結(jié)合實(shí)例淺析高支模施工體系設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

張春福

摘要：采用科學(xué)、先進(jìn)的模板施工技術(shù)，對(duì)于提高工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工程成本，都具有十分重要意義。本文結(jié)合工程施工實(shí)例，分析了該工程的施工特點(diǎn)、高支模施工體系設(shè)計(jì)及施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高支模 ；施工體系設(shè)計(jì)；施工技術(shù)

某工程建筑面積65304.22m2，本工程在2～7層設(shè)有中庭，尺寸達(dá)34.8m×34.22m，中庭上部在8層平面設(shè)有樓板，2層樓板標(biāo)高為4.80m，8層樓板標(biāo)高為26.35m，板厚0.15m，最大梁為5條預(yù)應(yīng)力梁，尺寸為600×1500， 中庭上部的8層梁板支模架高度達(dá)20.1m。

1、高支模體系設(shè)計(jì)

1.1本工程的支摸體系采用扣件式鋼管腳手架；模板采用18㎜厚膠合板；木枋采用50mm×100㎜；大截面梁的對(duì)拉螺桿為Φ12圓鋼。

1.2梁支模架設(shè)計(jì)

梁高支模架設(shè)計(jì)表

梁截面尺寸（mm） 梁下橫向立桿數(shù)量（根） 梁下橫向立桿間距（m） 梁下縱向立桿間距（m） 驗(yàn)算采用的梁及截面尺寸（mm）

600×1500 4 0.433 0.5 600×1500

400×1200、400×1000、400×800 3 0.5 0.5 400×1200

400×700、300×800、300×700、300×600 2 1 1 400×700

支撐架步距取1.5m。施工中各道步距可根據(jù)實(shí)際高度作相應(yīng)調(diào)整，但不能大于1.5m。

梁底支承木枋間距300，側(cè)模外邊用木條卡牢。當(dāng)梁高h(yuǎn)≥800mm時(shí)，應(yīng)沿縱向＠500、豎向起步250mm、豎向＠400～600設(shè)對(duì)拉螺桿控制截面。框架梁的支模體系只承受框架梁本身的荷載，不承受板的荷載，這樣對(duì)大截面框架梁的的支撐體系不僅具有很強(qiáng)的針對(duì)性而且也便于施工。

1.3樓板高支模架設(shè)計(jì)

樓板支模架立桿縱橫間距1m，步距1.5m。板立桿位置應(yīng)考慮與梁立桿縱橫拉通，以增加架體穩(wěn)定性。

1.4為保證高支模體系的安排，有效的將支模架的荷載傳遞、分散，中庭高支模對(duì)應(yīng)位置的二層梁板支模架不拆除，并對(duì)一層結(jié)構(gòu)梁搭設(shè)鋼管支撐架支頂加固。

2 高支撐體系驗(yàn)算

2.1 梁高支模體系驗(yàn)算

以最大的600×1500梁為例，對(duì)梁支撐體系進(jìn)行驗(yàn)算。模板支架搭設(shè)高度為20.1米，基本尺寸為：梁截面 B×D=600mm×1500mm，梁支撐立桿的橫距(跨度方向) l=0.50米，步距 h=1.50米，梁增加2道承重立桿。采用的鋼管類(lèi)型為48×3.0。

梁模板支撐架立面簡(jiǎn)圖支撐鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖

計(jì)算簡(jiǎn)圖

2.1.1 扣件抗滑移的計(jì)算

縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算:R ≤ Rc

其中 Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN；R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中R取最大支座反力，R=9.41kN；單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算不滿(mǎn)足要求,可以考慮采用雙扣件!

R≤8.0 kN時(shí)，可采用單扣件； 8.0kN12.0kN時(shí)，應(yīng)采用可調(diào)托座。

2.1.2、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算

立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式

其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，它包括：橫桿的最大支座反力 N1=9.41kN(已經(jīng)包括組合系數(shù)1.4)；腳手架鋼管的自重 N2=1.2×0.111×20.100=2.669kN；N =N1+N2=12.074kN。

φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 查表得到；φ=0.197

A——立桿凈截面面積(cm2)； A = 4.24

—— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；

[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f] = 205.00N/mm2；

計(jì)算結(jié)果:=137.375N/mm2,72.804N/mm2, 106.190N/mm2<[f]=205.00N/mm,滿(mǎn)足要求。

模板承重架應(yīng)盡量與剪力墻或柱作剛性連接否則存在,安全隱患。

2.2樓板高支模架驗(yàn)算

模板支架搭設(shè)高度為20.1m，板厚150mm。搭設(shè)立桿的縱距b=1.00米，立桿的橫距l(xiāng)=1.00米，步距 h=1.50米。作用于模板支架的荷載包括靜荷載 活荷載和風(fēng)荷載靜荷載包括腳手架自重模板自重鋼筋混凝土樓板自重活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。

圖1樓板支撐架立面簡(jiǎn)圖 圖2樓板支撐架荷載計(jì)算單元

2.2.1模板支架荷載標(biāo)準(zhǔn)值(立桿軸力)計(jì)算

(1)腳手架的自重：NG1 =0.111×20.050=2.219kN

(2)模板的自重：NG2= 0.350×1.000×1.000=0.350kN

(3)鋼筋混凝土樓板自重：NG3=25.000×0.150×1.000×1.000=3.750kN

靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG= NG1+NG2+NG3 =6.319kN。

2.2.2活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=(1.000+2.000)×1.000×1.000=3.000kN

2.2.3 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算

不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式:

=131.385N/mm2，71.047N/mm2，101.443N/mm2< [f],滿(mǎn)足要求!

3高支模體系施工

3.1高支模架的搭設(shè)

3.1.1高支架實(shí)施前我們依據(jù)設(shè)計(jì)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況制定了搭設(shè)拆除方案制定了合理的施工作業(yè)計(jì)劃和流程并選擇具備資質(zhì)的搭設(shè)隊(duì)伍搭設(shè)人員持證上崗并針對(duì)性開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)安全技術(shù)交底。

3.1.2支撐梁、板的支架立柱構(gòu)造與安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）梁和板的立柱，其縱橫向間距應(yīng)相等或成倍數(shù)。

2)鋼管立柱底部應(yīng)設(shè)墊木和底座，墊板厚度不得小于50mm。頂部應(yīng)設(shè)可調(diào)支托，U型支托與楞梁兩側(cè)間如有間隙，必須楔緊，其螺桿伸出鋼管頂部不得大于200mm。

3)在立柱底距地面200mm高處，沿縱橫水平方向應(yīng)按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿。可調(diào)支托底部的立柱頂端應(yīng)沿縱橫向設(shè)置一道水平拉桿。當(dāng)層高在8～20m時(shí)，在最頂步距兩水平拉桿中間應(yīng)加設(shè)一道水平拉桿；當(dāng)層高大于20m時(shí)，在最頂兩步距水平拉桿中間應(yīng)分別增加一道水平拉桿。所有拉桿的端部均應(yīng)與四周建筑物頂緊頂牢。無(wú)處可頂時(shí)，應(yīng)在水平拉桿端部和中部沿豎向設(shè)置連續(xù)式剪刀撐。

4)鋼管掃地桿、水平拉桿應(yīng)采用對(duì)接，剪刀撐應(yīng)采用搭接，搭接長(zhǎng)度不得小于500mm，并應(yīng)采用2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件分別在離桿端不小于100mm處進(jìn)行固定。

3.1.3當(dāng)立柱詢(xún)問(wèn)不在同一高度時(shí)，高處的縱向掃地桿應(yīng)向低處的延長(zhǎng)不少于2跨，高低差不得大于1m，立柱距邊坡上邊緣不得小于0.5m。

3.1.4立柱接長(zhǎng)嚴(yán)禁搭接，必須采用對(duì)接扣件連接，相鄰兩立柱的對(duì)接接頭不得在同步內(nèi)，且對(duì)接接頭沿豎向錯(cuò)開(kāi)的距離不宜小于500mm，各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)不宜大于步距的1/3。

3.1.5滿(mǎn)堂模板和共享空間模板支架立柱，在外側(cè)周圈應(yīng)設(shè)置由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐；中間在縱橫向應(yīng)每隔10m左右設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，其寬度宜為4～6m,并在剪刀撐部位的頂部、掃地桿處設(shè)置水平剪刀撐。剪刀撐桿件的底端應(yīng)與地面頂緊，夾角宜為450～600。當(dāng)建筑層高在8～20m時(shí)，除應(yīng)滿(mǎn)足上述規(guī)定外，還應(yīng)在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加之字斜撐，在有水平剪刀撐的部位，應(yīng)在每個(gè)剪刀撐中間處增加一道水平剪刀撐。當(dāng)建筑層高超過(guò)20m時(shí)，在滿(mǎn)足以上規(guī)定的基礎(chǔ)上，應(yīng)將之字斜撐全部改為連續(xù)式剪刀撐。

3.1.6當(dāng)支架立柱高度超過(guò)5m時(shí)，應(yīng)在立柱周圈外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，按水平間距6～9m、豎向間距2～3m與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置一個(gè)固結(jié)點(diǎn)。

3.2 高支模架驗(yàn)收

3.2.1 高大模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)前，應(yīng)由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織對(duì)需要處理或加固的地基、基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)收，并留存記錄。

3.2.2 高大模板支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)按以下要求進(jìn)行驗(yàn)收、抽檢和檢測(cè)，并留存記錄、資料。

1)施工單位應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的承重桿件、連接件等材料的產(chǎn)品合格證、生產(chǎn)許可證、檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行復(fù)核，并對(duì)其表面觀感、重量等物理指標(biāo)進(jìn)行抽檢。

2)對(duì)承重桿件的外觀抽檢數(shù)量不得低于搭設(shè)用量的30%，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)、情況嚴(yán)重的，要進(jìn)行100%的檢驗(yàn)，并隨機(jī)抽取外觀檢驗(yàn)不合格的材料（由監(jiān)理見(jiàn)證取樣）送法定專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。

3)采用鋼管扣件搭設(shè)高大模板支撐系統(tǒng)時(shí)，還應(yīng)對(duì)扣件螺栓的緊固力矩進(jìn)行抽查,抽查數(shù)量應(yīng)符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130）的規(guī)定,對(duì)梁底扣件應(yīng)進(jìn)行100%檢查。

3.2.3高大模板支撐系統(tǒng)應(yīng)在搭設(shè)完成后，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織驗(yàn)收，驗(yàn)收人員應(yīng)包括施工單位和項(xiàng)目?jī)杉?jí)技術(shù)人員、項(xiàng)目安全、質(zhì)量、施工人員，監(jiān)理單位的總監(jiān)和專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師。驗(yàn)收合格，經(jīng)施工單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人及項(xiàng)目總監(jiān)理工程師簽字后，方可進(jìn)入后續(xù)工序的施工。

3.3混凝土澆筑

3.3.1 混凝土澆筑前，施工單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目總監(jiān)確認(rèn)具備混凝土澆筑的安全生產(chǎn)條件后，簽署混凝土澆筑令，方可澆筑混凝土。

3.3.2 框架結(jié)構(gòu)中，柱和梁板的混凝土澆筑順序，應(yīng)按先澆筑柱混凝土，后澆筑梁板混凝土的順序進(jìn)行。澆筑過(guò)程應(yīng)符合專(zhuān)項(xiàng)施工方案要求，并確保支撐系統(tǒng)受力均勻，避免引起高大模板支撐系統(tǒng)的失穩(wěn)傾斜。

3.3.3 澆筑過(guò)程應(yīng)有專(zhuān)人對(duì)高大模板支撐系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形等情況，必須立即停止?jié)仓冯x作業(yè)人員，并采取相應(yīng)的加固措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

該工程8層中庭支模施工前編制了切實(shí)可行的方案，經(jīng)過(guò)了專(zhuān)家論證，實(shí)施過(guò)程中嚴(yán)格按規(guī)范和方案施工，保證了施工的安全，取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]武朝暉，超高超重模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工.上海建筑施工,2006,1.P46.

[2林偉軍,胡德軍,高大模板工程支撐組合架體的設(shè)計(jì)與施工 .上海,建筑施工.200511.P43.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。