施工中模板等设施的稳定性控制

刘志宏 卢 敏

（正威科技集团有限公司 江苏泰州 225500）

施工中设施的稳定性是指结构施工中，由于某种原因使施工设施的某个局部破坏，从而引起整个施工设施破坏及正在施工的结构破坏。施工设施失稳总是发生在瞬间的突变，一般都来不及阻止及补救，造成的损失往往是巨大的，甚至是人身伤亡。下面主要针对模板、塔吊、脚手架等基本施工设施做一些探讨。

1 模板工程

模板工程是现浇钢筋混凝土结构施工中的重要组成部分，直接影响到混凝土结构的质量、安全及工期。多年来，我国建筑行业中模板都是施工单位自己制作自己使用，并没有被当作一项工程来看待，而只被当作混凝土工程中的一道工序而已。随着建筑工程现浇钢筋混凝土量的越来越大，质量要求越来越高，工期要求越来越短，而模板工程在现浇钢筋混凝土结构中却占劳动力的30%~40%、工期的50%左右、造价的20%~30%，模板工程的重要性逐渐被人们所认识，现代工程的模板也并不是几个有经验的工匠能完全解决的。特别是对那些新型模板、新型工艺，为了使项目完成得又快又好，对模板工程必须有一个经过科学计算比较的可行施工方案，其中模板稳定性至关重要。据笔者所观察，施工过程中的失稳倒塌现象中，由于模板支撑系统受力失稳破坏而造成结构失稳破坏的占很大比例。

近年来，国外系统模板（systemformwork）制造已成为建筑业的一个分支，有较成熟的体系及应用。这种模板装、拆、使用方便安全，有一定的模数，可以灵活调整，有一套成熟的技术数据，使用者只要按使用说明、技术数据进行使用即可，对于初次使用，厂家可以到现场指导。国外一些较大公共工程如地铁项目以及一般工程中的柱、墙、电梯井、楼梯井、平板都大量采用系统模板，国内推广力度有待加强。

随着新型材料的产生，如果按材料类型分有若干种模板，这里主要介绍按施工工艺分的几种常用模板在施工中应注意的稳定措施。

（1）散装散拆模板，是各模板中最常见的传统方式，费人工多，机械化程度低，材料消耗大。由于散装整体性差，而支撑通常采用门式刚架、碗扣式钢架、钢管扣件式脚手架等，特别是钢管扣件架搭设的随意性较大，造成支撑系统整体稳定性差。模板支撑系统失稳倒塌而造成楼面混凝土浇筑过程中坍落的重大事故屡见不鲜，如某公司承建的政府办公楼，门厅高支模部位由于剪刀撑不全，水平杆缺失，造成排架整体失稳，浇筑中的楼面坍落，造成人员死亡，多名工人受伤。这些血的教训说明了模板及支撑系统的稳定性在现浇混凝土结构施工中至关重要，失稳破坏都是瞬间的，往往造成生命财产的重大损失。因此，项目工程师在混凝土浇筑之前对模板及其支撑系统的检查、确认是关键，可以提高施工中稳定性，杜绝这种恶性事故发生，特别是浇筑汽车坡道、楼梯等斜面结构时，由于底面倾斜，对支撑系统产生水平推力，更易导致支撑系统失稳。

（2）整装整拆大模板，在一些机械配备较好的工地，为了提高工效，缩短工期，将模板拼装组合，然后整体吊装，整体拆除，特别是对剪力墙等竖向构件，要周转多次，这种方法特别有效。对于楼板也可以拼成台模、飞模，对于隧道可以拼成隧道模，这种模板整装整拆充分利用了塔吊等起重设备，大大加快施工节奏。值得注意的是要加强模板吊装过程中的稳定性，桁架或构件之间的剪力撑等连接件要齐全，不能随便卸去，可调式脚盘不可以超过规定调整高度（一般2/3脚盘高度），插销一定要装上，并定期检查插销截面是否有咬伤削弱。

（3）滑模，特别适用于高耸建筑物、构筑物。滑模施工中的主要承重构件是千斤顶的支承杆，滑升时利用穿心式滑模千斤顶顶着整个模板及操作平台沿着支承杆由下而上同步滑升，其荷载全部由支承杆承担，所以支承杆稳定是滑模施工质量及安全的基本保证。其支承杆通常用¢25钢及¢48*3.5钢管，都是细长比较大的杆件，属于一定承载下易失稳类。滑模失稳通常有两类，一是支承杆上部失稳，这种较常见也易采取补救措施。一般是由于杆件受荷过大或杆件正好穿过门窗洞口，脱空高度过大而造成失稳。值得注意的是，一旦发现个别支承杆弯曲，应及时采取补救措施，否则由于不平衡，易引起其它杆件中附加应力增加，出现相继弯曲失稳而造成平台倒塌。及时找出失稳原因加以根治，像平台堆料过分集中、超过允许荷载、滑升速度过快等。另一种支承杆下部失稳，指模板以下的支承杆失稳弯曲，导致外裹混凝土开裂脱落而失稳。主要原因是出模后混凝土强度太低，不足以嵌固支承杆，不能保证支承杆正常工作，规范规定的出模强度是保证出模后混凝土不坍落、不拉裂，又能保证上段支承杆正常工作，但并不能保证下段支承杆，因此为避免失稳主要措施就是控制滑升速度，确保混凝土强度足以嵌固下部支承杆，可采取早强及提高强度等级措施[1]。

（4）提模，整块模板连同操作平台架子一起用吊车提升，与自动滑模相比减少了爬升架子及设备，费用降低，但要利用塔吊。主要用于多高层建筑外墙模板、电梯井模板、楼梯井模板等。电梯井外模下设挂架，挂于下一层墙体中预留的对穿螺栓上，内模包括井壁模板及操作平台，可一次性整体提升，也可分段提升，平台有四只脚伸进井壁预留洞。这种模板大大节约模板组装拆卸时间，降低工人的劳动强度，为工人操作提供安全操作平台，开合模速度快，减少模板堆放空间，充分利用塔吊。但要注意的是，提升外模时要等混凝土达到一定的强度，因为外挂架是靠对拉螺栓锚固在混凝土中；外模提升时，操作平台上的堆积材料等应清去，防止造成模板系统不平衡，吊升过程中翻转等；施工中平台堆料不能太多，做到均匀分布，以免集中荷载过大而造成翻覆。

一个优秀的施工组织者及工程师应根据工程特点、实际情况，多方面比较，选择合适的施工模板，并进行强度及稳定性验算（GB50666—2011强制性条文），在施工过程中加强稳定措施，确保质量及稳定安全[2]。

2 垂直运输设施的稳定性

塔吊是主要的垂直运输设备，属于大型高耸设备，稳定性至关重要，一旦发生失稳倒塌，将造成较严重的后果，其稳定性主要指本身的稳定性及起吊重物时的稳定性。塔吊本身的稳定主要是塔吊的基础要严格施工，地基承载力符合设计要求，塔吊自由高度应在规范之内，一旦超过自由高度应按规定增加附墙连接。塔吊基础应离基坑一定距离，确保基础基土的稳定很重要。苏州某商城工地，由于塔吊基础在基坑边，基坑刚开挖，加之围护桩不是密排，经过一场暴雨后，基土流失，造成塔吊基础倾斜，塔吊随之倾倒，庆幸塔吊倾倒是早晨上班之前，尚无人员伤亡。另外起吊重物应严格按安全操作规程进行，不可以过载，旋转及上升速度不可太快，否则都易造成塔吊失稳。

3 脚手架的稳定性

脚手架是一种临时结构物，却极其重要，它为工人提供操作平台，一旦失稳倒塌将造成很严重的事故，在我们身边发生的脚手架倒塌、掉落事故并不少见。某工程采取悬挑脚手架，在施工过程中由于局部堆放材料过多，造成局部扣件破坏，架体从19层高处塌落，造成几名工人当场死亡多人受伤的恶性事故。2019年扬州某电缆厂办公楼外爬架从16层高处坠落，也造成多人死伤。

脚手架的稳定性主要在于根据工程特点及施工要求，选择合理的架体结构，合适的架子材料，严格按操作规程搭设，架子的基础及地基稳固，架子的连墙点按规范及方案要求布置，不可任意减少或拆除，这点很重要，外架的整体稳定性就靠它。使用过程中不可以任意加大荷载或堆放过多的材料，或增加同时作业层数，而超过架子的设计荷载；使用过程中不可以随便拆除连墙点，若发现连墙点被拆除应及时恢复。对于悬挑式脚手架要特别注意每层悬挑梁所能承担的脚手架层数，不可以随便增加，控制施工中使用荷载。现在普遍使用悬挑式脚手架，能避免由于地表不平或地基软陷而造成架子倾斜，又不影响室外工程的施工[3]。

4 结束语

综上所述，施工中模板、塔吊、脚手架等设施的稳定性极其重要，需要现场管理人员有一定的结构知识和施工经验，制定科学、合理、适用的方案。对一些新工艺、新材料、新结构形式、新的方案及重要结构部位的支撑系统，要认真进行强度及稳定性验算。只要我们持谨慎科学的态度，不盲目自信，不盲从经验，科学指挥，一定能杜绝施工中模板等设施失稳倒塌事件，确保施工稳定安全。