超高、超跨顶板模架在实际施工中的应用

李志慧（北京城建七建设工程有限公司，北京 100029）

改革开放以后，我国的经济快速发展，同时促进了我国的城市建设，使我国的城市建设速度加快。现在我国的建筑行业呈现出高速发展的态势，建筑规模宏大，高大工程不断增多，超高模板支撑体系已经成为施工实践过程所必须面对的一个重要问题。近期高支模施工事故频频发生并呈明显上升趋势，高支模施工一旦发生坍塌事故，必将造成大量的人员伤亡和重大的经济损失，高支模施工已成为监管部门和各施工单位的重点监管对象。由于高支模施工存在一定的难度，因此，对于高支模施工技术应用的研究具有十分重要的意义。

1 工程概况

1.1 工程简介

中国劳动关系学院综合教学楼为新建项目，位于中国劳动关系学院校园内，建筑面积25411m2，其中地上19076m2，地下6335m2，建筑高度约为45.3m，地上10层，地下3层，结构形式为现浇混凝土框剪结构，是一座集会堂、图书馆、实验室、教室、风雨操场、办公室、会议室等功能为一体的现代化综合教学楼。

1.2 工程难度

本工程风雨操场模板支模高度达到10.5m，跨度为18.9m，施工主要难点是：用于模板支撑的高大架体整体稳定性要求高；架体高，跨度大，施工难度大；架体搭设高空作业量大，安全防护量大，应精心组织施工，严格过程控制和检查，模架分层验收，确保架体安全。

2 高支模架设计方案

超高顶板模板采用多层板，厚度不得小于15mm，模架系统的次龙骨使用50×100方木，间距≤250mm，模架系统的主龙骨采用100×100方木，间距不大于900mm。支撑体系采用扣件式钢管满堂架支撑，模板支架立杆纵、横间距不大于900mm，横杆步距为1500mm。立杆上设可调顶撑进行高度调节，立杆下垫50mm厚、长300mm垫块。东西向设置4道竖向剪刀撑，南北向设置6道剪刀撑（剪刀撑之间的距离均不得超过8m），剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，夹角在45°～60°之间。在模架顶部设置连续水平剪刀撑，扫地杆设置层搭设第一道水平剪刀撑，底部和顶部两道水平剪刀撑中间设置中间水平剪刀撑。

3 模架安装及拆除

3.1 模架安装

高支模体系具有一套完整的安装顺序，其支撑体系的搭设必须统一交底后作业搭设，并严格按下述搭设程序进行。

顶板模板安装工艺流程：弹线定位→铺设垫板→立角部立杆→检查四面交圈，校正垂直、水平→安装第一步纵向水平杆、横向水平杆→根据立杆间距逐根安装立杆→逐个安装横向及纵向扫地杆→调整立杆垂直度→搭设第二步水平杆→安装连墙件→安装第三、四步纵向水平杆、横向水平杆→立立杆→加设剪力撑（剪刀撑随搭升的架体一起设置）→安装梁、板主龙骨→安装梁、板次龙骨→检查梁、板次龙骨标高、平整度→铺多层板、固定多层板→检查验收。

3.2 高支模架搭设构造要求

钢管立杆底部设置方木，顶部安装可调U托，可调U托与主龙骨梁两侧间如有间隙，采用木楔楔紧，其U托顶部伸出钢管顶部必须小于200mm，U托插入立杆内的长度必须大于150mm，U托外径与立杆内径的间隙必须小于3mm，安装时要保证立杆及U托在立杆中心的位置。

在立杆底距地面200mm位置，沿模架纵横方向设置扫地杆，扫地杆采用直角扣件与立杆进行连接。顶部水平杆距离支撑点间距不得大于500mm，因本工程墙柱混凝土浇筑完成后搭设模架系统，所有水平杆的端部均要求与四周已完成的墙体之间顶紧顶牢。

根据工程实际搭设高度，采用三道水平剪刀撑，第一道布置在水平扫地杆位置，第二道布置在顶层水平杆，底上两层水平剪刀撑中间位置设置中间剪刀撑，由于剪刀撑可防止架体失稳，剪刀撑与各杆件之间必须拧紧。

立柱与扫地杆、水平拉杆、剪刀撑采用扣件与立柱连接。扫地杆、水平拉杆采用对接扣件进行接长，剪刀撑采用搭接连接，搭接长度≥1m，使用不少于3个旋转扣件进行固定，两端部位的扣件距离杆端部不小于100mm，3个扣件之间均匀布置。

立柱必须采用对接扣件进行接长，相邻两根立杆之间的对接接头不得在同步内，沿竖向错开的距离必须大于500mm，距主节点不宜大于步距的1/3。

梁底模板支撑横向水平杆伸入两侧模架内各不少于两步立杆，与立杆采用十字扣件连接。

3.3 模架拆除要求

高支模架体系在混凝土浇筑完成，且混凝土强度达到拆模要求后方可进行模架的拆除作业，拆除后根据工程需要对模架材料进行循环利用。因此，模架拆除前由工长提出拆模申请，试验员将同条件试块送检，对混凝土同条件试块进行抗压试验，强度达到规范要求后方可进行拆除。

3.3.1 高支模拆除时间的要求

高支模体系的拆除必须要求同条件养护混凝土试块强度达到100%，并且经过技术负责人同意后方可拆除，由于本工程高支模涉及预应力结构梁，为保证工程质量及安全，本工程需预应力梁施工完成后方可拆除模架。

3.3.2 模架拆除顺序的要求

模架拆除前由工长提交拆模申请，顶板梁的混凝土同条件养护试块抗压强度达到要求后，经技术负责人同意后方可拆除模架，拆除前检查模架扣件的连接情况，检查模架体系立杆、水平杆、剪刀撑及连墙件的布置是否符合规范及方案的要求，模架在拆除前要清理架体上的杂物等，设置警戒区和警戒标志，警戒区必须包括所有作业面，并安排安全员进行监督作业。施工人员要按照先支后拆、后支先拆的顺序，依次对模架进行拆除。跨度≥4m的梁底模架，必须从跨中向两侧进行拆除，严禁上下同时拆除模架作业。墙件必须随模架逐层拆除，施工人员要注意轻拆轻放，将拆除的钢管、扣件、方木及多层板进行分类存放，及时将拆除的材料运出，严禁对拆下的配件随意丢弃。架体拆除作业应设专人指挥，多人同时操作时，应明确分工，统一行动，且应具有足够的操作面。模架拆除要采用一次性的拆除方式，施工人员要使用合格的防护用品。

4 施工质量保证措施

4.1 支撑架体材料质量控制措施

（1）现场钢管质量问题主要有：①部分钢管锈蚀严重，有效壁厚变小；②部分钢管弯曲和变形，有效承载力大幅降低。

（2）扣件、顶托的质量问题主要有：①部分扣件、顶托材质不符合要求，造成承载力降低而易发生脆性破坏；②扣件及顶托因锈蚀严重，导致紧固度及承载力下降。

上述质量问题是造成架体失稳后崩塌的关键因素，为保证架体安全，在搭设前必须严格按照国家规范和行业标准要求对所使用的材料进行复试检验和筛选，复试不合格的产品或与规范标准要求不一致的进行退场，并留存退场记录。模架搭设材料质量检查应符合表1。

表1 高支模架材料检查表

4.2 模架安装质量验收标准

高支模架安装质检员要逐个检查上下各个杆件之间连接的扣件，严禁使用旋转扣件代替十字扣件，或用十字扣件代替旋转扣件，两层水平杆之间的间距严禁超过要求，顶层水平杆距离模板支撑点不得超过500mm。模架验收主要控制参数见表2。

表2 模架验收主要控制参数表

4.3 安全监测

顶板、梁混凝土浇筑期间每次监测时间间隔不超过30min，梁板混凝土浇筑完后24h混凝土强度超过1.2MPa且监测数值无变化时停止监测；当监测数值高于原值时，必须接着进行监测，直至检测值不发生变化后方可停止检测；混凝土浇筑结束前加快监测频率。

混凝土浇筑过程中，安排测量人员对模板支架体系进行变形监测。监测数据及时上报项目技术部总工，一旦监测值超过预警值，立即通知正在作业的所有人员撤离。

（1）模板支架变形达到变形监测限值，且有继续增长的趋势，变形监测限值见表3。

表3 模板支架变形限值

（2）模架系统的荷载发生突变时。

（3）模架系统发出异样的响动。

（4）模架系统设定的标高发生异常变化时。

4.4 安全防护

特种作业人员和专职安全生产管理人员的配置要求：配备1名安全员，且所有人员持证上岗，进场后定期体检并进行安全培训，经体检身体正常且经安全考核合格后方可上岗，上岗前必须持有相应的执业证书。

模架施工时必须按照要求正确佩戴安全帽、安全带，安全帽必须采用合格的安全帽，安全带采用双大钩安全带，所有安全用品必须采购合格名录的产品，严禁使用不合格的安全产品。

按照现场平面布置图，对不同的进场材料等物资进行分类储存，并挂牌标明标识，标明物资受检状态是否合格等信息，采用定型围挡将不同材料进行分类存放，进场物资做好台账。

对模架进行监测时，严禁进入架体内部，模板作业之前，由项目技术人员进行技术交底及安全技术交底。

模架钢管、扣件、方木、多层板等材料由信号工指挥，信号工和作业人员退至安全区域后，塔吊司机方可进行起吊作业。

模架安装完成后，由项目经理组织安全、技术、工程等部门验收合格，经监理部门验收同意后方可投入使用。

5 结语

高大模板支撑体系的搭建和拆除是一件技术性和专业性较强的工作，针对工程中施工的重点和难点，分析透彻，重点攻关，通过对现场实际监督交底，顺利并圆满完成了施工任务，也给以后的类似工程施工留下了施工经验。通过本工程高支模的施工发现，设计模架体系的技术人员要严格按照规范要求进行模板架体的设计并经过计算通过后方可组织施工，施工过程中应严格按照规范、方案及专项交底进行施工，从技术层面解决模架搭设的安全问题。