高支模施工中的安全保障与质量控制

【摘要】本文结合屏蔽停车场的工程实例，首先对高支模支撑体系进行设计验算其稳定性，并通过对高支撑架模板施工过程的质量控制的实践阐述，从而检验说明高支模的施工安全还是有保障的。

【关键词】高支撑架体系模板施工支撑验算质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码： A 文章编号：

0 引言

“搭设高度8m及以上，跨度18m及以上的混凝土模板支撑工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程”，屏蔽停车场施工的模板支撑结构就属于这类型的高支模工程。而高支模的使用在当今现代建筑业中也较频繁，但同时也引起不少的安全质量事故忧患。在这样的高度较高和跨度较大的模板支撑体系上施工作业，无疑对该支模体系的强度、刚度及稳定性等方面要求更高些。若一旦发生坍塌事故，势必导致作业人员群死群伤重大安全事故，也必将会对社会造成十分不良的影响，应当引起我们建设者的高度重视。本文通过一个具体的实例，重点介绍高支模体系从设计到施工的技术与质量控制的过程，说明高支模施工的安全性和稳定性还是可以保证的。

1 工程概况

屏蔽停车场系广深铁路石龙车站迁建工程项目中的单位工程之一，其主要功能是屏蔽附近一处航空导航台的信号，以确保运行通过的列车信号不受干扰。屏蔽停车场的主体平面形状呈梯形，起始里程为DK70+690，终点里程为DK71+045，全长355米，起始段横截面宽度为45.90米，终点横截面宽度为57.10米，共地上1层，建筑面积17861.01㎡。

1.1高支模概况

屏蔽停车场工程的模板支撑体系均属高支模，主体结构设计图纸标示共有38个轴线，主体建筑层高12m。其中位于34-38轴框架梁截面最大，尺寸为600×2000mm；跨度也是最大，为23.5m，属该段为该高支摸体系中荷载最不利体系。该段顶板标高+12.000m，基础面标高-0.600m，板支模高度=（顶板标高）-（基础面标高）-板厚=12+0.6-0.25=12.35m。

根据设计院提供的《工程地质勘查报告》得知该段地基地质为泥质粉砂岩，地基承载力特征值为不小于250Kpa。钢管立柱基础采用在原状地基土上浇筑20cm厚C15细石混凝土基础，确保立杆底基础承载力满足要求。

2 高支模施工设计及计算

本文选取最具代表性的34-38轴段的截面为600×2000mm高大梁的梁底、梁侧等模板支撑体系来侧重点进行设计计算和分析说明。

2.1框架梁高支模设计及支撑计算

2.1.1 参数信息

主梁截面宽0.6m,高2.0 m；两侧楼板厚度250mm；立杆沿跨度方向间距采用0.45m；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30；脚手架立杆步距(m):1.50；梁两侧立柱间距(m):1.20；木方采用截面宽50 高100 mm，间距200 mm；梁底增加两根承重立杆，四根立杆间距300mm+600mm+300mm；钢管规格全部为标准件Φ48×3.5，设计时按Φ48×3.0进行计算 。梁侧内龙骨间距300mm，内龙骨采用50×100mm木方，外龙骨采用双钢管48mm×3.5mm。

荷载包括有模板与木块自重(kN/m2):0.300；混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.500；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500。

框架梁支模立面大样图如图1示。

图1梁支撑立面大样图 单位：mm

2.1.2 梁底部支撑架设计及计算

2.1.2.1次楞间距选取与主楞强度、刚度计算

⑴由于新浇筑的混凝土均匀作用在梁底板上，其宽度的面板可以视为梁，次龙骨作为梁支点按四跨连续考虑。

依据抗弯强度σ=M/W≤f 和刚度变形值ω=0.607qL/100EI≤[ω]求得，次楞间距值取200mm；则次龙骨间距设计200mm，按单跨（跨距600mm）简支梁考虑，选用50×100松木木方。次楞强度σ=M/W=7.13N/mm≤f（13N/mm） 满足要求。次楞刚度验算中ω=5qL/384EI=0.509mm≤[ω]（变形允许值1.5mm）可知满足要求。

⑵根据次龙骨间距（200mm）与跨距（600mm），次楞选用50×100松木木方，主楞选用248×3.0双钢管。主楞抗弯强度应力σ=M/W=141.38N/mm≤f（205N/ mm）满足要求。主楞刚度变形值ω=1.883PL/100EI=0.644mm≤[ω]（1.50mm）满足要求。

2.1.2.2梁支撑稳定性计算

根据主楞与次楞跨距平面布置间距为600×600mm，采用ф48×3.0扣件式架管，上设U托，最下一层地杆距地200mm，中间水平支撑间距小于1500mm。

经过计算σ=N/φA=88.469N/mm2≤f（205N/mm2）满足要求。

2.1.3梁侧模板设计及计算

梁侧对拉螺栓布置3道，在断面内水平间距300+600+600mm，断面跨度方向间距600mm，直径14mm。（如图2示）

图2模板组装示意图

2.1.3.1梁侧模板面板的计算

面板厚度18mm，为受弯结构,强度验算时要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。模板面板按照三跨连续梁计算。

⑴ 抗弯强度计算

面板抗弯强度计算值 f =4.259N/mm2 < [f]（抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2）， 满足要求!

⑵ 挠度计算

面板最大挠度计算值 v = 0.322mm< 300.0/400,满足要求!

2.1.3.2梁侧模板内龙骨的计算

内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算，变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值。

⑴ 内龙骨抗弯计算强度f=3.12N/mm2

⑵ 内龙骨最大变形计算挠度 v =0.053mm

2.1.3.3梁侧模板外龙骨的计算

外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算，变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值。

支撑钢管的抗弯计算强度f=57.31N/mm2

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.163mm

2.1.3.4对拉螺栓的计算

由计算公式: N < [N] = fA

计算得出对拉螺栓所受的最大拉力 N = 10.557 kN< [N] = 17.85 kN（对拉螺栓最大容许拉力值），对拉螺栓Φ14mm，水平间距@600设置满足要求。

2.2楼板高支模设计及计算

2.2.1楼板支撑体系参数信息

立杆的纵距 b=0.90m，立杆的横距 l=0.90m，立杆的步距 h=1.50m。木方50×100mm，间距450mm。顶托采用双钢管48×3.5mm。