建筑模板工程施工方案優化研究

陳 龍

（福建六建集團有限公司，福建 福州 350011）

1 引言

隨著建筑行業的發展和城市開發程度的提高，大層高、大跨度的體育館等建筑越來越多，并且隨著地下空間的逐步利用，高大模板工程的應用也越來越廣泛。同時，建筑模板工程是建筑施工中重要的環節之一，其施工質量和效率直接影響整個建筑工程的進度、質量和成本。然而，當前建筑模板工程施工過程中存在諸多問題，如模板設計不合理、材料選擇不當、施工工藝落后等，導致施工效率低下、成本高昂。因此，優化建筑模板工程施工方案、提高施工效率、降低施工成本具有重要意義。

2 高大模板坍塌原因分析

（1）在模板分項工程施工時，由于操作人員和技術人員的不規范、不安全行為導致安全事故發生。例如，各參建方工作人員違反安全標準、不按照已通過審批的方案進行施工、不遵守操作規范等，在沒有安全防護措施的情況下要求模板施工人員進行高空作業或在風險較大的環境中工作。

（2）在模板分項工程施工時，設備、工具的使用狀態對施工過程的安全性有較大影響。例如，支撐體系中所用鋼管的壁厚不足時，荷載作用在鋼管上后，鋼管薄弱處極易發生彎曲破壞。此外，建材市場流通大量嚴重磨損、極易出現滑脫的扣件，一旦這些扣件流入工程現場，質量檢查人員沒有查出此類扣件，就會發生安全事故。同時，模板支撐系統可能由于計算錯誤，未得出準確的承載力和剛度，使其在實際工程中無法承受模板荷載，最終造成模板坍塌，如連接點不牢固、立柱底部未設墊板、墊板長度和厚度不夠等。另外，施加在模板上的施工荷載過大，超過了模板支撐限值，如在澆筑成型的樓板上集中堆放物料，在沒有核算結構荷載的情況下隨意增大荷載，極易造成模板坍塌。

（3）現場管理落實不到位，施工環境中存在重大安全隱患或不安全因素。例如，未清理施工場地內的積水、施工區域夜間照明未達到相關要求、澆筑混凝土時在模板下面進行工作等。同時，施工單位在模板施工時不得憑經驗拆除和安裝，必須編制安全專項施工方案。

（4）不同種類材料混用問題，如不同種類材料混用，坎氏間距極重、水準桿步距極重等，可能導致模板坍塌。

以上因素可能會單獨或結合導致高大模板坍塌事故的發生。因此，在建筑工程施工過程中，必須嚴格遵守相關規定和操作規程，確保模板支撐系統的穩定性和安全性。

3 高大模板專項施工方案編制重點

（1）工程中涉及模板工程時，要對模板工程中的危險部分進行確定，同時根據危險源的控制標準設計施工方案。要確定高大模板各部位所在樓層位置、層高、板厚、梁截面、柱距與梁板跨度、滿堂支撐架高寬比、立桿支承面的樓板、底板等結構情況，包括厚度、混凝土強度、設計承載力、是否存在后澆帶等情況一并說明。同時，對于梁板的布置與截面尺寸，在各部位的平面圖、立面圖中標識梁板的布置與截面尺寸，以及通高、天井、臨邊等高大模板部位宜結合剖面圖、大樣圖等說明其與相鄰周邊中間層的結構梁板的關系、與臨邊防護的關系。

（2）結構設計和計算。包括板和梁的計算，必須達到使用階段和施工階段的要求，確保結構的穩定性和安全性。高大模板的支撐系統也是重要的一環，應選擇合適的支撐體系，包括鋼管腳手架、碗扣式腳手架、承插式腳手架等，并注意支撐系統的穩定性和可靠性。

（3）構造措施和驗收標準。在方案中應明確構造措施和驗收標準，包括模板的拼接、固定、清理、涂刷隔離劑等，以及支撐系統的固定、連接、荷載試驗等要求，確保施工質量和安全。

（4）施工流程和方法。在方案中應明確施工流程和方法，包括模板和支撐系統的安裝、拆除等流程和方法，以及安全技術交底和培訓要求等，確保施工過程順利進行。

（5）安全措施和應急預案。在方案中應明確安全措施和應急預案，包括模板和支撐系統的安全檢查和維護要求，以及發生異常情況時的應急處理措施等，確保施工安全和人員安全。

（6）經濟效益分析。在方案中應對高大模板專項施工的經濟效益進行分析，包括成本估算、工期預測、質量保證等方面的分析，以確定方案的可行性和經濟性。

4 高大模板專項施工方案的設計與優化

4.1 項目概況

某教學樓項目地上5 層、地下1 層，其中2～5 層層高一致，為4.4m，首層高5m，地下1 層高6.4m，建筑高度23.8m。對建筑各樓層板、梁荷載和尺寸進行分析，總結出幾種模板類型，具體見表1 和表2。從表中能夠看出工程所用幾種模板都超過了相應的限值標準，屬于大規模、高風險的分部分項工程，在設計時要嚴格遵循高大模板相關規范。

表1 高危險梁模板具體信息

表2 危險性較大地板模板具體信息

4.2 修正和優化梁板模板參數

表3 和表4 為原設計方案相關參數。

表3 原設計方案梁相關參數

表4 原設計方案板縱橫向水平桿與立桿相關參數

對表3 和表4 中原梁板模板參數中存在的問題進行分析，發現其存在如下幾點問題：一是選擇板和梁的計算截面時分得過細，導致截面種類較多，未突出重點，且大大增加了計算量。二是理論計算時，立桿的橫、縱向間距種類設置過多，而在實際搭建時過多的間距會增加施工難度，工人操作不便。此外，立桿橫、縱間距沒有形成倍數關系，導致縱橫向水平桿、掃地桿不能正常連接，沒有達到相關規范要求，有潛在的安全問題。三是樓板次楞間距太大，會使混凝土變形過大。四是選擇45m×90m 為次楞的截面尺寸，此種規格在市場數量很少，采購難度大，會阻礙施工進度。五是在選擇樓板支撐水平桿步距時取了規范限值內的最大值1.8m，與項目實際層高不符，沒有根據真實層高對步距平均分配值進行計算，有一定的安全隱患。針對上述情況，對所設計的模板施工方案進行了修改和優化，消除了安全隱患，提高了施工效率。表5 和表6 為板模板與梁模板經過修改優化后的設計參數。

表5 修改優化后梁縱橫向水平桿與立桿相關參數

表6 修改優化后板縱橫向水平桿與立桿相關參數

從表5 和表6 可以看出，梁板模板參數的優化主要有：梁的尺寸由原來的5 種類型減少到3 種，板厚度由原來的4 種類型減少到2 種，簡化了專項方案計算的過程和工作量，突出了方案重點，可提高施工人員對危險點的認識和重視程度，有助于開展技術交底工作；將300mm作為梁與板立桿的模數，600mm 和900mm 為其尺寸，同時在大梁下部添加一排立桿，間距為350mm×2 550mm、450mm×2 200mm，除去了立桿不穩易倒塌的潛在安全隱患，同時，提高了大梁薄弱處的保護；梁板模板體系成倍數設置，使整個支撐體系之間的聯系更加緊密，確保能夠實現縱橫連通，提高了支撐體系的整體穩定性和安全性，同時，減輕了施工工作量，大大提高了工作效率；主要選擇45mm×75mm 作為梁板次楞方木的尺寸，其間距以150mm 為主，以降低樓板變形，提高施工速度；梁、板水平步距均設置為1.4m，方便搭設。

4.3 優化高大模板支撐體系后采取的加強措施

高大模板施工方案在經過修改優化后需要采取一定的加強措施，具體如下：所有水平拉桿的兩端要緊密連接周圍建筑物，不得留有空隙，縱橫向水平桿要連通設置，同時，所有桿件長度要在3 跨以上。當筏板基礎設置有地梁且筏板高度較高時，掃地桿無法連通，此時要根據相關搭接要求進行延伸處理。除此之外，在整個架體中，剪刀撐的作用十分關鍵，特別是當架體高寬比超過2 時，要根據相關規范對其進行加強處理。使用模板時要做好專人專檢，由專人對模板進行檢查和監測，確保模版的安全使用，嚴禁將荷載過大的模板、鋼筋等材料集中堆放。附屬設施如操作平臺要避免與物料周轉平臺等設施相連接。要清理好混凝土澆筑場地后才能澆筑混凝土，工作人員不得在模板支撐下部看模和工作。必須當混凝土強度達到規范標準時才能拆除受力構件模板，同時要提交拆模申請，在相關人員簽字后才可進行拆除工作，在拆除范圍邊緣拉設警戒線，并安排專人看守。

5 結語

綜上所述，通過對導致高大模板坍塌原因進行分析，給出了編制專項施工方案的相關要點，同時得出保證高大模板工程質量安全的重點是各參建方必須嚴格執行國家相關規范和標準，按方案施工。在施工時，相關人員要仔細檢查核驗進場材料、構配件的質量，并提高勞務人員、施工技術人員和管理人員的安全防護意識，定期組織安全教育活動。除此之外，以實際工程為背景，分析了其高大模板施工方案中梁、板模板參數中存在的缺陷和問題，并對其各項參數進行了改正和優化，保證了施工安全，提高了施工效率。