韋紅玉

【摘 要】近年來，由于多層模板支撐體系配置不合理、拆除不當(dāng)?shù)仍?，造成了模板支撐倒塌事故和施工階段樓板開裂的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。文章主要分析了多層模板支撐體系的受力機(jī)理，并從支撐樓板的安全檢驗(yàn)，層模板支撐體系中的支撐拆除時(shí)間與方式兩方面來分析了如何實(shí)施多層模板支撐體系施工階段的安全性控制。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；多層模板；支撐體系；安全性

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑工程技術(shù)也以讓人不敢置信的速度在發(fā)展，工程進(jìn)度不斷加快，高層建筑施工中的多層模板支撐體系的應(yīng)用越來越廣泛。但是如果多層模板支撐系統(tǒng)的配置不合理、拆除不當(dāng)，混凝土早期養(yǎng)護(hù)不好，往往會造成支撐倒塌事故發(fā)生、施工階段樓板出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了施工安全及進(jìn)展和建筑物的使用性能。施工階段的早齡期混凝土?xí)r變結(jié)構(gòu)，應(yīng)通過設(shè)計(jì)合理的支模層數(shù)、施工周期以及拆模時(shí)間等施工方案參數(shù)，來保證施工時(shí)變結(jié)構(gòu)體系中承擔(dān)施工荷載的每一層樓板、每根模板支撐桿不會超載。

結(jié)構(gòu)工程施工速度的快慢，在很大程度上也取決于模板工程的進(jìn)度，各樓層梁板結(jié)構(gòu)的模板支撐體系需要有更多的模板及支撐架才一能滿足工程進(jìn)度的求。施工階段的鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)是由處于不同齡期的混凝土組成，隨著齡期的增長，整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗力和內(nèi)力均會發(fā)生改變；其次，模板支撐架與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間存在著空間上的對應(yīng)關(guān)系，構(gòu)成了模板支撐體系與主體結(jié)構(gòu)之間共同作用的系統(tǒng)，因此多層模板支撐體系的受力性能和安全性還存在很多不確定性。

1.多層模板支撐體系的受力機(jī)理

對現(xiàn)澆混凝土起臨時(shí)支承作用的不僅僅是鋼管支撐架，而是一個(gè)由支撐架與樓板結(jié)構(gòu)共同組成的支撐體系；在這個(gè)臨時(shí)支撐體系中樓板結(jié)構(gòu)是主要的承載分體系，扣件式鋼管支架是主要的傳力分體系；支撐體系中的支撐軸力和樓板內(nèi)力不是固定不變的，而是隨時(shí)間及施工工藝在變化；支撐架和樓板結(jié)構(gòu)不是相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體系，而是同一體系中相互影響的不同結(jié)構(gòu)分體系，通過合理的布置和管理可以實(shí)現(xiàn)兩者間支撐力的轉(zhuǎn)移與分配。

主體結(jié)構(gòu)的各層樓板是支撐體系中的主要受力構(gòu)件，隨著自身強(qiáng)度的增強(qiáng)，下傳力逐步減小并趨于平穩(wěn)，直至其下部模板支撐架拆除。樓板內(nèi)力最大值出現(xiàn)的時(shí)間同樣在上一層樓板澆注完畢或本層樓板的下部支撐拆除之后。出現(xiàn)的位置因主體結(jié)構(gòu)形式不同有所區(qū)別。框剪結(jié)構(gòu)內(nèi)力最大值主要出現(xiàn)在剪力墻附近負(fù)彎矩區(qū)域；框架結(jié)構(gòu)樓板內(nèi)力最大值在梁附近負(fù)彎矩區(qū)或樓板跨中正彎矩區(qū)都有可能出現(xiàn)。

樓板澆注時(shí)，現(xiàn)澆樓板及施工荷載并非全部由該層模板支撐架承受，而是通過支撐架傳遞到以下幾層樓板共同承擔(dān)。具體分擔(dān)比例為：某現(xiàn)澆層施工時(shí)，由其下支撐直接承擔(dān)荷載量約占荷載總增量的80%～90%，而此時(shí)又傳給下一層支撐的比例為15%～25%，傳遞到下第三層支撐架約為5%-10%，而下第四層支撐架僅承擔(dān)0.8%左右，可以忽略。

2.支撐樓板的安全檢驗(yàn)

2.1早齡期混凝上結(jié)構(gòu)的承載能力

高層建筑多層模板支撐系統(tǒng)施工時(shí)變體系中的早齡期混凝上承載樓板，其承擔(dān)荷載的能力是確定的，同時(shí)也是時(shí)變的，它是隨混凝土強(qiáng)度增長而增長的。

假定早齡期混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋不會發(fā)生粘結(jié)滑移破壞，根據(jù)施工環(huán)境條件，混凝土配合比，確定早齡期混凝土強(qiáng)度的增長規(guī)律后，即可確定任一時(shí)間，早齡期混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。

Rt=λCR28

式中 Rt齡期t的混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力；

λC—-混凝土達(dá)到28天候具有地承載力；

R28—-早齡期混凝土結(jié)構(gòu)抗力增長百分率。

2.2施工活荷載確定

支撐樓板安全檢驗(yàn)時(shí)，施工活荷載應(yīng)按每塊樓板的面積，確定新澆樓面上的施工活荷載。安全檢驗(yàn)的樓板主要為底層支撐樓板，此時(shí)可按樓板剛度，將施工活荷載比例分配到時(shí)變結(jié)構(gòu)體系中的樓板，由此，獲得檢驗(yàn)樓板上的施工活荷載LC。

2.3支撐樓板所承擔(dān)的最大施工荷載

根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)變結(jié)構(gòu)體系分析獲得樓層承擔(dān)的最大施工荷載比率q，求出樓層可能承擔(dān)的最大施工荷載效應(yīng)F：

F=γDF×q×D+γLCLC

式中 γDF施工靜荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.2；

q一-施工靜荷載比率；

D一-混凝土樓板單位面積重力荷載效應(yīng)；

γLC一-施工活荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.4；

LC一-施工活荷載效應(yīng)。

R1全F則驗(yàn)算樓層早齡期混凝土結(jié)構(gòu)安全，否則，需調(diào)整施工方案，使樓層承擔(dān)施工荷載效應(yīng)減小[1]。

3.多層模板支撐體系中的支撐拆除時(shí)間與方式

模板支撐不僅僅是支撐架，而且是由支撐架與樓板結(jié)構(gòu)共同組成的支撐體系，支撐和樓板結(jié)構(gòu)不是相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體系，而是同一體系中相互影響的不同結(jié)構(gòu)分體系，且支撐體系中的支撐軸力和樓板內(nèi)力隨時(shí)間變化。顯然，支撐體系的拆除時(shí)間與拆除方式是否合理，勢必對整個(gè)模板支撐的安全性產(chǎn)生很大的影響。

3.1模板拆除時(shí)間

對于框剪結(jié)構(gòu)，當(dāng)樓板的混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到百分之九十左右時(shí)，其下的支撐架拆除后樓板中除在此層剪力墻附近出現(xiàn)少量的裂縫外，其余處混凝土內(nèi)力均小于抗拉極限。因此，現(xiàn)澆層以下第2層樓板混凝土的抗壓強(qiáng)度在百分之九十左右可以作為層高在5 m之下的框架剪力墻結(jié)構(gòu)支撐拆除的一個(gè)控制點(diǎn)。

對于框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)樓板抗壓強(qiáng)度在百分之九十附近時(shí)，拆除支撐后的各層樓板混凝土內(nèi)力均小于抗拉極限而未達(dá)到開裂。但是由于純框架結(jié)構(gòu)的支撐承受的軸力比較大，所以當(dāng)抗壓強(qiáng)度為百分之八十五即拆除支撐時(shí)，樓板內(nèi)力將大大增加，本層板以及上面幾層板在多處出現(xiàn)裂縫， 所以低層高的純框架結(jié)構(gòu)，其支撐架拆除時(shí)間應(yīng)控制在樓板的抗壓強(qiáng)度達(dá)到百分之九十之上才可。

對于層高較高的結(jié)構(gòu)，由于屈曲極限很小，支撐立桿的軸力自然成為控制的重點(diǎn)，尤其是層高較高的純框架結(jié)構(gòu)，荷載下產(chǎn)生的支撐軸力又很大，因此，只有在樓板混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到百分之九十五之上或者采取加密支撐布置間距的方法時(shí)，才可以保證樓板的抗裂要求和支撐的穩(wěn)定性要求。

3.2模板拆除方式

工程中要加快模板支撐的周轉(zhuǎn)速度，當(dāng)框架剪力墻和框架結(jié)構(gòu)各層樓板的強(qiáng)度和剛度達(dá)到一定程度時(shí)，可以考慮逐層拆除其下的支撐。若將樓板以下梁附近的支撐架全部拆除，由于原本梁附近的支撐架承擔(dān)的軸力值比較大，一經(jīng)拆除后，樓板跨中在支撐立桿未拆除處混凝土裂縫擴(kuò)展范圍擴(kuò)大；而若將跨中的支撐架全部拆除，保留梁兩側(cè)的支撐立桿，對板的內(nèi)力增大不多，但此時(shí)梁附近（下轉(zhuǎn)第399頁）（上接第377頁）原本就較大的立桿支撐軸力將繼續(xù)加大接近于屈曲，造成支撐軸力危險(xiǎn)。要加快施工進(jìn)度拆除模板支撐架時(shí)，以先拆除梁下和跨中兩者范圍之間的少量支撐架，然后向兩邊及跨中拓展，不宜先拆跨中或梁下的支撐架為妥[2]。

多層混凝土結(jié)構(gòu)房屋是目前建筑總量最大的房屋類型，這類建筑物的模板支撐體系的安全性因該引起建筑行業(yè)的普遍重視。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃捷.高層建筑多層模板支撐體系安全性控制方法[J].山西建筑，2009，6.

[2]潘麗君，楊先忠，洪笑，林璋璋.多層模板支撐體系中的支撐拆除時(shí)間與方式[J].浙江建筑，2008，2.

[3]葉權(quán)良，劉書遼.層模板支撐體系受力機(jī)理及其管理要點(diǎn)[J].建筑安全，2006，3.