大模板施工

蔣俊峰 張 紅

隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，高層建筑越來越多，建筑功能日趨復(fù)雜，出現(xiàn)了許多層高超過8 m的工程，高大模板支撐系統(tǒng)失穩(wěn)坍塌的情況時有發(fā)生，造成重大的人身傷亡和財產(chǎn)損失。坍塌是建筑施工“四大傷害”之一，而模板支撐工程又是坍塌事故多發(fā)的主要危險源之一。

模板工程尤其是高大模板工程施工是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工的重要工具。采用先進(jìn)的模板技術(shù)，對于提高工程質(zhì)量、加快施工速度、提高勞動生產(chǎn)率、降低工程成本和實(shí)現(xiàn)文明施工，都具有十分重要的意義。

1 大模板施工中易發(fā)生安全事故的部位

1.1 大模板吊環(huán)

大模板吊環(huán)是重要的受力構(gòu)件，其構(gòu)造形式因模板的形式也不盡相同:組拼式大模板使用組裝式吊環(huán)，整體式大模板的吊環(huán)直接焊在模板上。但無論何種吊環(huán)，設(shè)計時均應(yīng)按吊環(huán)受力狀況進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計，并留有足夠的安全儲備。吊環(huán)的位置、數(shù)量、安裝方法或焊接長度等均須滿足設(shè)計要求。

1.2 大模板斜支撐的地腳螺栓

大模板斜支撐的主要作用是在模板支拆過程中調(diào)節(jié)模板的傾斜角度，使大模板堆放相對穩(wěn)定。由于斜支撐的地腳螺栓在支撐模板重量、調(diào)節(jié)傾角中反復(fù)使用，因而是比較重要且易忽視的安全部位。

1.3 大模板外墻用外掛三角架

外掛三角架是大模板工藝的配套技術(shù)和產(chǎn)品。近30年來尚未發(fā)生過重大傷亡事故，但工程中的險情時有存在，主要表現(xiàn)在外掛架掛鉤的彎曲變形和安裝外掛架時混凝土強(qiáng)度偏低兩方面。

1.4 整體提升電梯井筒模的底模

整體提升的電梯井筒模在高層建筑中已得到廣泛應(yīng)用，底模是其生根之所在，鋼爬梁給底模提供支座。施工中底模由塔吊提升，除供筒模支模外，也為鋼筋綁扎提供了操作平臺。底模的鋼爬梁安放平穩(wěn)、提升靈活是順利施工的前提，也是保證施工安全的重要環(huán)節(jié)。

1.5 大模板堆放

未合理堆放大模板，造成大模板堆放失穩(wěn)或傾覆。

2 預(yù)防大模板事故的對策

2.1 大模板吊環(huán)

大模板吊環(huán)是受力構(gòu)件，補(bǔ)償剛度、保證強(qiáng)度是確保安全的必要條件。根據(jù)對吊環(huán)易發(fā)生事故的原因分析，在設(shè)計大模板吊環(huán)時對組拼式大模板采用組裝式吊環(huán)，以對稱騎縫和平面外補(bǔ)償剛度;對整體式大模板的吊環(huán)以保證足夠焊接長度、雙面滿焊、焊縫飽滿為安全原則。大模板吊環(huán)保證有足夠的安全系數(shù)。吊環(huán)的位置、數(shù)量、安裝方法和焊接、組裝式吊環(huán)的連接螺栓型號及雙螺母緊固，均應(yīng)滿足設(shè)計要求。施工過程中應(yīng)經(jīng)常檢查吊環(huán)，若發(fā)現(xiàn)螺母松動或被吊環(huán)碰撞而損壞時應(yīng)立即緊固或更換。

2.2 大模板斜支撐的地腳螺栓和模板堆放

1)有斜支撐的大模板應(yīng)該面對面堆放，自穩(wěn)角為75°～80°;無斜支撐的大模板應(yīng)在現(xiàn)場搭設(shè)腳手架，只要模板不在墻上，就應(yīng)該直接放在架子內(nèi)，不得靠在其他模板或構(gòu)件上，以免下腳滑移傾倒。2)拆除后的大模板，不得堆放在施工層上。3)模板拆裝區(qū)周圍應(yīng)設(shè)置欄桿，并掛有明顯標(biāo)志牌，禁止非作業(yè)人員入內(nèi)。4)高處作業(yè)時大模板安裝應(yīng)有纜繩，風(fēng)力過大時應(yīng)停止施工。5)大模板在使用過程中斜支撐的地腳螺栓最容易受損傷，因而在設(shè)計時增加雙面護(hù)板，延長焊縫;使用時盡量避免著地時沖撞地腳螺栓。

2.3 大模板外墻用外掛三角架

1)外掛架掛鉤是主要受力構(gòu)件，其材質(zhì)須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并附有材質(zhì)證明。2)經(jīng)常檢查掛鉤是否有因不正確操作而彎曲或變形。3)大模板起落時，應(yīng)注意平穩(wěn)，模板就位時應(yīng)避免沖撞外掛架，模板提升時應(yīng)注意不要掛碰安全網(wǎng)。4)施工時外掛架上只允許放置操作工具，不允許堆放施工材料;支拆外墻模時應(yīng)避免多名操作人員集中在一處。任何情況下外掛架的堆放荷載都應(yīng)小于120 kg/m2。5)外墻洞口處應(yīng)按設(shè)計要求附著，防止在風(fēng)載作用下外掛架擺動和內(nèi)傾。6)外掛架安裝時，墻體混凝土強(qiáng)度不得小于 7.5 MPa。

2.4 整體提升電梯井筒的底座

1)提升底模時，須嚴(yán)格檢查底模與井筒壁四周的間隙(25 mm)，底模就位后，須按施工圖在底模四周用木楔頂緊，防止小范圍的水平位移。2)經(jīng)常檢查底模平臺腳的清潔程度與靈活性，避免底模重心失穩(wěn)。3)在電梯井筒模板和底模提升時，混凝土強(qiáng)度須達(dá)10 MPa以上。

3 工程實(shí)例

某化機(jī)廠M6ev直線加速探照室工程，為全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的主體和框架結(jié)構(gòu)的控制室。總建筑面積824.27 m2。

該工程樓板寬度為17.8 m，長度為33.04 m，厚度為1.3 m，凈空為12.7 m。該工程單體樓板跨度大、凈空高，該部位模板支撐系統(tǒng)屬高支模板系統(tǒng)。且樓板厚度高達(dá)1.3 m，每平方米混凝土荷載就達(dá)到32.5 kN，所以該處模板的支撐系統(tǒng)的腳手架搭設(shè)采取加密布置。

3.1 滿堂腳手架基礎(chǔ)施工

由于混凝土樓板厚度為1.3 m，每平方米荷載達(dá)到32.5 kN。為保證滿堂腳手架基礎(chǔ)能夠達(dá)到規(guī)定承載力，并能均勻承載。在頂板腳手架搭設(shè)前，按圖先期施工探照室內(nèi)的平車軌道基礎(chǔ)、軌道牽引設(shè)備基礎(chǔ)、月臺臺面等。

由于以上軌道基礎(chǔ)均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度標(biāo)號為C25，均可達(dá)到規(guī)定承載力，并且在一定區(qū)域內(nèi)是較為平整的，有利于其均勻承載。在完成以上工作后，方可搭設(shè)腳手架。在澆筑以上混凝土工程時，制作7 d，15 d早期強(qiáng)度試塊，在上述試塊的試驗(yàn)值達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，才能澆筑頂板混凝土。

3.2 支撐架及模板搭設(shè)方式

樓板支撐采用扣件式鋼管腳手架滿堂搭設(shè)。樓板底模用50 mm×100 mm木方間距200 mm作為格柵、采用50 mm×200 mm木板(下)(滿鋪，以增強(qiáng)模板強(qiáng)度)和18 mm厚木膠合板(上)作為面板。

3.3 材料選用

1)支撐架材料:采用φ48×3.5 mm鋼管;2)板底支撐:采用50 mm×100 mm木方支撐;3)模板面板:采用50 mm×200 mm木板和18 mm厚木膠合板;4)頂層牽杠處鋼管采用直角扣件。

3.4 支撐搭設(shè)結(jié)構(gòu)尺寸

樓板支撐:樓板支撐立桿橫向間距為600 mm，縱向間距為600 mm，橫桿步距為1 500 mm，板底支撐方木尺寸為50 mm×100 mm，間距為200 mm，在所有橫向、豎向、斜支撐、水平剪刀撐、豎向剪刀撐搭設(shè)完成后，在縱向600 mm間距內(nèi)增加一道豎向腳手管，以減少縱向或橫向水平桿與立桿連接時扣件的承載力，如圖1所示。

H=13 500 m，b=600 mm，D=1 300 mm，a=200 mm，h=1 500 mm。

3.5 樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求

3.5.1 模板支架的構(gòu)造要求

樓板模板采用牽杠頂撐方式，立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，并與混凝土墻體緊密接觸，確保兩方向足夠的設(shè)計剛度和整個架體的穩(wěn)定性。

圖1 樓板支撐架立面簡圖

3.5.2 剪刀撐的設(shè)計

1)沿支架四周外立面及內(nèi)部每6 m雙向設(shè)置剪刀撐;2)在11.35 m牛腿處設(shè)橫向水平連接和豎向支撐;3)沿墻體做3層～5層斜支撐。

3.5.3 頂部支撐點(diǎn)的設(shè)計

扣件夾緊鋼管時，開口處的最小距離不能小于5 mm，留200 mm為宜。

3.5.4 鋼管支撐架搭設(shè)的要求及鋼管、扣件質(zhì)量要求

1)最上層立桿面確保在同一水平面上，所有立桿架設(shè)完成后，用水平儀進(jìn)行逐個檢查，確保每個立桿的受力均勻。

2)架體搭設(shè)完成后，在混凝土澆筑前應(yīng)檢查每根立桿是否與基層可靠接觸受力。如因搭設(shè)過程中出現(xiàn)個別立桿懸空不受力，應(yīng)用斜鐵塞實(shí)，確保每根立桿受力均勻。

3)嚴(yán)格按照設(shè)計尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯開在不同的框格層中設(shè)置。

4)確保每個扣件和鋼管的質(zhì)量是滿足要求的，每個扣件的擰緊力矩都要控制在45 N·m～60 N·m，鋼管不能選用已經(jīng)長期使用發(fā)生變形的;架體每搭設(shè)一層，派專人用扭矩扳手按軸線逐個扣件檢查登記表格。統(tǒng)計后，達(dá)45 N·m的個數(shù)不得低于85%，否則不得進(jìn)行下道工序的施工。

5)地基支座的設(shè)計要滿足承載力的要求。搭設(shè)時立桿下部必須安裝在鋼墊座上。

6)鋼管上嚴(yán)禁打孔，彎曲、癟痕、裂縫鋼管嚴(yán)禁作為腳手架立桿使用。

7)舊扣件使用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，有裂縫、變形的嚴(yán)禁使用，出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換，扣件扣緊時與鋼管須接觸良好。

該工程在澆筑時未發(fā)現(xiàn)有扣件滑移、立桿扭曲等現(xiàn)象，混凝土成功澆筑完成。腳手架拆除后，經(jīng)實(shí)測，混凝土頂板成型良好平整度均達(dá)到規(guī)范要求。

[1]衷黨云，卓平山.高大模板支撐體系危險源分析及應(yīng)對措施[J］.山西建筑，2010，36(17):151-152.