土建工程模板高支撐架設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究

薛錫翔

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

我國(guó)模板工程從早期木模板發(fā)展到現(xiàn)今的鋼模板、鋁合金模板等多種形式，其中的支撐結(jié)構(gòu)也多以鋼材、混凝土等材料組合而成，極大地滿足了現(xiàn)今高層建筑、大體量建筑的建設(shè)要求，保證了高支撐架的承載能力與建筑工程的穩(wěn)定性。由于高支撐架的架設(shè)高度高，施工過(guò)程危險(xiǎn)性高，技術(shù)人員在高支模施工前，必須合理規(guī)劃設(shè)計(jì)施工方案。在高支撐架設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮支撐架體系承受的各類荷載，通過(guò)準(zhǔn)確的受力計(jì)算確定各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，并優(yōu)選搭建材料，確保高支撐架能有效承擔(dān)模板、腳手架整體、樓板自重、風(fēng)荷載等，進(jìn)而確保高支撐架搭建時(shí)的安全性和可靠性。

1 工程情況介紹

1.1 工程基本信息

該工程為青州市邵莊鎮(zhèn)黨群服務(wù)中心建設(shè)項(xiàng)目，工程位于山東省濰坊市青州市邵莊鎮(zhèn)徐州路北側(cè)、揚(yáng)州路東側(cè)，毗鄰邵莊鎮(zhèn)派出所，道路等基礎(chǔ)設(shè)施較便利， 交通順暢，施工場(chǎng)地條件較好。該工程項(xiàng)目總建筑面積4 870m2，框架結(jié)構(gòu)，獨(dú)立基礎(chǔ)，地上4 層。

1.2 土建工程模板施工情況

建筑物主體結(jié)構(gòu)施工中使用高支模施工技術(shù)，具體應(yīng)用中，工作人員可以按照從下到上的順序逐步安裝各個(gè)模板，即可按照定位放線柱體、綁扎柱鋼筋、支設(shè)模板、支設(shè)梁板和底模模板、綁扎梁板鋼筋、澆筑混凝土、混凝土養(yǎng)護(hù)、拆除模板、砌筑墻體的順序進(jìn)行施工。

該框架結(jié)構(gòu)施工中采用的是精準(zhǔn)尺寸的模板，以保證支撐穩(wěn)固、安全，并按照進(jìn)度進(jìn)行模板材料的運(yùn)輸和堆放，為保證現(xiàn)場(chǎng)交通和后續(xù)混凝土澆筑提供有力支持。土建工程模板高支撐架施工期間，要求建筑安裝工程質(zhì)量一次性驗(yàn)收合格，無(wú)重大安全事故，控制輕傷安全事故率在3%以內(nèi)，并在工程合同工期內(nèi)完工交付使用。因此，在高支模架施工前后，要做好施工準(zhǔn)備，嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)和工序安排規(guī)范化開(kāi)展支架搭設(shè)活動(dòng)。

2 土建工程模板高支撐架的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

2.1 各種混凝土構(gòu)件模板方案

該工程模板采用復(fù)合木膠板，柱模板采用木模，橫檔采用60mm×80mm 和40mm×60mm 方木，Φ48 鋼管支撐。模板支架平面參見(jiàn)圖l。

（1）現(xiàn)澆梁采用木模支設(shè)，鋼管扣件支架固定，現(xiàn)梁凈跨大于4m 的模板按1～3‰起拱。梁的模板支架主要由鋼管、鋼管支架、對(duì)拉鋼片等組成。根據(jù)模板工程規(guī)范要求，不同的梁高度，其支架體系的搭設(shè)方案不同，主要是各桿件的設(shè)置間距、數(shù)量、長(zhǎng)度等設(shè)計(jì)參數(shù)差異。例如，對(duì)于該工程高700mm 的現(xiàn)澆梁來(lái)說(shuō)，當(dāng)沿梁長(zhǎng)度方向設(shè)置雙立桿時(shí)，立桿沿梁長(zhǎng)度應(yīng)不大于1 000mm，同時(shí)，必須設(shè)對(duì)拉鋼片（或栓）來(lái)緊固鋼管，以提高支架的穩(wěn)定性。

圖1 模板支架平面圖

（2）現(xiàn)澆柱模采用鋼管扣件支架固定，柱箍采用鋼管間距500～600mm。當(dāng)柱邊長(zhǎng)小于600mm時(shí)，使用鋼管抱箍，間距一般為400mm，以抵抗混凝土的側(cè)壓力，避免模板脹裂（詳見(jiàn)圖2）?？蚣苤惭b前，先在層面上彈出柱軸線和四周邊線。底部3 道柱箍間距適當(dāng)增加，底部第一道距樓層面200mm，通排柱模掃地桿必須拉通。

圖2 柱支模圖

（3）現(xiàn)澆樓板的木方規(guī)格為50mm×l00mm，支架選用鋼管扣件。不超過(guò)120mm 厚度的混凝土，采用不超過(guò)1 000mm 間距的立桿進(jìn)行支撐，并用200×200 的墊板進(jìn)行模板立桿墊板，確保立桿穩(wěn)定、可靠。該工程掃地桿的高度在300mm 以內(nèi)，并用水平拉桿進(jìn)行加固處理。

2.2 滿堂模板支架支撐設(shè)置

滿堂模板支架支撐體系主要包括立桿、水平桿、剪刀撐、扣件等構(gòu)件和配件，安裝前，需要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和受力驗(yàn)算確認(rèn)專項(xiàng)安裝方案，然后按照從下到上的順序依次安裝。

（1）首先要保證支撐底部的穩(wěn)定性。對(duì)于地基承載力較好的土質(zhì)，可將模板支撐架直接以墊板與基土隔離進(jìn)行安裝，并設(shè)置排水措施。對(duì)于經(jīng)地質(zhì)勘察，土質(zhì)較為軟弱或地面不平時(shí)，需要進(jìn)行地基處理，采用澆筑混凝土、打樁等措施防止支架柱下沉，或是澆筑地面混凝土墊層，搭設(shè)在永久性建筑結(jié)構(gòu)混凝土基面上。

（2）安裝支架立桿時(shí)，立桿縱、橫向間距應(yīng)符合施工方案及規(guī)范要求。由于該工程屬于模板高支撐架施工，又采用扣件式鋼管，因此，立桿縱、橫向間距應(yīng)小于1.2m，支架步距應(yīng)小于1.8m。同時(shí)，扣件式立桿頂部應(yīng)按上下同心的要求，利用螺桿設(shè)置可調(diào)支托，與楞梁兩側(cè)頂緊不留縫隙。

（3）剪刀撐設(shè)置應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)，按照加強(qiáng)型架體類型進(jìn)行設(shè)置。如果立桿是0.9m×0.9m 至1.2m×1.2m 的縱、橫間距，工作人員要每4 跨進(jìn)行豎向剪刀撐設(shè)置，并將水平剪刀撐設(shè)置于豎向剪刀撐頂部交點(diǎn)平面位置，其架體和地平面間距保持在6m 以內(nèi)。

2.3 支架拆除

（1）拆除時(shí)間：當(dāng)模板支撐、模板安裝完畢且通過(guò)驗(yàn)收，混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)工作完成，且經(jīng)檢測(cè)，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)（參見(jiàn)表1），可有序拆除模板、支架。

表1 底模拆除時(shí)混凝土強(qiáng)度要求

（2）拆除內(nèi)容：在實(shí)際建筑工程項(xiàng)目中，主要根據(jù)下層樓板的受力情況來(lái)決定支架的拆除。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，即便是為了追趕工期，出于安全考慮，也不應(yīng)拆除下層支撐，下下一層支撐體系也僅能拆除一部分，跨度≦4m的梁底需保留支撐。

（3）拆除順序：一般拆除梁支架時(shí)，應(yīng)先拆中間后拆兩端；懸臂梁應(yīng)先拆端部后拆根部；防止梁閃裂，大懸挑梁板應(yīng)后拆支架，并采用可調(diào)底座，以緩慢放松支架。

3 土建工程模板高支撐架設(shè)計(jì)與施工技術(shù)注意事項(xiàng)

3.1 認(rèn)真編制專項(xiàng)施工方案

高支撐架施工屬于特殊施工內(nèi)容，施工風(fēng)險(xiǎn)較高，按照住建部令中對(duì)超過(guò)一定規(guī)模的危大工程的規(guī)定，為保證該模板高支撐架施工工程及施工人員的安全，降低事故發(fā)生率，相關(guān)負(fù)責(zé)單位應(yīng)在危大工程施工前，組織工程技術(shù)人員編制專項(xiàng)施工方案，優(yōu)先選用技術(shù)成熟的定型化、工具式支撐體系，并按照程序組織召開(kāi)專家論證會(huì)，進(jìn)行審核、審批。參與會(huì)議的人員應(yīng)包括負(fù)責(zé)技術(shù)、質(zhì)量、安全的相關(guān)人員，經(jīng)審核通過(guò)后，由總承包單位技術(shù)負(fù)責(zé)人及分包單位技術(shù)負(fù)責(zé)人共同審核簽字并加蓋單位公章，方可依此專項(xiàng)施工方案進(jìn)行施工技術(shù)交底、施工工作安排、計(jì)劃落實(shí)等工作，以有效指導(dǎo)模板高支撐架施工工作。

3.2 強(qiáng)化數(shù)據(jù)的驗(yàn)算與核對(duì)

為確保高支撐架體系安全可行，同時(shí)避免材料浪費(fèi)，需要進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和驗(yàn)算，為設(shè)計(jì)方案提供充分的理論依據(jù)。首先，要收集工程信息，結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，確定計(jì)算方式、計(jì)算系數(shù)，計(jì)算支架承受的靜荷載、活荷載、風(fēng)荷載等，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算確認(rèn)，以確定支架的受力要求，依此選擇材料、確定規(guī)格。其次，在施工過(guò)程中，應(yīng)重視安裝參數(shù)的檢驗(yàn)。由于施工荷載大，支架搭設(shè)時(shí)，各立桿、剪刀撐等間距較小，給施工搭設(shè)帶來(lái)困難。施工人員需要利用精密儀器，準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)，提高各項(xiàng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，為支架施工提供準(zhǔn)確的參考，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行各項(xiàng)施工任務(wù)，認(rèn)真檢查安裝質(zhì)量。

3.3 對(duì)工作人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)

搭設(shè)模板支撐架體的作業(yè)人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，掌握相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和技能。模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)前，首先，要根據(jù)專項(xiàng)施工方案和相關(guān)技術(shù)規(guī)程，對(duì)參與和負(fù)責(zé)此次工作的人員進(jìn)行技術(shù)交底，交代清楚施工工藝、工藝流程、施工要點(diǎn)、安全隱患和質(zhì)量、安全要求等，并進(jìn)行記錄和簽字，確保所有人員都能完全掌握作業(yè)要點(diǎn)和搭設(shè)安全技術(shù)要求等內(nèi)容，能夠嚴(yán)格按規(guī)范、專項(xiàng)施工方案和安全技術(shù)交底要求進(jìn)行操作。其次，要根據(jù)支架搭設(shè)技能和理論知識(shí)要求開(kāi)展培訓(xùn)工作。相關(guān)人員上崗前，應(yīng)通過(guò)講座、研討會(huì)、視頻學(xué)習(xí)、一對(duì)一指導(dǎo)等方式，掌握支架搭建工作的基礎(chǔ)知識(shí)，提高技能和應(yīng)用熟練程度。

3.4 建立完善的安全監(jiān)督體系

高支撐架施工時(shí)，施工荷載屬于活荷載，在巨大且變化的壓力作用下，如果沒(méi)有做好全面、細(xì)致的安全監(jiān)管，會(huì)導(dǎo)致高支撐架系統(tǒng)中局部桿件變形，而變形會(huì)由小及大地發(fā)展，若在初步可能性階段和微小階段沒(méi)有及時(shí)預(yù)防和發(fā)覺(jué)，會(huì)逐步整體變形失穩(wěn)，造成非常嚴(yán)重的后果。因此，高支撐架施工過(guò)程中垮塌事故很多。為了達(dá)成工程安全目標(biāo)，保障人員和財(cái)產(chǎn)安全，必須建立安全管理組織體系，明確總負(fù)責(zé)人和各級(jí)負(fù)責(zé)人，并明確分工，確保安全管理工作有人執(zhí)行、有人反饋、有人解決。同時(shí)，要建立完善的安全管理制度，如安全交底制度。在開(kāi)工前，向全體人員明確交代施工組織設(shè)計(jì)及安全措施。在模板工程施工前，向各班組明確交代作業(yè)環(huán)境、內(nèi)容、特點(diǎn)、機(jī)具的安全使用和材料堆放要求、具體操作安全要求、個(gè)人防護(hù)用品安全使用要求、安全檢查制度、安全教育制度等。利用制度保證管理工作高效進(jìn)行，以打造安全的施工環(huán)境，及時(shí)排除現(xiàn)場(chǎng)安全隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程項(xiàng)目中，高質(zhì)量搭建模板高支撐架，不僅可以保證模板工程順利完成，還能保障施工人員安全。但模板高支撐架的搭設(shè)在不同的建筑工程中方式不同，必須遵循一定的使用規(guī)則。因此，在高支撐架施工前，必須結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行支架方案設(shè)計(jì)，科學(xué)合理地組織施工。同時(shí)，施工人員需要了解模板高支撐架的施工特點(diǎn)及注意事項(xiàng)，進(jìn)行良好的施工管理，采取有效措施，以保證模板工程建設(shè)順利開(kāi)展，從而提高模板高支撐架的利用率。