海安廣電中心高架支模的施工技術

劉志群，姜 曄，蔣鳳昌，劉 儉

（1.江蘇溱潼建設集團有限公司；2.泰州職業(yè)技術學院，江蘇 泰州 225300）

1 工程概況

海安廣電中心為三層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，一層層高為5.05m，二層為7m高，三層為9m高，梁最大跨度30.30m。高支模范圍為挑空部分的模板支撐體系，1-7～1-1/10/1-N～1-U，即30.3m×23.40m，高度為21.05m。挑空部分的梁是最大截面尺寸為550×1400mm的勁性鋼筋混凝土梁，其余梁截面有300×900mm、350×800mm等，板厚為120mm。由于模板支撐架搭設在-0.05m的地下室頂板上，所以本工程架子支撐的最大標高可達到21m，屬于高支模設施，應作精細設計并論證。

2 高支模方案的設計

2.1 設計要點分析

（1）高支模結構設計的方案選型，遵循 “傳力路徑簡捷、受力系統(tǒng)明確、構造可靠、方便安裝與拆卸、利于檢查與維護”的原則。

（2）混凝土結構的模板和支架的搭設，必須建立結構計算模型，進行受力分析與構造設計，確保高支模結構受力可靠、施工全過程安全，同時考慮降低工程造價，達到良好的性價比。

（3）高支模的結構設計，應充分考慮施工全過程所出現(xiàn)的各類施工荷載、環(huán)境影響因素，確保高支模在現(xiàn)場實際條件下，安裝鋼筋、支設模板和澆筑混凝土等工序使用期限內，達到耐久性和安全性的要求。

（4）綜合考慮工程造價因素，合理選擇高支模的材料，遵循 “常用、通用、適用”原則，利于材料多次重復使用，便于互換維修與保養(yǎng)。

2.2 大梁的支撐設計

本工程依據(jù)梁的截面尺寸，劃分為三類大梁，分別進行模板和支架的結構設計。設計過程中，充分考慮施工安全、工程質量、工程造價和工程進度等影響因素，具體方案設計如下：

圖1至圖3所示，三種類型的大梁截面尺寸分別為：550×1400mm、300×900mm和300×700mm。本工程支撐架子采用直徑為D=48mm、壁厚為3mm的鋼管，并且采用相配套的鋼管扣件 （材質為鑄鐵）進行搭設。模板的面層是厚度為1.8cm的木工板材，大梁的底部是截面為方形的楞子（截面寬50mm、截面高100mm），沿著縱向布置，共計3根；支撐架子沿著橫向的間距是1200mm，步距是1500mm，跨度方向的距離是400mm，梁下采用1根承重立桿，承重架采用雙扣件類型，主楞與立桿連接采用雙扣件，中間的立桿與主楞子連接設置了可調節(jié)裝置；大梁的側板設置了5根次楞子，截面為方形，截面寬亦為50mm、截面高100mm，大梁的側面設置兩根直徑為48mm的鋼管作為主楞子，采用600mm的間距，水平布置間距為60cm，對應于不同規(guī)格的大梁，分別采用直徑為14mm或12mm的對拉工具螺栓，如圖所示，豎向依次布置3組、2組和1組，形成大梁的模板側向成型結構。

圖1 大規(guī)格梁高支模節(jié)點示意圖

圖2 中規(guī)格梁高支模節(jié)點示意圖

圖3 小規(guī)格梁高支模節(jié)點示意圖

2.3 板的支撐設計

支撐架子同樣采用直徑為D=48mm、壁厚為3mm的鋼管，并且采用相配套的鋼管扣件 （材質為鑄鐵）進行搭設。模板的面層是厚度為1.8cm的木工板材，大梁的底部是截面為方形的次楞子（截面寬50mm、截面高100mm），楞子的布置與大梁軸向平行，間距設置為30cm；主楞子是由直徑為48mm、壁厚為3mm的鋼管所構成的，立桿的橫向與縱向間距皆為80cm，步距設置為150cm，并且模板支撐體系的標高達到21m，立桿和主楞子的連接方式為鑄鐵雙扣件、同時設置了可調節(jié)的裝置。

3 模板的定位安裝施工

為了減少混凝土施工后的修補工作，同時確保混凝土的建筑效果，因此本工程的模板設計作為一項重點任務，按照清水混凝土施工的相關要求進行工藝設計，不僅要確保支撐體系的強度要求、變形要求、穩(wěn)定性要求等力學性能，同時還要確保完成面的平整與光潔、墻梁板柱節(jié)點的陰角與陽角棱角分明、整齊劃一。

3.1 一般性控制項目的要求

一般性項目控制的總體要求是：確保支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定，牢固可靠，防止支架整體倒塌事故發(fā)生，模板的拼縫接頭必須保證嚴密，并且保證對拉螺栓連接可靠，杜絕混凝土的漏漿甚至漲模現(xiàn)象發(fā)生，消除混凝土蜂窩、麻面甚至狗洞等質量通病的存在。

模板工程的施工順序控制應為：驗收鋼筋隱蔽工程 （豎向結構鋼筋等部位）→處理施工縫（防止混凝土冷縫）→模板安裝的相關準備工作→檢查大梁的支撐架子穩(wěn)定性→檢查板的模板支撐架子穩(wěn)定性→測量確定軸線與標高的控制線→安裝大梁底模板→安裝板的底模板→校正鋼筋綁扎→驗收梁板鋼筋隱蔽工程→支撐安裝大梁的側模→安裝板的周邊模板→設置建筑垃圾清理用的方形孔洞→布置水暖電等管線→澆筑混凝土。

3.2 模板工程的測量定位

基于混凝土主體結構的定位控制網，進行測量與定位操作。在新澆混凝土梁板上操作測量放線工作 （投測軸線）的前提是，混凝土梁板上部的新澆混凝土必須具有足夠的強度，通常要大于1.2N/mm2。測量定位的主要順序為：建筑物主軸線的控制線引測→確定控制線為測量起點→分別引測次軸線→測量定位細部的梁板截面位置尺寸線→測量定位模板50cm控制線→測量安裝模板→測量校正模板。

3.3 模板工程設置起拱

由于混凝土結構的自重影響，以及結構存在彈性變形，混凝土結構的模板支撐體系拆除時，會出現(xiàn)梁板構件下彎變形的現(xiàn)象，從而影響室內設備安裝、室內裝修、建筑凈高等使用功能。因此，在模板支設時，應按照施工規(guī)范，對混凝土結構的模板進行預起拱處理：

（1）梁模板的起拱。通過測量放線控制好梁低標高，然后進行大梁的底模板安裝，依據(jù)不同的跨度分別進行起拱，通常梁跨度大于4m時，可以選擇起拱程度為2‰，當大梁的跨度大于8m時，可以選擇起拱程度為3‰。大梁的側模板可采用對拉螺栓加固，謹防漲模，形成魚腹形質量通病。

（2）樓板模板的起拱。參照大梁的測量定位，對樓板底標高進行定位，并且遵循 “由四周向中央、分塊鋪設、逐步起拱”的原則。先采用陰角模板將模板與梁、墻、柱側面進行連接，然后考慮起拱：通常樓板跨度大于4m時，可以選擇起拱程度為2‰，當樓板的跨度大于8m時，可以選擇起拱程度為3‰。樓板的中部進行起拱，四周不作起拱處理。

4 穩(wěn)定性的設計與施工

本工程高支模的穩(wěn)定性設計，應該遵守 《建筑施工模板安全技術規(guī)范》[1]和 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》[2]的條文要求。同時還應該考慮下述要點：

4.1 高支模的構造設計

（1）支撐架的立桿之間應該設置雙向水平桿，并且是沿著桿件的全高范圍設置，確保結構體系的剛度，防止變形過大，避免質量與安全隱患。

（2）為確保支撐架的整體穩(wěn)定，在立桿根部離地20cm的水平范圍內，一定要沿縱向和橫向設置掃地桿。

（3）為加強支撐架的整體性，在立桿的頂層也必須沿縱向和橫向設置環(huán)通的雙向水平桿。

（4）當立柱桿件的底部不在同一標高時，應考慮加強措施，將高處的掃地桿向低跨延伸兩跨或以上，立柱與邊坡上邊緣的距離應該不能小于50cm。

（5）高支模的架體周圍應該及時與先澆筑的混凝土墻和柱進行抱箍連接，呈矩陣式布置連墻件，連墻件的水平方向間距不得大于6m，豎直方向的間距與支架的步距相同。

（6）高支模架體的立桿若要接長，應該注意不得采用搭接方式連接，而應采用對接方式連接。

4.2 剪刀撐的設計

（1）為了防止高支模架體發(fā)生整體側向倒塌，即由于橫桿與立桿連接節(jié)點松動而使架體脫變?yōu)閹缀慰勺凅w系，支架的外立面沿著四周連續(xù)設置剪刀撐。

（2）在高支模架體的東西兩個方向立面上，沿中軸線的梁兩側立桿順著縱向設連續(xù)垂直剪刀撐，在南北兩個方向立面上，沿中軸線的梁的兩側立桿設置縱向的垂直方向剪刀撐。所有設置的剪刀撐采用可360度旋轉的扣件進行安裝，方便其與橫桿或立柱進行相交連接，并且與地面貼緊。剪刀撐、橫桿和立柱在扣件的連接下，形成諸多的三角形，構成穩(wěn)定體系。

（3）在本支撐體系的頂部和根部各設水平剪刀撐一道，中部均勻布置兩道水平剪刀支撐。

（4）550×1400mm及300×900mm大梁下支撐架體應該沿著大梁的跨度方向增設1道垂直剪刀撐，使得縱向剪刀撐與垂直剪刀撐協(xié)同受力，形成穩(wěn)定的空間結構體系。

（5）當剪刀撐需要接長時，應該實施搭接方式進行連接，搭接的長度應達到1m及以上，搭接連接的扣件通常安裝兩只。

4.3 高支模的施工使用

（1）基于混凝土凝固前的施荷特點，考慮高支模在澆筑混凝土過程中承受施工機械、人員和材料的荷載情況，設計澆筑混凝土的順序，確保高支模受力均勻，不能出現(xiàn)超載的最不利情況，優(yōu)先采用對稱澆筑的施工方案：即采用由四周向中央合攏或由中央向四周分散的順序。從而有效避免不對稱受力的超載情況。

（2）在高支模上進行鋼筋工程和混凝土工程施工時，應注意材料的堆放管理工作，防止由于材料的集中堆放引發(fā)實際的施工荷載遠遠超過高支模的結構設計荷載這一情況。

（3）在混凝土澆筑的全過程，應該安排專門檢查人員，對高支模的支架使用情況進行巡視，如若發(fā)現(xiàn)高支模產生節(jié)點連接松動、立桿下沉明顯和桿件變形或移位等情況，應及時指令暫停使用架體、并召集技術管理團隊研究分析，采取解決措施和實施方案。

（4）對于高支模的使用，應充分利用建筑物的構件增強架體的受力性能。施工時應考慮先澆筑混凝土柱，然后澆筑混凝土梁板。由于混凝土柱的強度增長，使得混凝土梁板的澆筑過程中，架體的穩(wěn)定性增加很多?；炷亮喊宓氖┕ぃ瑧紤] “先澆梁后澆板”，對于截面高度較大的混凝土梁，應該采用分層澆搗的方法，每層混凝土的澆搗厚度應控制在40cm以下。

4.4 高支模穩(wěn)定計算的主要公式

高支模的立柱穩(wěn)定計算規(guī)定，考慮軸心受力和有水平作用時可以分別采用以下公式:

5 拆模施工的注意事項

（1）高支模的拆除應進行嚴格管理。對照混凝土結構施工規(guī)范相關要求，通過檢測現(xiàn)場同條件養(yǎng)護的混凝土試塊強度，僅當實際強度達到規(guī)范所規(guī)定的設計強度相應百分率時，方可由技術管理部門填寫拆模通知書，并由項目技術負責人簽發(fā)，最后由施工隊實施拆模工作。

（2）對于混凝土結構的側模，若要拆除，必須要求測量拆模試塊強度，僅當混凝土強度要達到1.2Mpa后方可拆除側向模板。從而確保混凝土構件的表面及棱角不易受損。

（3）高支模部位的大梁和樓板底模拆除，應檢測同條件試塊強度，達到設計要求強度的100%時，才可以進行拆除。

（4）高支模的模板與支架拆除工作，混凝土模板拆除的順序和模板安裝的順序正好相反，遵循 “先支的后拆，后支的先拆”這一施工原則。

6 結語

本工程高架支模施工方案經專家評審委員會論證，安全可靠。主體結構的樓面混凝土在2012年年底施工完成，由于精心設計和精準施工，高支模的強度、剛度和穩(wěn)定性均滿足施工要求，高支模在施工全過程中未發(fā)生立桿明顯下沉和桿件變形或移位等異常情況，從而確保了工程施工的安全性，以及混凝土結構的產品質量。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.JGJ 162-2008建筑施工模板安全技術規(guī)范[S].2008.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.JGJ 130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范[S].2011