高支架模板设计施工体系研究

侯起泰

北京住总第三开发建设有限公司 北京 101300

1 绪论

随着我国建筑行业的快速发展，高大模板支撑技术也得到了突飞猛进的发展，高大模板支撑工程的施工技术逐渐的形成了一个系统的体系，在进行高大模板支撑的施工现场必须要严格按照审定后的施工方案进行。并且及时做好在技术和安全等方面的准备应急预案。本文通过郑州熙地港工程的高支撑模架工程实践，以模架设计、安装及验收作为关注点，进行了分析研究，给后续同类工程积累的经验[1]。

2 工程概况

郑州熙地港工程是一个集休闲、娱乐、餐饮、购物为一体的大型、高档综合性商业购物中心。该工程位于河南省郑州市郑东新区，西侧为众意西路，北侧为农业东路，南侧为地坤街，东侧为地德街。工程平面呈正方形，东西长约202m，南北宽约198m。地下三层，地上四层（局部五层）。由于本工程单层面积较大，设计图纸将本工程划分为：一区、二区、三区、四区4个区域。

表1 出入口处顶板高大模板构件情况（论证区域）

图1 论证区域设计平面图（例如：1区出入口）

图2 论证区域剖面图

3 模板设计

3.1 使用材料

承重杆件全部采用碗口架，其他位置使用48管。

与砼接触面板材为18㎜木质多层板。

顶板：次龙骨为50×10木方子；主龙骨为10×10木方子。

框架梁：断面≥0.8㎡的框架梁次龙骨为10×10木方子，主龙骨为10×10木方子。

梁侧帮：次龙骨采用50×100mm木方沿梁纵向布置，主龙骨为双支Φ48钢管垂直梁方向布置；采用M16的对拉螺栓进行紧固，框架梁侧帮采用48管45°～60°斜撑。

3.2 模架设计

根据模架使用材料、施工进度部位、规程规范要求、施工图结构特征、施工季节和现场实际情况寻找模架施工的有利条件，分析模架不稳定因素，从而最大限度的利用有利条件，逐项将模架不稳定因素消化在模架设计之中，达到安全施工的目的[2]。

不稳定因素导致模架整体垮塌、推牌九、局部垮塌的原因主要有三点：1、模架基础承载力不够导致模架整体下沉垮塌；2、模架周边没有约束导致模架向一边倒塌形成推牌九；3、模架构造设计不合理是导致模架局部倒塌或整体倒塌的主要原因。

熙地港项目高支架在影响模架稳定的三要素中排除了前两条，我们的模架基础是设在200mm厚度楼板上，另改部位楼板下支撑未拆除，经计算符合设计要求；模架四周设有框架柱和楼板从而解决了模架周边约束问题。排除这两条后剩下的就是模架构造问题，这些都可以在模架设计中加以解决。

通过以上分析，排除了2条最大的因素后就仅剩下模架的设计因素了，如何根据有利条件消除不稳定因素，逐项化解模架不稳定原因是模架设计的关键。

(1) 抱柱和顶杆：模架立杆最好的受力状态是立杆四面都有拉杆对立杆形成四面约束，模架临边可利用模架周边的框架柱和楼板在模架四周设置抱柱拉结杆件；在框架柱和楼板边梁设置水平方向的顶杆可以达到模架四面约束的目的，是加强模架的整体稳定，保证模架在搭设和砼施工作业中避免出现向一边倒塌的重要措施。

图3 高支架抱柱

图4 高支架支顶边梁

(2)A值和丝杆：模架立杆顶部自由端和丝杆外露尺寸超偏会使模架立杆因悬臂过长，立杆四周约束缺失产生螺旋变形，模架会在最大荷载作用下整体垮塌。考虑这一因素，模架在设计时必须按照不同板底高度给定立杆型号（高度）组合，在施工撂底时就要告诫班组工人“1.2、1.8立杆交叉换，0.9立杆夹中间”的立杆正确使用方法。从而约定了立杆A值和丝杆外露尺寸，控制模架不产生变形。

图5 高支架梁底立杆A值

图6 高支架梁底油托外漏丝扣图

(3)主次梁交叉：中间没有支座，受力状态为简支梁，框架梁模架设计立杆纵横间距600×300，单杆承重829kg；框架梁最大的变形量在跨中。抛开框架梁在受力状态（死因素），活因素是模架设计，在模架设计中可以对框架梁模架立杆局部加密，改变模架在砼荷载作用下的受力状态为连续梁，减少跨中变形量。模架设计中可以在框架主梁和次梁十字交叉位置增加立杆数量，在主次梁交点下面形成近似钢柱支撑，立杆纵横间距300×300，单杆承重371 kg，从而达到缩小框架梁跨度保证模架稳定的目的。

(4)梁板拉结：由于框架梁高度为2.4m，楼板厚度为0.25m，框架梁和楼板连接处出现2.15m的高差，造成施工荷载的不均匀分布，框架梁立杆纵距与楼板立杆纵距不统一影响梁板交界处的模架局部稳定。模架设计中采用加大梁下立杆密度降低局部荷载，平衡整体荷载的方法解决垂直荷载问题；框架梁模架侧向位移采用缩小框架梁两侧与楼板连接部位楼板立杆的横向间距，局部加设48管拉杆和分层浇筑框架梁砼的方法解决框架梁侧向位移问题。

图7 梁底支撑平面大样图

图8 梁底支撑剖面大样图

(5)剪刀撑：模架设置纵横方向和水平方向的剪刀撑可以大大加强模架整体的刚度，对模架变形产生巨大的约束，是加强模架整体稳定的可靠措施。但由于剪刀撑设置在立杆一侧，剪刀撑的外侧斜杆与立杆有一定距离不易与立杆扣接，剪刀撑与模架离骨消弱了剪刀撑的作用。模架设计时考虑到这一因素，可以在不易扣接的斜杆两侧立杆上增加短向拉杆与剪刀撑扣接形成整体，保证剪刀撑在荷载作用下的正常工作状态。

(6)楼板施工缝、后浇带是砼施工流水段的边缘，由于在此位置砼分次浇筑，施工荷载的不均匀也是模架不稳定的因素之一。模架设计中在楼板施工缝先施工的位置增加一道竖向剪刀撑，后浇带两侧分别设置竖向剪刀撑用以解决不均匀荷载问题。

(7)考虑砼施工时在楼板上面安装砼布料机，为减少布料机产生的震动荷载，模架设计在布料机下方单独加设剪刀撑，适当增加立杆密度，缩小立杆间距，加大模架承载力的方法解决。

(8) 由于结构施工塔吊穿过楼板，塔身在穿楼板范围内没有立杆也不易设置水平拉杆，在模架设计中采用缩小塔身四周拉杆的间距弥补模架局部薄弱的措施。

(9) 验收和监控：在捋顺模架构思后如何完成模架的检查、验收和模架在砼施工荷载作用下的监控，是检测模架是否成功的手段。因此模架设计中必须设计预留检查通道，以便模架在搭设和验收中便于人员通行。

(10) 模架设计最后考虑确定砼的浇筑方向和方法，这是保证模架整体稳定的重要措施。

图9 梁板浇筑顺序

3.3 模架构造

3.3.1 立杆

顶 板：立杆纵横间距900×900㎜，拉杆步距1200㎜；

框架梁：立杆横向间距300㎜，纵向间距600㎜，拉杆步距600㎜。

3.3.2 梁板关系

框架梁板连接位置立杆横向间距300㎜，纵向间距900㎜，拉杆步距600㎜；顶板立杆每2跨（1.8m）与大梁立杆采用标准拉杆拉结，其余立杆采用48管与大梁纵向拉杆连接成整体。

3.3.3 剪刀撑

纵向：剪刀撑设在2.4m高大梁两侧，排距1.5m，相邻两侧大梁最大排距4.5m斜杆间距3.6m；

横向：剪刀撑排距3.6m，斜杆间距5.4m；

水平：剪刀撑竖向排距4.5m，斜杆间距4.5m。

3.3.4 模架局部加强构造

(1) 模架立杆与已完成的结构砼框架柱采用抱杆形式加强模架整体稳定，间距2.4m。

(2) 模架周边立杆与结构夹层框架梁相交部位进行水平支顶，间距1.8m。

(3) 流水段施工缝单独设立沿施工缝长度方向的竖向剪刀撑。

(4) 顶板砼布料杆下方4.5㎡范围内在原有梁板支架的立杆中间加设立杆支架，加设立杆纵横间距0.9m，拉杆间距1.2m，加强位置立杆、拉杆与原有支架错开，加密区单独加设水平剪刀撑，剪刀撑高度3.0m、6.0m、9.0m、12.0m。

(5) 模架在塔身穿楼板四周拉杆加密间距为600，模架四周单独设置竖向剪刀撑。

3.3.5 其他构造

(1) 为了增加梁底主龙骨的稳定，便于梁底模板安装，大梁托撑（主龙骨）每三跨有2跨放置在顶板立杆纵向水平48管上，即梁底主龙骨2长1短。

(2) 为便于模架安装过程的安全检查和验收，模架平面设置三纵两横上下双层安全通道，通道宽度900，高度2.5m，双层大板护头棚，两侧密目网封严。

3.3.6 模架基础

顶板支架基础为回填G20砼，框架梁基础为底板砼反梁。

3.3.7 安全监测

模架在跨中上下设置6个施工安全监测点。

4 模板安装及验收

验收流程：由项目经理组织模架整体验收，参加人员及分工流程如下

材料验收→弹线验收→立杆撂底验收→按照水平剪刀撑高度分层验收→梁底验收→梁侧模板验收→纵横剪刀撑验收→加强部位验收→顶板验收→支架整体验收。

分部验收：材料进场后由技术、质量、材料人员对进场材料进行材质、外观检查，取样进行力学检测；划分模架施工区域并对模架搭设安全稳定进行分层巡视检查，做好检查记录。对达不到要求的模架提出书面整改意见并对提出的问题进行复查[3]。

整体验收：由项目经理组织项目部、监理、外施队共同对施工分段区域验收，由项目主任工、生产经理带领生产、安全、技术、质量人员会同外施队负责人、工长、班组长分段分层检查，然后在作业区进行讲评，回来汇总后提出修改、加固书面建议；然后进行复查验收。

5 总结

通过国际大型商业综合体工程提供了宝贵的经验，今后公司在承揽相同类型工程时，技术经验更加丰富的我愿为公司建设发展贡献一份力量。实际案例显示，高支架模板支撑技术的设计和在实践工程中的应用必不可少，随着建筑科技的发展，高支架模板技术也在不断创新，安全问题也是至关重要的一项，施工和企业应严格遵守执行施工相关规范标准。