海安廣電中心高架支模的施工技術

劉志群，姜 曄，蔣鳳昌，劉 儉

（1.江蘇溱潼建設集團有限公司；2.泰州職業技術學院，江蘇 泰州 225300）

1 工程概況

海安廣電中心為三層現澆鋼筋混凝土框架結構，一層層高為5.05m，二層為7m高，三層為9m高，梁最大跨度30.30m。高支模范圍為挑空部分的模板支撐體系，1-7～1-1/10/1-N～1-U，即30.3m×23.40m，高度為21.05m。挑空部分的梁是最大截面尺寸為550×1400mm的勁性鋼筋混凝土梁，其余梁截面有300×900mm、350×800mm等，板厚為120mm。由于模板支撐架搭設在-0.05m的地下室頂板上，所以本工程架子支撐的最大標高可達到21m，屬于高支模設施，應作精細設計并論證。

2 高支模方案的設計

2.1 設計要點分析

（1）高支模結構設計的方案選型，遵循 “傳力路徑簡捷、受力系統明確、構造可靠、方便安裝與拆卸、利于檢查與維護”的原則。

（2）混凝土結構的模板和支架的搭設，必須建立結構計算模型，進行受力分析與構造設計，確保高支模結構受力可靠、施工全過程安全，同時考慮降低工程造價，達到良好的性價比。

（3）高支模的結構設計，應充分考慮施工全過程所出現的各類施工荷載、環境影響因素，確保高支模在現場實際條件下，安裝鋼筋、支設模板和澆筑混凝土等工序使用期限內，達到耐久性和安全性的要求。

（4）綜合考慮工程造價因素，合理選擇高支模的材料，遵循 “常用、通用、適用”原則，利于材料多次重復使用，便于互換維修與保養。

2.2 大梁的支撐設計

本工程依據梁的截面尺寸，劃分為三類大梁，分別進行模板和支架的結構設計。設計過程中，充分考慮施工安全、工程質量、工程造價和工程進度等影響因素，具體方案設計如下：

圖1至圖3所示，三種類型的大梁截面尺寸分別為：550×1400mm、300×900mm和300×700mm。本工程支撐架子采用直徑為D=48mm、壁厚為3mm的鋼管，并且采用相配套的鋼管扣件 （材質為鑄鐵）進行搭設。模板的面層是厚度為1.8cm的木工板材，大梁的底部是截面為方形的楞子（截面寬50mm、截面高100mm），沿著縱向布置，共計3根；支撐架子沿著橫向的間距是1200mm，步距是1500mm，跨度方向的距離是400mm，梁下采用1根承重立桿，承重架采用雙扣件類型，主楞與立桿連接采用雙扣件，中間的立桿與主楞子連接設置了可調節裝置；大梁的側板設置了5根次楞子，截面為方形，截面寬亦為50mm、截面高100mm，大梁的側面設置兩根直徑為48mm的鋼管作為主楞子，采用600mm的間距，水平布置間距為60cm，對應于不同規格的大梁，分別采用直徑為14mm或12mm的對拉工具螺栓，如圖所示，豎向依次布置3組、2組和1組，形成大梁的模板側向成型結構。

圖1 大規格梁高支模節點示意圖

圖2 中規格梁高支模節點示意圖

圖3 小規格梁高支模節點示意圖

2.3 板的支撐設計

支撐架子同樣采用直徑為D=48mm、壁厚為3mm的鋼管，并且采用相配套的鋼管扣件 （材質為鑄鐵）進行搭設。模板的面層是厚度為1.8cm的木工板材，大梁的底部是截面為方形的次楞子（截面寬50mm、截面高100mm），楞子的布置與大梁軸向平行，間距設置為30cm；主楞子是由直徑為48mm、壁厚為3mm的鋼管所構成的，立桿的橫向與縱向間距皆為80cm，步距設置為150cm，并且模板支撐體系的標高達到21m，立桿和主楞子的連接方式為鑄鐵雙扣件、同時設置了可調節的裝置。

3 模板的定位安裝施工

為了減少混凝土施工后的修補工作，同時確保混凝土的建筑效果，因此本工程的模板設計作為一項重點任務，按照清水混凝土施工的相關要求進行工藝設計，不僅要確保支撐體系的強度要求、變形要求、穩定性要求等力學性能，同時還要確保完成面的平整與光潔、墻梁板柱節點的陰角與陽角棱角分明、整齊劃一。

3.1 一般性控制項目的要求

一般性項目控制的總體要求是：確保支撐系統的整體穩定，牢固可靠，防止支架整體倒塌事故發生，模板的拼縫接頭必須保證嚴密，并且保證對拉螺栓連接可靠，杜絕混凝土的漏漿甚至漲模現象發生，消除混凝土蜂窩、麻面甚至狗洞等質量通病的存在。

模板工程的施工順序控制應為：驗收鋼筋隱蔽工程 （豎向結構鋼筋等部位）→處理施工縫（防止混凝土冷縫）→模板安裝的相關準備工作→檢查大梁的支撐架子穩定性→檢查板的模板支撐架子穩定性→測量確定軸線與標高的控制線→安裝大梁底模板→安裝板的底模板→校正鋼筋綁扎→驗收梁板鋼筋隱蔽工程→支撐安裝大梁的側模→安裝板的周邊模板→設置建筑垃圾清理用的方形孔洞→布置水暖電等管線→澆筑混凝土。

3.2 模板工程的測量定位

基于混凝土主體結構的定位控制網，進行測量與定位操作。在新澆混凝土梁板上操作測量放線工作 （投測軸線）的前提是，混凝土梁板上部的新澆混凝土必須具有足夠的強度，通常要大于1.2N/mm2。測量定位的主要順序為：建筑物主軸線的控制線引測→確定控制線為測量起點→分別引測次軸線→測量定位細部的梁板截面位置尺寸線→測量定位模板50cm控制線→測量安裝模板→測量校正模板。

3.3 模板工程設置起拱

由于混凝土結構的自重影響，以及結構存在彈性變形，混凝土結構的模板支撐體系拆除時，會出現梁板構件下彎變形的現象，從而影響室內設備安裝、室內裝修、建筑凈高等使用功能。因此，在模板支設時，應按照施工規范，對混凝土結構的模板進行預起拱處理：

（1）梁模板的起拱。通過測量放線控制好梁低標高，然后進行大梁的底模板安裝，依據不同的跨度分別進行起拱，通常梁跨度大于4m時，可以選擇起拱程度為2‰，當大梁的跨度大于8m時，可以選擇起拱程度為3‰。大梁的側模板可采用對拉螺栓加固，謹防漲模，形成魚腹形質量通病。

（2）樓板模板的起拱。參照大梁的測量定位，對樓板底標高進行定位，并且遵循 “由四周向中央、分塊鋪設、逐步起拱”的原則。先采用陰角模板將模板與梁、墻、柱側面進行連接，然后考慮起拱：通常樓板跨度大于4m時，可以選擇起拱程度為2‰，當樓板的跨度大于8m時，可以選擇起拱程度為3‰。樓板的中部進行起拱，四周不作起拱處理。

4 穩定性的設計與施工

本工程高支模的穩定性設計，應該遵守 《建筑施工模板安全技術規范》[1]和 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》[2]的條文要求。同時還應該考慮下述要點：

4.1 高支模的構造設計

（1）支撐架的立桿之間應該設置雙向水平桿，并且是沿著桿件的全高范圍設置，確保結構體系的剛度，防止變形過大，避免質量與安全隱患。

（2）為確保支撐架的整體穩定，在立桿根部離地20cm的水平范圍內，一定要沿縱向和橫向設置掃地桿。

（3）為加強支撐架的整體性，在立桿的頂層也必須沿縱向和橫向設置環通的雙向水平桿。

（4）當立柱桿件的底部不在同一標高時，應考慮加強措施，將高處的掃地桿向低跨延伸兩跨或以上，立柱與邊坡上邊緣的距離應該不能小于50cm。

（5）高支模的架體周圍應該及時與先澆筑的混凝土墻和柱進行抱箍連接，呈矩陣式布置連墻件，連墻件的水平方向間距不得大于6m，豎直方向的間距與支架的步距相同。

（6）高支模架體的立桿若要接長，應該注意不得采用搭接方式連接，而應采用對接方式連接。

4.2 剪刀撐的設計

（1）為了防止高支模架體發生整體側向倒塌，即由于橫桿與立桿連接節點松動而使架體脫變為幾何可變體系，支架的外立面沿著四周連續設置剪刀撐。

（2）在高支模架體的東西兩個方向立面上，沿中軸線的梁兩側立桿順著縱向設連續垂直剪刀撐，在南北兩個方向立面上，沿中軸線的梁的兩側立桿設置縱向的垂直方向剪刀撐。所有設置的剪刀撐采用可360度旋轉的扣件進行安裝，方便其與橫桿或立柱進行相交連接，并且與地面貼緊。剪刀撐、橫桿和立柱在扣件的連接下，形成諸多的三角形，構成穩定體系。

（3）在本支撐體系的頂部和根部各設水平剪刀撐一道，中部均勻布置兩道水平剪刀支撐。

（4）550×1400mm及300×900mm大梁下支撐架體應該沿著大梁的跨度方向增設1道垂直剪刀撐，使得縱向剪刀撐與垂直剪刀撐協同受力，形成穩定的空間結構體系。

（5）當剪刀撐需要接長時，應該實施搭接方式進行連接，搭接的長度應達到1m及以上，搭接連接的扣件通常安裝兩只。

4.3 高支模的施工使用

（1）基于混凝土凝固前的施荷特點，考慮高支模在澆筑混凝土過程中承受施工機械、人員和材料的荷載情況，設計澆筑混凝土的順序，確保高支模受力均勻，不能出現超載的最不利情況，優先采用對稱澆筑的施工方案：即采用由四周向中央合攏或由中央向四周分散的順序。從而有效避免不對稱受力的超載情況。

（2）在高支模上進行鋼筋工程和混凝土工程施工時，應注意材料的堆放管理工作，防止由于材料的集中堆放引發實際的施工荷載遠遠超過高支模的結構設計荷載這一情況。

（3）在混凝土澆筑的全過程，應該安排專門檢查人員，對高支模的支架使用情況進行巡視，如若發現高支模產生節點連接松動、立桿下沉明顯和桿件變形或移位等情況，應及時指令暫停使用架體、并召集技術管理團隊研究分析，采取解決措施和實施方案。

（4）對于高支模的使用，應充分利用建筑物的構件增強架體的受力性能。施工時應考慮先澆筑混凝土柱，然后澆筑混凝土梁板。由于混凝土柱的強度增長，使得混凝土梁板的澆筑過程中，架體的穩定性增加很多。混凝土梁板的施工，應考慮 “先澆梁后澆板”，對于截面高度較大的混凝土梁，應該采用分層澆搗的方法，每層混凝土的澆搗厚度應控制在40cm以下。

4.4 高支模穩定計算的主要公式

高支模的立柱穩定計算規定，考慮軸心受力和有水平作用時可以分別采用以下公式:

5 拆模施工的注意事項

（1）高支模的拆除應進行嚴格管理。對照混凝土結構施工規范相關要求，通過檢測現場同條件養護的混凝土試塊強度，僅當實際強度達到規范所規定的設計強度相應百分率時，方可由技術管理部門填寫拆模通知書，并由項目技術負責人簽發，最后由施工隊實施拆模工作。

（2）對于混凝土結構的側模，若要拆除，必須要求測量拆模試塊強度，僅當混凝土強度要達到1.2Mpa后方可拆除側向模板。從而確保混凝土構件的表面及棱角不易受損。

（3）高支模部位的大梁和樓板底模拆除，應檢測同條件試塊強度，達到設計要求強度的100%時，才可以進行拆除。

（4）高支模的模板與支架拆除工作，混凝土模板拆除的順序和模板安裝的順序正好相反，遵循 “先支的后拆，后支的先拆”這一施工原則。

6 結語

本工程高架支模施工方案經專家評審委員會論證，安全可靠。主體結構的樓面混凝土在2012年年底施工完成，由于精心設計和精準施工，高支模的強度、剛度和穩定性均滿足施工要求，高支模在施工全過程中未發生立桿明顯下沉和桿件變形或移位等異常情況，從而確保了工程施工的安全性，以及混凝土結構的產品質量。

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ 162-2008建筑施工模板安全技術規范[S].2008.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ 130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S].2011