楊勇

（廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司廣州510500）

0 引言

模板支架體系作為臨時工程結構多由扣件式鋼管腳手架材料搭設，主要用于現澆混凝土的作業(yè)平臺和結構成型的基礎支撐。根據《中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部辦公廳關于實施〈危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定〉有關問題的通知：建辦質（2018）31 號》［1］：高大模板支架體系（以下簡稱高大支模）是指搭設高度8 m 及以上；搭設跨度18 m 及以上；施工總荷載15 kN/m2及以上；集中線荷載2 015 kN/m及以上；單點集中荷載700 kg 及以上的模板支撐體系。高大支模結構復雜，連接構件多，在工程建設中高大支模坍塌事故具有極大的危害性和突發(fā)性，容易造成群死群傷和巨大的財產損失。顧建平等人［2］研究了高支模體系的整體受力特點，針對幾種坍塌形式進行了研究，闡述了預防高支模斜塌事故的措施。

在高大支?；炷翝仓^程中采用科學的方法對高支模關鍵部位或薄弱部位的水平位移、模板沉降、立桿軸力和立桿傾斜等參數進行持續(xù)動態(tài)監(jiān)測，及時獲取高支模變形數據，有助于現場施工人員及時發(fā)現高支模系統(tǒng)的異常變化，實時分析和采取加固等補救措施，指導高支模工程安全施工，預防和杜絕支架坍塌事故的發(fā)生。陳安英等人［3］研究了扣件式腳手架架體搭設存在的各種不安全影響因素，提出了預防高支模體系事故坊塌的技術措施。金偉良等人［4］針對模板支架施工安全提出一套性的鋼管支模架的現場施工安全評價系統(tǒng)。

高大支模結構環(huán)境復雜，周邊存在諸多影響因子，如施工車輛和機械設備、活載、靜載、連接構件等不確定因素，謝建民等人［5，6］、陳寶春等人［7］、蔡永田［8］分析了我國近年來發(fā)生的高支模體系坍塌事故，并進行了總結。在混凝土澆筑期過程中，對高大支模進行實時準確的監(jiān)測是預防安全事故發(fā)生的有效措施。由于高大支模結構的復雜，監(jiān)測過程中出現“測不準”的現象，導致大家對高支模監(jiān)測的困惑，筆者就幾種高支模監(jiān)測數據異?，F象與大家探討，希望有助于高大支模變形理論的研究。

1 混凝土泵送過程高支模監(jiān)測數據的異常分析

高層樓層的混凝土澆筑過程一般多采用地泵方式，由地泵將混凝土由地面高壓輸送至澆筑樓層。在混凝土泵送過程中，混凝土泵送管對模板支撐體系產生的沖擊，對高大支模體系變形監(jiān)測數據影響較大。為進一步明確地泵澆筑方式混凝土泵送過程對監(jiān)測數據的影響，筆者在廣州某高層建筑5層樓板澆筑過程中進行試驗，具體監(jiān)測數據如表1所示。根據現場監(jiān)測結果表明：混凝土澆筑過程中，泵送方式對桿件水平位移和面板豎向位移參數的影響尚在可控范圍內，但是對監(jiān)測參數桿件傾角結果影響較大，直接影響監(jiān)測結論的正確性和對澆筑過程模板支撐體系安全的判斷。

表1 屋面板澆筑過程泵送管下方測點數據變化Tab.1 Data Changes of Measurement Points under Pumping Tube during Roof Slab Pouring

在混凝土澆筑初期，混凝土泵送過程對模板支撐體系整體穩(wěn)定性影響較大，在泵送期間數據支撐立桿桿件傾角和桿件水平位移監(jiān)測數值變化較為明顯，特別是桿件傾角的變化甚至超出安全閾值范圍。當混凝土澆筑方量至200 m3時，模板上方的荷載增強支撐體系的穩(wěn)定性，混凝土泵送過程對模板支撐體系整體穩(wěn)定性的影響逐步減小，直至趨于穩(wěn)定，筆者分析之所以出現顯著的前后反差，與模板支撐上方荷載有關，前期模板支撐體系荷載較小，泵送產生的力易沖擊支架的穩(wěn)定性，隨著荷載的逐漸增加一方面已澆筑區(qū)域結構初步凝固，有利于支架整體性的提升；另一方面，荷載的增加也有助于增強支架的抗沖擊能力。荷載量和支架穩(wěn)定性之間具體的理論關系，尚需要各位專家同行的進一步分析，但是就監(jiān)測過程而言，加強對施工現場的巡視，及時掌握施工信息，有助于我們對監(jiān)測數據的分析，剔除外界影響因素干擾，正確判斷。

2 關于橋梁現澆梁板高支模監(jiān)測數據異常的幾點思考

2.1 預壓過程高支模監(jiān)測的數據異常

為驗證支架的穩(wěn)定，剛度及強度，消除支架非彈性變形，確保梁體不因支架沉降而產生開裂，同時為施工預拱度的設置提供數據支持，橋梁現澆梁板模板支撐體系一般需采用支架預壓措施。橋梁橋梁現澆梁板模板支撐體系的預壓過程通常采用沙袋預壓，按預壓單元進行分加載，三級加載依次為單元內混凝土結構自重、模板重量之和的60%、80%、110%。

通過對橋梁現澆梁板模板支撐體系預壓過程的監(jiān)測，我們發(fā)現預壓階段前期模板支撐體系的形變比較顯著，特別是面板沉降這一參數在預壓初期的變形不具備任何規(guī)律，也與專項施工方案的驗算結果差異較大，不利于施工過程對支架基礎的實際承載能力、支架的彈性變形和非彈性變形以及支架的不均勻沉降規(guī)律的掌握。表2為廣州市花都區(qū)某跨線橋高架橋預壓監(jiān)測部分數據，為方便讀者分析節(jié)選的數據備注有對應施工工況的說明。

表2 預壓過程測點數據變化Tab.2 Data Change of Measurement Point during Preloading

在預壓過程中，由于面板可能存在的翹起或起拱等因素影響，部分面板的豎向變形不具備形變規(guī)律，當面板均勻加載一層荷載后，基本消除這些影響因子的干擾，監(jiān)測數據基本與驗算結果相符。

對橋梁現澆梁板模板支撐體系的預壓監(jiān)測是一個連續(xù)的過程，在未消除這些干擾因子之前，監(jiān)測數據的有效性和準確性是需要進一步進行分析判別的，單一參數的分析結論并不能反映模板支撐體系的實際狀態(tài)，建議參考同點組不同參數的數據綜合判斷，但是現行的監(jiān)測規(guī)范并不具備綜合分析相應條文，需行業(yè)進一步的完善。

2.2 橋梁現澆箱梁頂板澆筑過程高支模監(jiān)測數據異常的分析

箱梁頂板的澆筑是在箱梁底模、腹板澆筑完成后進行的第2次澆筑，澆筑時底模、腹板混凝土經過養(yǎng)護期已達到相應的強度，當箱梁頂板澆筑時實際的基礎面是箱梁底板、腹板，模板支撐體系作為加固基礎的措施而存在，在頂板的澆筑過程中實際應該重點關注的是箱梁底?；蚋拱宓陌踩珷顟B(tài)或變形，但是現有的高大支模監(jiān)測標準多是針對模板支撐體系，缺乏相應的針對性，模板支撐體系監(jiān)測點依據現有規(guī)范布設將很難反映澆筑過程的實際受力或形變，具體的監(jiān)測過程中數據基本沒有變化，表3 為廣州市花都區(qū)某跨線橋高架橋頂板澆筑過程監(jiān)測部分數據。

通過對表3 的分析，我們發(fā)現澆筑過程中模板支撐體系基本無變形，桿件頂端受力無顯著變化。但是這一結論并不能說明澆筑施工過程的安全，反而是時刻警示著我們施工過程風險的不可控，對作為頂板澆筑過程基礎的箱梁底模、腹板我們缺乏進行有效的監(jiān)控，僅僅是為了高支模監(jiān)測而監(jiān)測，卻丟失了我們監(jiān)測工作者安全保障的使命。

表3 頂板澆筑過程測點數據變化Tab.3 Data Change of Measurement Point during Roof Pouring

3 明挖管廊側墻澆筑對高支模監(jiān)測的影響

為提高地下結構的整體性和抗震性能，地下管廊明挖段在澆筑階段側墻和梁板通常采用一體化成型施工。其澆筑過程由下至上分層分步實施，在下部進行側墻混凝土的澆筑時，雖然采取了對稱、分層澆筑的施工措施，但不可避免的會對模板支撐體系產生側向的擠壓，從而導致支架的整體變形或抬升。以廣州市海珠區(qū)某管廊項目為例，側墻澆筑過程中模板支撐體系整體出現輕微抬升，支架上端整體向側墻傾斜，監(jiān)測數據如表4所示。

表4 管廊側墻澆筑過程測點數據變化Tab.4 Data Change of Measuring Point during the Pouring Process of the Side Sall of the Pipe Gallery

側墻的澆筑過程對支架整體穩(wěn)定性有一定影響，現有的規(guī)范和行業(yè)標準多是針對支架上端的受力變化或變形，缺乏對側向受力的分析，在澆筑過程中施測得到的數據并不能很好的反映支撐體系的受力情況和形變特征，一方面建議加強施工管理和安全管控措施，如側墻澆筑過程中梁板加載壓板等，但是對監(jiān)測行業(yè)來說最關鍵還是進一步強化相應理論支撐，優(yōu)化監(jiān)測標準，規(guī)范行業(yè)。

4 結論

城市化進程的加快，制造的高凈空、大跨度的現澆混凝土結構也越來越多，模板坍塌事故頻發(fā)，成為建設工程的重大危險源，而現行的行業(yè)規(guī)范與理論尚存在一定的疏漏，迫切需要新的理論對模板支撐體系進行系統(tǒng)分析，讓理論與實踐同行，理論與實踐通行，從而在高支模體系的防坍塌設計、施工和管理中提出一套有效的措施，實現對高支模安全的有效監(jiān)控和監(jiān)管。