谈高大模板的设计与施工

苏文灿

(中城建第六工程局集团有限公司厦门分公司，福建厦门 361012)

谈高大模板的设计与施工

苏文灿

(中城建第六工程局集团有限公司厦门分公司，福建厦门 361012)

以市民服务中心·三馆合一工程为例，对高大模板的设计与施工进行了探讨，以模板支撑系统的选型、模板安装工艺、支撑系统的构造与施工要求方面介绍了模板安装的施工方法，并阐明了模板拆除及监控措施，有利于类似工程参考应用。

模板，支撑系统，拆除，监测

根据建质［2009］87号文：搭设高度≥8 m或搭设跨度≥18 m，或施工总荷载≥15 kN/m2或集中线荷载≥20 kN/m的模板支撑为高大模板。高大模板施工属危险性较大的分项工程，在施工前应编制高大模板工程安全专项施工方案，对其强度、刚度、稳定性进行具体计算，并组织专家论证审查。专家论证后应根据论证报告修改完善安全专项施工方案，经施工企业技术负责人、总监、建设单位项目负责人签字后，方可实施。厦门地区还应参照厦建质监［2007］14号文件精神，施工单位在施工方案经总监理工程师批准后两个工作日内，填写《高大模板工程开工备案表》到质量安全监督站办理开工备案手续。待高大模板工程施工完毕后，建设单位再组织施工、监理、设计单位，同时邀请论证专家进行专项验收。验收合格后，应填写《高大模板工程专项验收记录表》，由建设单位报送至质量安全监督站后，施工单位方可进入下一道工序施工。

1 工程概况

市民服务中心·三馆合一工程位于厦门翔安区新圩镇，工程由1号楼、2号楼组成。其中：1号楼为地上4层，功能布局为多功能厅、观众厅、门厅等;2号楼为地上3层，功能布局为图书馆、羽毛球馆、乒乓球馆等。该建筑多处设置了架空结构和大跨度以满足使用功能要求。1号楼最大跨度为21．4 m，层高为16．98 m～23．60 m，挑檐最大外挑跨度为6．2 m。2号楼最大跨度为10．3 m，层高为10．65 m ～14．7 m。

2 模板安装施工方法

2．1 模板支撑系统的选型

模板支撑系统采用扣件式钢管支撑架，板、梁模板支撑体系采用木方和U型顶托传递竖向施工荷载支撑方式。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;支撑系统选用φ48．3× 3．6 mm钢管;φ36 U型可调顶托;对拉螺栓采用M14普通对拉螺栓。

2．2 模板安装工艺流程

1)支撑系统安装顺序：垫板、底座布置→放纵横水平扫地杆→自角部起依次向两边竖立杆，底端与水平扫地杆扣接固定，固定底层杆前应校核立杆的垂直度，每个方向装设立杆后，随即装设第一步水平拉杆与立杆扣接固定，校核立杆和水平拉杆符合要求后，拧紧扣件螺栓→按上述要求依次延伸搭设直至第一步架完成，再全面检查一遍支架质量，确保支架质量要求后再进行第二步水平拉杆安装……随后按搭设进程及时装设剪刀撑。

2)模板安装工艺流程：按施工方案要求确定立杆间距→放出轴线及梁位置线，定好水平控制标高→梁板立杆、顶托设置→设置顶托内主楞方木→架设梁底次楞方木于顶托内方木上→梁底模及侧模安装→设置板底顶托内主楞方木→架设板底次楞方木于顶托内方木上→板模板安装→高大模板工程专项验收。

2．3 支撑系统构造和施工要求

1)立杆基础：立杆基础为回填土地面的，回填土至地面垫层底，基础土层采取分层夯实，其相对密实度应大于90%，并浇筑强度C15、厚度100 mm的混凝土作为地面垫层，立杆底做法同楼面，即立杆下设置长度不少于2跨、宽度200 mm、厚度50 mm的通长木垫板和底座。在模板支撑架地面垫层外侧设置截面尺寸200 mm×200 mm排水沟。1号楼观众厅范围局部立杆底部不在同一高度，高处的纵向扫地杆应向低处延长不少于两跨，高低差不得大于1 m，立杆距边沿不得小于0．5 m。

2)模板安装构造要求：在立杆底部距地面200 mm高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆;水平拉杆从下往上按1．5 m平均分配步距，顶托底部的立杆顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆、水平拉杆每跨每步均纵横设置。

层高在8 m～20 m的模板支撑架，在最顶步距两水平拉杆中间增设一道纵横向水平拉杆;层高不小于20 m的模板支撑架，在最顶两步距水平拉杆中间分别增加一道纵横向水平拉杆。

立杆接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立杆的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500 mm，各接头中心距最近主节点不宜大于步距的1/3。U型顶托螺杆伸出钢管顶部不得大于200 mm，螺杆外径与钢管内径的间隙不得大于3 mm，安装时应保证上下同心。

梁板支撑应以梁为中心对称布置立杆，梁宽度范围内顶托应与梁两侧板立杆同时施工，不得采用后补的施工方法。对跨度大于4 m的现浇钢筋混凝土梁、板，其模板应按设计要求起拱;当设计无要求时，起拱高度按全跨长度的1/1 000～3/1 000控制。

3)剪刀撑：满堂模板支架，在外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑;中间在纵横向应每隔10 m左右设由下至上的“格构柱式”竖向连续剪刀撑，其宽度设置为4 m～6 m，现场每道剪刀撑按6跨立杆间距设置。层高在8 m～20 m的模板支撑架，板、梁模板支撑架在剪刀撑部位的顶部、中间、扫地杆处各设置1道水平剪刀撑(共3道水平剪刀撑)，以及在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加2组之字斜撑。层高不小于20 m的模板支撑架，还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加2组竖向连续式剪刀撑。剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，剪刀撑与水平方向的夹角宜在45°～60°，现场控制在50°。

4)连墙件设置：柱、墙与梁板混凝土应分二次浇筑，模板支架应与具备一定强度的柱、墙等垂直构件通过连墙件进行可靠连接。模板支架中间有结构柱的部位，按竖向间距3 m(2步架高)与建筑结构柱设置一个钢管抱柱固结点(见图1)。

图1 模板支撑体系与柱固结点示意图

3 模板支撑系统的检查验收

1)模板支撑系统应重点检查：立杆底座、立杆纵横向间距;扫地杆、水平拉杆设置;水平拉杆步距;剪刀撑设置;顶托螺杆伸出长度;扣件螺栓拧紧扭力矩;固结点等。其中，立杆的规格尺寸和垂直度应符合要求，立杆垂直度偏差应不大于1/500H(H为架体总高度)，且最大偏差应不大于±50 mm。2)高大模板支撑系统搭设过程和完毕后，施工单位应采用扭力扳手对扣件螺栓拧紧扭力矩进行检查并形成书面记录，并请监理单位实施旁站监理。扣件螺栓的扭力矩应达到45 N·m～60 N·m。3)支撑系统搭设安全完毕，应报请建设单位组织施工单位、监理单位、设计单位相关人员及邀请专家组参与专项验收，验收合格并办理专项验收监督通知手续后，方能进行钢筋安装。验收中提出的整改意见，应认真组织整改。在浇筑混凝土前还要对支撑系统复验，确保支撑系统处于安全状态。

4 模板拆除

高大模板的拆模时间要求应明确，严格执行审批程序。特别是跨度超过8 m的构件，梁板模板的拆除需等同条件混凝土试块的强度达到规范和设计的要求后，经项目技术负责人同意，并报监理批准，拆除时填写拆模申请，经批准后方可拆除。

5 模板支撑系统监测监控措施

5．1 高支模日常检查，巡查重点部位

1)杆件的设置和连接、连墙件、剪刀撑等构件是否符合要求。2)底座是否松动，立杆是否悬空。3)连接扣件是否松动。4)是否有不均匀的沉降。5)杆件垂直度是否变形。6)安全防护措施是否符合规范要求。7)是否超载。8)模板的变形及位移。

5．2 监测措施

为了监测混凝土浇筑过程中模板及支撑体系变化情况及是否异常，混凝土浇筑前先在梁底部的两端及中间各设两根吊垂线(两侧)，从梁底一直吊到立杆基础上部，吊垂尖离地控制在20 mm以内，并做好记录，在吊垂尖正下方用红蓝笔做好十字标记，同时量测好线垂与立杆间的相对距离，在混凝土浇筑过程中派专人跟踪监测，吊垂与地面距离及与立杆距离变化按设计允许变形要求控制。

混凝土浇筑时，安全员专职观察模板及其支撑系统的变形情况，发现异常现象时应立即暂停施工，迅速疏散人员，待排除险情并经施工现场安全责任人检查，报监理单位同意后方可复工。

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层的各个局部位置，因此，结构较复杂的工程应根据不同的高大模板区域分别编制施工进度计划，以配合总进度计划要求，使方案具有实际操作性;同样的，应注意不同部位的高大模板在基础形式上有可能不同，模板支撑的基础部分施工方法也应该注意区分对待。支撑在楼面上的，应对楼面承载力及变形进行验算;在素土层上的，应按相关规范进行基础处理。如果基础若不在同一高度上，那还应注意结合JGJ 130的6．3．3编制支撑方案。

2)高大模板工程专项施工方案中应包含混凝土的浇筑方案，注明混凝土的浇捣顺序，最好能图示标出混凝土的浇筑路线。混凝土浇筑总的顺序应遵循“对称施工”的思路，使支撑系统在施工过程中均衡受载，减少偏心受力，还应避免装卸物料对模板支撑产生振动和冲击，以保证模板支撑体系的稳定性。浇筑过程中，派人监测支撑系统的变形、沉降和位移等，如遇支架变形、下沉、位移过大等情况应及时停止施工，采取相应措施保证安全后再施工。另外，类似嘉庚风格的大弧度斜屋面，此类屋面在浇筑混凝土时还应注意混凝土的坍落度控制。

3)高大模板施工专案中，应有对应的“六大伤害”(即坍塌、高处坠落、物体打击、机械伤害、触电、火灾)应急预案。预案中应包含危险源辨识、应急组织机构、应急救援的资源配备、应急预案响应程序和终止条件等，做到在紧急情况发生时有条不紊，把影响降低到最低水平。

4)编制专项方案的目的是为了指导施工，故高大模板设计专案的计算书应包含立杆支撑的平面布置图和立面示意图，详细注明立杆间距和水平杆步距，并标出剪刀撑、连墙件的布置情况，这样在做技术交底时就简单明了，使方案更易于落实。操作人员也必须按照国家有关规定经专门的安全技术培训，取得架子工操作资格证书，持证上岗。

5)高大模板施工要严格按施工专案执行，模板支撑体系应采用方木和U型顶托向钢管支撑有效传递竖向施工荷载，不得单独利用横杆和扣件传力。高大模板支撑一般都比较高，应特别注意立杆的垂直度和立杆间距。如不按计算书的立杆间距布置，那极有可能在支撑搭设至梁底时发现U型顶托与梁底中心不在同一垂直面上，就无法保证荷载通过U型顶托直接中心传递，从而产生了偏心荷载，这样对支撑体系是不利的。故应严格按专案要求布置立杆，在支撑搭设前先在基础面上放出轴线和对应梁投影的边线，并注意控制立杆的垂直度，使荷载能够垂直传递到基础，避免偏心的不利情形产生。

6)坡屋面，对应的模板支撑还应参照《房屋建筑工程常用模板及支撑安装推荐图集》(闽建建［2012］第13号)，除采用U型顶托、方木外，还应用三角形木楔顶紧。

7)坡屋面挑檐类的高大模板支撑，搭设时除考虑连墙点和必要的固结点外，尚应注意考虑支架的高宽比的控制。支架的高宽比不宜大于3;当高宽比大于3时，应加强整体稳固性措施。如果坡屋面挑檐类的高大模板在主体施工至该层时才从底层起搭设支撑架，那么很容易出现支架高宽比大于3的不利情形。故建议此类高大模板支撑在实际搭设过程中，该部位模板支撑架宜与相应楼层的模板内支撑架统筹。

同步搭设为整体，不宜单独搭设，即屋面挑檐坡屋面板模板支撑架的水平拉杆与相应楼层的模板支撑架水平杆相连，并按规范规定扣接，以增加支撑架的整体稳定性。

8)材料是最容易被忽视的环节，应严格把好材料进场关和使用关。钢管、扣件、顶托、楞木等材料进场后应安排专人检查、验收，并做好台账记录，验收合格方可使用。当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准GB 15831钢管脚手架扣件的规定抽样检测。值得注意的是，规范上推荐采用的为φ48．3×3．6 mm钢管，但考虑到目前市场的实际情况，设计计算时仍应按φ48×3．0 mm计算。钢管的材质、厚度，U型顶托的托板厚度应不小于5 mm，螺杆外径不小于36 mm，螺母厚度不小于30 mm等等，这些都是重点检查的内容，以确保支撑体系承载符合要求。

［1］GB 50666-2011，混凝土结构工程施工规范［S］．

［2］JGJ 162-2008，建筑施工模板安全技术规范［S］．

［3］JGJ 130-2011，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范［S］．

［4］李 宝．浅谈高大模板施工技术的应用［J］．山西建筑，2008，34(5)：197-198．

［5］建质［2009］87号，危险性较大的分部分项工程安全管理办法［S］．

［6］厦建质监［2007］14号，关于强化建设工程施工安全和实体质量监督的若干措施［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

苏文灿(1978-)，男，工程师，一级建造师