海安广电中心高架支模的施工技术

刘志群，姜 晔，蒋凤昌，刘 俭

（1.江苏溱潼建设集团有限公司；2.泰州职业技术学院，江苏 泰州 225300）

1 工程概况

海安广电中心为三层现浇钢筋混凝土框架结构，一层层高为5.05m，二层为7m高，三层为9m高，梁最大跨度30.30m。高支模范围为挑空部分的模板支撑体系，1-7～1-1/10/1-N～1-U，即30.3m×23.40m，高度为21.05m。挑空部分的梁是最大截面尺寸为550×1400mm的劲性钢筋混凝土梁，其余梁截面有300×900mm、350×800mm等，板厚为120mm。由于模板支撑架搭设在-0.05m的地下室顶板上，所以本工程架子支撑的最大标高可达到21m，属于高支模设施，应作精细设计并论证。

2 高支模方案的设计

2.1 设计要点分析

（1）高支模结构设计的方案选型，遵循 “传力路径简捷、受力系统明确、构造可靠、方便安装与拆卸、利于检查与维护”的原则。

（2）混凝土结构的模板和支架的搭设，必须建立结构计算模型，进行受力分析与构造设计，确保高支模结构受力可靠、施工全过程安全，同时考虑降低工程造价，达到良好的性价比。

（3）高支模的结构设计，应充分考虑施工全过程所出现的各类施工荷载、环境影响因素，确保高支模在现场实际条件下，安装钢筋、支设模板和浇筑混凝土等工序使用期限内，达到耐久性和安全性的要求。

（4）综合考虑工程造价因素，合理选择高支模的材料，遵循 “常用、通用、适用”原则，利于材料多次重复使用，便于互换维修与保养。

2.2 大梁的支撑设计

本工程依据梁的截面尺寸，划分为三类大梁，分别进行模板和支架的结构设计。设计过程中，充分考虑施工安全、工程质量、工程造价和工程进度等影响因素，具体方案设计如下：

图1至图3所示，三种类型的大梁截面尺寸分别为：550×1400mm、300×900mm和300×700mm。本工程支撑架子采用直径为D=48mm、壁厚为3mm的钢管，并且采用相配套的钢管扣件 （材质为铸铁）进行搭设。模板的面层是厚度为1.8cm的木工板材，大梁的底部是截面为方形的楞子（截面宽50mm、截面高100mm），沿着纵向布置，共计3根；支撑架子沿着横向的间距是1200mm，步距是1500mm，跨度方向的距离是400mm，梁下采用1根承重立杆，承重架采用双扣件类型，主楞与立杆连接采用双扣件，中间的立杆与主楞子连接设置了可调节装置；大梁的侧板设置了5根次楞子，截面为方形，截面宽亦为50mm、截面高100mm，大梁的侧面设置两根直径为48mm的钢管作为主楞子，采用600mm的间距，水平布置间距为60cm，对应于不同规格的大梁，分别采用直径为14mm或12mm的对拉工具螺栓，如图所示，竖向依次布置3组、2组和1组，形成大梁的模板侧向成型结构。

图1 大规格梁高支模节点示意图

图2 中规格梁高支模节点示意图

图3 小规格梁高支模节点示意图

2.3 板的支撑设计

支撑架子同样采用直径为D=48mm、壁厚为3mm的钢管，并且采用相配套的钢管扣件 （材质为铸铁）进行搭设。模板的面层是厚度为1.8cm的木工板材，大梁的底部是截面为方形的次楞子（截面宽50mm、截面高100mm），楞子的布置与大梁轴向平行，间距设置为30cm；主楞子是由直径为48mm、壁厚为3mm的钢管所构成的，立杆的横向与纵向间距皆为80cm，步距设置为150cm，并且模板支撑体系的标高达到21m，立杆和主楞子的连接方式为铸铁双扣件、同时设置了可调节的装置。

3 模板的定位安装施工

为了减少混凝土施工后的修补工作，同时确保混凝土的建筑效果，因此本工程的模板设计作为一项重点任务，按照清水混凝土施工的相关要求进行工艺设计，不仅要确保支撑体系的强度要求、变形要求、稳定性要求等力学性能，同时还要确保完成面的平整与光洁、墙梁板柱节点的阴角与阳角棱角分明、整齐划一。

3.1 一般性控制项目的要求

一般性项目控制的总体要求是：确保支撑系统的整体稳定，牢固可靠，防止支架整体倒塌事故发生，模板的拼缝接头必须保证严密，并且保证对拉螺栓连接可靠，杜绝混凝土的漏浆甚至涨模现象发生，消除混凝土蜂窝、麻面甚至狗洞等质量通病的存在。

模板工程的施工顺序控制应为：验收钢筋隐蔽工程 （竖向结构钢筋等部位）→处理施工缝（防止混凝土冷缝）→模板安装的相关准备工作→检查大梁的支撑架子稳定性→检查板的模板支撑架子稳定性→测量确定轴线与标高的控制线→安装大梁底模板→安装板的底模板→校正钢筋绑扎→验收梁板钢筋隐蔽工程→支撑安装大梁的侧模→安装板的周边模板→设置建筑垃圾清理用的方形孔洞→布置水暖电等管线→浇筑混凝土。

3.2 模板工程的测量定位

基于混凝土主体结构的定位控制网，进行测量与定位操作。在新浇混凝土梁板上操作测量放线工作 （投测轴线）的前提是，混凝土梁板上部的新浇混凝土必须具有足够的强度，通常要大于1.2N/mm2。测量定位的主要顺序为：建筑物主轴线的控制线引测→确定控制线为测量起点→分别引测次轴线→测量定位细部的梁板截面位置尺寸线→测量定位模板50cm控制线→测量安装模板→测量校正模板。

3.3 模板工程设置起拱

由于混凝土结构的自重影响，以及结构存在弹性变形，混凝土结构的模板支撑体系拆除时，会出现梁板构件下弯变形的现象，从而影响室内设备安装、室内装修、建筑净高等使用功能。因此，在模板支设时，应按照施工规范，对混凝土结构的模板进行预起拱处理：

（1）梁模板的起拱。通过测量放线控制好梁低标高，然后进行大梁的底模板安装，依据不同的跨度分别进行起拱，通常梁跨度大于4m时，可以选择起拱程度为2‰，当大梁的跨度大于8m时，可以选择起拱程度为3‰。大梁的侧模板可采用对拉螺栓加固，谨防涨模，形成鱼腹形质量通病。

（2）楼板模板的起拱。参照大梁的测量定位，对楼板底标高进行定位，并且遵循 “由四周向中央、分块铺设、逐步起拱”的原则。先采用阴角模板将模板与梁、墙、柱侧面进行连接，然后考虑起拱：通常楼板跨度大于4m时，可以选择起拱程度为2‰，当楼板的跨度大于8m时，可以选择起拱程度为3‰。楼板的中部进行起拱，四周不作起拱处理。

4 稳定性的设计与施工

本工程高支模的稳定性设计，应该遵守 《建筑施工模板安全技术规范》[1]和 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》[2]的条文要求。同时还应该考虑下述要点：

4.1 高支模的构造设计

（1）支撑架的立杆之间应该设置双向水平杆，并且是沿着杆件的全高范围设置，确保结构体系的刚度，防止变形过大，避免质量与安全隐患。

（2）为确保支撑架的整体稳定，在立杆根部离地20cm的水平范围内，一定要沿纵向和横向设置扫地杆。

（3）为加强支撑架的整体性，在立杆的顶层也必须沿纵向和横向设置环通的双向水平杆。

（4）当立柱杆件的底部不在同一标高时，应考虑加强措施，将高处的扫地杆向低跨延伸两跨或以上，立柱与边坡上边缘的距离应该不能小于50cm。

（5）高支模的架体周围应该及时与先浇筑的混凝土墙和柱进行抱箍连接，呈矩阵式布置连墙件，连墙件的水平方向间距不得大于6m，竖直方向的间距与支架的步距相同。

（6）高支模架体的立杆若要接长，应该注意不得采用搭接方式连接，而应采用对接方式连接。

4.2 剪刀撑的设计

（1）为了防止高支模架体发生整体侧向倒塌，即由于横杆与立杆连接节点松动而使架体脱变为几何可变体系，支架的外立面沿着四周连续设置剪刀撑。

（2）在高支模架体的东西两个方向立面上，沿中轴线的梁两侧立杆顺着纵向设连续垂直剪刀撑，在南北两个方向立面上，沿中轴线的梁的两侧立杆设置纵向的垂直方向剪刀撑。所有设置的剪刀撑采用可360度旋转的扣件进行安装，方便其与横杆或立柱进行相交连接，并且与地面贴紧。剪刀撑、横杆和立柱在扣件的连接下，形成诸多的三角形，构成稳定体系。

（3）在本支撑体系的顶部和根部各设水平剪刀撑一道，中部均匀布置两道水平剪刀支撑。

（4）550×1400mm及300×900mm大梁下支撑架体应该沿着大梁的跨度方向增设1道垂直剪刀撑，使得纵向剪刀撑与垂直剪刀撑协同受力，形成稳定的空间结构体系。

（5）当剪刀撑需要接长时，应该实施搭接方式进行连接，搭接的长度应达到1m及以上，搭接连接的扣件通常安装两只。

4.3 高支模的施工使用

（1）基于混凝土凝固前的施荷特点，考虑高支模在浇筑混凝土过程中承受施工机械、人员和材料的荷载情况，设计浇筑混凝土的顺序，确保高支模受力均匀，不能出现超载的最不利情况，优先采用对称浇筑的施工方案：即采用由四周向中央合拢或由中央向四周分散的顺序。从而有效避免不对称受力的超载情况。

（2）在高支模上进行钢筋工程和混凝土工程施工时，应注意材料的堆放管理工作，防止由于材料的集中堆放引发实际的施工荷载远远超过高支模的结构设计荷载这一情况。

（3）在混凝土浇筑的全过程，应该安排专门检查人员，对高支模的支架使用情况进行巡视，如若发现高支模产生节点连接松动、立杆下沉明显和杆件变形或移位等情况，应及时指令暂停使用架体、并召集技术管理团队研究分析，采取解决措施和实施方案。

（4）对于高支模的使用，应充分利用建筑物的构件增强架体的受力性能。施工时应考虑先浇筑混凝土柱，然后浇筑混凝土梁板。由于混凝土柱的强度增长，使得混凝土梁板的浇筑过程中，架体的稳定性增加很多。混凝土梁板的施工，应考虑 “先浇梁后浇板”，对于截面高度较大的混凝土梁，应该采用分层浇捣的方法，每层混凝土的浇捣厚度应控制在40cm以下。

4.4 高支模稳定计算的主要公式

高支模的立柱稳定计算规定，考虑轴心受力和有水平作用时可以分别采用以下公式:

5 拆模施工的注意事项

（1）高支模的拆除应进行严格管理。对照混凝土结构施工规范相关要求，通过检测现场同条件养护的混凝土试块强度，仅当实际强度达到规范所规定的设计强度相应百分率时，方可由技术管理部门填写拆模通知书，并由项目技术负责人签发，最后由施工队实施拆模工作。

（2）对于混凝土结构的侧模，若要拆除，必须要求测量拆模试块强度，仅当混凝土强度要达到1.2Mpa后方可拆除侧向模板。从而确保混凝土构件的表面及棱角不易受损。

（3）高支模部位的大梁和楼板底模拆除，应检测同条件试块强度，达到设计要求强度的100%时，才可以进行拆除。

（4）高支模的模板与支架拆除工作，混凝土模板拆除的顺序和模板安装的顺序正好相反，遵循 “先支的后拆，后支的先拆”这一施工原则。

6 结语

本工程高架支模施工方案经专家评审委员会论证，安全可靠。主体结构的楼面混凝土在2012年年底施工完成，由于精心设计和精准施工，高支模的强度、刚度和稳定性均满足施工要求，高支模在施工全过程中未发生立杆明显下沉和杆件变形或移位等异常情况，从而确保了工程施工的安全性，以及混凝土结构的产品质量。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 162-2008建筑施工模板安全技术规范[S].2008.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].2011