杜晉

福州鐵建建筑有限公司 福建 福州 350013

前言

住建部的建質(zhì)[2009]254號文，《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》的通知中說明：高大模板支撐系統(tǒng)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)。施工單位應(yīng)依據(jù)國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，結(jié)合工程實(shí)際，編制高大模板支撐系統(tǒng)的專項(xiàng)施工方案。并經(jīng)過專家論證方可實(shí)施。

1 高大模板支撐體系的設(shè)計(jì)

1.1 高大模板支撐體系設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

高大模板支撐體系施工前應(yīng)由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人編制專項(xiàng)施工方案。專項(xiàng)施工方案應(yīng)突出工程施工特點(diǎn)，有針對性，內(nèi)容應(yīng)包括：地基處理及排水、模板和支撐體系的設(shè)計(jì)計(jì)算、材料規(guī)格、鋼管連接方式、架體四周與建筑物的可靠連接、水平與縱向剪刀撐等構(gòu)造設(shè)置、混凝土澆筑方案等，施工方案中應(yīng)繪制支撐體系搭設(shè)詳圖，有特殊要求的應(yīng)作詳細(xì)說明。其中模板和支撐體系設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)包括施工荷載計(jì)算、模板支撐系統(tǒng)各構(gòu)件（底模、側(cè)模、主龍骨、次龍骨、內(nèi)龍骨、外龍骨、對拉螺栓和鋼管立桿）的強(qiáng)度與剛度驗(yàn)算、鋼管立桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算以及立桿支撐地基（或支撐樓面）承載力驗(yàn)算等。

1.2 高大模板支撐體系的設(shè)計(jì)步驟

（1）首先按支撐架選型原則確定支撐架的類型（扣件式鋼管架或碗扣式鋼管架）。

（2） 選出設(shè)計(jì)中所有屬于高大模板范疇的梁、板，按高大模板的類型（超大或超高）及擬選用的支撐架的類型進(jìn)行歸類，并選取不同類型中最大梁、板進(jìn)行計(jì)算（梁、板截面用于考慮立桿布置，梁高用于考慮梁側(cè)模設(shè)置）。在此，筆者建議使用表格的形式羅列出所有需要進(jìn)行高大模板論證的梁、板，表格形式如下：

表1 ××式支撐架超大（重）模板支撐體系

表2 ××式支撐架超高模板體系

（3） 高大模板支撐體系的計(jì)算

①計(jì)算參數(shù)

1）主要材料的計(jì)算參數(shù)

根據(jù)規(guī)范要求及施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理、準(zhǔn)確的選取支撐體系各組成材料的計(jì)算參數(shù)值，若施工現(xiàn)場材料的實(shí)際尺寸已與設(shè)計(jì)尺寸出現(xiàn)負(fù)偏差，應(yīng)按現(xiàn)場實(shí)際尺寸進(jìn)行驗(yàn)算，并對材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档蚚1]。

2）荷載取值

恒載標(biāo)準(zhǔn)值包括模板、鋼筋和混凝土的自重?；钶d標(biāo)準(zhǔn)值包括施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載及傾倒混凝土對垂直面模板產(chǎn)生的水平荷載。荷載取值依照建筑施工模板、腳手架安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行選取。

②模板支撐體系的計(jì)算

1）計(jì)算步驟

按經(jīng)驗(yàn)初定梁、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(cè)內(nèi)、外龍骨間距，根據(jù)提供的材料(模板、方木、立桿、對拉螺栓等)以及相應(yīng)的荷載進(jìn)行計(jì)算，并調(diào)整至較佳結(jié)果。

梁（板）模板支撐體系的計(jì)算依次為施工荷載計(jì)算、模板支撐系統(tǒng)各構(gòu)件（底模、側(cè)模、主龍骨、次龍骨、內(nèi)龍骨、外龍骨、對拉螺栓、可調(diào)頂托和鋼管立桿）的強(qiáng)度與剛度驗(yàn)算、鋼管立桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算以及立桿支撐地基（或支撐樓面）承載力驗(yàn)算。值得注意的是，在以表格形式列出所有需要進(jìn)行論證的梁、板后，應(yīng)在同一支撐架類型中選擇截面最大梁、板進(jìn)行施工荷載計(jì)算和各構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度驗(yàn)算，然后再以同一支撐架類型中最大搭設(shè)高度進(jìn)行立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算，最后以截面最大梁、板計(jì)算出的最大施工荷載組合最大搭設(shè)高度下計(jì)算的構(gòu)配件自重來驗(yàn)算立桿支撐地基的承載力。以此最不利組合驗(yàn)算確定此類型支撐架體系的最終搭設(shè)方案。同一支撐架類型中其余截面尺寸相差不大的梁、板支撐均可按此方案進(jìn)行搭設(shè)。若梁、板截面尺寸較驗(yàn)算的最不利截面相差較大，可調(diào)整支撐體系中各構(gòu)件的布局并重新進(jìn)行驗(yàn)算，在驗(yàn)算安全的前提下，使支撐體系更經(jīng)濟(jì)、合理。

2）計(jì)算注意事項(xiàng)

施工荷載計(jì)算方面：

a 計(jì)算模板及支架結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值（荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)）；驗(yàn)算撓度時(shí)應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

b 計(jì)算梁模板的底模、支架及側(cè)模的承載能力與驗(yàn)算撓度時(shí)，參與組合的荷載類別均不相同。模板及其支架荷載效應(yīng)組合的各項(xiàng)荷載，應(yīng)依據(jù)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》4.3.2條的要求進(jìn)行計(jì)算。

立桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算方面：

a扣件式支撐架立桿的計(jì)算長度應(yīng)按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011[2]5.4.6條分“頂部立桿段”和“非頂部立桿段”分別計(jì)算，取整體穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果最不利值；

b 模板支撐體系中屬于受壓構(gòu)件的支架立柱長細(xì)比不應(yīng)大于150。

（4）根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制立桿平面布置圖、剖面圖、節(jié)點(diǎn)大樣圖、架體四周與建筑物的可靠連接、水平與縱向剪刀撐等構(gòu)造設(shè)置圖等。并以表格的形式將整個(gè)模板支撐體系的詳細(xì)布置一一列出。

表3 梁（板）支撐架設(shè)計(jì)方案表

（5）完成文字?jǐn)⑹霾糠帧＃ㄒ话惆üこ谈艣r，編制依據(jù)，選用材料，支架結(jié)構(gòu)構(gòu)造，模板支架搭設(shè)工藝，混凝土澆筑方法，支架拆除，施工計(jì)劃，勞動(dòng)力計(jì)劃，安全技術(shù)措施，質(zhì)量保證措施，施工監(jiān)測方案，安全應(yīng)急預(yù)案等)。

2 高大模板支撐體系的施工

2.1 高大模板的施工工藝流程

（1）安裝工藝流程：根據(jù)支撐平面布置圖測量放樣，定出梁立桿位置→搭設(shè)支撐架→安裝梁板模板，調(diào)整模板標(biāo)高及起拱（對跨度不小于4m的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板，其模板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求起拱；當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，起拱高度宜為跨度的1/1000～3/1000）→驗(yàn)收

（2）拆除工藝流程：拆除滿堂架部分水平拉桿和剪力撐→拆除梁連接件及側(cè)模板→下調(diào)樓板模板支柱頂托→分段分片拆除樓板模板、木楞及支柱→拆除梁底模板及支撐系統(tǒng)→模板及配件運(yùn)輸維護(hù)

2.2 高大模板支撐體系的構(gòu)造要求

（1）支設(shè)立桿的地基應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，且排水暢通，不得出現(xiàn)地基積水現(xiàn)象。施工總荷載大于10KN/m2，或集中線荷載大于15KN/m 的模板工程，當(dāng)立桿落在地面時(shí)，須增設(shè)強(qiáng)度不低于C10、厚度不少于100mm的砼墊層；當(dāng)立桿落在樓面時(shí)，樓面下應(yīng)采取可靠的支頂措施。

（2）每根立桿底部應(yīng)設(shè)置底座，底座宜采用規(guī)格不小于150mm×150mm×8mm鋼板和鋼管套管焊接組成。底座下應(yīng)設(shè)置長度不少于2跨、寬度不小于150mm、厚度不小于50mm的木墊板或仰鋪12～16號槽鋼。

（3） 立桿接長必須對接，嚴(yán)禁搭接。立桿步距不應(yīng)超過1.5m。立桿頂部應(yīng)采用可調(diào)頂托受力，不得采用橫桿受力，且頂托距離最上面一道水平桿不宜超過300mm。當(dāng)超過300mm時(shí)，應(yīng)采取可靠措施固定。立桿垂直度偏差應(yīng)不大于1/500H（H為架體總高度），且最大偏差應(yīng)不大于±50mm。

（4） 架體必須連續(xù)設(shè)置縱、橫向掃地桿和水平桿，縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上，橫向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。

架體四邊與中間沿縱、橫向全高全長從兩端開始每隔四排立桿應(yīng)設(shè)置一道剪刀撐。每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨，且不應(yīng)小于6m，斜桿與地面傾角應(yīng)在45度～60度之間，跨越立桿最多根數(shù)為：45度時(shí)7根，50度時(shí)6根，60度時(shí)5根。剪刀撐斜桿與立桿或水平桿的每個(gè)相交處應(yīng)采用旋轉(zhuǎn)扣件固定。

架體兩端與中間沿水平方向全平面每隔四排立桿從頂層開始向下每隔2步應(yīng)設(shè)置一道水平剪刀撐。剪刀撐的構(gòu)造應(yīng)符合上款的規(guī)定。

架體四周與建筑物應(yīng)形成可靠連接，以減少架體搭設(shè)高度對穩(wěn)定性的不利影響。豎直方向按每層樓面或沿柱高不大于4m設(shè)置一道連墻件，水平方向按每3跨設(shè)置一道連墻件。如周邊無既有建筑物或構(gòu)件，可采用格構(gòu)柱法或其他有效方法以提高整個(gè)支撐體系的穩(wěn)定性。

（5） 立桿、水平桿、剪刀撐斜桿的接頭應(yīng)錯(cuò)開在不同的框格層中設(shè)置，兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向錯(cuò)開的距離不小于500mm；各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不大于步距的1/3；模板支撐體系桿件不得與外腳手架、卸料平臺(tái)等連接。

（6）所有的節(jié)點(diǎn)必須都有扣件連接，不得遺漏?？奂臄Q緊扭力矩應(yīng)控制在45～60N·m之間。

2.3 高大模板支撐體系施工存在問題及整改辦法

幾年來，通過參與高大模板支架搭設(shè)方案的編制并施工，發(fā)現(xiàn)存在一些問題，歸納起來，其主要表現(xiàn)為:

（1）材料材質(zhì)方面：個(gè)別鋼管立桿存在銹蝕、彎折現(xiàn)象；部分木方截面尺寸不夠，如方案計(jì)算時(shí)按80×80mm 木方考慮，實(shí)際上為70×70mm，個(gè)別木方尺寸甚至更少，另一部分木方存在缺棱缺角現(xiàn)象，實(shí)際材料與計(jì)算有出入，存在安全隱患。

整改辦法：在銹蝕、彎折的立桿旁增設(shè)符合要求的立桿；木方則應(yīng)按現(xiàn)場實(shí)際尺寸重新核算，若核算結(jié)果不滿足要求，必須重新設(shè)計(jì)方案并整改。

（2）部分支撐架頂端未按要求設(shè)置可調(diào)頂托，部分鋼管的外伸螺栓長度超過方案規(guī)定，(方案中一般外伸長度為300mm)個(gè)別伸出長度竟達(dá)到600～700mm，這些都與計(jì)算參數(shù)嚴(yán)重不符，存在安全隱患。

整改辦法：按方案要求設(shè)置頂托，另在外伸螺栓超長位置增設(shè)水平拉桿，以減少其自由長度。

（3）由于扣件式支撐架鋼管為定型長度（長度多為3m，6m），故在支模高度與鋼管對接后長度不合適時(shí)，而支架搭設(shè)班組又不愿裁截鋼管，于是出現(xiàn)了立桿搭接的現(xiàn)象。立桿搭接時(shí)扣件的抗滑承載力設(shè)計(jì)值僅為8kN，若此時(shí)扣件的螺栓擰緊扭力矩再達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，必將對整個(gè)支撐體系造成重大的安全隱患[3]。

整改辦法：立桿接長必須對接，嚴(yán)禁搭接。

（4）部分次龍骨間距未按方案間距要求，間距較疏，個(gè)別主龍骨沒有按方案要求設(shè)置，如方案要求為雙鋼管，而實(shí)際為單鋼管或改為雙木方。

整改辦法：按方案要求整改。

（5）部分支架未按步距設(shè)置縱、橫水平拉桿(或漏設(shè)掃地桿)，另水平桿端遇混凝土柱、墻的也沒有按要求與混凝土柱抱箍或與混凝土柱、墻頂緊。

整改辦法：按方案要求整改。

（6）個(gè)別大梁兩側(cè)未按方案要求設(shè)置豎向剪刀撐，個(gè)別豎向剪刀撐角度不對或長度伸不到頂，另水平剪刀撐有漏設(shè)現(xiàn)象。

整改辦法：按方案要求整改。

3 結(jié)束語

高大模板工程雖然是一項(xiàng)重點(diǎn)高危作業(yè)項(xiàng)目，屬于超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍，但只要依據(jù)有關(guān)國家規(guī)范和工程經(jīng)驗(yàn)，編制好專項(xiàng)施工方案，并經(jīng)專家論證審查通過，在施工中，嚴(yán)格按方案要求執(zhí)行，并加強(qiáng)高大模板施工期間的監(jiān)測，在保證高大模板施工質(zhì)量的同時(shí)，更有效的防范安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] JGJ162-2011.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

[2] JGJ130-2011.建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

[3] JGJ166-2008.建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.