高大模板支撐體系在結構施工期內所受荷載統計分析

祝旭光

摘 要：本文首先介紹了高大模板支撐體系在結構施工期間主要涉及到的幾種荷載類型，包括恒荷載、活荷載以及偶然荷載三種，每種荷載所包含的荷載標準值內容不同，統稱偶然荷載很少出現。同時對荷載統計進行調查式分析，利用隨機式抽取多個鋼筋混凝土結構建筑項目，采用相關的荷載測試方法，分別對恒荷載與活荷載進行統計結果與析，最后進行實測結果與統計結果的比較分析，得出荷載對高支撐的穩定性有一定的影響，應控制在標準的范圍內。

關鍵詞：高大模板；支撐體系；結構施工；混過凝澆筑；荷載統計

在建筑工程中，鋼筋混凝土結構所占比例非常大，在混凝土澆筑期間常發生高支撐事故，經過對事故原因調查得知，引起事故發生的主要因素是模板支撐不穩定，不穩定的形成是因為高支撐受到各種荷載影響，出現傾覆情況，進而引發事故發生，為了更好的控制荷載標準值，需要對建筑工程鋼筋混凝土澆筑期的各種荷載進行統計學研究，只有對荷載控制在合理的范圍內，才能為模板支撐的穩定性提供一份基礎保障。

一、高支模體系荷載種類及測試方法

1.高支模體系荷載種類

高支模體系荷載主要有三種類型，分別是永久荷載、可變荷載和偶然荷載，其中永久荷載也就是恒荷載，主要包括模板和支撐自重標準值、鋼筋混凝土結構自重標準值；可變荷載也叫活荷載，包括施工設備與人員的荷載標準值、混凝土澆筑時產生的荷載標準值、水平力和風的荷載等各種具有活動性的荷載；偶然荷載包括地震、爆炸等所產生的荷載。前兩種荷載所包括的內容在施工中比較常見，而偶然荷載的發生率非常低，因此在施工過程中主要進行前兩種荷載統計分析。

通常情況下，高達末班支撐體系承載力計算中，位于最底層的立桿軸向力比較高，可起到控制效果，同時梁自重對風荷載有一定的抗傾覆能力，因此在風壓達到一定標準值時，風載產生的應力一般要低于設計標準的5%，此時可以不考慮風荷載，若是支撐架達到一定高度時，則受風面就會加大，如果在沒有澆筑混凝土的情況下，需要考慮支撐側模所受到的集中風載問題，對立桿拉力進行計算，避免支架傾覆情況發生。

2.高支模體系荷載調查方法

在高大模板支撐體系中，施工荷載分布規律一定要達到精準要求，因此對施工數據要全面掌握，并采取隨機式抽取建設項目作為研究對象。本次隨機抽取的建設項目共計25個工程，總建筑面積為44000㎡，這些建筑工程都是以鋼筋混凝土結構為主的高、多層建筑樓，施工方法均以泵送混凝土為主。

結合高支模施工事故發生時間調查得知，混凝土澆筑期間事故發生次數占總事故的70%以上，而澆筑期間所涉及到的荷載類型主要有恒荷載與活荷載，本次是以施工條件基本相同的養護試塊稱重和構建鉆取芯樣稱重相結合的方法實施對混凝土自重變化規律觀察與分析，以此確定恒荷載變化規律；結合實際荷載設計，實施平面圖網格劃分，每個網格都以一個單元為單位，將該網格內活荷載平均到整個網格上所得結果作為該單元的活荷載值，采用相關的測驗儀器，對高支模進行內力值檢測，作用是用來核實調查結果。

二、高支模體系恒荷載統計結果與分析

無論是什么情況下，新澆筑的混凝土自重標準值以及變異系數都會受到混凝土齡期增長影響而以縮小狀態發生變化，在澆筑任務完成后，自重值可達25.13kN/m3以上，當混凝土齡期達到3天以后，其變異系數可增長到0.0068以上，變化幅度較大。針對教主任務完成后的自重取值統計，應選擇準確性在95%以上的荷載值是25.59kN/m3，相比標注規定大，其主要原因是標準規定是按照混凝土齡期為10天統計，為保證安全，應采取自重取值25.6kN/m3，進行設計與校核。

三、高支模體系活荷載統計結果與分析

施工人員及設備荷載標準值取值標準直接關系到高支模體系的安全性，但由于施工期活荷載的確定比較復雜，目前尚無統一的標準。按照中施工人員及設備荷載的統計方法，共得到有效網格3355個，各個網格平均活荷載值合理分布。施工人員及設備荷載分布明顯呈偏態，具有指數分布的基本特征。高支模體系活荷載中施工人員及設備荷載標準值取1.5kN/㎡。對有大型澆注設備如上料平臺、混凝土輸送泵等，需按實際情況計算。

四、實測結果與統計結果對比分析

1.各立桿測點在混凝土澆注開始后，軸力急劇上升，混凝土澆注完畢后，各立桿軸力趨于穩定。在整個施工過程中，立桿下測點檢測值均大于上測點檢測值，符合模板支架承重的實際情況。

2.在開始澆注混凝土后，各測點應力急劇上升，然后趨于穩定，同時在混凝土養護期間應力有所下降。梁下各測點軸力大小均比板下測點軸力大，并且交叉梁下測點軸力明顯大于其他各點。立桿應力值急劇上升是由于混凝土澆注過程中施加的混凝土和施工荷載，在澆注完畢后，荷載不再增加，部分立桿應力值趨于穩定，在混凝土達到一定強度后，部分立桿應力值略有減小。而部分立桿應力在混凝土養護期間仍有增大趨勢，故在混凝土養護期間，應避免在樓板上產生較大集中荷載。

3.在開始澆注混凝土后，各水平桿測點應力急劇上升，然后趨于穩定，同時在混凝土養護期間，部分水平桿應力有所下降。水平桿應力值急劇上升是由于混凝土澆注過程中立桿軸力增加，由于模板支架結構在幾何和材料上存在缺陷，使立桿產生位移，而水平桿約束其位移，故水平桿在軸向上產生內力。在混凝土養護階段，立桿荷載穩定且有降低，導致水平桿上的軸力有所減小。

4.在澆注混凝土后，各豎向剪刀撐測點應力急劇上升，剪刀撐的應力最大值達到-56.86MPa。說明剪刀撐在模板支架整體穩定中所起的作用極其明顯。在今后的施工中，應重視剪刀撐的搭設。

參考文獻：

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