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摘要:近年来，在建筑施工中，高大模板支撑的使用越来越频繁。本文结合建筑工程实例，针对高大模板工程施工中存在的技术问题，进行归纳总结分析，并提出相应的对策措施，力求通过严格施工过程管理和控制，保证高大模板工程的施工安全。
关键词:高大模板；支撑体系；施工管理；对策措施
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着建筑物的日益不断扩大和复杂，在建筑施工中，高大模板支撑使用越来越频繁。但是，高大模板支撑体系施工具有极大的危险性，在施工过程中需要解决高度高、承载力低和承载荷载重等施工难题。虽然国家颁布了相关法律法规，对高大模板支撑体系的实施做了严格的要求，但高大模板支撑体系失稳造成的倒塌事故仍时有发生。造成事故的原因主要方案设计不科学和施工管理失控两大方面，下面，结合工程实例，分析了高大模板工程施工问题，并提出了对策措施。
1 工程概况
某建筑工程为五层框架结构，建筑面积为19850m2，建筑层高为4.7m，建筑总高度23.5m，属于大空间，大开间的结构布局。根据建设部(2004)213号文《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证的审查方法》规定，水平混凝土构件模板支撑系统，高度超过8m或跨度超过18m，施工总荷载大于10kN/m2或集中荷载大于15kN/m的模板，规定为高大模板。该工程结构模板属于高大模板形式的有十余处，模板的支撑体系的最高的高度达到20.8m，结构梁的最大截面为500mm×2000mm，结构梁的最大的跨度达到24m。本工程的高大模板的面板采用18厚的胶合板，梁板模板主次龙骨采用松方木，支撑采用扣件式钢管支撑体系。
2 梁模板支架立杆布置的分析和对策措施
方案中在用PKPM施工软件对450×1200梁的模板支架稳定性进行验算时，采用立杆顶托传力模式，计算简图见图1。验算时选取的技术参数如下：立杆的的纵距(跨度方向)L=1m，立杆水平连接杆的步距离h=1.5m。梁底下布置二道承重立杆，间距为0.9m，梁底的横向木方采用100×100方木，间距为300mm，立杆的顶托上牵杆采用100×100方木，钢管按照φ48×3.0的几何特征值取值。
图1 梁模板支架计算简图
驗算后立杆的稳定性满足要求。但方案在梁的模板立杆布置图上，梁底两根立杆之间等间距增加一道承重立杆，作为最终施工依据，认为这样更加安全。在方案审查中注意到在梁底增加一道立杆，改变立杆之间的荷载分布，三根立杆的内力分布不是等分的。基于这种考虑，重新用PKPM的软件进行验算。立杆的内力变化对照详见表1。
表1 立杆内力变化对照表kN
从立杆的内力变化可以看出，立杆内力分布的不均衡，梁底布置三根立杆时，两侧立杆的内力值明显偏小，中间立杆内力值增加较大，这不能充分发挥三根立杆的承载力，而且在验算立杆的稳定性时，最大内力立杆的稳定性也不能满足要求。因此当计算简图改变时，应重新校核杆件的承载力，变形以及稳定性，应用数据来评价构件的安全性而不是从表面上看。
3 立杆的地基承载力的分析和对策措施
原方案对立杆基础验算中未通过试验确定地基的承载力，地基的承载力可通过标准贯入度或轻便探触法确定。另外，高支模的场地应回填高出周围的场地，在场地的四周设置排水明沟和集水井，用水泵将水抽出场外，减少场地受雨水的浸泡，造成承载力降低和立杆下沉。
对于工程中支承在地面超重的模板支架立柱，原方案根据《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》通知要求，对于施工总荷载＞10kN/m2或集中荷载＞15kN/m的模板工程，当立杆落在地面上，须增设强度不低于C10，厚度不小于100mm的混凝土垫层的规定，仅在立杆地面场地上铺筑100厚的C10的垫层，并仅对混凝土垫层的承载力进行验算。实际上，通知中在立杆地面设置混凝土垫层，是在垫层下的原地基承载力满足要求后，增设一道增强构造。因此，除了对立杆下的混凝土垫层验算外，还要按照软弱下卧层，验算垫层下的场地的承载力(垫层混凝土的扩散角取450)，如果验算结果垫层混凝土下的场地承载力不能满足要求，应采用换填法进行地基处理，处理后的地基也应通过试验验证，满足设计承载力的要求。
图2 梁板模板底构件布置图
4 高大模板支撑体系的构造存在问题的分析和对策措施
4.1 高大模板的板的短木撑的存在
施工现场的高大模板搭设中，存在着梁板衔接处的模板支撑，局部用短木支撑在梁底横向木方上的现象，在模板面上冲击荷载作用下，短木支撑极易坍塌。从现场看，存在此问题基于两个方面的原因：一是施工现场的板模板支撑，未严格按照专项方案梁板支撑平面布置图施工，布置梁侧的板立杆时，由于这排板的立杆距离梁立杆较近，操作不便擅自取消，由于没有这部分的板支撑，在搭设板的模板时就用短木支撑在梁底横向木方代替。二，由于梁模板安装先于板的模板安装，在布置梁底木方时，未考虑到梁侧板立杆的平面位置，使得布置板立杆时会与梁底木方冲突。因此，在搭设高大模板支撑立杆时，应严格按照专项方案中梁板支撑平面布置图施工，在布置梁底横向木方时，应避开梁侧立杆的平面位置(见图2)。
4.2 周边既无建筑物或者构件间距太大时，架体与建筑物连接方式需在规范条文基础上补充与完善
满堂模板支撑架与结构物可靠的连接，是架体抵抗水平力的重要措施。《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》通知中(以下简称通知)，要求架体与建筑物形成可靠连接的表述：…竖直方向，按每层楼层或沿柱高不大于4m设置一道连墙件，水平方向每3步设置连墙件。
(1)屋面梁板主梁截面均为450mm×1200mm，，梁间的线荷载为20.29kN/m＞15kN/m，属于高大模板。模板支架的平面尺寸为17.7m×26.1m，架体的高度为4.7m，架体的四周有钢筋混凝土结构柱，柱子的横向间距为15.3～16.1m，纵向间距为4～4.6m。模板架体与建筑物的拉结，除了通过刚性抱柱件与架子的水平钢管连接外，考虑到柱子构件之间的横向间距较大，需要在柱子之间设置格构柱，格构柱由支架平面的四根钢管组成一个框格，每步水平杆的平面以及相邻水平杆平面之间设置一道剪刀撑。格构柱在框架柱间，横向每4m左右设置一个、纵向对齐形成成排成列的网格，然后沿排沿列设置竖向剪刀撑。
(2)平屋面西向梁板从柱边悬挑4m，架体的高度为18.8m＞8m，属于超高高支模架体。模板架体的长度25m，宽度4m，架体的一面长边与二面的短边周边有结构构件(柱，梁板)，另一长边临边，无结构构件。架体在与结构构件连接上，除了在架体三面用连墙件与结构构件刚性拉结外，临空一面用钢丝绳拉住架体，以增强架体的稳定性。
4.3 模板架体设置剪刀撑构造要求规范条文选择
模板支架上设置剪刀撑的构造要求的现行规范有：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001/J84-2001(2002年版)第6.8.2条和《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162－2008第6.2.4条第5款以及通知中第十一条第三点。这三个条文要求设置剪刀撑的构造要求不尽相同。方案在选择规范条文上有一定的局限性。
首先，在架体上设置剪刀撑是使构造架体接近“几何不可变结构”，因此，提高架体接近“几何不可变结构”的程度，是选择规范性条文和增加新的构造措施的标准。按照这个标准，调整后的专项方案对架体的剪刀撑设置的要求有：
满堂模板和共享空间模板立柱在外侧周圈设置从下到上的连续剪刀撑。中间纵横每隔四排立柱，设置纵横向的竖向剪刀撑，每道剪刀撑的宽度不小于四跨，且不小于6m，在有竖向剪刀撑的部位架体，除了在顶层和扫地杆层设置一道水平剪刀撑外，中间每隔二步设置一道水平剪刀撑，这样，竖向的剪刀撑和水平剪刀撑搭设部位架体，构成了几何不变的三维剪刀撑单元，在相邻三维剪刀撑单元之间，用竖向连续剪刀撑连接以及相邻三维剪刀撑单元内水平剪刀撑平面，用连续的水平剪刀撑连接，形成三维剪刀撑体。(该点在JGJ162－2008《建筑施工模板安全技术规范》中仅对超高的模板有增强构造的措施，对于超高，超重，超跨的高大模板同样要有相应的增强措施)。
5 施工管理误区的分析和对策措施
5.1 重模板的验收，轻跟踪检查
高大模板的搭设完成，需要验收才能进入下一道工序.。项目部在验收管理中存在重视模板最终验收管理，轻视过程验收组织。由于高大模板具有很强的系统性，验收中发现的问题往往很难得到整改或采取其他的措施予以弥补。因此，必须将过程跟踪控制作为质量控制的主要手段。根据高大模板的施工过程，高大模板的施工分成搭设前的准备阶段，模板搭设安装阶段，混凝土浇筑阶段以及模板拆除阶段。在每个阶段设置工序的检查点，制定工序检查点验收标准，按照检查点设置状况完善工序实施，检查、整改的组织保障体系。对检查中发现的问题应予以整改，才能进入下一道工序，由此保證整个工序验收存在的问题减到最小。
5.2 搭设模板支架的外架班组管理的问题
高大模板的面板，大小龙骨由传统的木工安装，钢管支架由外墙脚手架的班组搭设。由于模板班组对图纸熟悉，领会模板搭设的技术参数，而模板支架班组因长期从事外墙脚手架搭设，对搭设技术参数不了解，现场管理存在将模板支架的外墙脚手架搭设班组，纳入木工班组管理范畴的现象。而木工班组在技术交底中存在片面性，缺乏系统性，交底无法取得很好的效果。高大模板支架的技术交底和协调工作，应由项目管理人员完成。交底不仅要有口头的还要有书面的，更重要的是有现场指导。施工放样作为一项重要的现场交底方式，工作要细化。场地上不仅放出立杆的位置，还要放出水平剪刀撑的位置，竖向剪刀撑位置，同时在立杆上标出水平杆的位置，还要依据梁板模板支架的高度，进行立杆的配管设计，画出大样图。立杆设计应以立杆的接头和顶托伸出立杆的长度满足规范要求为前提，才能真正提高交底的效果。
6 结语
本工程的高大模板支撑体系虽然在施工中存在着各种困难，但由于对这一高大模板工程进行了认真设计，编制了周密的专项施工方案，制定了切实可行的施工质量和施工安全控制对策措施，并在施工过程中认真执行，工程直至混凝土浇筑完毕，高支模部分未出现质量、安全事故，得到了业主和社会同行的好评。
参考文献
[1] 曾勇毅.建筑工程模板支撑体系技术问题的探讨[J].福建建材,2011年06期
[2] 刘鲁江.浅谈高大模板工程施工安全技术措施与管理[J].投资与合作:学术版,2011年 第12期
关键词:高大模板；支撑体系；施工管理；对策措施
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着建筑物的日益不断扩大和复杂，在建筑施工中，高大模板支撑使用越来越频繁。但是，高大模板支撑体系施工具有极大的危险性，在施工过程中需要解决高度高、承载力低和承载荷载重等施工难题。虽然国家颁布了相关法律法规，对高大模板支撑体系的实施做了严格的要求，但高大模板支撑体系失稳造成的倒塌事故仍时有发生。造成事故的原因主要方案设计不科学和施工管理失控两大方面，下面，结合工程实例，分析了高大模板工程施工问题，并提出了对策措施。
1 工程概况
某建筑工程为五层框架结构，建筑面积为19850m2，建筑层高为4.7m，建筑总高度23.5m，属于大空间，大开间的结构布局。根据建设部(2004)213号文《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证的审查方法》规定，水平混凝土构件模板支撑系统，高度超过8m或跨度超过18m，施工总荷载大于10kN/m2或集中荷载大于15kN/m的模板，规定为高大模板。该工程结构模板属于高大模板形式的有十余处，模板的支撑体系的最高的高度达到20.8m，结构梁的最大截面为500mm×2000mm，结构梁的最大的跨度达到24m。本工程的高大模板的面板采用18厚的胶合板，梁板模板主次龙骨采用松方木，支撑采用扣件式钢管支撑体系。
2 梁模板支架立杆布置的分析和对策措施
方案中在用PKPM施工软件对450×1200梁的模板支架稳定性进行验算时，采用立杆顶托传力模式，计算简图见图1。验算时选取的技术参数如下：立杆的的纵距(跨度方向)L=1m，立杆水平连接杆的步距离h=1.5m。梁底下布置二道承重立杆，间距为0.9m，梁底的横向木方采用100×100方木，间距为300mm，立杆的顶托上牵杆采用100×100方木，钢管按照φ48×3.0的几何特征值取值。
图1 梁模板支架计算简图
驗算后立杆的稳定性满足要求。但方案在梁的模板立杆布置图上，梁底两根立杆之间等间距增加一道承重立杆，作为最终施工依据，认为这样更加安全。在方案审查中注意到在梁底增加一道立杆，改变立杆之间的荷载分布，三根立杆的内力分布不是等分的。基于这种考虑，重新用PKPM的软件进行验算。立杆的内力变化对照详见表1。
表1 立杆内力变化对照表kN
从立杆的内力变化可以看出，立杆内力分布的不均衡，梁底布置三根立杆时，两侧立杆的内力值明显偏小，中间立杆内力值增加较大，这不能充分发挥三根立杆的承载力，而且在验算立杆的稳定性时，最大内力立杆的稳定性也不能满足要求。因此当计算简图改变时，应重新校核杆件的承载力，变形以及稳定性，应用数据来评价构件的安全性而不是从表面上看。
3 立杆的地基承载力的分析和对策措施
原方案对立杆基础验算中未通过试验确定地基的承载力，地基的承载力可通过标准贯入度或轻便探触法确定。另外，高支模的场地应回填高出周围的场地，在场地的四周设置排水明沟和集水井，用水泵将水抽出场外，减少场地受雨水的浸泡，造成承载力降低和立杆下沉。
对于工程中支承在地面超重的模板支架立柱，原方案根据《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》通知要求，对于施工总荷载＞10kN/m2或集中荷载＞15kN/m的模板工程，当立杆落在地面上，须增设强度不低于C10，厚度不小于100mm的混凝土垫层的规定，仅在立杆地面场地上铺筑100厚的C10的垫层，并仅对混凝土垫层的承载力进行验算。实际上，通知中在立杆地面设置混凝土垫层，是在垫层下的原地基承载力满足要求后，增设一道增强构造。因此，除了对立杆下的混凝土垫层验算外，还要按照软弱下卧层，验算垫层下的场地的承载力(垫层混凝土的扩散角取450)，如果验算结果垫层混凝土下的场地承载力不能满足要求，应采用换填法进行地基处理，处理后的地基也应通过试验验证，满足设计承载力的要求。
图2 梁板模板底构件布置图
4 高大模板支撑体系的构造存在问题的分析和对策措施
4.1 高大模板的板的短木撑的存在
施工现场的高大模板搭设中，存在着梁板衔接处的模板支撑，局部用短木支撑在梁底横向木方上的现象，在模板面上冲击荷载作用下，短木支撑极易坍塌。从现场看，存在此问题基于两个方面的原因：一是施工现场的板模板支撑，未严格按照专项方案梁板支撑平面布置图施工，布置梁侧的板立杆时，由于这排板的立杆距离梁立杆较近，操作不便擅自取消，由于没有这部分的板支撑，在搭设板的模板时就用短木支撑在梁底横向木方代替。二，由于梁模板安装先于板的模板安装，在布置梁底木方时，未考虑到梁侧板立杆的平面位置，使得布置板立杆时会与梁底木方冲突。因此，在搭设高大模板支撑立杆时，应严格按照专项方案中梁板支撑平面布置图施工，在布置梁底横向木方时，应避开梁侧立杆的平面位置(见图2)。
4.2 周边既无建筑物或者构件间距太大时，架体与建筑物连接方式需在规范条文基础上补充与完善
满堂模板支撑架与结构物可靠的连接，是架体抵抗水平力的重要措施。《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》通知中(以下简称通知)，要求架体与建筑物形成可靠连接的表述：…竖直方向，按每层楼层或沿柱高不大于4m设置一道连墙件，水平方向每3步设置连墙件。
(1)屋面梁板主梁截面均为450mm×1200mm，，梁间的线荷载为20.29kN/m＞15kN/m，属于高大模板。模板支架的平面尺寸为17.7m×26.1m，架体的高度为4.7m，架体的四周有钢筋混凝土结构柱，柱子的横向间距为15.3～16.1m，纵向间距为4～4.6m。模板架体与建筑物的拉结，除了通过刚性抱柱件与架子的水平钢管连接外，考虑到柱子构件之间的横向间距较大，需要在柱子之间设置格构柱，格构柱由支架平面的四根钢管组成一个框格，每步水平杆的平面以及相邻水平杆平面之间设置一道剪刀撑。格构柱在框架柱间，横向每4m左右设置一个、纵向对齐形成成排成列的网格，然后沿排沿列设置竖向剪刀撑。
(2)平屋面西向梁板从柱边悬挑4m，架体的高度为18.8m＞8m，属于超高高支模架体。模板架体的长度25m，宽度4m，架体的一面长边与二面的短边周边有结构构件(柱，梁板)，另一长边临边，无结构构件。架体在与结构构件连接上，除了在架体三面用连墙件与结构构件刚性拉结外，临空一面用钢丝绳拉住架体，以增强架体的稳定性。
4.3 模板架体设置剪刀撑构造要求规范条文选择
模板支架上设置剪刀撑的构造要求的现行规范有：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001/J84-2001(2002年版)第6.8.2条和《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162－2008第6.2.4条第5款以及通知中第十一条第三点。这三个条文要求设置剪刀撑的构造要求不尽相同。方案在选择规范条文上有一定的局限性。
首先，在架体上设置剪刀撑是使构造架体接近“几何不可变结构”，因此，提高架体接近“几何不可变结构”的程度，是选择规范性条文和增加新的构造措施的标准。按照这个标准，调整后的专项方案对架体的剪刀撑设置的要求有：
满堂模板和共享空间模板立柱在外侧周圈设置从下到上的连续剪刀撑。中间纵横每隔四排立柱，设置纵横向的竖向剪刀撑，每道剪刀撑的宽度不小于四跨，且不小于6m，在有竖向剪刀撑的部位架体，除了在顶层和扫地杆层设置一道水平剪刀撑外，中间每隔二步设置一道水平剪刀撑，这样，竖向的剪刀撑和水平剪刀撑搭设部位架体，构成了几何不变的三维剪刀撑单元，在相邻三维剪刀撑单元之间，用竖向连续剪刀撑连接以及相邻三维剪刀撑单元内水平剪刀撑平面，用连续的水平剪刀撑连接，形成三维剪刀撑体。(该点在JGJ162－2008《建筑施工模板安全技术规范》中仅对超高的模板有增强构造的措施，对于超高，超重，超跨的高大模板同样要有相应的增强措施)。
5 施工管理误区的分析和对策措施
5.1 重模板的验收，轻跟踪检查
高大模板的搭设完成，需要验收才能进入下一道工序.。项目部在验收管理中存在重视模板最终验收管理，轻视过程验收组织。由于高大模板具有很强的系统性，验收中发现的问题往往很难得到整改或采取其他的措施予以弥补。因此，必须将过程跟踪控制作为质量控制的主要手段。根据高大模板的施工过程，高大模板的施工分成搭设前的准备阶段，模板搭设安装阶段，混凝土浇筑阶段以及模板拆除阶段。在每个阶段设置工序的检查点，制定工序检查点验收标准，按照检查点设置状况完善工序实施，检查、整改的组织保障体系。对检查中发现的问题应予以整改，才能进入下一道工序，由此保證整个工序验收存在的问题减到最小。
5.2 搭设模板支架的外架班组管理的问题
高大模板的面板，大小龙骨由传统的木工安装，钢管支架由外墙脚手架的班组搭设。由于模板班组对图纸熟悉，领会模板搭设的技术参数，而模板支架班组因长期从事外墙脚手架搭设，对搭设技术参数不了解，现场管理存在将模板支架的外墙脚手架搭设班组，纳入木工班组管理范畴的现象。而木工班组在技术交底中存在片面性，缺乏系统性，交底无法取得很好的效果。高大模板支架的技术交底和协调工作，应由项目管理人员完成。交底不仅要有口头的还要有书面的，更重要的是有现场指导。施工放样作为一项重要的现场交底方式，工作要细化。场地上不仅放出立杆的位置，还要放出水平剪刀撑的位置，竖向剪刀撑位置，同时在立杆上标出水平杆的位置，还要依据梁板模板支架的高度，进行立杆的配管设计，画出大样图。立杆设计应以立杆的接头和顶托伸出立杆的长度满足规范要求为前提，才能真正提高交底的效果。
6 结语
本工程的高大模板支撑体系虽然在施工中存在着各种困难，但由于对这一高大模板工程进行了认真设计，编制了周密的专项施工方案，制定了切实可行的施工质量和施工安全控制对策措施，并在施工过程中认真执行，工程直至混凝土浇筑完毕，高支模部分未出现质量、安全事故，得到了业主和社会同行的好评。
参考文献
[1] 曾勇毅.建筑工程模板支撑体系技术问题的探讨[J].福建建材,2011年06期
[2] 刘鲁江.浅谈高大模板工程施工安全技术措施与管理[J].投资与合作:学术版,2011年 第12期