超高、超跨頂板模架在實際施工中的應用

李志慧（北京城建七建設工程有限公司，北京 100029）

改革開放以后，我國的經濟快速發展，同時促進了我國的城市建設，使我國的城市建設速度加快。現在我國的建筑行業呈現出高速發展的態勢，建筑規模宏大，高大工程不斷增多，超高模板支撐體系已經成為施工實踐過程所必須面對的一個重要問題。近期高支模施工事故頻頻發生并呈明顯上升趨勢，高支模施工一旦發生坍塌事故，必將造成大量的人員傷亡和重大的經濟損失，高支模施工已成為監管部門和各施工單位的重點監管對象。由于高支模施工存在一定的難度，因此，對于高支模施工技術應用的研究具有十分重要的意義。

1 工程概況

1.1 工程簡介

中國勞動關系學院綜合教學樓為新建項目，位于中國勞動關系學院校園內，建筑面積25411m2，其中地上19076m2，地下6335m2，建筑高度約為45.3m，地上10層，地下3層，結構形式為現澆混凝土框剪結構，是一座集會堂、圖書館、實驗室、教室、風雨操場、辦公室、會議室等功能為一體的現代化綜合教學樓。

1.2 工程難度

本工程風雨操場模板支模高度達到10.5m，跨度為18.9m，施工主要難點是：用于模板支撐的高大架體整體穩定性要求高；架體高，跨度大，施工難度大；架體搭設高空作業量大，安全防護量大，應精心組織施工，嚴格過程控制和檢查，模架分層驗收，確保架體安全。

2 高支模架設計方案

超高頂板模板采用多層板，厚度不得小于15mm，模架系統的次龍骨使用50×100方木，間距≤250mm，模架系統的主龍骨采用100×100方木，間距不大于900mm。支撐體系采用扣件式鋼管滿堂架支撐，模板支架立桿縱、橫間距不大于900mm，橫桿步距為1500mm。立桿上設可調頂撐進行高度調節，立桿下墊50mm厚、長300mm墊塊。東西向設置4道豎向剪刀撐，南北向設置6道剪刀撐（剪刀撐之間的距離均不得超過8m），剪刀撐桿件的底端應與地面頂緊，夾角在45°～60°之間。在模架頂部設置連續水平剪刀撐，掃地桿設置層搭設第一道水平剪刀撐，底部和頂部兩道水平剪刀撐中間設置中間水平剪刀撐。

3 模架安裝及拆除

3.1 模架安裝

高支模體系具有一套完整的安裝順序，其支撐體系的搭設必須統一交底后作業搭設，并嚴格按下述搭設程序進行。

頂板模板安裝工藝流程：彈線定位→鋪設墊板→立角部立桿→檢查四面交圈，校正垂直、水平→安裝第一步縱向水平桿、橫向水平桿→根據立桿間距逐根安裝立桿→逐個安裝橫向及縱向掃地桿→調整立桿垂直度→搭設第二步水平桿→安裝連墻件→安裝第三、四步縱向水平桿、橫向水平桿→立立桿→加設剪力撐（剪刀撐隨搭升的架體一起設置）→安裝梁、板主龍骨→安裝梁、板次龍骨→檢查梁、板次龍骨標高、平整度→鋪多層板、固定多層板→檢查驗收。

3.2 高支模架搭設構造要求

鋼管立桿底部設置方木，頂部安裝可調U托，可調U托與主龍骨梁兩側間如有間隙，采用木楔楔緊，其U托頂部伸出鋼管頂部必須小于200mm，U托插入立桿內的長度必須大于150mm，U托外徑與立桿內徑的間隙必須小于3mm，安裝時要保證立桿及U托在立桿中心的位置。

在立桿底距地面200mm位置，沿模架縱橫方向設置掃地桿，掃地桿采用直角扣件與立桿進行連接。頂部水平桿距離支撐點間距不得大于500mm，因本工程墻柱混凝土澆筑完成后搭設模架系統，所有水平桿的端部均要求與四周已完成的墻體之間頂緊頂牢。

根據工程實際搭設高度，采用三道水平剪刀撐，第一道布置在水平掃地桿位置，第二道布置在頂層水平桿，底上兩層水平剪刀撐中間位置設置中間剪刀撐，由于剪刀撐可防止架體失穩，剪刀撐與各桿件之間必須擰緊。

立柱與掃地桿、水平拉桿、剪刀撐采用扣件與立柱連接。掃地桿、水平拉桿采用對接扣件進行接長，剪刀撐采用搭接連接，搭接長度≥1m，使用不少于3個旋轉扣件進行固定，兩端部位的扣件距離桿端部不小于100mm，3個扣件之間均勻布置。

立柱必須采用對接扣件進行接長，相鄰兩根立桿之間的對接接頭不得在同步內，沿豎向錯開的距離必須大于500mm，距主節點不宜大于步距的1/3。

梁底模板支撐橫向水平桿伸入兩側模架內各不少于兩步立桿，與立桿采用十字扣件連接。

3.3 模架拆除要求

高支模架體系在混凝土澆筑完成，且混凝土強度達到拆模要求后方可進行模架的拆除作業，拆除后根據工程需要對模架材料進行循環利用。因此，模架拆除前由工長提出拆模申請，試驗員將同條件試塊送檢，對混凝土同條件試塊進行抗壓試驗，強度達到規范要求后方可進行拆除。

3.3.1 高支模拆除時間的要求

高支模體系的拆除必須要求同條件養護混凝土試塊強度達到100%，并且經過技術負責人同意后方可拆除，由于本工程高支模涉及預應力結構梁，為保證工程質量及安全，本工程需預應力梁施工完成后方可拆除模架。

3.3.2 模架拆除順序的要求

模架拆除前由工長提交拆模申請，頂板梁的混凝土同條件養護試塊抗壓強度達到要求后，經技術負責人同意后方可拆除模架，拆除前檢查模架扣件的連接情況，檢查模架體系立桿、水平桿、剪刀撐及連墻件的布置是否符合規范及方案的要求，模架在拆除前要清理架體上的雜物等，設置警戒區和警戒標志，警戒區必須包括所有作業面，并安排安全員進行監督作業。施工人員要按照先支后拆、后支先拆的順序，依次對模架進行拆除。跨度≥4m的梁底模架，必須從跨中向兩側進行拆除，嚴禁上下同時拆除模架作業。墻件必須隨模架逐層拆除，施工人員要注意輕拆輕放，將拆除的鋼管、扣件、方木及多層板進行分類存放，及時將拆除的材料運出，嚴禁對拆下的配件隨意丟棄。架體拆除作業應設專人指揮，多人同時操作時，應明確分工，統一行動，且應具有足夠的操作面。模架拆除要采用一次性的拆除方式，施工人員要使用合格的防護用品。

4 施工質量保證措施

4.1 支撐架體材料質量控制措施

（1）現場鋼管質量問題主要有：①部分鋼管銹蝕嚴重，有效壁厚變小；②部分鋼管彎曲和變形，有效承載力大幅降低。

（2）扣件、頂托的質量問題主要有：①部分扣件、頂托材質不符合要求，造成承載力降低而易發生脆性破壞；②扣件及頂托因銹蝕嚴重，導致緊固度及承載力下降。

上述質量問題是造成架體失穩后崩塌的關鍵因素，為保證架體安全，在搭設前必須嚴格按照國家規范和行業標準要求對所使用的材料進行復試檢驗和篩選，復試不合格的產品或與規范標準要求不一致的進行退場，并留存退場記錄。模架搭設材料質量檢查應符合表1。

表1 高支模架材料檢查表

4.2 模架安裝質量驗收標準

高支模架安裝質檢員要逐個檢查上下各個桿件之間連接的扣件，嚴禁使用旋轉扣件代替十字扣件，或用十字扣件代替旋轉扣件，兩層水平桿之間的間距嚴禁超過要求，頂層水平桿距離模板支撐點不得超過500mm。模架驗收主要控制參數見表2。

表2 模架驗收主要控制參數表

4.3 安全監測

頂板、梁混凝土澆筑期間每次監測時間間隔不超過30min，梁板混凝土澆筑完后24h混凝土強度超過1.2MPa且監測數值無變化時停止監測；當監測數值高于原值時，必須接著進行監測，直至檢測值不發生變化后方可停止檢測；混凝土澆筑結束前加快監測頻率。

混凝土澆筑過程中，安排測量人員對模板支架體系進行變形監測。監測數據及時上報項目技術部總工，一旦監測值超過預警值，立即通知正在作業的所有人員撤離。

（1）模板支架變形達到變形監測限值，且有繼續增長的趨勢，變形監測限值見表3。

表3 模板支架變形限值

（2）模架系統的荷載發生突變時。

（3）模架系統發出異樣的響動。

（4）模架系統設定的標高發生異常變化時。

4.4 安全防護

特種作業人員和專職安全生產管理人員的配置要求：配備1名安全員，且所有人員持證上崗，進場后定期體檢并進行安全培訓，經體檢身體正常且經安全考核合格后方可上崗，上崗前必須持有相應的執業證書。

模架施工時必須按照要求正確佩戴安全帽、安全帶，安全帽必須采用合格的安全帽，安全帶采用雙大鉤安全帶，所有安全用品必須采購合格名錄的產品，嚴禁使用不合格的安全產品。

按照現場平面布置圖，對不同的進場材料等物資進行分類儲存，并掛牌標明標識，標明物資受檢狀態是否合格等信息，采用定型圍擋將不同材料進行分類存放，進場物資做好臺賬。

對模架進行監測時，嚴禁進入架體內部，模板作業之前，由項目技術人員進行技術交底及安全技術交底。

模架鋼管、扣件、方木、多層板等材料由信號工指揮，信號工和作業人員退至安全區域后，塔吊司機方可進行起吊作業。

模架安裝完成后，由項目經理組織安全、技術、工程等部門驗收合格，經監理部門驗收同意后方可投入使用。

5 結語

高大模板支撐體系的搭建和拆除是一件技術性和專業性較強的工作，針對工程中施工的重點和難點，分析透徹，重點攻關，通過對現場實際監督交底，順利并圓滿完成了施工任務，也給以后的類似工程施工留下了施工經驗。通過本工程高支模的施工發現，設計模架體系的技術人員要嚴格按照規范要求進行模板架體的設計并經過計算通過后方可組織施工，施工過程中應嚴格按照規范、方案及專項交底進行施工，從技術層面解決模架搭設的安全問題。