淺談高層建筑轉(zhuǎn)換層高大模板 支撐專項方案編制實踐

許嘉毅

(中鐵二十五局集團第六工程有限公司，廣西 柳州 545007)

淺談高層建筑轉(zhuǎn)換層高大模板 支撐專項方案編制實踐

許嘉毅

(中鐵二十五局集團第六工程有限公司，廣西 柳州 545007)

目前，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，高層住宅樓日益增多。轉(zhuǎn)換層高大模板支架在混凝土澆筑過程中發(fā)生的整體坍塌事故，往往都會造成重大的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。作者通過某高層建筑轉(zhuǎn)換層高大模板支撐專項方案的編制實踐，通過方案預(yù)控，預(yù)防模板支架坍塌事故的隱患發(fā)生。

高層建筑；高大模板支撐專項方案；編寫綱目；控制要點

目前，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，高層住宅樓日益增多。轉(zhuǎn)換層高大模板支架在混凝土澆筑過程中發(fā)生的整體坍塌事故，往往都會造成重大的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。鑒于轉(zhuǎn)換層高大模板支架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、多變性和難控性，作者希望通過專項方案的預(yù)控，預(yù)防模板支架坍塌事故的隱患發(fā)生。

對于高層建筑轉(zhuǎn)換層高大模板支撐專項方案的編制，我們必須首先弄清幾個文件及規(guī)范：①住建部2009年5月13日發(fā)布的《危險性較大分部分項工程安全管理辦法》（建質(zhì)【2009】87號）；②住建部2009年11月11日發(fā)布的《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》(建質(zhì)【2009】254號)。③《建筑施工安全技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范》GB 50870-2013。④《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013。⑤《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011。⑥《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB 506666-2011。⑦《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008。

對于“①、②”這兩個“辦法”和“導(dǎo)則”是住建部為進一步規(guī)范和加強對高大模板支撐系統(tǒng)施工安全管理和監(jiān)督、防范和遏制坍塌事故的重要舉措。是專項方案編制的主要依據(jù)，是具有強制性執(zhí)行的法規(guī)。對于“③”適用于建筑施工安全技術(shù)方案、措施的制定以及實施管理，是制定各專業(yè)安全技術(shù)標準應(yīng)遵循的統(tǒng)一準則。對于“④、⑤、⑥、⑦”都是現(xiàn)行規(guī)范，在具體計算時，各規(guī)范的表達式是不能混用的；構(gòu)造型式也不盡相同，所以在具體選型時也要特別注意。

“87號、254號文”的條文清晰，不難理解。但要將其較為原則性的規(guī)定，轉(zhuǎn)換為具體行之有效的監(jiān)督管理，預(yù)防和消除導(dǎo)致高大模板支撐體系坍塌事故的隱患，確保施工安全，還需認真研究和解決一些現(xiàn)實存在的問題。

作者通過某高層建筑轉(zhuǎn)換層高大模板支撐專項方案的編制實踐，主要依據(jù)“254號文”2.1.2條要求設(shè)置目錄及子目錄，并適當(dāng)調(diào)整和補充了各大項的內(nèi)容，力求編制的方案具有安全適用、經(jīng)濟合理，不脫離現(xiàn)場實際情況，并能有效的指導(dǎo)施工。編寫綱目及控制要點如下：

一、實例工程概況：

某工程建筑-4～-5層為車庫，-1～-3層為商鋪，塔樓總高度93.3 m，層數(shù)為-2+3+31層，均為一類高層建筑，總建筑面積約10萬m2。結(jié)構(gòu)型式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層位于商鋪頂板，屬于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。最大梁為750*2200mm，最大跨度9米，層高6米，板厚180mm。

二、專項方案編寫綱目及控制要點

（一）、編制說明及依據(jù)：

1、編制說明：

（1） 危險性分析（根據(jù)“254號文”列出超限的梁或板，明確現(xiàn)場符合哪一種或幾種情況，說明專項方案專家論證原因）；支撐體系的選擇研討（具體采用何種鋼管支撐結(jié)構(gòu)體系，如扣件、碗口、工具式）；編制、審核、專家論證和修改情況；荷載計算使用的軟件（PKPM或品茗安全）。

（2） 本節(jié)要點：超限梁、板的確定。“254號文”中高大模板支撐體系定義是指建設(shè)工程施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8m，或搭設(shè)跨度超過18m，或施工總荷載大于15KN/m2，或集中線荷載大于20KN/m的模板支撐系統(tǒng)。支撐高度和搭設(shè)跨度好確定，施工總荷載和集中線荷載由于“254號文”中未具體明確采用何種荷載組合方式，荷載效應(yīng)是應(yīng)采用基本組合還是標準組合。例如，按《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008設(shè)計表達式，使用最不利荷載的基本組合計算。

如例1：

圖紙信息樓板最大板厚a ( m m ) 1 8 0混凝土梁的最大截面尺b ( m m ) × h ( m m ) 7 5 0 × 2 2 0 0荷載條件

施工人員及設(shè)備荷載標準Q1k( k N / m2)值2 . 5振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標準值Q2k( k N / m2) 2模板及其支架自重標準值G1k( k N / m2) 0 . 7 5新澆筑混凝土自重標準值G2k( k N / m3) 2 4樓 板1 . 1鋼筋自重標準值G3k( k N / m3)梁1 . 5

1）厚度180mm樓板施工總荷載：

活載控制時荷載組合S1=0.9[1.2(G1k+ G2k+ G3k)+1.4Q1k]

=0.9×[1.2×(0.75+24×0.18+1.1×0.18)+1.4×2.5]

=8.839 kN/m2

恒載控制時荷載組合S2=0.9[1.35(G1k+ G2k+ G3k)+1.4×0.7Q1k]

=0.9×[1.35×(0.75+24×0.18+1.1×0.18)+1.4×0.7×2.5]

=8.606 kN/m2

兩者取大值，即施工總荷載S=max[S1，S2]=8.839 kN/m2 ＜ 15 kN/m2

2）截面750*2200mm集中線荷載：

活載控制時荷載組合S1=0.9b[1.2(G1k+ G2k+ G3k)+1.4Q2k]

=0.9×0.75×[1.2×(0.75+24×2.2+1.5×2.2)+1.4×2]

=47.938 kN/m

恒載控制時荷載組合S2=0.9b[1.35(G1k+ G2k+ G3k)+1.4×0.7Q2k]

=0.9×0.75×[1.35×(0.75+24×2.2+1.5×2.2)+1.4×0.7×2]

=53.128 kN/m

兩者取大值，即集中線荷載S=max[S1，S2]=53.128 kN/m ≥20 kN/m

2、編制依據(jù)和參考資料：

本節(jié)要點：①不泛泛的列，只列確實涉及的。②列出的依據(jù)必須是現(xiàn)行的。

例2：

1）、《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建質(zhì)【2009】87號）

2）、《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》（建質(zhì)【2009】254號）

3）、《建筑施工安全技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范》GB 50870-2013

4）、《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013

5) 、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011

6）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB 506666-2011

7）、《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008

8）、《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB 50300-2013

9) 、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002（2011版 公告894號）

10）、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2012

11）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010

12）、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50005-2003

13）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017-2003

14）、《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18-2012

15)、《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》JGJ/T10-2011

16)、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-91

17）、《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 46-2005

18)、《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011

19)、《建筑施工手冊》第五版

20）、本工程施工圖紙及相關(guān)標準圖集

21）、本工程施工組織設(shè)計

（二）、工程概況：

1、項目概況：

①項目名稱、地理位置和環(huán)境、層數(shù)、高度及建筑面積等情況。②項目參與相關(guān)單位的名稱。

2、高大模板支架情況：

①具體明確高大模板支架區(qū)域（以軸線關(guān)系表示）。②支架區(qū)域內(nèi)工程結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的情況（形狀、跨度、高度、板厚、截面尺寸等參數(shù)）。③支架的型式、長度、寬度、面積、支架的標高和高度以及地基或支撐樓板的情況。

3、施工要求及技術(shù)保證條件。

（三）、方案設(shè)計及施工工藝技術(shù)：

1、方案設(shè)計：

轉(zhuǎn)換層高大模板支架搭設(shè)方案設(shè)計的技術(shù)難點和關(guān)鍵環(huán)節(jié)是方案的比較和選擇。在保障安全可靠的前提下，須兼顧施工操作簡便、統(tǒng)一、經(jīng)濟、合理等要求。支架構(gòu)造類型是采用JGJ130-2011普通型還是加強型；或是采用JGJ300-2013框架式支撐結(jié)構(gòu)還是桁架式支撐結(jié)構(gòu)。因此，為了方便搭設(shè)和驗算，最好將梁、板的尺寸進行分類分區(qū)設(shè)計，對最大截面梁、板進行驗算。（例3）

梁高大模板支撐方案設(shè)計 （例3）

梁截面尺寸（區(qū)間1） 梁截面尺寸（區(qū)間2） 梁截面尺寸（區(qū)間3）項 目做 法300×800 300×1000 400×1100 400×1500驗算參數(shù)（以最大截面梁作為代表驗算）500×1600 500×1800 800×1600 700×1800驗算參數(shù)（以最大截面梁作為代表驗算）700×1900 700×2000 750×2000 750×2200驗算參數(shù)（以最大截面梁作為代表驗算）梁截面尺寸(mm) ≤400×1500 400×1500 ≤700×1800 700×1800 ≤750×2200 750×2200梁支撐架搭設(shè)高度H (m) ≤4.5 6 ≤4.2 6 ≤3.8 6增加梁底承重立桿根數(shù) 1根 1根 2根 2根 3根 3根梁底立桿沿梁跨度方向縱距(m) ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5梁底支撐小橫桿間距(m) ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5梁兩側(cè)立桿間距(m) ≤1 1 ≤1.3 1.3 ≤1.35 1.35腳手架步距(m) ≤1.5 1.5 ≤1.5 1.5 ≤1 1承重架支設(shè)方式 1根承重立桿 1根承重立桿 2根承重立桿 2根承重立桿 3根承重立桿 3根承重立桿梁底大楞下方支撐鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管 頂托+雙鋼管連接方式: 雙扣件 雙扣件 雙扣件 雙扣件 雙扣件 雙扣件1.模板支撐及構(gòu)造參數(shù)頂托伸出長度（mm） ≤200mm 200mm ≤200mm 200mm ≤200mm 200mm面板厚度(mm): 18 18 18 18 18 18 2.梁底模板參數(shù) 梁底模板支撐的間距(mm):木方寬度40mm高度80mm沿梁方向木方滿鋪木方寬度35mm高度75mm間距100mm木方寬度40mm高度80mm沿梁方向木方滿鋪木方寬度35mm高度75mm間距100mm木方寬度40mm高度80mm沿梁方向木方滿鋪木方寬度35mm高度75mm間距100mm內(nèi)龍骨的間距(mm) ≤200 200 ≤200 200 ≤200 200穿梁螺栓的排數(shù) 3 3 4 4 5 5穿梁螺栓水平間距(mm) ≤500mm 500mm ≤500mm 500mm ≤500mm 500mm穿梁螺栓直徑(mm) 14 14 14 14 14 14外龍骨材料 直徑(mm) : 48壁厚(mm) : 3.5直徑(mm) : 48壁厚(mm) : 2.8直徑(mm): 48壁厚(mm) : 3.5直徑(mm):48.00壁厚(mm) : 2.8直徑(mm): 48壁厚(mm) : 3.5直徑(mm): 48壁厚(mm) : 2.8 3.梁側(cè)模板參數(shù)內(nèi)龍骨材料 40×80木方 35×75木方 40×80木方 35×75木方 40×80木方 35×75木方

2、高大模板支撐體系的基礎(chǔ)處理：

①立桿底部為基土應(yīng)采用混凝土硬化，并有排水措施。達到強度后加底座或50mm厚，寬度200mm，長度不小于2跨的木墊板。②立桿安裝在混凝土樓板上時，樓板應(yīng)具有承載上部施工荷載的能力，否則下層樓板應(yīng)加設(shè)支撐。（超限梁對下層的影響必須驗算）③驗證下層立柱與上層立桿是否對準。④轉(zhuǎn)換層混凝土強度達到100%時，才能拆除支架。

3、主要搭設(shè)方法：

梁與板整體支撐體系設(shè)計的一般原則是：立柱步距要一致，便于統(tǒng)一搭設(shè)。立柱縱或橫距盡量一致或成倍數(shù)，便于立柱縱橫向水平桿件拉通設(shè)置。 通常情況下支模架搭設(shè)時按同軸最大柱邊線250～300mm位置排腳，但由于轉(zhuǎn)換層梁截面尺寸相差較大，老方法站腳后造成梁底兩側(cè)立桿間距過大或根本無法站腳，通常無法滿足荷載要求，故而采取先排布梁底立桿，立桿距離梁側(cè) 300mm，設(shè)置掃地桿一道，畫間距線，使梁側(cè)立桿站腳，排布完各跨的梁側(cè)立桿后由測量人員引測標高線，標高點間距不得大于 6米，之后架設(shè)第一道水平橫桿。板底立桿按已搭設(shè)的梁側(cè)立桿為標準，且應(yīng)考慮前后左右貫通，以不得超過梁底立桿 2倍為標準分配排布。之后上第二道橫桿。之后搭設(shè)梁底小橫桿，梁底小橫桿標高必須準確，根據(jù)梁的高度進行推算，各個梁側(cè)立桿上都應(yīng)畫好標高線。再搭設(shè)板底小橫桿，梁底增加立桿可最后搭設(shè)。

本節(jié)要點：①梁支撐體系，按梁的分類分別說明，并附梁支撐平面布置圖、剖面圖等。②樓板支撐體系，按板的分類分別說明，并附板支撐平面布置圖、剖面圖等

4、構(gòu)造設(shè)置：

①底座和墊板 ②鋼管支架立桿 ③可調(diào)頂托 ④掃地桿和水平拉桿 ⑤剪刀撐⑥周邊拉結(jié)與抱柱裝置。本節(jié)要點：一定要熟悉現(xiàn)行規(guī)范，正確理解各規(guī)范構(gòu)造的不同點。特別是剪刀撐的布置。

5、材料力學(xué)性能和指標：

①鋼管：截面幾何特性（JGJ130-2011，附錄B 表B.0.1）選用計算參數(shù)時，考慮市場上存在薄壁鋼管，一般采用壁厚 2.8mm計算；強度設(shè)計值和彈性模量（JGJ130-2011，表 5.1.6） ②扣件：承載力設(shè)計值（JGJ130-2011， 表 5.1.7）；節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度值 k（JGJ300-2013， 表 4.1.4）;節(jié)點抗剪承載力設(shè)計值 VR（JGJ300-2013， 表 4.3.3）；計算時抗滑移考慮折減系數(shù) 0.8。 ③對拉螺栓：按Q235鋼材強度設(shè)計值205N/mm2 ④方木：強度設(shè)計值和彈性模量（JGJ162-2008，表 A3.1-3）選用計算參數(shù)時，一般取 40*80mm ⑤模板：強度設(shè)計值和彈性模量（JGJ162-2008， 表A5.1、A5.2、A5.3）

6、檢查與驗收：

①滿足254號文4.3條施工管理中的檢查 ②滿足254號文3條驗收管理的程序 ③滿足《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011所列項目及內(nèi)容 ④滿足《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013 7.4條檢查與驗收

（四）、施工安全保障措施

1、組織保障：

①安全管理組織機構(gòu)并附組織機構(gòu)圖 ②安全管理崗位責(zé)任制的相關(guān)規(guī)定

2、施工技術(shù)（管理）措施：

①安全教育滿足“254號文4.1.2”條 。②安全技術(shù)交底滿足“254號文第4.1.3”條。 ③架子工特種工作業(yè)人員滿足“254號文第4.1.2及第4.1.4”條。④防火要求：在支撐架上進行焊接作業(yè)時，必須有防火措施和專人看守。⑤臨時用電及防雷措施：按《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2005。⑥混凝土澆筑：滿足“254號文4.4”條要求。且柱及梁、板分開澆筑。必須先澆墻、柱混凝土至框支梁錨固鋼筋底及框架梁底，后澆筑梁、板混凝土。大梁宜分層澆筑。混凝土澆筑分層厚度：板宜≤300mm，梁宜≤600mm。

3、模板安裝和拆除措施：

符合《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008 第6.1和6.3條、第7.1和7.3條要求。

4、支撐系統(tǒng)的拆除安全技術(shù)措施：

①滿足“254號文第4.5”條。②符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011第 7.4條。③符合《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013第7.6條。

5、施工應(yīng)急救援預(yù)案：

①危險源的辨識及評價。②分析危險源、預(yù)測事故發(fā)生的種類，分別制定應(yīng)急預(yù)案。③應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組的組織結(jié)構(gòu)圖及程序。

6、監(jiān)測監(jiān)控措施：

①監(jiān)測方案包括，測點布置、監(jiān)測方法、監(jiān)測人員及主要儀器設(shè)備、監(jiān)測頻率和監(jiān)測報警值。②監(jiān)測內(nèi)容包括支撐結(jié)構(gòu)的位移監(jiān)測和內(nèi)力監(jiān)測。③具體要求符合《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013第8.0. 1～8.0.10條。

（五）、施工組織及勞動力計劃

這一章將“254號文”第三和第六節(jié)合并，使得方案的層次符合其內(nèi)在聯(lián)系，前后銜接邏輯性清晰明了。這一編寫綱目和內(nèi)容能更好的體現(xiàn)了文件的要求，突出了危險性較大工程專項方案的特色。同時也為方案的審核、論證、技術(shù)交底和指導(dǎo)施工提供了方便。

本章要點：①施工人員配備（專職安全員配備、勞動力計劃、特種作業(yè)人員培訓(xùn)）②施工進度計劃 ③材料和設(shè)備供應(yīng)計劃等（重點是布料機、天泵、地泵的選擇，混凝土澆筑速度的計劃，運輸車輛的安排等）。

（六）、計算書

驗算項目及計算內(nèi)容包括模板、模板支撐系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)強度和截面特征及各項荷載設(shè)計值及荷載組合，梁、板模板支撐系統(tǒng)的強度和剛度計算，梁板下立桿穩(wěn)定性計算，立桿基礎(chǔ)承載力驗算，支撐系統(tǒng)支撐層承載力驗算，轉(zhuǎn)換層下支撐層承載力驗算等。每項計算列出計算簡圖和截面構(gòu)造大樣圖，注明材料尺寸、規(guī)格、縱橫支撐間距。

現(xiàn)在安全計算軟件已經(jīng)普及，建議采用PKPM或品茗安全計算軟件進行計算，計算依據(jù)建議采用《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013計算分支。

本章要點：①荷載標準值、分項系數(shù)、荷載組合必須符合各自規(guī)范；②桿件截面積和截面積特性取值；③風(fēng)荷載計算值；④有否考慮鋼管和扣件壁厚減薄、扣件能力削弱、擰緊扭力矩降低等因素；⑤驗算結(jié)果是否有足夠的安全儲備；建議立桿計算應(yīng)力σ≤160n/mm2。⑥涉及支架樓板的承載力安全驗算是否取得涉及人員認可。

（七）、附圖

包括施工平面布置圖，施工進度橫道圖（網(wǎng)絡(luò)圖），支模區(qū)域立桿、縱橫水平桿平面布置圖，支撐系統(tǒng)立面圖、剖面圖，水平剪刀撐布置平面圖及豎向剪刀撐布置投影圖，梁板支模大樣圖，支撐體系監(jiān)測平面布置圖，連墻件（抱柱裝置）布設(shè)位置及節(jié)點大樣圖，混凝土澆筑線路圖等。

三、結(jié) 語

工程已于2014年1月完成轉(zhuǎn)換層施工，澆筑過程中未發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)然，作者編寫綱目及控制要點只是說轉(zhuǎn)換層高大模板專項方案應(yīng)當(dāng)包括的內(nèi)容，而不是按此內(nèi)容編制。專項方案的編制應(yīng)體現(xiàn)不同項目的特點，避免出現(xiàn)“千篇一律”工程特點不突出的問題。因此，只有將方案預(yù)控做好，并在實施過程中把握好質(zhì)量控制、安全管理、監(jiān)督及檢查才能確保施工安全，杜絕安全事故的發(fā)生。

[1]《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》(建質(zhì)【2009】254號)

[2]JGJ300-2013、JGJ130-2011、GB 506666-2011、 JGJ162-2008等【S】．

[3]建筑施工手冊（第五版）【M】．

TU75

B

1007-6344（2015）08-0236-03

許嘉毅 中鐵二十五局集團第六工程有限公司 工程師