上海保利剧大院高支模施工技术研究

【摘要】剧院作为城市的公共建筑，主要特点使用空间高大，空间组合关系为大厅式，即以观众厅、舞台为中心，其他空间按功能分区、使用顺序围绕在周围；一层主要使用空间与多层空间相联系，形成错层、夹层关系；因视线等要求，主要使用空间的地面通常不在同一标高、同一层面上；大空间需要大跨度结构，多种结构形式聚集；因此高支模的施工成为本工程的重点和难点，高大空间的模板支架搭设关系到整个工程的质量和安全。

【关键词】剧院；高支模；混凝土

一、编制依据

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 166-2008

《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》 DG/TJ08-016-2004

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ130-2011

《建筑施工模板安全技术规范》 JGJ162-2008

二、工程概况

本工程位于上海市嘉定新城D10-15地块，北隔白银路，西以裕民南路为界，南侧为塔秀路，东南方向面临远香湖。用地总面积30235 m?，总建筑面积54934 m?，其中地上34870m?，地下20064m?。

工程采用框架剪力墙结构，地下一层、地上六层，结构总高度约33.6m。高支模区域主要分布在三层～屋面楼板，支模高度8.4m～34m不等。

三、施工部署

1、现场作业条件准备

模板由现场加工：依据图纸、方案、现场实际尺寸等画出班组施工范围内模板拼装图，经项目总工程师审核后交班组施工。

2、施工交底

本次搭设的模板高度较高且区域较多，因此在施工前技术部门组织项目部工程部、安全部、质量部等相关部门进行集中管理人员施工交底。各相关职能部门交底完成后及时向现场操作人员进行详细技术和安全、质量交底，明确各项技术控制参数及安全、质量管理要求，确保排架搭设严格按照方案执行。

四、施工方法及技术措施

1、模板支架材料及构件参数

本项目模板支撑架采用哈斯科Cuplok支撑体系（包括CUPLOK碗扣式支撑架和铝梁系统）。

CUPLOK碗扣式支撑架，新一代的换代产品，采用Q345材质低合金高强结构钢加工制造而成，构件内外表面采用热镀锌处理，有效提高构件的防腐能力和安全性能，操作简便，使用灵活。

铝梁系统具有强度高、承载力大、质量轻、易于操作，以上优点使其成为替代木方的环保产品。

1.1立杆

立杆分为七种规格，1m、2m、3m整数杆主要设置在下部，0.8m、1.3m、1.8m、2.3m非整数立杆主要设置在上部。上碗是由延展性强的铸件构成，以便确保高强度的施工现场操作需要；下碗是由锻造而成，塑性、韧性好，承载力更大。

1.2横杆

横杆分为九种规格，分别为0.3m、0.6m、0.9m、1.0m、1.2m、1.3m、1.6m、1.8m、2.5m、3.0m，常用规格为0.6m、0.9m、1.2m、1.8m；横杆端头插片由锻造而成，塑性、韧性好，承载力更大。横杆固定在立杆上碗和下碗之间，横杆安装后将上碗扣锁紧即可。

1.3顶托

顶托上端可搁置S150及T150铝梁、钢梁、木方、钢管等，下端与可调丝杠相连；作为支撑架的主要传力构件，安装时尽量避免偏心荷载的产生。

1.4可调螺杆

可调螺杆起到调节Cuplok支撑架的顶托和底座之间距离的作用，使Cuplok支撑架满足各种使用高度的要求。可调螺杆分为二种规格，最大可调距离650mm

1.5底座

底座与可调螺杆相连，底座放置在基础上，当基础有坡度时，可以通过调节可调螺杆使最下部横杆在同一标高处。

1.6 T150铝梁

模板支撑主梁采用哈斯科公司T150铝梁 T150铝梁几何参数及特性：

允许强度 = 255 N/mm2

极限强度 = 290 N/mm2

伸长率 = 8%

2、模架设计

2.1梁模架

（1）普通梁模架搭设（梁宽≤600，梁高

主要梁截面为：300×950，400×800等

梁模板采用16mm厚的胶合板，梁侧模板横向内楞采用50×100规格的木枋（间距为250mm），梁侧模板竖向外楞采用Φ48×3.0钢管（间距1200mm）；梁高大于800mm的，梁中间加一道M14规格的对拉螺杆（水平间距1200mm）。

梁底模板支撑在50mm×100mm规格的木枋上，间距为250mm，木枋支撑在小横杆（Φ48×3.0钢管，间距1200mm）上；小横杆支撑在梁底立柱（Φ48×3.0钢管，间距1200mm）上。

（2）1000mm≤梁截面高度≤1200或梁高600模架搭设

主要梁截面为：700×800， 400×1200，550×1200

梁纵向底模下放置50×100的木枋，间距为150mm，当梁高≥1000mm或梁宽≥600mm时，梁底木枋数量应不少于4根；1000mm高梁底木枋支撑在钢管主楞上， 1000mm以上梁底木枋支撑在S150铝合金梁上；铝合金梁通过U托支撑在梁底立柱上。梁高≥900mm的梁加设多道对拉螺杆，其中最下面一道距离梁底300mm，其余竖向间距根据梁高调整，对拉螺杆间距300mm。

（3） 1200

梁截面为： 600×1750，500×1800，600×2000等。

梁纵向底模下放置50×100的木枋，间距为100mm，当梁高>1200mm或梁宽≥500mm时，梁底木枋数量应不少于4根；梁底木枋支撑在S150铝合金梁上；铝合金梁通过U托支撑在梁底立柱上。梁高≥900mm的梁加设多道对拉螺杆，其中最下面一道距离梁底300mm，其余竖向间距根据梁高调整，对拉螺杆间距300mm。

（4） 2000

梁截面为： 600×2200，500×2850等。

梁纵向底模下放置50×100的木枋或S150铝合金梁，梁底木枋支撑在S150铝合金梁上；铝合金梁通过U托支撑在梁底立柱上。梁高≥900mm的梁加设多道对拉螺杆，其中最下面一道距离梁底300mm，其余竖向间距根据梁高调整，对拉螺杆间距300mm。

（3）多功能厅钢桁架下超高梁设计（800mm×4500mm）

梁底支模高度为3.45m，梁截面为800mm×4500mm。梁底模板采用16mm厚胶合板，模板支撑在S150铝合金梁上，3根承重立杆，立杆沿梁跨度方向间距600mm，立杆步距1500mm。底部采用可调顶托支撑，梁侧模板按照墙模板支设方式加固。

2.2楼板模板

楼板底模采用16mm厚胶合板，支模架用碗扣架搭设成整体满堂架。板模板支撑在50×100木枋，间距为250mm，木枋支撑在100×100木枋上或S150铝合金梁上，Φ48×3.0钢管，步距2000mm，扫地杆离地不大于350mm，立杆纵横向间距均为1200×1800。

由于支撑高度大于8m，为了保证支撑系统的整体稳定性，满堂架应与混凝土柱抱接，抱接点竖向间隔为4m；同时在支撑系统四周与中间的垂直方向纵横向均设置之字型斜撑，之字型斜撑均需与相交的立杆或横杆用转角扣件相连接。

（1） 架体搭设前混凝土柱已经浇筑养护完成，可将满堂架与混凝土柱抱紧，

抱箍竖向间距4m；

（2） 高度大于30m时，在架体顶部、底部及架体中间纵横向水平杆的平面位

置设置水平加强层；

（3） 水平加强层采用45°水平剪刀撑，剪刀撑需与相交的立杆或横杆用转角

扣件连接，水平剪刀撑须连续贯通设置。

3、模板支撑系统施工方法

3.1模板支撑系统安拆施工流程

Cuplok支撑体系搭设及拆除的顺序如下：

3.1.1在大致正确的位置画出第一排主梁线。放置底座和可调螺杆，根据图纸检查所要求的构件类型及长度。

3.1.2放置第1水平横杆并保证已经识别正确的长度。

3.1.3在第1层调节丝杠上放置具有正确长度的立杆（除非非常低，否则应采用上端带连接棒的立杆）。在一个人握住立杆时在最下面的碗扣中插入两根横杆并锁紧上碗扣。此时该支架能够实现自稳。如需要应添加木质构件底垫。

3.1.4 确定下一根立杆的位置及以同样方法定位横杆及紧固。在搭建好第1层支架后使可调螺杆处于水平，但应使调整程度最少。添加上一层横杆。

3.1.5 上支撑杆：为下一支撑杆搭建工作平台。可以搭接的脚手板或中间横梁进行搭建。应确保中间横梁的楔块装置牢固。

3.2模板支撑系统搭设构造要求

3.2.1 模板支设必须满足《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 166-2008中的相关要求。

3.2.2 模板支设必须满足《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008中的相关要求。

3.2.3 扫地杆（第一排纵横向横杆）与水平杆：第一排横杆在立柱底距地面高度不大于350mm高，沿纵横水平方向设置；扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下，进行平均分配确定步距后，在每一步距处应一道水平拉杆。

3.2.4 非立杆接长方式：钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接，剪刀撑应采用搭接，搭接长度不得小于500mm，用两个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm 处进行固定。

3.3水平加强层：在架体顶部、底部必须设置水平加强层，中间水平加强层设置间距为每三步设置一道；

3.3.1 水平加强层采用45°剪刀撑，剪刀撑需与相交的立杆用转角扣件连接，剪刀撑连续贯通设置；

3.3.2 剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设；

3.3.3 立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差及脚手架搭设满足《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 166-2008中的相关要求。

3.3.4 脚手架与外墙之间空隙铺设跳板，为外墙模板支设提供作业面，跳板距离外墙350mm；

3.5 固结点：竖向立杆应在有结构柱的部位，按竖向间距每4m（两步）与建筑结构设置一个固结点。当支模架高度≥30m或时，应在相邻楼层板上预埋短钢管，与支模架体按水平间距每5～7跨设置连墙杆件。注：所有连墙件均需与支模架体中3排立杆或横杆相连接，连接点与主节点距离不大于150mm。

4、模板支撑系统验收程序

高支模搭设完成后首先由劳务分包单位对照方案进行自检，检查合格后报总承包单位，由总承包单位组织各参建单位包括业主、监理、施工单位等相关人员，对模板支撑体系进行最后验收，并对验收过程中的问题及时整改；

验收合格后填写模板支撑体系验收记录，并交各方签字并挂牌后方可进行下一道工序施工。

五、混凝土浇筑与支模架监测

1、浇筑顺序

柱子和墙根据施工条件及浇筑质量控制要求分多次浇筑，梁、板一次浇筑。

2、混凝土浇筑控制

混凝土浇筑应尽可能使模板支撑系统均匀受载，浇筑过程中及时挪动调整汽车泵下料口或布料杆的位置，保证单点混凝土短暂堆载高度不得超过该设计楼板面以上30cm。采用固定泵进行浇筑时，泵管不得与支撑架相连，其立管应固定在旁边已浇筑完成竖向结构上。

3、支模架监测

在浇注混凝土前、浇注混凝土的过程和浇注混凝土后，派专人对支撑系统进行观测。项目部准备在现场采用水平仪及经纬仪进行施工过程自我监测。

1、监测项目：支架沉降、位移和变形。

2、测点布设：垂直监测点布置梁底跨中及板底中心处，水平监测点设置在边立杆上；对于4500高大梁支撑立杆中布置应变片进行变形观测。

在1/2梁板跨位置，每个监测剖面布设三个支撑位移变形监测点。

3、监测频率：模板的沉降测量由专人专职负责。在开始浇筑前测量一次，记录此值并以此值为初始值；在混凝土浇筑时为重点监测，派施工人员一直监视监测点，得出数据并与初始值相对比，得出沉降、位移量，直至浇筑完成；浇筑完成之后至高支模层的混凝土强度达到80%这段时间，每隔半天测量一次。

4、变形监测预警值；

梁板支撑架垂直位移预警值取5mm，水平位移预警值取10mm。

当监测数据接近或达到报警值时，立即疏散人员，并组织有关各方采取应急或抢险措施，同时向上级有关部门报告。

4、高支模区域回撑

高支模区域浇筑混凝土前须对其支撑楼板进行回撑（底板除外），要求回撑层数至少一层，回撑形式可采用以下方式（采用顶托回撑）：

（1）当高支模区域混凝土浇筑时间间隔其支撑楼板浇筑时间较短（小于一个月），其支撑楼板底部钢管支架可不拆除，待高支模楼板混凝土浇筑完成后拆除；

（2）当高支模区域混凝土浇筑时间间隔其支撑楼板浇筑时间较长时，考虑模板架料周转，待其支撑楼板达到拆模条件后可先行拆除钢管支撑架体，待浇筑高支模区域混凝土前，对其支撑楼板进行回撑。回撑采用48钢管进行施工，顶部采用可调顶托，钢管立杆纵横间距不大于1.5m，步距不大于2m。要求楼板及梁跨中部位需有立杆回撑。

六、脚手架搭设安全技术措施

1、 技术保障措施

1.1 作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。混凝土除外材料堆载高度均根据混凝土高度进行换算），该荷载均为临时允许荷载，仅允许材料吊运时堆载，所有材料吊运至架体上后均需散开堆放，及时将材料转至使用部位：

1.2不得将缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备；

1.3当有六级及六级以上大风和雾、雨、天气时应停止脚手架搭设与拆除作业，雨后上架作业应有防滑措施。

1.4施工管理人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。

2、 质量保证措施

2.1钢管与扣件进场前应经过检查挑选，所用扣件在使用前应清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动。每个螺栓的预紧力在40N・m～65 N・m之间，用扭力扳手抽查5%；

2.2对作业人员及现场管理人员进行文字形式技术、安全交底，形成书面交底记录，并签字确认；

2.3脚手架搭设完备，依据施工方案与单项作业验收表对脚手架进行验收，发现不符合要求处，限时整改；

3、 安全保证措施

3.1脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB 5036）考核合格的专业架子工。搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋；

3.2架子在搭设（拆卸）过程要做到文明作业，不得从架子上抛落工具、物品；同时必须保证自身安全，未佩戴安全防护用品不得上架子；

3.3在已施工完成的楼板之间搭设安全通道；作为脚手架搭设过程中作业人员上下走安全通道；

本工程主要采用高强度的采用Q345材质低合金高强结构钢，因强度高、承载力大、质量轻、易于操作等优点满足工程的施工需求，在实际操作中，对于高支模体系，除了考虑本身的强度满足要求，体系的稳定性也是非常重要的，有时候稳定性是体系同周围的结构的连接方法、构造节点的细化值得我们深入的探讨和研究。