高大模板支撐體系的設計探討

黃凱

（重慶玖和惠鼎建筑勞務有限公司，重慶 400000）

0 前言

在建筑工程施工中，高大模板支撐體系是極其重要的組成部分（如圖1所示），具有較強的關鍵性和較大的危險性。高大模板支撐體系的施工過程往往具有高度高、跨度大、荷載大和基礎條件差等施工難點。對于這些問題的處理，如果施工方案設計不合理或者在施工過程中存在一定的操作不當，則會影響項目設計的施工質(zhì)量，也可能帶來坍塌等事故。這會給施工人員的生命安全造成極大的威脅，同時也會拖慢工程施工進度、增加施工成本。因此，施工單位必須在設計和施工過程中嚴格按照施工規(guī)范和經(jīng)驗，合理設計好好綜合全局的組織方案，提高設計的安全性和建筑工程的質(zhì)量水平。

圖1 高大模板

1 高大模板支撐體系設計基本內(nèi)容

在模板支撐體系施工之前，應先由設計人員及相關工作人員制訂模板支撐體系的施工方案和基本內(nèi)容，確保施工方案準確無誤、符合相關規(guī)定與實際情況后在進行施工。施工方案要結合建筑工程的特點，針對施工過程中可能出現(xiàn)的問題給出解決的預設方案，內(nèi)容主要包括地基的建造與排水工作的處理，模板體系的計算，架體與建筑物的連接，施工材料及主要的規(guī)格參數(shù)、剪刀撐的設計，鋼管的連接方式等。施工隊伍還需要繪制出支撐體系設計圖、設計圖要對建筑工程中的特殊要求做出具體的說明。

2 高大模板支撐體系設計步驟

2.1 確定支撐架類型

設計高大模板支撐體系，首先要根據(jù)支撐架選型原則來確定支撐架的類型。一般支撐架類型分為扣件式鋼管架和碗扣式鋼管架。

2.2 對梁、板、支撐架進行歸類、標注

在確定好支撐架的類型后，首先要將高大模板范疇內(nèi)的梁和板按照不同的類型進行分類，然后分別計算不同類型的支撐架中最大的梁和板相關參數(shù)，記錄格式如圖2所示。

圖2 ××式支撐架超大模板支撐體系

2.3 相關參數(shù)的計算

2.3.1 主要材料的參數(shù)計算

在計算主要材料的相關參數(shù)時，要嚴格按照施工規(guī)范進行，并結合實際情況，在保證精度和效率的前提下，計算出主要材料的相關參數(shù)。如果在測量過程中發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的材料與設計材料出現(xiàn)偏差，應第一時間將設計參數(shù)與實際數(shù)值進行校對，并及時修改設計參數(shù)以保證設計方案的可實施性和高精確度。

2.3.2 荷載取值

恒載標準值包括模板、鋼筋和混凝土的自重。活載標準值包括施工人員及設備的荷載標準值和振搗、傾倒混凝土過程中產(chǎn)生的荷載。荷載取值應按照建筑施工模板支撐體系相關技術規(guī)定進行選取。

2.4 模板支撐體系的計算

2.4.1 計算步驟

首先根據(jù)施工經(jīng)驗，初步確定梁板支撐體系立桿間距、橫桿步距以及梁（板）底主、次龍骨間距和梁側內(nèi)、外龍骨間距，然后根據(jù)施工現(xiàn)場的模板、方木、立桿、對拉螺栓等建筑材料及相應荷載進行計算，并逐步調(diào)整至最佳的結果。

計算梁（板）模板支撐體系參數(shù)時，首先計算施工荷載，然后計算底模、側模、主龍骨、次龍骨等構件的強度和剛度。最后進行鋼管立桿的穩(wěn)定性以及立桿支撐樓面承載力的驗算。這里需要注意，當列出所有需要測算的梁和板之后，還需要計算每一種支撐架類型中的截面最大的梁和板的施工或者以及構件強度和剛度，然后驗算同一支撐架類型中最大搭設高度的立桿穩(wěn)定性。最后根據(jù)截面最大的梁和板，計算出在最大荷載強度和最大搭設高度下立桿支撐地面的承載力。在最保守的條件下確定支撐架體系的搭設方案。對于同一項目工程中其他同類型的支撐架，只要截面尺寸相差不大，均可以按照此方案進行搭設。如果截面尺寸相差過大，則可以根據(jù)實際情況重新調(diào)整支撐架體系中的各構件布局，經(jīng)過驗算確保安全后進行搭設，以此降低項目工程的經(jīng)濟成本。

2.4.2 計算注意事項

立桿穩(wěn)定性的驗算在計算扣件式支撐架立桿的長度時，要分為“頂部立桿段”和“非頂部立桿段”兩種類型進行計算，計算結果應取穩(wěn)定狀態(tài)下的最保守值。

2.4.3 繪制構造設置圖

在全部的計算結果得出之后，因為根據(jù)計算結果繪制立桿平面的布置圖，剖面圖、恰提與周圍建筑連接圖、水平與縱向剪刀撐等構造設置圖。并且要將整個模板支撐體系的詳細布置以表格的形式具體列出，如圖3所示。

圖3 梁（板）支撐架設計方案表

3 高大模板支撐體系構造要求

（1）在高大模板支撐體系的施工過程中，應保證立桿的地基平坦堅實，能夠滿足立桿的穩(wěn)定性和地基密度要求。另一方面，在高大模板支撐體系的設計階段，要設計好排水系統(tǒng)，保證實際使用過程中排水通暢，地基表面跟內(nèi)部不得出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

（2）當模板工程的施工總荷載大于10kN/m2，或集中線荷載大于15kN/m時，必須增設混凝土墊層，并且保證的混凝土墊層的強度在C10以上、厚度大于等于100mm。

（3）對于設計圖中位于樓面的立桿，要在對應立桿的樓層下面采取可靠的支撐措施，確保樓面不會受到立桿的作用而產(chǎn)生形變。為保證立桿底部受力均勻，需要在立桿底部設置底座，底座的規(guī)格應不小于150mm×150mm×8mm，材質(zhì)應采用鋼板和鋼管套管焊接而成。在底座的下面，要鋪設木質(zhì)墊板或槽鋼。木質(zhì)墊板的規(guī)格要求長度在兩跨以上，寬度在150mm以上，厚度要保持50mm以上。槽鋼一般選取12~16號槽鋼。

（4）支撐架在安裝時需要設置水平桿和掃地桿。縱向掃地桿和橫向掃地桿的固定方式均為直角扣件式，但縱向掃地桿的固定位置在底座上皮200mm處，橫向掃地桿一般固定在縱向掃地桿的正下方位置處。

（5）剪刀撐能夠有效提高支撐假體的穩(wěn)定性。在支撐架架體的兩端和中間，要沿水平方向向四周設置三道水平剪刀撐。剪刀撐的設置原則為：從架體的一端開始，每隔4跨設置一道雙向剪刀撐，每道剪刀撐至少橫跨五根立桿，同時要保證剪刀撐立桿和橫桿穩(wěn)定連接。剪刀撐采用搭接的方法進行連接，搭接接頭要大于500mm，并用兩個旋轉扣件進行固定。剪刀撐的構造應符合最新的建筑規(guī)定。

（6）隨著架體高度的升高，穩(wěn)定性會逐漸下降。為了保證架體的穩(wěn)定性，要盡量減小架體搭設高度對架體穩(wěn)定性的影響，同時還要確保架體與四周建筑形成可靠連接。在連墻件的安置方面，豎直方向上連墻件的間隔大約為每層樓4m以內(nèi)，水平方向上大約在三跨以內(nèi)。如果架體周圍沒有建筑物提供支撐，則要采用格構柱法來提高支撐體系的穩(wěn)定性。

4 結語

高大模板支撐體系的設計關乎施工過程中的質(zhì)量水平，因此高大模板支撐體系的設計尤為重要。目前，高大模板支撐體系是一個涵蓋了設計、技術、安全與監(jiān)測四個方面的綜合項目。實踐證明，只有在設計和施工過程中嚴格按照施工規(guī)范和經(jīng)驗，合理設計好好綜合全局的組織方案，把握好施工過程中的微小細節(jié)，并嚴格按照執(zhí)行過程進行，并做好模板支撐體系的質(zhì)量檢測，最大限度保證高大模板支撐體系的質(zhì)量水平，減少安全事故的發(fā)生。