盘扣早拆模架体系在公共建筑中的应用

朱 凯 张 浩 刘 琰 陶 聪

1.中建八局第三建设有限公司 江苏 南京 210046；2.南京浦口科学城建设发展有限公司 江苏 南京 210000

传统盘扣模架体系[1]虽然有着搭设速度快、规格多、功能性齐全、安全性高等诸多优点，但也存在材料投入量大、周转周期长、成本投入大等缺点。近年来，随着国家科技发展战略步伐的不断加快，新工艺、新技术、新设备不断涌现，建筑施工新技术的发展也走上了更高的台阶，特别是对新型模架体系的发展和使用提出了更高的要求。

早拆盘扣模架体系[2]是在盘扣体系的基础上发展而来的，利用混凝土在早期强度增长较快的特点，当混凝土达到一定强度后，在实际跨度减小的情况下可以提前拆除部分模架，加快周转速度，是模架体系新的发展方向之一。特别是对于目前体量规模大、工期要求高、周转速度要求快的公共建筑施工，使用该早拆体系显得尤为重要。因此，加快研究早拆模架体系在公共建筑施工中的应用是十分必要的。

1 工程概况

科学城总部基地一期项目位于江苏省南京市浦口经济开发区，项目占地面积75 000 m2，总建筑面积370 300 m2。项目包含办公、大型会展、商业及附属配套等功能，建成后将成为南京浦口科学城的地标建筑以及创新载体平台。

本工程地下室2层，层高有4.80、3.40、6.45 m，平均跨度为8.50 m，施工体量大，该早拆应用于地下1、2层，地下2层顶板厚为120、250 mm，局部150、300 mm，地下1层顶板厚350 mm。各分区施工划分区块如图1所示。

图1 地下室各分区施工划分平面

2 工程方案设计

2.1 承插盘扣脚手架设计

承插型盘扣式早拆体系，立杆采用φ48 mm×3.2 mm镀锌钢管，立杆间距1 200 mm×1 200 mm，立杆上端放置早拆头；主龙骨采用100 mm×50 mm×2.5 mm矩形钢管；次龙骨采用40 mm×40 mm×2 mm方钢管。

通过BIM建模，利用Midas有限元软件对架体的组合弯矩、应力、变形等进行分析，在混凝土实际强度达到设计强度的50%时，即可拆除2/3的模板支架[3]。该承插型早拆体系结构的应用，不仅加快了材料周转的速度，而且节约了成本，大大减少了前期材料的投入，带来可观的经济效益，如图2、图3所示。

图2 模架布置平面

图3 模架布置立面

拆模后模架布置如图4、图5所示。

图4 拆模后支撑及模板平面

图5 拆模后支撑及模板立面

2.2 模板设计

盘扣早拆体系模板同样分2次拆除，图6为当前早拆体系的模板设计，其中黑色部分模板为早拆后留下的部分，在最后进行拆除。

图6 盘扣早拆模板设计

2.3 早拆头设计

早拆头主要由底板、U托、丝杆及2个螺母组成，上面一个螺母用于调节主龙骨的高度，并通过降低此螺母的高度来实现模板早拆，下面一个螺母用于调节支撑架的总体高度，如图7所示。

图7 早拆头设计三维示意

2.4 安全性设计验算

根据现场实际施工情况建立模型，运用品茗和Midas软件进行支撑体系及立杆稳定性验算，确保结构安全和施工简便性，如图8、图9所示。

图8 模架体系受力荷载布置

图9 模架体系受力计算、分析

从计算结果可以看出，板中、跨中位置弯矩大，柱侧剪力大，将这些部位的模架留在最后拆除符合实际情况。其余部位处受力较小，当结构混凝土达到一定强度后，其自身可以承载该部分荷载，无需再保留模架。

3 施工方法

3.1 施工流程

施工准备→定位弹线→盘扣架体安装→主龙骨安装→次龙骨安装→胶合板安装→模板预检→弹线分格→下铁钢筋安装→水电埋件安装→上铁钢筋安装→钢筋隐检/水电隐检→开盘鉴定→浇筑混凝土→养护、清理[4-8]

3.2 施工要点

3.2.1 模架安装

施工前，组织管理人员进行早拆模架体系平面布置图、模架施工大样及节点详图的交底，并对重点部位进行讲解。

根据模架搭设平面布置图及梁结构施工图进行支架规格、数量统计，备齐各种构配（杆）件。按模板支模布置图，即支承格构图放线。

由操作人员进行立杆搭设、水平拉杆布设（过程中注意用榔头将插头与插座轻轻敲紧牢靠）。按放线位置搭设一个垂直相交的四边形支承格构立杆，沿此支承格构立杆按互相垂直的原则施工剩下的部位。

用立杆接杆的方式将竖向立杆搭设到模板布置图设计标高位置，按横杆步距（一般为1 500 mm）要求安装水平拉杆，过程中注意跟进搭设斜拉杆剪刀撑。

支架完成后，放置早拆头，并使插销、托架就位，然后安放主次龙骨，并将龙骨上标高调到所需位置。

按照布置图要求安装并调整主次龙骨标高。按模板布置图从一侧开始铺设模板，跨度≥4 m时按照0.2%起拱。模板拼缝采用“硬拼”，个别模板拼缝较大的须粘贴密封胶条。模板及支撑体系验收合格后，进入下一道施工工序。

考虑到木模板可周转性、经济性及后期拆模的可操作性等因素，统一在早拆头位置布置黑色模板条带，其他位置为红色覆合胶模板，并且所有的木胶板均需按房间编号，上、下层同一房间进行倒用。

3.2.2 模架拆除

在早拆体系中，现场留置的混凝土试块强度达到设计强度的50%后，可将托架、龙骨、整板拆除，当混凝土强度达到设计强度的100%（试块试压）且上部无施工荷载时，可将模架部分拆除。

根据设计的平面布置图，应先把红色胶合模板区域的立杆及顶托拆除，剩下的黑色模板区域为早拆头位置，等到规范要求的拆模时间再进行拆除。一般常温时满支1层，保留2层；冬季施工时满支1层，保留3层，拆除过程中注意轻拆轻放，严禁蛮力施工。

拆除顺序：先支后拆，后支先拆，先上后下。拆模后当混凝土内外温度差大于20 K时，应当按照规范要求在混凝土表面继续采取保温措施。拆下来的模板要及时按要求进行分类，且堆放到开敞的地方，项目实验室每周公布一次混凝土达到强度所需的时间。

4 现场实施情况

根据科学城现场施工情况的效益分析，在大面积结构施工中，按照多个施工段组织流水施工，单个施工段可提前组织施工3～4 d，较传统的支撑体系，早拆体系的应用可减少加固材料的投入量达到60%～75%，节约架体租赁成本50万元以上。若大面积推广应用，可减少相关材料的社会需求总量，减少钢材等物资的损耗。

图10、图11为早拆架体搭设及监测系统安装情况，该过程实施难度小，易修改，效果较好。在实际应用中，模板铺设实施效果并不好，模板板块实际位置往往不能很好地与模板设计位置匹配。盘扣早拆体系模板分2次拆除，早拆后留下的部分模板布置分散、板块小，对操作人员要求较高。

图10 现场早拆架体搭设情况

图11 早拆架体实时监测系统

5 目前存在的问题

通过现场实施，发现早拆模架体系目前仍存在以下几点问题：

1）盘扣立杆的固定模数不能根据图纸的平面位置及标高进行灵活调整，比较死板，对操作人员及测量放线工艺水平要求较高。

2）早拆头的U形槽段设计尺寸偏小，对大尺寸的主龙骨安拆不便。

3）模板板带加工模数及平面定位难度大，定位不准确会导致早拆头偏心受力，使模板发生弯曲变形。

6 结语

承插盘扣早拆模架在科学城项目上的投入使用，缩短了项目施工工期，提高了工程实体质量，节约了周转性材料成本的投入。在设计上同时结合镀锌钢管的材质，使得架体整体干净、整洁、美观，很好地宣传了企业形象，带来了一定的社会影响力。

相较于传统盘扣支撑模架体系，早拆架体有着周转速度快的优点，但也有操作难度较大的缺陷，同时还有着模数的限制，对操作人员的识图能力、工艺水平及综合素质要求较高，还需要对其进行进一步的优化改良。总体来说，承插型盘扣早拆体系仍有不足，但其未来发展大有可为。