建筑工程高支模板施工及管理技术

陈　庆

摘要:文章从高支模施工中施工方案、现场管理及问题处理等方面进行论述,供设计和施工人员参考。

关键词:高支模;施工方案;支撑架;安全管理

中图分类号:TV756文献标识码:A

文章编号:1674-1145(2009)23-0146-02

随着建筑业的蓬勃发展,高层建筑日益增多,建筑物的平面布局、结构类型更加复杂多样。建筑施工技术也随着不断提高,尤其是大跨度、梁截面大、层高较大的建筑物,其模板支撑体系的设计与施工技术的难度更是不断增高。高支模是指建筑工程中层高超过4.5m的混凝土结构梁板的模板及其支撑系统,其支撑架一般由钢管立杆或门式脚手架与水平杆、剪刀撑通过扣件连接,形成整体性模板支撑系统。近年在现浇混凝土楼板施工中,这类模板支架失稳倒塌事故时有发生,究其原因主要有:施工现场管理不到位;模板支架搭设不规范;模板支撑系统计算错误或考虑不周;支架主要受力材料(包括钢管、木枋、扣件等)质量差,无法满足受力要求;安全技术规范不完善等。

高支模的现行规范主要是JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》和JGJ128-2000J43-2000《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》,但这两个规范均以外脚手架(即外排栅)为主,对高支模的安全技术条文仍有待完善,故此建设部在2006年底召集相关专家近期内编制针对高支模的《建筑施工模板工程安全技术规范》。

一、高支模专项方案的编制、评审论证要求

建设部发布的建质[2004]213号“关于印发《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的通知”中第4条要求:高支模专项施工方案必须由专业工程技术人员编制,企业技术部门专业技术人员及监理单位专业监理工程师进行审核,企业技术负责人(总工程师)、监理单位总监理工程师签字。

同时第5条“(三)高大模板工程”及第6条要求:水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m,或跨度超过18m,施工总荷载等于10kNm2,或集中线荷载大于15kNm2的高大模板工程必须由施工企业组织不少于5人的专家组进行论证评审。高支模施工方案的重要性显而易见。

(一)方案编制的内容

1.高支模方案编制前,应针对现场施工条件与操作队伍协商,统一意见后再进行编制和受力验算,避免出现方案与现场施工脱节的现象,现场搭设前应由项目技术负责人对操作队伍进行安全技术交底。

2.高支模施工方案的主要内容应包括:(1)工程概况;(2)编制依据;(3)基础条件(包括基础处理或加固说明);(4)支撑系统材质(立杆、拉杆、剪刀撑)选型;(5)支模方案及稳定计算;(6)搭设、拆除方法以及相应的安全技术管理措施;(7)混凝土浇注方法和注意事项;(8)监测方案;(9)应急预案;(10)模板支撑系统设计图,包括支架平面布置图、立面图、剖面图、节点大样图等。

3.高支模的稳定计算高支模支撑系统计算的内容应包括受力荷载计算、各受力构件(模板、主次龙骨、立杆和对拉螺栓)的强度与刚度验算、立杆地基(或支承楼面)承载力验算,以及支撑系统的整体稳定性和抗倾覆验算等。

(1)设计荷载

计算恒载包括:A.模板及支架自重;B.新浇混凝土自重;C.钢筋自重;D.新浇混凝土对模板侧面的压力;E.施工人员及设备荷载;F.振捣混凝土时产生的荷载;G.倾倒混凝土时产生的荷载。具体见表1:

(2)模板及支架的计算荷载组合

以上各项荷载可根据不同的受力构件,并考虑其受力的最不利组合,按表2进行荷载组合。

(3)计算模板及支架构件的强度(抗弯、抗剪)时,应采用荷载设计值,即以荷载标准值乘以荷载分项系数;验算构件刚度(挠度)时,可采用相应荷载的标准值。

注:荷载的具体参数选用可参考相关规范和《建筑工程模板施工手册(第二版)》或《简明施工计算手册(第三版)》。

(4)立杆的基础承载力验算。立杆基础必须平整、无积水,有足够的承载力,立杆底部应设置配套底座。当立杆支撑在土层地基时,应验算地基土的承载力;当立杆支承在楼面上时,必须验算楼面的承载力。对于高架和重架支模,应按《建筑工程模板施工手册(第二版)》附录内容进行荷载传递与支模层数的计算,确保支承层有足够的承载能力,并使荷载安全向下传递,避免结构的破坏。

(二)方案评审程序

高大支模的专家评审送审程序为:施工、监理单位审批,总工、总监签字“向当地建设主管部门(具体可咨询所属安监部门)申请专家评审或自行组织专家库专家评审小组”向专家报送施工方案“现场搭设试验段后进行自检”召开施工现场专家评审会方案整改“监理同意”实施。如自行组织专家评审,其专家组应由省市或地方相关建设主管部门属下的专家库专家组成。

二、高支模的施工安全管理

1.高支模的支撑高度在6m以下可采用门式钢管支撑架、扣件式钢管支撑架,由于门式架的宽度、高度以及间距均受定型材料的控制,其整体性较难保证,故当支撑高度>6m或荷载较大时不宜采用门式钢管支撑架。扣件式钢管支架的组合形式灵活,钢管承载力高,支架整体稳定性好,在建筑施工中尤其是超高、超大、超重支撑系统的应用更为普遍。

2.由于楼板梁截面大小不一、标高变化等,因此门架组合应考虑上调顶托以及下调底座的螺杆伸出长度(上托300mm,下托200mm)不超出规范要求,否则应对门架承载力进行折减,并采取相应加固措施。

3.高支模的受力杆件如立杆、主、次龙骨等应选用截面、强度均满足受力要求的材料,对多次周转使用的材料应送相关部门进行强度检测。

4.钢管立杆的连接必须采用对接扣件对接(不得采用搭接,并确保对接端头平整),水平拉杆及剪刀撑的连接应采用扣接。

5.高支模的安全稳定与支架体系的整体稳定性密切相关,要通过水平拉杆、剪刀撑、与结构混凝土墙柱的纵横拉结来加强其整体稳定性,局部小面积高支模与应相邻的普通楼面支架纵横拉结来保证。为此,钢管立杆、门架的排设间距应统一为模数形式,便于水平拉杆纵横拉结,局部可用短钢管加以辅助。

6.对于每层均为高支模的工程,模板拆除要考虑上层支撑架荷载的影响,支撑架拆除时要保留部分支顶后拆(或加设回头顶),尽可能使上下楼层支撑架的立柱保持在同一垂直线上,以保证荷载能安全地向下传递。

7.高支模搭设完毕后,先由施工单位自检,再由监理、安监单位验收,合格后才能进行下一工序施工(梁、板的钢筋绑扎)。

8.高支模使用期间应派专人负责日常监测,并应延续至混凝土浇筑终凝后,监测频率为20～30min一次,当支架变形达到预警值,或发现支架松动有异常响声等情况时,必须立即停止施工和疏散人员,并及时进行加固处理。

9.高支模拆除前,必须确保该层混凝土强度达到规范要求的拆模强度,并经监理工程师同意办理书面手续确认后,方可拆除。

三、高支模的通病及其治理

(一)支架沉降不均匀

原因:地基不平或地基承载力不足。

防治措施:对原土地基进行夯实平整;当地基承载力不足时,采用浇筑混凝土垫层或铺设钢、木垫板。

(二)上下螺杆伸出长度超出规范要求