传统模板工程施工工艺下早拆体系设计与应用

张海亮 满学武 年 凡

1. 中铁一局集团建筑安装工程有限公司 陕西 西安 710054；2. 西安国际港务区管理委员会 陕西 西安 710026

随着精细化管理的深入，节能减排及绿色施工意识的增强，在保障工程安全质量的前提下，减少辅助材料用量或加快其周转率，降低施工成本，成为施工企业的永恒追求之一。现浇混凝土工程中的模板作为辅助材料，施工费用占总成本的30%左右，为解决拆模时间限制与施工进度矛盾，施工单位往往采取掺入外加剂，增强混凝土早期强度或增加模板一次投入量的方式，但上述方式会增加施工成本[1]。铝合金模板体系与先进的早拆模板体系结合，减少了跨度计算，使模板拆除时混凝土强度降低到设计强度的50%[2]，理论计算分析结果也证实模板早拆技术的可行性[3-4]。但铝模一次性投入成本大，在非标准层多的建筑中无优势，气密性好导致气泡不易被排出，维护保养不及时会导致拼缝难控制等缺点，不适用于非标准层较多的写字楼[5]。散拼模板早拆体系，大多使用早拆柱头实现模板早拆[1,6-9]，但散拼模板尺寸一般为915 mm×1 830 mm和1 220 mm×2 440 mm，立杆间距900 mm居多，只拆模板不拆立杆，工效偏低。悬挑结构可通过拆除梁侧模和楼板模板方式实现早拆[10-11]。

1 工程概况

西安中铁丝路总部工程位于西安国际港务区，西邻港务西路，北邻柳新路。占地面积约2万 m2，总建筑面积约14万 m2，包含2栋高层（2#A楼高99.78 m；2#B楼高91.18 m）、1栋超高层（1#楼高143.18 m，地下2层，地上34层）。工程主要使用性质为商业服务及配套。1#楼梁跨度多数梁跨度在8.00 m以上，最大跨度达到13.65 m，板跨度在3.70 m范围内。根据总进度计划安排，主体结构施工速度为6 d/层，由此可见，制定一个安全可靠、经济的模板支撑方案显得尤为重要。

2 工程施工特点及难点

1）本工程距西安奥体中心体育馆非常近，是本公司响应国家“一带一路”高质量发展的战略布局之一，开工之初即受社会各界的高度关注，因此对施工质量、工期等要求很高。

2）本工程非标准层相对较少，铝模等金属模板受到限制。采用传统木模板施工工艺，考虑安全、质量和工期要求，需配置4～5层模板及支撑体系才能满足，模板周转次数不超过9次。而使用市场上成熟的早拆头体系，由于立杆间距小于模板尺寸，势必降低功效。传统木模板和早拆头体系2种方法都会增加项目成本。

3 设计原理与关键技术

3.1 设计原理

为满足现行国家标准GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中的规定，本文论述的早拆模板施工的基本原理是：在施工阶段利用易于辨识的独立支撑体系，把梁板结构跨度控制在2.0～8.0 m，在不改变混凝土配合比和其他条件的情况下，在混凝土强度达到设计强度的75%时实现大面积提早拆模，从而提升模板周转率。

3.2 关键技术

1）利用现有模板支撑体系材料，通过对跨度大于8 m的梁及悬挑梁加设临时支撑的方式，将梁的实际跨度减小到8 m以下，实现模板早拆。项目临时支撑间距降到4 m以下时，混凝土强度达到设计强度的75%时，即已满足承载力等力学要求。同时为使受力更合理，临时支撑垂直位置应每层基本相同。

2）临时支撑体系不影响除与梁接触处模板以外的模板、龙骨（方木）及支撑体系的拆除。即混凝土强度达到设计强度的75%时，除临时支撑外的其他周转材料全部第1次拆除；临时支撑体系待混凝土强度达到设计强度的100%时第2次拆除。

3）为防止工人误拆临时支撑体系，临时支撑体系的颜色应与其他支撑体系颜色不同。

4 方案设计要点及施工工艺

4.1 临时支撑体系设计要点

临时支撑体系包括：模板面板、主次龙骨及支撑。模板与模板工程设计方案中的模板材料一致，本项目采用胶合木模板，厚度15 mm，宽度为梁宽＋2×模板厚度（梁侧模要在梁底模之上，便于梁侧模拆除），长度为次龙骨长度＋2×50 mm（方便与两侧延伸过来的龙骨搭接）。次龙骨间距及材质与该梁底次龙骨一致，本项目采用方木，长度为2×主龙骨水平投影宽度＋2×200 mm（次龙骨按200 mm悬挑端计算受力）。主龙骨采用双方钢管（或双圆钢管）置于次龙骨正中间（方钢管尺寸为50 mm×50 mm×2 mm）。主龙骨通过顶撑将力传递给立杆，立杆根数由计算确定。由于采用承插式脚手架，该临时支撑两侧各450 mm处分别设置1根满堂脚手架立杆，既满足水平连接杆的模数要求，又满足次龙骨悬挑端长度在200 mm的要求。临时支撑立杆通过钢管、扣件与满堂脚手架支撑进行连接。临时支撑的颜色与满堂脚手架的颜色不同，防止工人误拆，如图1所示。另外，应尽量让立杆在每层的位置保持一致。第1次模板拆除后，为让受力更加合理，避免失稳，同梁临时支撑增设纵向水平杆和剪刀撑（或抛撑）。

图1 临时支撑体系结构

4.2 基本工艺流程

施工前准备→临时支撑刷漆→制作临时支撑接触头（含面板与次龙骨）→与满堂脚手架同步施工临时支撑立杆及安装顶撑→安放主龙骨→安放临时支撑接触头，并与两侧次龙骨连接→按照梁起拱要求调整预拱度→完成模板工程安装→验收合格→浇筑混凝土→混凝土养护→混凝土强度达到设计强度的75%后，拆除临时支撑以外的所有模板及支撑体系→同梁搭设纵向水平杆与剪刀撑（或抛撑）→混凝土强度达到设计要求后，拆除临时支撑

4.3 操作要点

1）临时支撑立杆的颜色一定要与其他立杆颜色不同，搭设过程中应进行检查与验收，严禁支撑全部拆除后再进行临时支撑回顶。

2）第1次拆模时混凝土的实际强度必须经过同条件试块试验数据与现场回弹数据的双重验证，满足要求后方可拆模。

3）承插式脚手架水平杆件是定型尺寸，因此立杆的间距和位置基本确定，临时支撑的立杆位于梁底某立杆的中间，因此上下层位置基本一致。且临时支撑的立杆应位于梁两侧水平杆的内侧。

5 效益分析

5.1 社会效益

利用临时支撑改变大跨度梁实际跨度，实现除临时支撑点以外模板体系的早拆，加快了材料的周转速率，降低了材料消耗，打破了传统增加配模数量和提高混凝土强度等级的局限，行业示范作用巨大。

5.2 经济效益

通过该模板早拆体系的应用，实现混凝土浇筑完12～13 d拆除模板的目标，加快了施工进度。在西安中铁丝路总部项目的应用中，节省了1层模板投入量，节省模板材料费约148 240元。节省材料的同时减少了对木材的使用，从而间接保护了环境，符合国家节能减排、绿色施工的要求。

6 结语

本工程成功应用承插式钢管支撑体系＋胶合木模板施工工艺下的早拆体系，实现8 m以上跨度梁及悬挑梁板模板工程的模板早拆，为同类工程施工提供了可借鉴的经验。经工程实践检验，该技术安全可靠，保证工程质量的同时，节约材料消耗，降低成本，综合效益显著，有很好的推广意义。