危大工程高大模板支撐體系施工技術分析

劉艷格，張紹民，秦濤 （中交雄安產業發展有限公司，河北 保定 071800）

0 引言

凡是提到建筑工程施工，就離不開模板支撐體系，模板支撐體系貫穿于整個建筑工程施工過程。各類建筑結構在我國的房地產經濟時代下孕育而生，各式各樣的建筑結構催生著各式各樣的模板支撐體系。高大模板支撐體系作為革新出的模板支撐體系，在處理高大建筑施工過程中遇到的難題時扮演著重要角色。然而，高大模板體系的搭建，考驗著每一個工程技術人員與安全人員的技術與監管能力，實際施工過程中因高大模板支架搭設的不合理以及設計人員的設計存在偏差等眾多因素導致支撐體系的安全性存在重大風險，出現工程事故的案例屢見不鮮。因此，高大模板支撐體系的搭建需要工程管理人員付出更多時間來為高大建筑的建成保駕護航[1-3]。

丁越峰[4]在對高大模板支撐體系剛度、強度以及穩定性進行嚴格控制的基礎上對其安全性展開系列討論，為之后的施工過程提供了參考。宋淳[5]將BIM技術融入到高大模板設計當中，有效地降低了搭建支撐體系時由于精度不夠發生安全事故的概率，從源頭處保證了工程質量。劉紅衛等[6]結合工程案例，為梁式橋結構設計了一套高大模板支撐體系，并對其應力、應變以及變形進行實時監測，結構表明該體系的力學性能相較于普通腳手架而言更穩定。景然[7]通過理論分析以及多種模型相結合的方式對高大模板支撐體系發生倒塌的原因進行詳細分析，并根據模板倒塌風險發生的原因制定了相應的解決措施。王彬[8]運用ANSYS 建立扣件架體節點半剛性模型，采用不同參數對整個高大模板支撐體系的位移與穩定性進行分析，提出了架體加強措施。

以上學者針對高大模板支撐體系的施工工藝、力學性能、影響安全性因素以及BIM 技術融合等方面均做了系列研究，但針對其在危大工程下施工技術的研究較少。因此，本文以中交未來科創城開發項目第五標段S3#樓工程為例，首先對危大工程的工程概況進行描述，明確劃分模板工程的施工區域，再對危大工程的特點與重難點進行分析，并提出相應的解決措施。在對高大模板支撐體系施工技術進行研究之前，需對模板工程中各類材料參數及數量進行設計，隨后對梁模板以及板模板進行設計，并從支架體系到模板工程，對整個高大模板支架體系的施工技術進行研究。

1 工程概況

中交未來科創城綜合開發項目第五標段S3#樓建筑面積為6789.67m2，建筑高度為23.88m，為框架剪力墻結構，地上4層，地下1層，層高分別為5.93m、6.20m、5.40m、5.20m、3.52m。

2 工程特點及重難點分析

梁模板受到混凝土給予的側向壓力，并且其對底膜也有垂直向下的壓力，因此梁模板在梁施工中要考慮起拱。樓板薄且面積較大，受到的側向壓力較小，樓板的模板支架主要承受來自鋼筋混凝土的自重施工荷載，因此在施工中要保障樓板模板不發生變形。柱子模板在設計時要綜合考慮柱垂直度與混凝土帶來的側壓力，并且要方便后期混凝土的澆筑和鋼筋的綁扎工作。模板支撐體系要便于裝拆周轉，并且要保證嚴密不漏漿。

3 各類材料參數及數量

模板支撐采用盤扣式腳手架，采用φ48×3mm 的鋼管作為主背楞對工程地下部分結構進行加固，采用方木作為次背楞，其尺寸為45mm×85mm。支架采用的鋼管質量必須要達到國家標準。其他材料參數及數量要求如表1所示。

表1 材料參數及數量

4 支撐體系設計及具體施工工藝

4.1 梁模板設計

梁底以及梁側面模板采用厚度15mm 的木膠合板鋪設，側模板采用45mm×85mm 木方作次楞。當梁截面的高度大于等于600mm 時，在梁體側面設置雙鋼管及M12 對拉螺桿加固，反之設置固定支承加固，支撐架必須與板底支撐立桿用水平桿連成整體，以增強支撐架的整體穩定性，并且梁底要采用固定支撐進行加固。以一類梁為例，梁模板示意圖如圖1所示。

圖1 梁模板示意圖（單位：mm）

4.2 板模板設計

主樓和地庫混凝土現澆板厚度從薄到厚依次為100mm、120mm、140mm、180mm、200mm、250mm、300mm，層高有2.78m、2.82m、3.00m、3.87m、5.10m。地庫的頂板縱方向與橫向之間間隔均為0.9m，支架體系均采用直徑48.3mm、壁厚3.5mm 的盤扣腳手架。按照雙向掃地桿高度不大于550mm、立桿距梁邊或剪力墻邊不大于300mm 開始布置，以主樓地下室樓板模板為例，示意圖如圖2所示。

圖2 板模板示意圖（單位：mm）

4.3 主要施工方法

可調節的托座支出模板架體最上層水平桿的長度要小于等于650mm，支出立桿的長度要大于等于150mm，絲桿支出距離要小于等于400mm。模板支撐架的水平桿要依據計算出來的立桿排架尺寸來確定，并且要依據支撐的高度來對各個桿件、可以調節的底座托座進行套插。每個盤口的節點要通過橫向與縱向的水平桿件相互連接。當模板支架的高度小于等于8m 時，豎直方向的斜桿應設置在整個框架的底部和頂部層，要將豎直方向的斜桿或者剪刀撐以5 跨一步的形式從底部到頂部橫縱布置在架體內部。當模板支架的高度沒有達到4 個步距的高度時，可以不布置頂部的水平桿件。斜桿與剪刀撐布置如圖3 所示，圖中1 為立桿、2 為水平桿、3 為斜桿、4為剪刀撐。

圖3 斜桿、剪刀撐布置示意圖

模板支架的可調節支座需要按照立桿位置布置，需按照立桿、水平桿、斜桿的順序進行搭設，以構成模板支架單元，并根據此單元進行擴展，最終形成整個支架體系。要采用無翹曲現象產生的墊板，水平桿、接頭和連接板的銷釘應按規定的插入深度錘擊到刻度線上。應對立桿與水平桿的步距、縱橫間距、水平與垂直偏差在每搭建完一步模板支架時進行及時校正，支架立桿搭設的豎直角度偏差不得超高支架總體高度的1/500，并且數值不得超過50mm。當支架體系被連續布置在上下層樓板上時，立桿應當布置在同一條軸線上。當支模架不符合模數或者不相匹配時，應在板的受荷較小部位布置調節跨，并采用鋼管扣件連接成為一個整體，水平桿要向兩端伸出，與相鄰立桿扣接。樓梯處模板支架上下應用鋼管扣接，臺階高差通過可調底座來調節，將中央的水平桿精準地拉至相同的高度。

布置梁底膜時前，應先將45mm×85mm 的木方按照要求的間距鋪設完畢，并將梁底膜與裝頂端對接牢靠，方木條做立擋，用厚度15mm 的模板將側模板的底部進行壓實處理，或者采用鐵制的卡勾進行處理，之后將側模吊起，并用直徑為12mm 的螺桿根據梁截面積的大小在其高度中間位置穿透。當梁跨不小于4m 時，根據設計的要求，應該在梁跨底部的位置做起拱施工，其高度一般介于1‰～3‰之間，若無其他的特殊情況，則以主梁和次梁的交叉點為臨界，首先進行施工的是主梁，其余的則為次梁。在梁底部模板中部架設兩排立桿連接排架以防止梁中部下沉變形，引發事故。

主樓樓板架體立柱之間的距離為0.9m×1.2m，水平柱的步長為1.5m；地庫頂板支模架的立桿間距為0.9m×0.9m，水平板步距為1.5m。當樓板的模板不是多塊而是單塊到位時，每個模板單元用陰角與四周的梁與墻模板相連接，并從外圍逐步向內部進行安裝。龍骨與支柱之間的距離要依據具體參數來確定，并且支柱的布置排列要預留出施工的通道。應將底部的地面進行夯實處理，并鋪設好腳板，水平桿與剪刀撐的搭設要細致，通過調整通線，可以大幅度改變支柱的高度，并在找平大龍骨的基礎上進行小龍骨的調整。安裝模板時，應該從外圍到內部逐步安裝，側梁模板被樓板模板壓住，應用通線將角位置處的模板固定。當樓板的模板鋪設完畢，要及時對模板的干凈整潔度以及其與支架的連接牢固程度進行檢查。為了確保樓板和模板的厚度相同，選用的木材必須具備足夠的強度和剛性，以確保結構的穩固性。模板也根據設計的要求進行起拱處理，以防止模板中部下沉，從而導致混凝土面不平整。

5 結論

為了研究危大工程高大模板支撐體系施工技術，本文以中交未來科創城開發項目第五標段S3#樓工程為例，首先對危大工程的工程概況進行詳細描述，明確劃分模板工程的施工區域，其次對危大工程的特點與重難點進行分析，并提出相應的解決措施。研究結論為今后支架工程的施工提供借鑒。