王靜敏

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

當(dāng)前，隨著我國城市現(xiàn)代化進程的加快，城市內(nèi)涌現(xiàn)出了越來越多的大型、綜合性建筑，如：購物中心、劇院、體育館、地標性紀念建筑等，此類建筑占地面積大、高度高、跨度大、自重大，且絕大多數(shù)采用的是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。基于此背景下，項目施工中，對模板支撐架的跨度、高度以及承載能力提出了更高的要求，高大模架支撐體系由此發(fā)展起來，加強相關(guān)設(shè)計與施工研究具有重要意義。

1 高大模架支撐體系的發(fā)展情況

高大模架支撐體系，主要有四大判斷標準，滿足其一即可：①施工現(xiàn)場搭建的模板支撐高度大于8m；②模板搭設(shè)跨度大于18m；③施工總荷載大于15kN/m2；④集中線荷載大于20kN/m2。目前國內(nèi)高大模架支撐體系可分為多個類型，包括扣件式、碗扣式、承插式、門式，具體優(yōu)缺點如表1 所示。其中，扣件式高大模架支撐體系憑借著承載能力大、搭設(shè)靈活、通用性強等優(yōu)勢，目前及今后一段時間依舊將是混凝土現(xiàn)澆施工主要支架形式。

2 高大模架支撐體系設(shè)計與施工關(guān)鍵點

根據(jù)住建部2019 年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故情況通報情況顯示，模板支撐體系坍塌已經(jīng)成為市政工程生產(chǎn)安全較大及以上事故中的一大重要類型，占比約為4.35%。從建筑施工現(xiàn)場情況來看，一旦高大模架支撐體系結(jié)構(gòu)存在缺陷，或是搭設(shè)質(zhì)量不達標、施工荷載過大、地基浸水、拆模不當(dāng)，輕則混凝土結(jié)構(gòu)開裂，重則引發(fā)結(jié)構(gòu)變形失穩(wěn)，甚至導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。對此，高大模架支撐體系設(shè)計與施工控制十分重要，現(xiàn)主要就以下關(guān)鍵點展開分析。

2.1 材料方面

目前，我國相關(guān)規(guī)范對模板支撐體系中各部位使用的材料均做了明確規(guī)定，確保施工現(xiàn)場模板支撐承載能力可達設(shè)計要求。然而根據(jù)施工現(xiàn)場調(diào)查顯示，目前高大模架支撐中，材料選擇與使用方面主要存在以下幾點問題：①結(jié)合相關(guān)規(guī)范，腳手架鋼管規(guī)格需控制在φ48mm×3.6mm，工程實踐中鋼管壁厚2.7～3.0mm，甚至更薄，然而在設(shè)計中依舊按壁厚3.6mm 計算，這就導(dǎo)致承載力計算結(jié)果過大，搭接施工時極易出現(xiàn)不可靠因素；②高大模架支撐體系中部分材料如鋼管經(jīng)由長年重復(fù)使用出現(xiàn)嚴重磨損，極易導(dǎo)致搭建完成后高大模架支模體系無法達原本設(shè)計標準，以至于混凝土澆筑初期出現(xiàn)安全事故。

對此，在高大模架支撐體系中需合理選擇鋼管材料，以碳素結(jié)構(gòu)鋼為主鋼管扣件選擇鍛鑄鐵扣件，并利用優(yōu)質(zhì)連墻件，保證支撐體系安全可靠，防止出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。高大模架支撐體系施工中，所有使用的原材料均要嚴格落實報驗制度，檢驗不合格材料嚴禁投入使用。

表1 高大模架支撐體系常見類型

2.2 設(shè)計方面

高大模架支撐體系的運用中，科學(xué)的模板設(shè)計構(gòu)造與計算分析十分關(guān)鍵，嚴禁憑以往工作經(jīng)驗設(shè)計搭設(shè)，不按規(guī)范設(shè)置連墻件、剪刀撐等安全構(gòu)建，如此將導(dǎo)致極大的安全隱患。對此，必須結(jié)合施工階段荷載設(shè)計值、材料力學(xué)參數(shù)等，落實高大模架支撐體系驗算、直角扣件抗滑移驗算、立桿穩(wěn)定性驗算等工作，切實保證模架搭設(shè)后整體安全、穩(wěn)定，滿足設(shè)計要求。

2.3 施工方面

基于高大模架支撐體系設(shè)計方案符合規(guī)范要求的情況下，依舊需嚴格控制施工過程，保證搭設(shè)質(zhì)量合格。目前，針對高大模架支撐體系這類危險性較大的分部分項工程，必須嚴格按規(guī)范要求編制專項施工方案，并組織工程技術(shù)專家進行論證。高大模架支撐體系施工環(huán)境復(fù)雜、專業(yè)性強、風(fēng)險大，嚴格執(zhí)行持證上崗制度，做好技術(shù)交底，嚴格按審核通過的專項施工方案落實各道工序，施工流程如圖1 所示。

圖1 高大模架支撐體系施工流程

2.4 監(jiān)管方面

高大模架支撐體系施工過程中，需制定詳細材料與進度計算，落實質(zhì)量與安全三檢制度，嚴格按國家與行業(yè)規(guī)范落實質(zhì)量驗收工作，及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場不安全部位，保證高大模板支撐體系的整體承載力符合設(shè)計要求。在混凝土澆筑過程中，落實沉降觀測工作，一旦發(fā)現(xiàn)異常及時處理，應(yīng)急預(yù)案的制定必須清晰、詳細，應(yīng)急物資足量準備，即使出現(xiàn)坍塌等事故也能及時將財產(chǎn)損失、人員傷亡降至最低。

3 工程案例

本文以某文化藝術(shù)中心建筑項目為例展開分析，此項目建筑面積共計12 萬m2，涉及大劇院、博物館、圖書館、城市規(guī)劃展覽館等。其中，大劇院設(shè)計有4 個舞臺，加上觀眾廳，均為高大空間，由此合理開展高大模架支撐體系的設(shè)計與施工十分關(guān)鍵。

3.1 高大模架支撐體系選擇

本項目結(jié)構(gòu)空間支撐高度大，主舞臺、觀眾廳以及東西側(cè)舞臺、后舞臺支撐高度與支撐體系選擇如表2 所示。

表2 高大模架支撐體系選擇

3.2 高大模架支撐體系設(shè)計

3.2.1 支撐體系設(shè)計

本項目采用φ48 十字盤腳手架，主要構(gòu)件包括橫桿、立桿、斜桿、立桿連接件、水平斜桿、可調(diào)底座與頂托等。正方形單體構(gòu)件（120cm×120cm，簡稱四門斗）中，立桿材料選用的是Q345，其他桿件為Q235，可調(diào)底座與頂托均采用Q235 鋼。

根據(jù)主舞臺、觀眾廳屋頂梁板結(jié)構(gòu)布置情況分析，主梁分別為11 根、15 根，沿梁底全長120cm 連續(xù)安裝，多個四門斗構(gòu)成“長龍”，主舞臺、觀眾廳分別安裝11 條、15 條；主梁外的樓板、次梁區(qū)域，由基底掃地桿開始設(shè)水平聯(lián)系桁架、水平斜撐，間距4.5m，形成穩(wěn)定支撐架；支撐架與四周結(jié)構(gòu)墻體之間，設(shè)方木、頂托以及扣件式鋼管腳手架支頂，水平、豎向間距2.4m、3.0m；施工操作面下部，設(shè)水平安全網(wǎng)，間距6m。

3.2.2 梁底模板設(shè)計

本項目主/次梁以及頂板主、次龍骨材料選擇如表3 所示，劇院梁底側(cè)、頂板模板均選用15mm 厚木膠合板，其中，梁底模、側(cè)模尺寸均為500mm×2200mm，板底模厚度150mm；觀眾廳梁底側(cè)、頂板模板選用15mm 厚木膠合板，其中，梁底模、側(cè)模尺寸均為700mm×2350mm，板底模厚度200mm。主梁模板跨度大，按跨長起拱0.2%，主舞臺、觀眾廳主梁起拱長度分別為52mm、55mm。

表3 主、次龍骨材料

3.3 高大模架支撐體系施工技術(shù)

3.3.1 高大模架支撐體系搭設(shè)

本項目支撐架基礎(chǔ)驗收合格后，依次完成高大模架支撐體系的搭設(shè)工作，具體施工技術(shù)要點如下：

（1）完成支撐架的排列與定位工作，并嚴格按設(shè)計要求調(diào)節(jié)可調(diào)底座。

（2）嚴格按模板支撐架平面布置圖放線，明確立桿位置，并依次完成立桿、橫桿、掃地桿、斜桿、水平斜桿的安裝與校正工作，每道橫桿、斜桿安裝完成后緊固插銷。

（3）安裝立桿連接件與上一步立桿、橫桿，掃地桿、第一步橫桿均要與立桿鎖定牢固，并調(diào)整好架體垂直度；縱、橫向掃地桿使用直角扣件與立桿固定。

（4）支撐架搭設(shè)完成后，調(diào)節(jié)可調(diào)頂托直至設(shè)計標高，并對支撐架進行驗收。

（5）依次安裝梁底主龍骨、次龍骨、梁底模、側(cè)模。

（6）完成上述安裝工作后鋪設(shè)頂板操作平臺，并安裝頂板支撐架與主、次龍骨，并對頂板支托進行調(diào)節(jié)，完成模板驗收工作。

3.3.2 高大模架支撐體系拆除

完成混凝土澆筑作業(yè)后，頂板混凝土強度達設(shè)計要求，并經(jīng)全面檢查與簽證后，方可拆除支撐架。支撐架拆除需由專人指揮，同時遵循“后裝先拆、先裝后拆、由上而下”的順序，拆除前做好技術(shù)交底工作，架體下放不得站人，保證整個拆除過程安全無隱患。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國大跨度、大規(guī)模建筑數(shù)量的不斷增加，高大模架支撐體系的運用越加廣泛。為保證建筑工程安全、順利實施，需根據(jù)項目空間結(jié)構(gòu)情況、混凝土澆筑要求等因素，合理開展高大模架支撐體系設(shè)計工作，規(guī)范落實高大模架支撐體系搭設(shè)與拆除作業(yè)，切實保證高大模架支撐體系安全、可靠的使用，確保項目順利實施。