蘇文燦

(中城建第六工程局集團(tuán)有限公司廈門(mén)分公司，福建廈門(mén) 361012)

談高大模板的設(shè)計(jì)與施工

蘇文燦

(中城建第六工程局集團(tuán)有限公司廈門(mén)分公司，福建廈門(mén) 361012)

以市民服務(wù)中心·三館合一工程為例，對(duì)高大模板的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了探討，以模板支撐系統(tǒng)的選型、模板安裝工藝、支撐系統(tǒng)的構(gòu)造與施工要求方面介紹了模板安裝的施工方法，并闡明了模板拆除及監(jiān)控措施，有利于類(lèi)似工程參考應(yīng)用。

模板，支撐系統(tǒng)，拆除，監(jiān)測(cè)

根據(jù)建質(zhì)［2009］87號(hào)文：搭設(shè)高度≥8 m或搭設(shè)跨度≥18 m，或施工總荷載≥15 kN/m2或集中線(xiàn)荷載≥20 kN/m的模板支撐為高大模板。高大模板施工屬危險(xiǎn)性較大的分項(xiàng)工程，在施工前應(yīng)編制高大模板工程安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案，對(duì)其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行具體計(jì)算，并組織專(zhuān)家論證審查。專(zhuān)家論證后應(yīng)根據(jù)論證報(bào)告修改完善安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案，經(jīng)施工企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人、總監(jiān)、建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人簽字后，方可實(shí)施。廈門(mén)地區(qū)還應(yīng)參照廈建質(zhì)監(jiān)［2007］14號(hào)文件精神，施工單位在施工方案經(jīng)總監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后兩個(gè)工作日內(nèi)，填寫(xiě)《高大模板工程開(kāi)工備案表》到質(zhì)量安全監(jiān)督站辦理開(kāi)工備案手續(xù)。待高大模板工程施工完畢后，建設(shè)單位再組織施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位，同時(shí)邀請(qǐng)論證專(zhuān)家進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，應(yīng)填寫(xiě)《高大模板工程專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收記錄表》，由建設(shè)單位報(bào)送至質(zhì)量安全監(jiān)督站后，施工單位方可進(jìn)入下一道工序施工。

1 工程概況

市民服務(wù)中心·三館合一工程位于廈門(mén)翔安區(qū)新圩鎮(zhèn)，工程由1號(hào)樓、2號(hào)樓組成。其中：1號(hào)樓為地上4層，功能布局為多功能廳、觀眾廳、門(mén)廳等;2號(hào)樓為地上3層，功能布局為圖書(shū)館、羽毛球館、乒乓球館等。該建筑多處設(shè)置了架空結(jié)構(gòu)和大跨度以滿(mǎn)足使用功能要求。1號(hào)樓最大跨度為21．4 m，層高為16．98 m～23．60 m，挑檐最大外挑跨度為6．2 m。2號(hào)樓最大跨度為10．3 m，層高為10．65 m ～14．7 m。

2 模板安裝施工方法

2．1 模板支撐系統(tǒng)的選型

模板支撐系統(tǒng)采用扣件式鋼管支撐架，板、梁模板支撐體系采用木方和U型頂托傳遞豎向施工荷載支撐方式。模板均采用1 830 mm×915 mm×18 mm九合板;次楞采用50 mm×100 mm方木、主楞采用100 mm×100 mm方木;支撐系統(tǒng)選用φ48．3× 3．6 mm鋼管;φ36 U型可調(diào)頂托;對(duì)拉螺栓采用M14普通對(duì)拉螺栓。

2．2 模板安裝工藝流程

1)支撐系統(tǒng)安裝順序：墊板、底座布置→放縱橫水平掃地桿→自角部起依次向兩邊豎立桿，底端與水平掃地桿扣接固定，固定底層桿前應(yīng)校核立桿的垂直度，每個(gè)方向裝設(shè)立桿后，隨即裝設(shè)第一步水平拉桿與立桿扣接固定，校核立桿和水平拉桿符合要求后，擰緊扣件螺栓→按上述要求依次延伸搭設(shè)直至第一步架完成，再全面檢查一遍支架質(zhì)量，確保支架質(zhì)量要求后再進(jìn)行第二步水平拉桿安裝……隨后按搭設(shè)進(jìn)程及時(shí)裝設(shè)剪刀撐。

2)模板安裝工藝流程：按施工方案要求確定立桿間距→放出軸線(xiàn)及梁位置線(xiàn)，定好水平控制標(biāo)高→梁板立桿、頂托設(shè)置→設(shè)置頂托內(nèi)主楞方木→架設(shè)梁底次楞方木于頂托內(nèi)方木上→梁底模及側(cè)模安裝→設(shè)置板底頂托內(nèi)主楞方木→架設(shè)板底次楞方木于頂托內(nèi)方木上→板模板安裝→高大模板工程專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收。

2．3 支撐系統(tǒng)構(gòu)造和施工要求

1)立桿基礎(chǔ)：立桿基礎(chǔ)為回填土地面的，回填土至地面墊層底，基礎(chǔ)土層采取分層夯實(shí)，其相對(duì)密實(shí)度應(yīng)大于90%，并澆筑強(qiáng)度C15、厚度100 mm的混凝土作為地面墊層，立桿底做法同樓面，即立桿下設(shè)置長(zhǎng)度不少于2跨、寬度200 mm、厚度50 mm的通長(zhǎng)木墊板和底座。在模板支撐架地面墊層外側(cè)設(shè)置截面尺寸200 mm×200 mm排水溝。1號(hào)樓觀眾廳范圍局部立桿底部不在同一高度，高處的縱向掃地桿應(yīng)向低處延長(zhǎng)不少于兩跨，高低差不得大于1 m，立桿距邊沿不得小于0．5 m。

2)模板安裝構(gòu)造要求：在立桿底部距地面200 mm高處，沿縱橫水平方向應(yīng)按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿;水平拉桿從下往上按1．5 m平均分配步距，頂托底部的立桿頂端應(yīng)沿縱橫向設(shè)置一道水平拉桿。掃地桿、水平拉桿每跨每步均縱橫設(shè)置。

層高在8 m～20 m的模板支撐架，在最頂步距兩水平拉桿中間增設(shè)一道縱橫向水平拉桿;層高不小于20 m的模板支撐架，在最頂兩步距水平拉桿中間分別增加一道縱橫向水平拉桿。

立桿接長(zhǎng)嚴(yán)禁搭接，必須采用對(duì)接扣件連接，相鄰兩立桿的對(duì)接接頭不得在同步內(nèi)，且對(duì)接接頭沿豎向錯(cuò)開(kāi)的距離不宜小于500 mm，各接頭中心距最近主節(jié)點(diǎn)不宜大于步距的1/3。U型頂托螺桿伸出鋼管頂部不得大于200 mm，螺桿外徑與鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于3 mm，安裝時(shí)應(yīng)保證上下同心。

梁板支撐應(yīng)以梁為中心對(duì)稱(chēng)布置立桿，梁寬度范圍內(nèi)頂托應(yīng)與梁兩側(cè)板立桿同時(shí)施工，不得采用后補(bǔ)的施工方法。對(duì)跨度大于4 m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(wú)要求時(shí)，起拱高度按全跨長(zhǎng)度的1/1 000～3/1 000控制。

3)剪刀撐：滿(mǎn)堂模板支架，在外側(cè)周圈應(yīng)設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐;中間在縱橫向應(yīng)每隔10 m左右設(shè)由下至上的“格構(gòu)柱式”豎向連續(xù)剪刀撐，其寬度設(shè)置為4 m～6 m，現(xiàn)場(chǎng)每道剪刀撐按6跨立桿間距設(shè)置。層高在8 m～20 m的模板支撐架，板、梁模板支撐架在剪刀撐部位的頂部、中間、掃地桿處各設(shè)置1道水平剪刀撐(共3道水平剪刀撐)，以及在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加2組之字斜撐。層高不小于20 m的模板支撐架，還應(yīng)在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加2組豎向連續(xù)式剪刀撐。剪刀撐桿件的底端應(yīng)與地面頂緊，剪刀撐與水平方向的夾角宜在45°～60°，現(xiàn)場(chǎng)控制在50°。

4)連墻件設(shè)置：柱、墻與梁板混凝土應(yīng)分二次澆筑，模板支架應(yīng)與具備一定強(qiáng)度的柱、墻等垂直構(gòu)件通過(guò)連墻件進(jìn)行可靠連接。模板支架中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，按豎向間距3 m(2步架高)與建筑結(jié)構(gòu)柱設(shè)置一個(gè)鋼管抱柱固結(jié)點(diǎn)(見(jiàn)圖1)。

圖1 模板支撐體系與柱固結(jié)點(diǎn)示意圖

3 模板支撐系統(tǒng)的檢查驗(yàn)收

1)模板支撐系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)檢查：立桿底座、立桿縱橫向間距;掃地桿、水平拉桿設(shè)置;水平拉桿步距;剪刀撐設(shè)置;頂托螺桿伸出長(zhǎng)度;扣件螺栓擰緊扭力矩;固結(jié)點(diǎn)等。其中，立桿的規(guī)格尺寸和垂直度應(yīng)符合要求，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±50 mm。2)高大模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)過(guò)程和完畢后，施工單位應(yīng)采用扭力扳手對(duì)扣件螺栓擰緊扭力矩進(jìn)行檢查并形成書(shū)面記錄，并請(qǐng)監(jiān)理單位實(shí)施旁站監(jiān)理?？奂菟ǖ呐ち貞?yīng)達(dá)到45 N·m～60 N·m。3)支撐系統(tǒng)搭設(shè)安全完畢，應(yīng)報(bào)請(qǐng)建設(shè)單位組織施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位相關(guān)人員及邀請(qǐng)專(zhuān)家組參與專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收，驗(yàn)收合格并辦理專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收監(jiān)督通知手續(xù)后，方能進(jìn)行鋼筋安裝。驗(yàn)收中提出的整改意見(jiàn)，應(yīng)認(rèn)真組織整改。在澆筑混凝土前還要對(duì)支撐系統(tǒng)復(fù)驗(yàn)，確保支撐系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。

4 模板拆除

高大模板的拆模時(shí)間要求應(yīng)明確，嚴(yán)格執(zhí)行審批程序。特別是跨度超過(guò)8 m的構(gòu)件，梁板模板的拆除需等同條件混凝土試塊的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求后，經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人同意，并報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)，拆除時(shí)填寫(xiě)拆模申請(qǐng)，經(jīng)批準(zhǔn)后方可拆除。

5 模板支撐系統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控措施

5．1 高支模日常檢查，巡查重點(diǎn)部位

1)桿件的設(shè)置和連接、連墻件、剪刀撐等構(gòu)件是否符合要求。2)底座是否松動(dòng)，立桿是否懸空。3)連接扣件是否松動(dòng)。4)是否有不均勻的沉降。5)桿件垂直度是否變形。6)安全防護(hù)措施是否符合規(guī)范要求。7)是否超載。8)模板的變形及位移。

5．2 監(jiān)測(cè)措施

為了監(jiān)測(cè)混凝土澆筑過(guò)程中模板及支撐體系變化情況及是否異常，混凝土澆筑前先在梁底部的兩端及中間各設(shè)兩根吊垂線(xiàn)(兩側(cè))，從梁底一直吊到立桿基礎(chǔ)上部，吊垂尖離地控制在20 mm以?xún)?nèi)，并做好記錄，在吊垂尖正下方用紅藍(lán)筆做好十字標(biāo)記，同時(shí)量測(cè)好線(xiàn)垂與立桿間的相對(duì)距離，在混凝土澆筑過(guò)程中派專(zhuān)人跟蹤監(jiān)測(cè)，吊垂與地面距離及與立桿距離變化按設(shè)計(jì)允許變形要求控制。

混凝土澆筑時(shí)，安全員專(zhuān)職觀察模板及其支撐系統(tǒng)的變形情況，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)應(yīng)立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險(xiǎn)情并經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全責(zé)任人檢查，報(bào)監(jiān)理單位同意后方可復(fù)工。

6 高大模板施工重要心得

1)高大模板往往是存在于建筑物不同層的各個(gè)局部位置，因此，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的工程應(yīng)根據(jù)不同的高大模板區(qū)域分別編制施工進(jìn)度計(jì)劃，以配合總進(jìn)度計(jì)劃要求，使方案具有實(shí)際操作性;同樣的，應(yīng)注意不同部位的高大模板在基礎(chǔ)形式上有可能不同，模板支撐的基礎(chǔ)部分施工方法也應(yīng)該注意區(qū)分對(duì)待。支撐在樓面上的，應(yīng)對(duì)樓面承載力及變形進(jìn)行驗(yàn)算;在素土層上的，應(yīng)按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行基礎(chǔ)處理。如果基礎(chǔ)若不在同一高度上，那還應(yīng)注意結(jié)合JGJ 130的6．3．3編制支撐方案。

2)高大模板工程專(zhuān)項(xiàng)施工方案中應(yīng)包含混凝土的澆筑方案，注明混凝土的澆搗順序，最好能圖示標(biāo)出混凝土的澆筑路線(xiàn)?；炷翝仓偟捻樞驊?yīng)遵循“對(duì)稱(chēng)施工”的思路，使支撐系統(tǒng)在施工過(guò)程中均衡受載，減少偏心受力，還應(yīng)避免裝卸物料對(duì)模板支撐產(chǎn)生振動(dòng)和沖擊，以保證模板支撐體系的穩(wěn)定性。澆筑過(guò)程中，派人監(jiān)測(cè)支撐系統(tǒng)的變形、沉降和位移等，如遇支架變形、下沉、位移過(guò)大等情況應(yīng)及時(shí)停止施工，采取相應(yīng)措施保證安全后再施工。另外，類(lèi)似嘉庚風(fēng)格的大弧度斜屋面，此類(lèi)屋面在澆筑混凝土?xí)r還應(yīng)注意混凝土的坍落度控制。

3)高大模板施工專(zhuān)案中，應(yīng)有對(duì)應(yīng)的“六大傷害”(即坍塌、高處墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、觸電、火災(zāi))應(yīng)急預(yù)案。預(yù)案中應(yīng)包含危險(xiǎn)源辨識(shí)、應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)、應(yīng)急救援的資源配備、應(yīng)急預(yù)案響應(yīng)程序和終止條件等，做到在緊急情況發(fā)生時(shí)有條不紊，把影響降低到最低水平。

4)編制專(zhuān)項(xiàng)方案的目的是為了指導(dǎo)施工，故高大模板設(shè)計(jì)專(zhuān)案的計(jì)算書(shū)應(yīng)包含立桿支撐的平面布置圖和立面示意圖，詳細(xì)注明立桿間距和水平桿步距，并標(biāo)出剪刀撐、連墻件的布置情況，這樣在做技術(shù)交底時(shí)就簡(jiǎn)單明了，使方案更易于落實(shí)。操作人員也必須按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定經(jīng)專(zhuān)門(mén)的安全技術(shù)培訓(xùn)，取得架子工操作資格證書(shū)，持證上崗。

5)高大模板施工要嚴(yán)格按施工專(zhuān)案執(zhí)行，模板支撐體系應(yīng)采用方木和U型頂托向鋼管支撐有效傳遞豎向施工荷載，不得單獨(dú)利用橫桿和扣件傳力。高大模板支撐一般都比較高，應(yīng)特別注意立桿的垂直度和立桿間距。如不按計(jì)算書(shū)的立桿間距布置，那極有可能在支撐搭設(shè)至梁底時(shí)發(fā)現(xiàn)U型頂托與梁底中心不在同一垂直面上，就無(wú)法保證荷載通過(guò)U型頂托直接中心傳遞，從而產(chǎn)生了偏心荷載，這樣對(duì)支撐體系是不利的。故應(yīng)嚴(yán)格按專(zhuān)案要求布置立桿，在支撐搭設(shè)前先在基礎(chǔ)面上放出軸線(xiàn)和對(duì)應(yīng)梁投影的邊線(xiàn)，并注意控制立桿的垂直度，使荷載能夠垂直傳遞到基礎(chǔ)，避免偏心的不利情形產(chǎn)生。

6)坡屋面，對(duì)應(yīng)的模板支撐還應(yīng)參照《房屋建筑工程常用模板及支撐安裝推薦圖集》(閩建建［2012］第13號(hào))，除采用U型頂托、方木外，還應(yīng)用三角形木楔頂緊。

7)坡屋面挑檐類(lèi)的高大模板支撐，搭設(shè)時(shí)除考慮連墻點(diǎn)和必要的固結(jié)點(diǎn)外，尚應(yīng)注意考慮支架的高寬比的控制。支架的高寬比不宜大于3;當(dāng)高寬比大于3時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)整體穩(wěn)固性措施。如果坡屋面挑檐類(lèi)的高大模板在主體施工至該層時(shí)才從底層起搭設(shè)支撐架，那么很容易出現(xiàn)支架高寬比大于3的不利情形。故建議此類(lèi)高大模板支撐在實(shí)際搭設(shè)過(guò)程中，該部位模板支撐架宜與相應(yīng)樓層的模板內(nèi)支撐架統(tǒng)籌。

同步搭設(shè)為整體，不宜單獨(dú)搭設(shè)，即屋面挑檐坡屋面板模板支撐架的水平拉桿與相應(yīng)樓層的模板支撐架水平桿相連，并按規(guī)范規(guī)定扣接，以增加支撐架的整體穩(wěn)定性。

8)材料是最容易被忽視的環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格把好材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)和使用關(guān)。鋼管、扣件、頂托、楞木等材料進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)安排專(zhuān)人檢查、驗(yàn)收，并做好臺(tái)賬記錄，驗(yàn)收合格方可使用。當(dāng)對(duì)扣件質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 15831鋼管腳手架扣件的規(guī)定抽樣檢測(cè)。值得注意的是，規(guī)范上推薦采用的為φ48．3×3．6 mm鋼管，但考慮到目前市場(chǎng)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)仍應(yīng)按φ48×3．0 mm計(jì)算。鋼管的材質(zhì)、厚度，U型頂托的托板厚度應(yīng)不小于5 mm，螺桿外徑不小于36 mm，螺母厚度不小于30 mm等等，這些都是重點(diǎn)檢查的內(nèi)容，以確保支撐體系承載符合要求。

［1］GB 50666-2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范［S］．

［2］JGJ 162-2008，建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范［S］．

［3］JGJ 130-2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范［S］．

［4］李 寶．淺談高大模板施工技術(shù)的應(yīng)用［J］．山西建筑，2008，34(5)：197-198．

［5］建質(zhì)［2009］87號(hào)，危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法［S］．

［6］廈建質(zhì)監(jiān)［2007］14號(hào)，關(guān)于強(qiáng)化建設(shè)工程施工安全和實(shí)體質(zhì)量監(jiān)督的若干措施［S］．

On design and construction of high and large formworks

SU Wen-can

(Xiamen Branch，the 6th Engineering Bureau of CCCC，Xiamen 361012，China)

Taking the project integrating three hotels of the civil service center as the example，the paper explores the design and the construction of the high and large formwork，introduces the construction methods for the formwork installation from the selection of the formwork support system，the installation craft of formwork，the components of the supporting system and its construction requirement，and illustrates the formwork demolishment and supervision measures，so as to provide some reference for similar construction．

formwork，support system，demolishment，supervision

TU755．2

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.134

1009-6825(2013)10-0102-03

2013-01-30

蘇文燦(1978-)，男，工程師，一級(jí)建造師