简述高大模板支撑体系的设计与施工

简述高大模板支撑体系的设计与施工

摘要为规范和加强高大模板支撑体系施工安全管理，防范高大模板安全事故的发生，依据国家现行相关标准、规范，并结合施工现场实际情况，阐述高大模板支撑体系的设计与施工。

关键词高大模板；支撑体系；设计；施工

前言

住建部的建质[2009]254号文，《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》的通知中说明：高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15KN/ m2，或集中线荷载大于20KN/m的模板支撑系统。施工单位应依据国家现行相关标准规范，由项目技术负责人组织相关专业技术人员，结合工程实际，编制高大模板支撑系统的专项施工方案。并经过专家论证方可实施。

1 高大模板支撑体系的设计

1.1 高大模板支撑体系设计的基本内容

高大模板支撑体系施工前应由项目技术负责人编制专项施工方案。专项施工方案应突出工程施工特点，有针对性，内容应包括：地基处理及排水、模板和支撑体系的设计计算、材料规格、钢管连接方式、架体四周与建筑物的可靠连接、水平与纵向剪刀撑等构造设置、混凝土浇筑方案等，施工方案中应绘制支撑体系搭设详图，有特殊要求的应作详细说明。其中模板和支撑体系设计的内容应包括施工荷载计算、模板支撑系统各构件（底模、侧模、主龙骨、次龙骨、内龙骨、外龙骨、对拉螺栓和钢管立杆）的强度与刚度验算、钢管立杆的稳定性验算以及立杆支撑地基（或支撑楼面）承载力验算等。

1.2 高大模板支撑体系的设计步骤

（1）首先按支撑架选型原则确定支撑架的类型（扣件式钢管架或碗扣式钢管架）。

（2）选出设计中所有属于高大模板范畴的梁、板，按高大模板的类型（超大或超高）及拟选用的支撑架的类型进行归类，并选取不同类型中最大梁、板进行计算（梁、板截面用于考虑立杆布置，梁高用于考虑梁侧模设置）。在此，笔者建议使用表格的形式罗列出所有需要进行高大模板论证的梁、板，表格形式如下：

（3）高大模板支撑体系的计算

①计算参数

1）主要材料的计算参数

根据规范要求及施工现场的实际情况，合理、准确的选取支撑体系各组成材料的计算参数值，若施工现场材料的实际尺寸已与设计尺寸出现负偏差，应按现场实际尺寸进行验算，并对材料的强度设计值进行适当的降低[1]。

2）荷载取值

恒载标准值包括模板、钢筋和混凝土的自重。活载标准值包括施工人员及设备荷载标准值、振捣混凝土产生的荷载及倾倒混凝土对垂直面模板产生的水平荷载。荷载取值依照建筑施工模板、脚手架安全技术规范的规定进行选取。

②模板支撑体系的计算

1）计算步骤

按经验初定梁、板支撑体系立杆间距、横杆步距以及梁（板）底主、次龙骨间距和梁侧内、外龙骨间距，根据提供的材料（模板、方木、立杆、对拉螺栓等）以及相应的荷载进行计算，并调整至较佳结果。

梁（板）模板支撑体系的计算依次为施工荷载计算、模板支撑系统各构件（底模、侧模、主龙骨、次龙骨、内龙骨、外龙骨、对拉螺栓、可调顶托和钢管立杆）的强度与刚度验算、钢管立杆的稳定性验算以及立杆支撑地基（或支撑楼面）承载力验算。值得注意的是，在以表格形式列出所有需要进行论证的梁、板后，应在同一支撑架类型中选择截面最大梁、板进行施工荷载计算和各构件的强度与刚度验算，然后再以同一支撑架类型中最大搭设高度进行立杆稳定性验算，最后以截面最大梁、板计算出的最大施工荷载组合最大搭设高度下计算的构配件自重来验算立杆支撑地基的承载力。以此最不利组合验算确定此类型支撑架体系的最终搭设方案。同一支撑架类型中其余截面尺寸相差不大的梁、板支撑均可按此方案进行搭设。若梁、板截面尺寸较验算的最不利截面相差较大，可调整支撑体系中各构件的布局并重新进行验算，在验算安全的前提下，使支撑体系更经济、合理。

2）计算注意事项

施工荷载计算方面：

a 计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接强度时，应采用荷载设计值（荷载标准值乘以荷载分项系数）；验算挠度时应采用荷载标准值。

b 计算梁模板的底模、支架及侧模的承载能力与验算挠度时，参与组合的荷载类别均不相同。模板及其支架荷载效应组合的各项荷载，应依据《建筑施工模板安全技术规范》4.3.2条的要求进行计算。

立杆的稳定性验算方面：

a扣件式支撑架立杆的计算长度应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011[2]5.4.6条分“顶部立杆段”和“非顶部立杆段”分别计算，取整体稳定计算结果最不利值；

b 模板支撑体系中属于受压构件的支架立柱长细比不应大于150。

（4）根据计算结果绘制立杆平面布置图、剖面图、节点大样图、架体四周与建筑物的可靠连接、水平与纵向剪刀撑等构造设置图等。并以表格的形式将整个模板支撑体系的详细布置一一列出。

（5）完成文字敘述部分。（一般包括工程概况，编制依据，选用材料，支架结构构造，模板支架搭设工艺，混凝土浇筑方法，支架拆除，施工计划，劳动力计划，安全技术措施，质量保证措施，施工监测方案，安全应急预案等）。

2 高大模板支撑体系的施工

2.1 高大模板的施工工艺流程

（1）安装工艺流程：根据支撑平面布置图测量放样，定出梁立杆位置→搭设支撑架→安装梁板模板，调整模板标高及起拱（对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板，其模板应按设计要求起拱；当设计无具体要求时，起拱高度宜为跨度的1/1000～3/1000）→验收

（2）拆除工艺流程：拆除满堂架部分水平拉杆和剪力撑→拆除梁连接件及侧模板→下调楼板模板支柱顶托→分段分片拆除楼板模板、木楞及支柱→拆除梁底模板及支撑系统→模板及配件运输维护2.2 高大模板支撑体系的构造要求

（1）支设立杆的地基应平整坚实，且排水畅通，不得出现地基积水现象。施工总荷载大于10KN/m2，或集中线荷载大于15KN/m 的模板工程，当立杆落在地面时，须增设強度不低于C10、厚度不少于100mm的砼垫层；当立杆落在楼面时，楼面下应采取可靠的支顶措施。

（2）每根立杆底部应设置底座，底座宜采用规格不小于150mm×150mm×8mm钢板和钢管套管焊接组成。底座下应设置长度不少于2跨、宽度不小于150mm、厚度不小于50mm的木垫板或仰铺12～16号槽钢。

（3）立杆接长必须对接，严禁搭接。立杆步距不应超过 1.5m。立杆顶部应采用可调顶托受力，不得采用横杆受力，且顶托距离最上面一道水平杆不宜超过300mm。当超过300mm时，应采取可靠措施固定。立杆垂直度偏差应不大于1/500H（H为架体总高度），且最大偏差应不大于±50mm。