①安全教育滿足“254號文4.1.2”條 。②安全技術交底滿足“254號文第4.1.3”條。 ③架子工特種工作業人員滿足“254號文第4.1.2及第4.1.4”條。④防火要求：在支撐架上進行焊接作業時，必須有防火措施和專人看守。⑤臨時用電及防雷措施：按《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-2005。⑥混凝土澆筑：滿足“254號文4.4”條要求。且柱及梁、板分開澆筑。必須先澆墻、柱混凝土至框支梁錨固鋼筋底及框架梁底，后澆筑梁、板混凝土。大梁宜分層澆筑。混凝土澆筑分層厚度：板宜≤300mm，梁宜≤600mm。

3、模板安裝和拆除措施：

符合《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162-2008 第6.1和6.3條、第7.1和7.3條要求。

4、支撐系統的拆除安全技術措施：

①滿足“254號文第4.5”條。②符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011第 7.4條。③符合《建筑施工臨時支撐結構技術規范》JGJ300-2013第7.6條。

5、施工應急救援預案：

①危險源的辨識及評價。②分析危險源、預測事故發生的種類，分別制定應急預案。③應急救援領導小組的組織結構圖及程序。

6、監測監控措施：

①監測方案包括，測點布置、監測方法、監測人員及主要儀器設備、監測頻率和監測報警值。②監測內容包括支撐結構的位移監測和內力監測。③具體要求符合《建筑施工臨時支撐結構技術規范》JGJ300-2013第8.0. 1～8.0.10條。

（五）、施工組織及勞動力計劃

這一章將“254號文”第三和第六節合并，使得方案的層次符合其內在聯系，前后銜接邏輯性清晰明了。這一編寫綱目和內容能更好的體現了文件的要求，突出了危險性較大工程專項方案的特色。同時也為方案的審核、論證、技術交底和指導施工提供了方便。

本章要點：①施工人員配備（專職安全員配備、勞動力計劃、特種作業人員培訓）②施工進度計劃 ③材料和設備供應計劃等（重點是布料機、天泵、地泵的選擇，混凝土澆筑速度的計劃，運輸車輛的安排等）。

（六）、計算書

驗算項目及計算內容包括模板、模板支撐系統的主要結構強度和截面特征及各項荷載設計值及荷載組合，梁、板模板支撐系統的強度和剛度計算，梁板下立桿穩定性計算，立桿基礎承載力驗算，支撐系統支撐層承載力驗算，轉換層下支撐層承載力驗算等。每項計算列出計算簡圖和截面構造大樣圖，注明材料尺寸、規格、縱橫支撐間距。

現在安全計算軟件已經普及，建議采用PKPM或品茗安全計算軟件進行計算，計算依據建議采用《建筑施工臨時支撐結構技術規范》JGJ300-2013計算分支。

本章要點：①荷載標準值、分項系數、荷載組合必須符合各自規范；②桿件截面積和截面積特性取值；③風荷載計算值；④有否考慮鋼管和扣件壁厚減薄、扣件能力削弱、擰緊扭力矩降低等因素；⑤驗算結果是否有足夠的安全儲備；建議立桿計算應力σ≤160n/mm2。⑥涉及支架樓板的承載力安全驗算是否取得涉及人員認可。

（七）、附圖

包括施工平面布置圖，施工進度橫道圖（網絡圖），支模區域立桿、縱橫水平桿平面布置圖，支撐系統立面圖、剖面圖，水平剪刀撐布置平面圖及豎向剪刀撐布置投影圖，梁板支模大樣圖，支撐體系監測平面布置圖，連墻件（抱柱裝置）布設位置及節點大樣圖，混凝土澆筑線路圖等。

三、結 語

工程已于2014年1月完成轉換層施工，澆筑過程中未發現異常。當然，作者編寫綱目及控制要點只是說轉換層高大模板專項方案應當包括的內容，而不是按此內容編制。專項方案的編制應體現不同項目的特點，避免出現“千篇一律”工程特點不突出的問題。因此，只有將方案預控做好，并在實施過程中把握好質量控制、安全管理、監督及檢查才能確保施工安全，杜絕安全事故的發生。

[1]《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》(建質【2009】254號)

[2]JGJ300-2013、JGJ130-2011、GB 506666-2011、 JGJ162-2008等【S】．

[3]建筑施工手冊（第五版）【M】．

TU75

B

1007-6344（2015）08-0236-03

許嘉毅 中鐵二十五局集團第六工程有限公司 工程師