某高支模体系在工程中的设计与应用

【摘 要】 本工程结合8.4m高大模板支撑系统在材料应用、支撑结构的设计及计算、模板安装及拆除、相关安全措施等方面进行了具体的阐述。采用合理的构造，通过实际实践，验证了支撑架体的安全性，对高支模体系的施工有一定的借鉴意义。

【关键词】 高支模；荷载计算；施工工艺；安全施工

【中图分类号】 TU755.22 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2013）05-047-03

随着城市建设的发展，为满足用户的需求，提高办公楼、酒店的档次，许多工程出现了大跨度及高净高的建筑物。这种大跨度高净空的钢筋混凝土建筑空间跨度和自重都比较大，在进行施工时要求高度较大和跨度较大的木板支撑，这无疑增加了对支撑模板体系的强度和稳定性的要求。高支模混凝土施工过程中一旦发生坍塌事故，必将造成重大安全事故。因此，高大模板支撑体系应当引起施工技术人员的高度重视。下面，本文以一个具体的办公楼工程为实例，介绍一下扣件式钢管脚手架高支模在建筑施工中如何应用，从而保证高支模工程的安全与可靠性。

1 工程概况

本工程为地上23层，地下一层的框架建立墙结构，建筑物高度102m，总建筑面积34000平方米高支模区域为第22层，该层层高为8.4m，长13.6m，宽27.3m，现浇板厚度为120mm，最大主梁截面为600×800mm。脚手架立杆基础为第21层，该层板厚度为100mm。

2 本工程模板支撑系统设计

2.1 材料选用及支撑构造。本工程模板采用16mm厚木胶合板，方木采用40×80mm，模板支撑体系承重架采用Φ48×2.8mm扣件式钢管脚手架，由扣件、立杆、横杆、支座组成。

3 板模板及支撑计算

3.3 模板支撑的方木计算。

通过计算得到，方木的最大应力计算值为3.074N/mm2，小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2；受剪应力计算值0.492N/mm2，小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2；方木的最大挠度计算值0.149mm小于方木的最大允许挠度3mm，满足要求。

3.4 横撑钢管计算。支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算，得到最大应力计算值79.006N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2，最大挠度为0.623mm小于750/150与10mm，满足要求。

3.5 立杆的稳定性的计算。

通过计算得到钢管立杆的最大应力计算值σ=33.91N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。

4 梁模板支撑及计算

4.1 参数信息。梁截面为0.6×0.9m，梁底立杆沿梁跨度方向间距为0.75m，上端伸出至模板支撑点长度0.10m；立杆步距为1.50m；梁两侧立杆间距为1.30m；采用Φ48×2.8钢管；梁底增加2根承重立杆。立杆承重连接方式：双扣件，可调支座。梁侧主楞材料选用Φ48×2.8圆钢管，间距为600mm，主楞竖向支撑点数量为2个，间距为500mm，支撑采用M14螺栓连接。次楞材料选用40×80mm的方木。

4.2 模板立面支架如图所示。

4.3 梁侧模板计算。按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按公式F=0.22γtβ1β2V1/2及公式F=γH计算，并取其中的较小值。梁侧面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算，次楞根数为4根。经计算得面板的受弯应力计算值σ=4N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；面板的最大挠度计算值ν=0.184mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.04mm；次楞最大受弯应力计算值σ =2.5N/mm2，小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2；次楞的最大挠度计算值ν=0.154mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.5mm；主楞的受弯应力计算值σ=49.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；主楞的最大挠度计算值 ν=0.156mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.125mm，满足要求。

4.4 梁底模板计算。面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小，按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。具体计算方法可以参照板底模板计算。

经计算得梁底模面板计算应力σ=3N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；面板的最大挠度计算值ν=0.086mm小于面板的最大允许挠度值[ν]=0.8mm，满足要求。

4.5 方木计算。方木的最大应力计算值7.5N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2；方木的受剪应力计算值1.202N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.6N/mm2；方木的最大挠度计算值ν=0.715mm小于方木的最大允许挠度[ν]=3mm，满足要求。

4.6 立杆其稳定性及扣件抗滑移计算。钢管立杆稳定性计算σ=111.3N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2；双扣件抗滑承载力R=7.977kN

5 高支模施工工艺及操作要求

5.1 工艺流程：

5.2 高支模支撑系统。

5.2.1 模板支撑采用扣件式满堂钢管脚手架支撑，立杆纵、横向间距均为0.75m；立杆须设置纵横双向扫地杆，扫地杆距楼地面200mm；立杆全高范围内设置纵横双向水平杆，水平杆的步距（上下水平杆间距）不大于1500mm；.立杆顶端必须设置纵横双向水平杆。在满堂架的基础上在主次梁的梁底再加一排立杆，沿梁方向间距1.0m。梁底及楼板底小横杆和立杆交接处立杆加设保险扣。梁模板支架与楼板模板支架综合布置，相互连接、形成整体。

5.2.2 剪刀撑。竖直方向：纵横双向沿全高每隔四排立杆设置一道竖向剪刀撑。水平方向：沿全平面每隔2步设置一道水平剪刀撑。剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，纵向剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45～60度之间，水平剪刀撑与水平杆的夹角宜为45度。

5.2.3 模板铺设。采用木胶合板作楼板模板，一般采用整张铺设、局部小块拼补的方法，模板接缝应设置在龙骨上。大龙骨采用Φ48×2.8mm双钢管，其跨度等于支架立杆间距；小龙骨采用40×80mm方木，间距300mm，其跨度等于大龙骨间距。挂通线将大龙骨找平。梁模板安装则根据标高确定大龙骨顶面标高，然后架设小龙骨，铺设模板；按设计标高拉线调整支架立杆标高，然后安装梁底模板。梁跨中起拱高度为梁跨度的2‰，主次梁交接时，先主梁起拱，后次梁起拱。

5.2.4 梁侧模板铺设。根据墨线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等。梁侧模应设置斜撑，当梁高大于700mm时设置腰楞，并用对拉螺栓加固，对拉螺栓水平间距为500，垂直间距300；

5.2.5 满堂脚手架严禁外径48MM与51MM钢管混合使用，相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合规范要求，拆除作业必须由上而下逐步拆除，分段拆除高差不大于两步，满堂脚手架应做好水平监测点，模板在浇筑砼上荷载时应跟踪检测，防止架体发生倾斜。为确保架体稳定，支撑体系与四周框架需设置连墙件，连墙件的材质应符合国家规范要求，满堂脚手架外侧四周都有框架梁，要求每四根立杆设置一道连墙件，四角应增设连墙件。

6 高支模系统安全施工注意事项

6.1 施工现场安全责任人负责施工全过程的安全工作，应在高支模搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。

6.2 模板作业时，支撑系统采用钢管和钢扣件，不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢管和钢扣件。支撑立杆基础应坚固稳定，并经承载力验算合格。支撑立杆底部应加设满足支撑承载力要求的垫板。剪刀撑和立杆应牢固连接，形成整体。

6.3 安装柱、梁、板模板，应先搭设脚手架，并挂好安全网，脚手架搭设高度要高于施工作业面至少1.5m。

6.4 模板作业时，指定专人指挥、监护，支模过程中应遵守安全操作规程，安装模板操作人员应戴好安全帽，高空作业应系好挂好安全带。

6.5 高支模搭设、拆除和混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支模底下，并由安全员在现场监护，浇筑混凝土时派专人检查模板支撑有无松动、倾斜、弯曲变形、位移等情况，发现问题应立即停止混凝土浇筑，并即刻进行加固整改。

6.6 混凝土浇筑时，安全员专职负责监测模板及支撑系统的稳定性，发现异常应立即暂停施工，迅速疏散人员，及时采取处理措施，待排除险情并经现场安全责任人检查同意后方可复工。

6.7 正在施工浇筑的楼板，其下一层楼板（地下室顶板）的支撑不准拆除，待本层模板及满堂架拆除后方可拆除。

7 模板的拆除

7.1 模板拆除的顺序和方法。应按照配板设计的规定进行，遵循先支后拆，先非承重部位后承重部位，自上而下的原则。拆模时严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。

7.2 柱、梁、板模板的拆除必须待混凝土达到设计或规范要求的脱模强度，并有同条件养护拆模试压报告，经监理审批签发拆模通知书后方可拆除。

7.3 拆模时，操作人员应站在安全处，以免发生安全事故。待该片（段）模板全部拆除后，将模板、配板、支架等清理干净，并按文明施工要求运出堆放整齐。

8 结语

本工程经过精心设计、合理施工，取得了良好的效果，在施工中经受住了考验。本文结合高支模工程实例，介绍了高支模及其支撑系统设计计算、施工工艺，具体阐述了高大模板支撑系统安装及拆除施工中的注意事项，能够为类似工程的设计及施工起到了一定的借鉴作用。

参考文献

1 杜荣军.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全

2 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.JGJ130-2011