高支模板施工方案设计与验算探讨

【摘要】模板工程施工作为主体结构施工的重点以及难点，尤其对于高支模板来说，其设计与施工更为严格。笔者结合某工程的高支模板设计与施工实例，结合该工程特点，详细地阐述了该工程高支模板方案的选取以及施工工艺等，同时根据所选用的高支模板施工方案，验算其承载力，表明该高支模板施工方案设计的可靠性，旨在为同类工程提供参考。

【关键词】高支模板；模板设计；施工方案；模板体系

1 工程简介

本工程为乐然水畔模板工程，工程的建设单位为佛山市顺德区顺建房产有限公司，设计单位为佛山市顺德建筑设计院有限公司，监理单位为佛山市顺德区骏业建设监理有限公司，由佛山市顺德区顺业建筑工程有限公司负责组织施工。该工程呈“L”形布置，面积约135×94.5米，总用地面积10777.9平方米，总建筑面积为45865.96平方米。设有地下室一层，层高为3.7米，面积为5197.9平方米。首层西面设置部分商铺，层高为7米，面积为323.28平方米。其余首、二层设置复式单位，层高为3.25米。有部分大堂层高为6.5米，三层至十层单位层高为3米。十一、十二层层高为3.25米。商铺的结构主梁最大截面为200×700，跨度为7米，其他主梁截面为240×600mm、200×600 mm、200×500 mm等，楼板厚为100mm。本工程属于高支模的位置为首层商铺及复式的客厅位置，本文将对该高支模进行设计并以商铺顶结构进行验算，同时给出该高支模的施工技术。

2 高支模方案选择

2.1 方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

2.1.1 模板及其支架的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2.1.2 在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

2.1.3 选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

2.1.4 结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；

2.1.5 综合以上几点，模板及模板支架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合省文明标化工地的有关标准。

综上所分析，结合以上模板及模板支架设计原则，同时结合本工程的实际情况，考虑到以往的施工经验，本工程高大支模位置选择采用φ42×2.5的多功能门式脚手架作为支撑系统的支模方案。选用MF1219系列门式脚手架，高架高度为1950mm，矮架高度为950 mm，配套的相应配件。梁截面面积最大为0.14m2，即200×700mm，选用门架纵距Lb=1.800m，门架平行于梁截面。楼板结构支撑选用门架纵距Lb=1.800m，横距横距La=1.00m。支模高度由高架、矮架和顶托来调节，底座主要使用固定底座，部分可调底座的调节螺杆伸出长度在20cm内，顶托的调节高度在70cm内。

2.2 高支模板构造

2.2.1 梁侧模板：对于200×700主梁，采用40×40木方竖向设置作为主楞间距250mm，斜撑采用40×40木方，脚点与顶点的水平距离400mm，竖向距离400mm，间距同主楞；对于200×600的梁，采用40×40木方竖向设置作为主楞间距300mm，斜撑采用40×40木方，脚点与顶点的水平距离400mm，竖向距离300mm，间距同主楞。梁模板采用18mm胶合面板作为面板。

2.2.2 梁底横向支撑采用截面为80mm×80mm方木，间距对于200×700的主梁取250mm，其它梁取300mm，纵向支撑采用[6.3槽钢。

2.2.3 楼板模板采用80mm×80mm方木做板底门式脚手架作为支撑系统，采用梁底纵向支撑[6.3槽钢垂直于梁截面形式支撑，脚手架横距1.2m，纵距1.8m，步距1.95m。

2.2.4 门架作模板支撑时，架距和间距应根据支撑高度、荷载情况等条件确定。架距为1.8m和0.9m两种。荷载较大时，采用0.9m架距的模板支撑。楼板模板支撑的间距由荷载、施工条件选择，一般不宜大于1.2m。

2.2.5 门架、梯型架、可调托座应根据支模板高度配置。调整模板支撑高度宜采用可调托座，不宜采用可调底座，采用固定托座时，可采用木楔调节高度。

2.2.6 门架用于梁模板支撑时，有门架平行和垂直于梁轴线的两种布置方式。门架垂直于梁轴线布置时，门架之间应设置交叉支撑和水平加固杆，架距根据荷载情况可采用1.8m或o.9m两种。门架平行于梁轴线布置时，应将两门架进行可靠连接，连接方式可采用交叉支撑或水平连杆。

2.2.7 门架用于楼板模板支撑时，应按满堂脚手架构造要求设置水平加固杆，剪刀撑，架距和间距应根据搭设高度和施工荷载确定。

3 高支模受力验算

现以第一部分梁段（200×700mm）的高支模进行受力验算，梁高支模如图1所示。

3.1 梁侧模板面板的计算

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,

3.1.1 强度计算。材料抗弯强度验算公式如下：σ＝M/W< [f]。其中，W -- 面板的净截面抵抗矩，W = 60×1.8×1.8/6=32.4cm3； 按照均布活荷载最不利布置下的多跨连续梁计算：M = 0.1q1l2+0.117q2l2，经计算q1取9.331kN/m；q2取3.024kN/m；计算跨度l=250mm；则面板的最大弯矩M=0.1×9.331×2502+ 0.117×3.024×2502= 8.04×104N•mm；面板的受弯应力计算值σ = 8.04×104/3.24×104=2.5N/mm2；面板的受弯应力计算值σ =2.5N/mm2

3.1.2 挠度验算。ν =0.677ql4/(100EI) ≤[ν]=l/250，q=q1=9.331N/mm；l = 250mm；E = 6000N/mm2；经计算面板的最大挠度计算值ν= 0.141 mm< [ν]=1mm，满足要求。

3.2 梁底模板面板的计算

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。

3.2.1 抗弯强度验算。根据M=0.1ql2，经计算取q1=3.856kN/m；q2=0.076kN/m，q3=1.134kN/m；则q = q1 + q2 + q3=5.065 kN/m；面板的最大弯矩M=31657.5N•mm；根据公式σ= 2.931N/mm2

3.2.2 挠度验算。根据《建筑施工计算手册》钢度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。根据公式ν=0.677ql4/ (100EI)≤[ν]=l/250，计算得q =3.64N/mm；则面板的最大允许挠度值[ν] =1mm；面板的最大挠度计算值ν=0.163mm< [ν]= 1mm，满足要求。

4 高支模安装

4.1 模板安装的一般要求

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。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。

4.2 模板定位

当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度（≥1.2MPa），即用手按不松软、无痕迹，方可上人开始进行轴线投测。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500（mm） 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。

4.3 模板安装要求

4.3.1 梁、板模板安装顺序。模板安装顺序为：模板定位、垂直度调整模板加固验收混凝土浇筑拆模

4.3.2 技术要点。安装墙模前，要对墙体接茬处凿毛，用空压机清除墙体内的杂物，做好测量放线工作。为防止墙体模板根部出现漏浆"烂根"现象，墙模安装前，在底板上根据放线尺寸贴海绵条，做到平整、准确、粘结牢固并注意穿墙螺栓的安装质量。

5 高支模拆除

5.1 模板拆除根据现场同条件养护的试块强度作指导，符合设计要求的百分率后，同时其上层结构砼强度达到拆模要求后，由技术人员发放拆模通知书后，方可拆模。

5.2 模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时，混凝土强度要达到1.2MPa，保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。混凝土的底模，其混凝土强度必须符合上述规定后方可拆除。

5.3 拆除模板的顺序与安装模板顺序相反，先支的模板后拆，后支的先拆。拆除模板时，先调节顶部支撑头，使其向下移动，达到模板与楼板分离的要求，才依次拆除。

5.4 模板拆除吊至存放地点时，模板保持平放，然后用铲刀、湿布进行清理。支模前刷脱模剂。模板有损坏的地方及时进行修理，以保证使用质量。

5.5 模板拆除后，及时进行板面清理，涂刷隔离剂，防止粘结灰浆。

5.6 模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。对于拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清除。

6 结语

本文结合本工程高支模板设计与施工实例，详细地阐述了本工程高支模板方案的选取以及施工工艺，根据所选取的高支模板施工方案验算其承载力。工程实践结果表明，本工程所采取高支模板方案具有较好的经济性以及安全性，对工程的实施具有可靠性，可为同类工程提供参考。

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