關于建筑工程高支模板施工技術的應用研究

【摘 要】在建筑工程中，高支模板施工技術的應用愈來愈普遍，但近些年來高支模板支架不時垮塌的慘痛教訓也提醒人們，在采用高支模板施工時安全技術措施必須得到充分的保障。本文結合最新標準規范和工程實例，探討了高支模板施工支撐系統的設計、施工環節的應用。

【關鍵詞】建筑工程；高支模板；施工技術；應用

隨著建筑行業的快速發展，高層和大跨度建筑的應用越來越普遍，這些工程很多是采用高支模板施工技術的。但高支模板施工技術對支撐基礎、排架系統設計、搭設材料、安裝和監測技術等都提出了比較高的要求。近些年來各地不時發生高支模板支架垮塌事故，導致重大的人員傷亡和財產損失，產生的后果是相當嚴重的[1]。目前，國家已將高支模板和高大支模板列入危險性較大的分項工程?？梢姡幏陡咧０宓脑O計和施工是一項極其重要的工作。本文結合實際應用對高支模板施工技術的主要環節進行一些探討，希望能對高支模板施工技術的應用提供參考。

1、高支模板施工技術概述

1.1 關于高支模板

根據住建部《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建質[2009]87號）以及《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》（建質[2009]254號）相關條文，高支模板和高大支模板主要是搭設高度、跨度、荷載等方面有專門的規定，其具體含義和區別，見表1。

高支模板系統主要由面板、支架和連接件等組成。面板一般由鋼板、木板、膠合板、塑料板等材料拼裝而成；支架由支撐面板的楞梁、立柱、剪刀撐、斜撐、拉條、連接件等組成，目前多采用扣件式、碗扣式、門式、貝雷桁架組合等型式；連接件是連接面板、支架等的零配件。

1.2 高支模板施工技術的主要環節

高支模板施工包括模板支架的設計計算、測量放線、立柱定位、搭設支架、安裝楞梁（龍骨）、鋪設模板和模板支架檢查驗收等工序；綁扎鋼筋、澆筑混凝土后，養護至拆模要求的強度，再拆除模板、支架。

高支模板系統除了承受自重，還要承擔混凝土、施工人員與器具等質量以及澆筑時產生的振動力，需要通過設計計算驗證系統的穩定性、承載能力、剛度等數據是否符合規范的要求。設計計算結果必須經過企業安全主管部門、監理單位的審核批準才能用于施工。高大模板的施工方案包括設計計算部分必須經過第三方（沒有參建各方背景）專家組論證。

施工方案經過審核通過后，即可準備施工。模板支架的所有材料必須經過嚴格檢查，符合規范要求后才能用于施工，施工中的各個環節都有很嚴格要求。

2、高支模板的設計計算

2.1 設計計算內容和依據

高支模板系統的設計應以工程的實際特點、荷載大小、施工工藝及材料設備等情況為基礎進行設計計算，計算內容包括：支架的整體穩定性、抗傾覆性；地基承載力和沉降計算；立桿穩定性；立桿豎向變形；連接件承載力等。計算應以相應的安全規范為依據，例如采用扣式支架必須滿足JGJ 130-2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》的要求，門式支架要符合JGJ 128-2010《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范》的規定等。其他依據標準包括JGJ 162-2008《建筑施工模板安全技術規范》、GB 50009-2012《建筑結構荷載規范》等。計算荷載的傳遞路徑應由上至下或從內到外，從模板開始，依次計算次梁、主梁、立桿、基礎、地基。計算荷載要包括所有受荷項目，荷載組合須考慮最不利的狀況。

2.2 設計計算實例

2.2.1 工程概況

某工程建筑面積18735 ，框架結構，共4層。首層符合高支模板條件，搭設高度12.4m，板厚120mm；主梁截面尺寸有300 mm×900mm、300mm×700mm、350 mm×550mm等。

2.2.2 支撐系統設計

根據工程特點和相關規范要求，模板系統采用滿堂紅鋼管扣件式支撐系統。根據JGJ 130-2011，支撐立桿采用 48.3×3.6mm鋼管，支承面為首層地板，支座底板100mm×100mm。模板采用18mm多層木夾板。第一層龍骨木枋80 mm×80 mm，間距300mm；第二層龍骨 48.3×3.6mm雙鋼管，間距1000mm?？缍?gt;4m梁板按跨度1/1000 3/1000起拱。支架立桿步距1.5m，板立桿橫距和縱距均為1000mm；梁立桿橫距500mm，縱距1000mm。立桿自由端長度 =200mm。在梁中對穿 14雙頭螺栓，間距500mm。剪刀撐設置為JGJ 130-2011的普通型。

材料力學性能取值見表2。 48.3×3.6mm鋼管截面積5.06cm2，回轉半徑 =1.59cm，截面模量 。

2.2.3 設計計算

由于實際計算項目很多，限于篇幅，僅就JGJ 130-2011滿堂支撐架立桿穩定性計算進行說明。JGJ 130-2011在其“條文說明”中說明滿堂支撐架的主要破壞形式為整體失穩，雖然表達形式上是單根立桿的穩定計算，但實質上是對支撐架結構的整體穩定計算[2]。盡管如此，從面板、次梁、主梁、立桿到底座強度、撓度驗算必不可少，還應包括地基、連接件承載力及立桿豎向變形等計算。

JGJ 130-2011中關于立桿穩定性的判據和相關公式如下：

計算主梁300 mm×900mm下恒載、活載產生的軸向力（取梁跨中1m×1m的區域計算，如圖1所示），結果見表4。

3、高支模板的安裝施工要求

3.1 施工準備

（1）對鋼管、扣件等進行檢查和驗收。對新鋼管主要檢查外徑、壁厚及彎曲變形，不合格不得使用；對舊鋼管、扣件銹蝕嚴重、裂縫、變形超限者作報廢處理。

（2）技術交底。根據施工方案向施工人員進行安全技術交底。

（3）按照專項施工方案要求，進行場地平整、夯實或采取預壓措施，并設置好排水措施。測量施工范圍內地基承載力是否滿足設計要求。

（4）模板加工拼裝。嚴格按照模板圖尺寸進行加工，鋸割留有一定余量，然后刨平至規定尺寸范圍，拼裝后進行編號并分類堆放。

3.2 施工工藝

安裝模板工藝流程如圖2所示。

3.3 模板搭設、澆筑混凝土、拆除要求

搭設必須按照立桿、水平桿、水平剪刀撐、豎向剪刀撐的次序逐層搭設，掃地桿、水平桿必須按照步距要求滿堂搭設，不得隨意調大間距或漏裝；水平剪刀撐是保證整體穩定性的關鍵，必須隨水平桿同步搭設，絕不允許滯后搭設。搭設過程中每完成一層縱、橫向搭設后就應對垂直度進行校正。立桿盡量采用對接方式，無法滿足高度要求時可在立桿上部用扣件搭接，搭接長度不得小于1m。安裝剪刀撐時必須貼緊水平桿或立桿，接長必須采用搭接方式。擰緊扣件螺栓應采用扭力扳手，扭矩控制在40 ～65 。

模板支架在使用過程中嚴禁拆除或松動任何桿件、扣件，更不得用作拉結起重纜繩之用。在模板上面放置荷載時應均勻布置；澆筑混凝土時，混凝土應及時攤鋪，避免堆積造成局部負荷集中。

拆除模板支架時必須保證留置試樣的強度超過規范規定的要求。拆除的原則是“先支后拆”、“從上至下”、“先次后主”的原則，嚴禁顛倒順序或上下同拆的做法。水平桿、剪刀撐、連墻件必須與立桿同步拆除，嚴禁提前拆除。

3.4 監測要求

在施工開始前就應建立觀測控制網，每天進行至少一次的定期監測。搭架和澆筑混凝土前后需要加密觀測，混凝土澆筑時至少20min 30min一次。監測點可設在梁底鋼管或支撐梁板埋設的鋼件上。當監測數據超過預警值時，立即啟動應急預案，停止施工、疏散人員和進行加固處理。

4、結語

國內外高支模板施工的成功經驗表明，嚴格按照安全技術規范進行設計、施工，其安全性還是可以保障的。然而，高支模板系統中存在著一些不確定性因素，所以在處理經濟和安全的關系上要始終把安全放在第一位，這樣才能遠離事故和危險，在當今強調以人為本的社會中應努力創造和諧的建設和生產氛圍。

參考文獻：

[1]梁柳浪. 淺談建筑工程高支模板施工技術應用[J]. 新建設：現代物業上旬刊，2012（8）.

[2]JGJ 130-2011. 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S]. 北京中國建筑工業出版社，2011：102-107.