建筑施工中的高支模设计与施工

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【摘 要】 本文结合连云港市公共卫生中心项目工程层高9.3m高大模板工程实例,介绍了高支模以及其支撑系统设计、施工一般工艺、并详细阐述了本工程模板安装及拆除施工注意事项,确保现浇砼施工质量及施工安全.

【关 键 词 】 高支模；施工工艺；安全

【中图分类号】 TU755.22 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）06-006-02

1.工程概况

连云港市公共卫生中心项目工程,框剪结构,地上20层,地下1层.建筑高度：91.3m,总建筑面积：31674m2.其中首层大厅楼板现浇厚度为0.11米,模板支架搭设长度为24.85米、宽度为6.25米,高度为9.30米,为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,是本项目施工的重大危险源.为了保证工程的施工安全,各有关单位高度重视高支架模板专项安全技术施工方案的编制,从技术上充分地满足施工安全条件,并对方案进行专家论证.

2.钢管支撑排架的安全性计算

2.1 板面模板及支撑计算.楼板现浇厚度为0.11米,模板支架搭设高度为9.30米.

搭设尺寸为：立杆的纵距b等于0.80米,立杆的横距l等于1.20米,立杆的步距h等于1.50米,立杆的顶部步距h等于1.20米.

模板面板采用胶合面板,厚度为18mm,板底钢管间距：300mm,采用的钢管类型为φ48×3.0,采用扣件连接方式.

2.1.1 模板面板计算.面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度.模板面板按照三跨连续梁计算.如图一、图二所示,经过计算：面板抗弯强度计算值σ为3.891N/m2 <面板抗弯强度设计值15.00N/m2；面板最大挠度计算值ν=0.044mm<面板最大挠度值1.2mm,满足要求.

2.1.2 纵向支撑钢管的计算.纵向钢管抗弯强度计算值σ等于150.964N/m2；纵向钢管的抗弯强度设计值[f]等于205N/m2；纵向钢管的抗弯强度验算σ< [f],满足要求；纵向钢管最大挠度计算值ν=0.597mm；纵向钢管的最大挠度为4.8mm,ν<4.8,满足要求.

2.1.3 板底支撑钢管计算.支撑钢管的抗弯强度计算值f等于125.09N/m2<205.0N/m2,满足要求.

支撑钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求.

2.2 梁模板及支撑计算.模板支架搭设高度为9.30米,梁截面B×D等于350×650mm,梁两侧楼板厚度110mm,梁支撑立杆的横距（跨度方向） l等于1.00米,立杆的步距h等于1.50米,立杆的顶部步距h等于1.20米,梁底增加1道承重立杆.采用的钢管类型为φ48×3.0,采用扣件连接方式.

2.2.1 模板面板计算.面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度.模板面板的按照多跨连续梁计算.作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等.

面板抗弯强度计算值f等于1.722N/m2,面板的抗弯强度设计值 [f],取15.00N/m2；面板的抗弯强度验算f< [f],满足要求.面板最大挠度计算值ν=0.023mm,面板的最大挠度小于175.0/250,满足要求.

2.2.2 梁底支撑木方的计算.按照三跨连续梁计算,取将面板下的最大支座力转化为均布荷载进行计算,抗弯计算强度 f等于M/W等于9.96N/m2,方木的抗弯计算强度小于16.5N/m2,满足要求.截面抗剪强度计算值 T等于1.196N/m2,截面抗剪强度设计值 [T]等于1.60N/m2,方木的抗剪强度计算值小于1.6N/m2,满足要求.方木最大挠度v等于1.561mm,方木的最大挠度小于1000.0/250,满足要求.

2.2.3 梁底支撑钢管计算.横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算.抗弯计算强度 f等于31.07N/m2,支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/m2,满足要求.支撑钢管的最大挠度计算值ν等于0.574mm,支撑钢管的最大挠度小于250.0/150与10mm,满足要求.

2.2.4 立杆的稳定性计算.该架体顶部荷载通过水平杆传递给立杆,顶部立杆呈偏心受压状态,故为满堂脚手架形式,采用满堂脚手架计算方法计算.

3.施工工艺技术

3.1 工艺流程.弹出轴线及水平线并进行复核→搭设梁、板模板支架→安装梁、板底楞→安装梁、板底模板→梁、板底起拱→绑扎钢筋→安装梁侧模板→安装另一侧模板→安装上下锁品楞、斜撑楞、腰楞和对拉螺栓→复核梁模尺寸、位置→与相邻模板连接牢固→办预检.

3.2 施工方法.

3.2.1 模板安装的一般要求.①竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装.安装柱模前,要清除杂物,焊接或修整模板的定位预埋件,做好测量放线工作,抹好模板下的找平砂浆.②模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体,模板在现场拼装时,要控制好相邻板面之间拼缝,两板接头处要加设卡子,以防漏浆,拼装完成后用铁丝把模板和竖向钢管绑扎牢固,以保持模板的整体性.

3.2.2 模板定位.当地下室顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度（≥1.2MPa）,方可上人开始进行轴线测量放线.首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线,并以该控制线为起点,引出每道细部轴线,根据轴线位置放出细部截面位置尺寸线、模板500mm控制线,以便于模板的安装和校正.当混凝土浇筑完毕,模板拆除以后,开始引测楼层500mm标高控制线,并根据该500mm线将板底的控制线直接引测到墙、柱上.

3.2.3 构造要求.①水平杆.a.设置纵向水平加固杆应连续,并形成水平闭合圈；b.在底部门架下端应加封口杆,门架的内、外两侧应设通长扫地杆；c.水平加固杆应采用扣件与门架立杆扣紧；②剪刀撑.a.剪刀撑和加固杆必须与门架同步搭设； b.水平加固杆应设于门架立杆内侧,剪刀撑应设于门架立杆外侧并连牢；水平剪刀撑设在扫地杆和二层梁板处；c.四周和中间位置设置竖向剪刀撑.剪刀撑斜杆与地面的倾角宜为45～60度,剪刀撑宽度宜为4～8m；d.剪刀撑应采用扣件与门架立杆扣紧；e.剪刀撑斜杆若采用搭接接长,搭接长度不宜小于1000mm,搭接处应采用3个扣件扣紧；③周边拉结.a.竖向结构（柱）与水平结构分开浇筑,以便利用其与支撑架体连接,形成可靠整体；b.用抱柱的方式（如连墙件）,以提高整体稳定性和提高抵抗侧向变形的能力；④立杆顶端采用U型顶托,顶托伸出长度不超过200mm,并在顶托插入钢管处设置纵向水平杆.

3.3 检查验收.模板及其支架必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2011规定：①保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确；②具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受新浇混凝土的重量和侧压力,以及在施工过程中所产生的荷载；③模板接缝应严密,不得漏浆；④模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂；⑤浇筑混凝土前,模板内杂物应清理干净；

3.4 模板支撑系统拆除.

3.4.1 拆除模板时,混凝土的强度必须达到一定的要求,如混凝土没有达到规定的强度要提前拆模时,必须经过计算（多留混凝土试块,拆模前混凝土试块经试压）确认其强度能够拆模,才能拆除.

3.4.2 拆模的顺序和方法,应按照模板支撑设计书的规定进行,或采取先支后拆.后支先拆,先拆非承重模板,后拆承重模板的方法,严格遵守从上而下的原则进行拆除.

3.4.3 拆模板时应将拆下的木楞、模板等,随拆随派人运到指定地点进行堆放,拆除的模料上铁钉应及时拔干净,以防扎伤人员.

3.4.4 拆除模板时,要站在安全的地方,严禁用撬棍或铁锤乱砸.拆除跨度较大的支撑时,应先从跨中开始,分别向两端拆除；对活动部件必须一次性拆除,拆完后方可停歇,如中途停止,必须将活动部分固定牢靠,以免发生事故；水平拉撑,应先拆除上一道拉撑,最后拆除后一道水平拉撑；

3.4.5 拆除要从上到下,不得向地面抛掷模板及支撑.多层模板支柱拆除时,当上层楼正灌注混凝土时,下层的支撑不得拆除,待混凝土达到设计要求后再进行拆除下层支撑.

3.4.6 拆除完的模板严禁堆放在外脚手架上.

4.结语

在城市现代化建设中,建筑规模较大的混凝土结构的施工经常见到,其特点是建筑物空间跨度和比例比较大,底部空间较高,对模板体系的强度和安全稳定性要求高.高支模混凝土施工一旦发生坍塌事故,必将造成重大安全事故,应当引起监理、施工人员的高度重视,从而保证高支模工程的施工安全,并供有关专业人士探讨.