傳統模板工程施工工藝下早拆體系設計與應用

張海亮 滿學武 年 凡

1. 中鐵一局集團建筑安裝工程有限公司 陜西 西安 710054；2. 西安國際港務區管理委員會 陜西 西安 710026

隨著精細化管理的深入，節能減排及綠色施工意識的增強，在保障工程安全質量的前提下，減少輔助材料用量或加快其周轉率，降低施工成本，成為施工企業的永恒追求之一。現澆混凝土工程中的模板作為輔助材料，施工費用占總成本的30%左右，為解決拆模時間限制與施工進度矛盾，施工單位往往采取摻入外加劑，增強混凝土早期強度或增加模板一次投入量的方式，但上述方式會增加施工成本[1]。鋁合金模板體系與先進的早拆模板體系結合，減少了跨度計算，使模板拆除時混凝土強度降低到設計強度的50%[2]，理論計算分析結果也證實模板早拆技術的可行性[3-4]。但鋁模一次性投入成本大，在非標準層多的建筑中無優勢，氣密性好導致氣泡不易被排出，維護保養不及時會導致拼縫難控制等缺點，不適用于非標準層較多的寫字樓[5]。散拼模板早拆體系，大多使用早拆柱頭實現模板早拆[1,6-9]，但散拼模板尺寸一般為915 mm×1 830 mm和1 220 mm×2 440 mm，立桿間距900 mm居多，只拆模板不拆立桿，工效偏低。懸挑結構可通過拆除梁側模和樓板模板方式實現早拆[10-11]。

1 工程概況

西安中鐵絲路總部工程位于西安國際港務區，西鄰港務西路，北鄰柳新路。占地面積約2萬 m2，總建筑面積約14萬 m2，包含2棟高層（2#A樓高99.78 m；2#B樓高91.18 m）、1棟超高層（1#樓高143.18 m，地下2層，地上34層）。工程主要使用性質為商業服務及配套。1#樓梁跨度多數梁跨度在8.00 m以上，最大跨度達到13.65 m，板跨度在3.70 m范圍內。根據總進度計劃安排，主體結構施工速度為6 d/層，由此可見，制定一個安全可靠、經濟的模板支撐方案顯得尤為重要。

2 工程施工特點及難點

1）本工程距西安奧體中心體育館非常近，是本公司響應國家“一帶一路”高質量發展的戰略布局之一，開工之初即受社會各界的高度關注，因此對施工質量、工期等要求很高。

2）本工程非標準層相對較少，鋁模等金屬模板受到限制。采用傳統木模板施工工藝，考慮安全、質量和工期要求，需配置4～5層模板及支撐體系才能滿足，模板周轉次數不超過9次。而使用市場上成熟的早拆頭體系，由于立桿間距小于模板尺寸，勢必降低功效。傳統木模板和早拆頭體系2種方法都會增加項目成本。

3 設計原理與關鍵技術

3.1 設計原理

為滿足現行國家標準GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中的規定，本文論述的早拆模板施工的基本原理是：在施工階段利用易于辨識的獨立支撐體系，把梁板結構跨度控制在2.0～8.0 m，在不改變混凝土配合比和其他條件的情況下，在混凝土強度達到設計強度的75%時實現大面積提早拆模，從而提升模板周轉率。

3.2 關鍵技術

1）利用現有模板支撐體系材料，通過對跨度大于8 m的梁及懸挑梁加設臨時支撐的方式，將梁的實際跨度減小到8 m以下，實現模板早拆。項目臨時支撐間距降到4 m以下時，混凝土強度達到設計強度的75%時，即已滿足承載力等力學要求。同時為使受力更合理，臨時支撐垂直位置應每層基本相同。

2）臨時支撐體系不影響除與梁接觸處模板以外的模板、龍骨（方木）及支撐體系的拆除。即混凝土強度達到設計強度的75%時，除臨時支撐外的其他周轉材料全部第1次拆除；臨時支撐體系待混凝土強度達到設計強度的100%時第2次拆除。

3）為防止工人誤拆臨時支撐體系，臨時支撐體系的顏色應與其他支撐體系顏色不同。

4 方案設計要點及施工工藝

4.1 臨時支撐體系設計要點

臨時支撐體系包括：模板面板、主次龍骨及支撐。模板與模板工程設計方案中的模板材料一致，本項目采用膠合木模板，厚度15 mm，寬度為梁寬＋2×模板厚度（梁側模要在梁底模之上，便于梁側模拆除），長度為次龍骨長度＋2×50 mm（方便與兩側延伸過來的龍骨搭接）。次龍骨間距及材質與該梁底次龍骨一致，本項目采用方木，長度為2×主龍骨水平投影寬度＋2×200 mm（次龍骨按200 mm懸挑端計算受力）。主龍骨采用雙方鋼管（或雙圓鋼管）置于次龍骨正中間（方鋼管尺寸為50 mm×50 mm×2 mm）。主龍骨通過頂撐將力傳遞給立桿，立桿根數由計算確定。由于采用承插式腳手架，該臨時支撐兩側各450 mm處分別設置1根滿堂腳手架立桿，既滿足水平連接桿的模數要求，又滿足次龍骨懸挑端長度在200 mm的要求。臨時支撐立桿通過鋼管、扣件與滿堂腳手架支撐進行連接。臨時支撐的顏色與滿堂腳手架的顏色不同，防止工人誤拆，如圖1所示。另外，應盡量讓立桿在每層的位置保持一致。第1次模板拆除后，為讓受力更加合理，避免失穩，同梁臨時支撐增設縱向水平桿和剪刀撐（或拋撐）。

圖1 臨時支撐體系結構

4.2 基本工藝流程

施工前準備→臨時支撐刷漆→制作臨時支撐接觸頭（含面板與次龍骨）→與滿堂腳手架同步施工臨時支撐立桿及安裝頂撐→安放主龍骨→安放臨時支撐接觸頭，并與兩側次龍骨連接→按照梁起拱要求調整預拱度→完成模板工程安裝→驗收合格→澆筑混凝土→混凝土養護→混凝土強度達到設計強度的75%后，拆除臨時支撐以外的所有模板及支撐體系→同梁搭設縱向水平桿與剪刀撐（或拋撐）→混凝土強度達到設計要求后，拆除臨時支撐

4.3 操作要點

1）臨時支撐立桿的顏色一定要與其他立桿顏色不同，搭設過程中應進行檢查與驗收，嚴禁支撐全部拆除后再進行臨時支撐回頂。

2）第1次拆模時混凝土的實際強度必須經過同條件試塊試驗數據與現場回彈數據的雙重驗證，滿足要求后方可拆模。

3）承插式腳手架水平桿件是定型尺寸，因此立桿的間距和位置基本確定，臨時支撐的立桿位于梁底某立桿的中間，因此上下層位置基本一致。且臨時支撐的立桿應位于梁兩側水平桿的內側。

5 效益分析

5.1 社會效益

利用臨時支撐改變大跨度梁實際跨度，實現除臨時支撐點以外模板體系的早拆，加快了材料的周轉速率，降低了材料消耗，打破了傳統增加配模數量和提高混凝土強度等級的局限，行業示范作用巨大。

5.2 經濟效益

通過該模板早拆體系的應用，實現混凝土澆筑完12～13 d拆除模板的目標，加快了施工進度。在西安中鐵絲路總部項目的應用中，節省了1層模板投入量，節省模板材料費約148 240元。節省材料的同時減少了對木材的使用，從而間接保護了環境，符合國家節能減排、綠色施工的要求。

6 結語

本工程成功應用承插式鋼管支撐體系＋膠合木模板施工工藝下的早拆體系，實現8 m以上跨度梁及懸挑梁板模板工程的模板早拆，為同類工程施工提供了可借鑒的經驗。經工程實踐檢驗，該技術安全可靠，保證工程質量的同時，節約材料消耗，降低成本，綜合效益顯著，有很好的推廣意義。