广东省四会市建筑工程有限公司 广东四会 526200
摘要:模板构造工程广泛应用在建筑工程,其对工程质量和安全生产都有很重要的联系。本文将对于建筑工程中的模板工程施工技术进行深入的探讨。
关键词：建筑工程; 模板工程; 施工技术
引言
随着经济的快速发展,我国建筑业也得到了迅速的发展,模板工程在建筑工程中使用的越来越多。然而,模板施工在施工设计方案、配制模板及施工过程中却存在着不少的问题,严重影响着模板施工的安全与操作。因此，应加强对混凝土结构工程模板技术的研究。
1.工程概况
某工程是笔者单位的重要施工项目，该项目东临居住区，北为某路，南某高速路，西侧为某工厂区。由1#、2#、3#、5#、6#楼及地下车库组成。地下车库将整个建筑地下部分连为一体，地下1层高度为3.7m，地下2层高度为3.9m。其中，1#楼地上建筑面积为7894.35m2，2#楼地上建筑面积为5479.55m2，3#楼地上建筑面积为5118.9m2，5#楼地上建筑面积为3687.9m2，6#楼地上建筑面积为5590m2。本工程建筑层数为:地下2层、地上11层;1层为小区服务用房，层高4.5m;2～11层为住宅，层高为3m，建筑总高度为35m;地下室建筑面积16147.52m2，地上建筑面积27770.07m2，建筑占地面积为2729.14m2，本工程总建筑面积为43918.22m2。框架剪力墙结构、按六度二级抗震设防。建筑防火分类:建筑防火分类为I类。耐火等级为:地上高层住宅二级，地下室工程一级。此建筑的地下室防水主要是利用“钢筋混凝土结构自防水”+“防水卷材”的方式，能够达到一级防水等级，层面防水等级为二级。
2.模板工程施工中常见问题
根据住建部近两年公布相关信息，在建筑工程人身伤亡事故中，由于模板工程施工方面的问题造成的事故占到了总体的1/3以上，是工程事故群死群伤高发部分。
(1)2016年1月30日16时20分，某工程由于模板问题出现了坍塌事故，本次事故造成了5名施工人员的死亡。
(2)2016年8月22日18时50分，某住宅建筑发生了高支模架坍塌的情况，主要是在实施混凝土浇筑过程中模架无法有效承载造成的。此次事故造成了1人重伤和6人死亡。
(3)2016年9月18日9时30分，某自来水改扩建工程发生了高支模架坍塌的情况，主要是在实施混凝土浇筑过程中模架无法有效承载造成的。此次事故造成了3人死亡。
(4)2016年8月25日16时08分左右，某一商用建筑工程在施工过程中也出现了模板坍塌的情况，此次事故造成了3人死亡。
(5)2016年10月24日20时40分左右，某一期工程在施工过程中也出现了模板坍塌的情况，此次事故造成了3人死亡。
(6)2017年9月15日5时50分左右，某企业自己的建筑项目在进行施工过程中也出现了模板坍塌的情况，此次事故造成了3人死亡。
从以上事故调查报告中不难发现，模板支撑体系是模板工程坍塌事故的主要问题，主要因素有:专项施工方案、材料和构配件材质、施工载荷、支架基础、支架构造、支架稳定、模板安装、混凝土浇筑、支架拆除、交底验收等。
3.模板工程施工技术
3.1施工方案的制定
模板工程属于专业性较强的工程之一，所以要进行专项施工方案的制定。相应的模板结构需要进行详细图纸的设计并进行认真的核算。对于制定出的专项施工方案在实施之前需要经过较为专业性的审核，确定没有问题的情况下才能通过审批应用。对于专业性较强的模板支架工程(规模超出一定范围)来说，其专项施工方案要进行必要的专家论证，确保符合相应标准后才能进行实施。
对于那些具有较大危险性的模板工程来说，也要制定出专项施工方案并且要通过施工企业相应技术人员的审核，完成审核的施工方案要具有相应责任人的签章才能生效。对于那些采取施工总承包的工程来说，所制定的专项施工方案不但要经过专业技术单位责任人的签章核定，同时也要具有总承包机构技术责任人的签章认可。专项施工方案经过相关机构审核合格并且具有相应人员的签章后要报送到对应的监理单位，在经过项目总监理工程师审核并且签章之后才能够作为最终的方案进行实施。范围及参数:①不同类型的(例如滑模、爬模等)工具式模板;②主要进行钢结构安装的承重支撑体系;③满足相应参数的混凝土模板支撑工程，其中搭设跨度≥10m、搭设高度≥5m、施工总荷载≥10kN/m2;④独立无关联构件、高度大于支撑水平投影宽度的混凝土模板支撑工程。
对于那些超出相应规模且具有较大危险性的模板工程来说，在实施之前相应的施工企业要组织专家对其进行必要的论证。如果专项施工方案经过相应专家进行论证确定要对其进行较大修改，那么施工企业一定要遵照论证报告进行，并且完成之后要再次实施论证。范围及参数:①不同类型的(例如滑模、爬模、飞模等)工具式模板;②满足相应参数的混凝土模板支撑工程，其中搭设跨度≥8m、搭设高度≥18m、施工总荷载≥15kN/m2、集中线荷载≥20kN/m2;③主要进行钢结构安装的承重支撑体系，能够承受单点集中荷载≥700kg。
模板工程及支撑体系专项施工方案编制内容:工程概况、编制依据、施工计划、施工工艺技术、施工安全保证措施、劳动力技术、计算书及相关图纸。
3.2材料和构配件材质
材料和构配件进场时，钢管、扣件、可调支托等构配件应有模板脚手架一体化企业的标志，材料员应组织分包责任主体进行检查验收，对于不合格的产品构件，责令退场，并做好退场记录。
(1)钢管方面的规定。进入现场的钢管要满足施工质量标准要求，要具有厂家提供的质量合格证以及第三方出具的质量检验报告。同时要确保钢管不会出现裂纹等缺陷，确保光滑度。同时不存在严重锈蚀等缺陷、严禁打孔、钢管使用前必须涂刷防锈漆或镀锌处理。旧钢管表面锈蚀深度应符合表1序号1的规定。旧钢管弯曲变形应符合表1序号2的规定。钢管和扣件等构配件应有模板脚手架一体化企业的标志。
表1构配件允许偏差
(4)上下碗扣。上碗扣能上下窜动、转动灵活，无卡滞现象。碗扣的铸造件表面平整光滑，无砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷，表面粘砂清除干净。各焊缝饱满，无未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷。
(5)可调支托。可调支托应有产品质量合格证、出厂质量检验报告。扣件式钢管可调支托螺杆外径不得小于36mm。碗扣式钢管可调支托螺杆外径不得小于38mm。承插盘扣式钢管A型立杆可调支托螺杆外径不应小于46mm，B型立杆可调支托螺杆外径不应小于36mm。要确保螺母(≥30mm厚)拧进可调螺杆的长度≥5扣。螺杆旋入螺母内长度不应少于5倍的螺径。支托板厚不小于5mm。螺杆与支托板焊接要牢固，焊缝高度不小于6mm。支托板、螺母有裂缝的严禁使用。
(6)胶合板模板。要根据不同材质来确定胶合板的厚度，一般情况下竹胶合板厚度在12mm，木胶合板厚度在16～18mm范围。同时，要按照胶合板厚度的不同来调整内外楞的间距。需要注意的是，柱墙等竖向模板和梁底模板由于条件特殊，一定不能采用那些容易发生扭曲变形或者质变的木材楞木，一般情况下可以采用方钢管作为楞木。需要注意的是，对于柱梁等构件来说，最好采用同样的材料作为楞木，并且确保楞木的规格满足标准要求。另外，要避免使用角钢包角来取代次楞木。
3.3施工载荷
施工均布荷载、集中荷载应在设计允许范围内。如果集中线荷载≥20kN/m2以及施工总荷载≥15kN/m2，就说明施工载荷相对较大，对于模板工程影响较大。因此，其专项施工方案应组织专家论证会。当浇筑混凝土时，应对混凝土堆积高度进行控制。采用布料机进行混凝土浇筑时应对布料机下部支撑体系进行加固。
3.4支架基础
要保证扣件式钢管模板支架基础足够的平整度和承载能力，确保其满足设计方面的尺寸和载荷要求。支架基础要具有足够的承载能力以及排水能力，某些特殊性质(例如湿陷性黄土)的地质还要具有一定程度的防水。对于整体工程具有重要影响的结构来说，可以通过打桩或者混凝土浇筑等方式避免支架立杆的下沉。
在进行立杆的布设之前，首先要对地面实施定位，从而确保垫板和底座能够准确定位。在基础上装设支架立柱支撑位置以及竖向模板时要增设垫板(可以采用厚度≥50mm、长度≥2跨、宽度≥200mm木垫板或者12～16号槽钢)，确保其具有足够的支撑面积和强度。如果架体是在永久性建筑混凝土基面上进行搭设，那么可以按照具体情况去除底座或垫板。如果支架搭设在楼面结构之上，那么需要校核楼面结构强度，确保下层楼板具有足够的承载能力承担上层施工载荷。如果下层楼板不具有足够的承载能力，那么要保留下层楼板的模板支撑架体，并且要在上层高支模区增设立柱对其进行加固。
扣件式钢管高大模板支架时，除满足普通扣件式钢管模板满堂支架基础要求外，对于那些有指标要求的模板工程(集中线载荷＞15kN/m或者施工总载荷＞10kN/m2)，在立杆落到地面时需要增加混凝土垫层，并且要满足强度≥10C、厚度≥100mm的标准要求。如果立杆落到楼面上，那么楼面下部需要实施相应的支顶措施。所有的立杆底部要进行底座的铺设，一般情况下底座可以采用钢板(≥150mm×150mm×8mm)或者钢管焊接而成。同时要在底座的下部设置垫板(可以采用厚度≥50mm、长度≥2跨、宽度≥150mm木垫板或者12～16号槽钢)。
3.5支架构造
(1)立杆纵横向间距。立杆纵横向间距应符合专项施工方案和规范要求。靠边坡上方的立杆轴线距边坡的距离不应小于500mm。不同形式的钢管支架需要设定不同的立杆间距，一般情况下可以采用“扣件式钢管支架”。正常情况下的立杆纵横向间距要在1.5m以内，特殊情况下(例如高大模板)要在1.2m以内，高度要在30m以下。
(2)进行立杆的接长。在进行立杆接长时一定要避免采用搭接的方式，可以通过对接口进行连接。但是对于纵向水平拉杆来说，在进行接长时可以通过搭接方式或者对接扣件方式进行，但要确保两根相邻纵向水平拉杆接头不在同步或者同跨内，不同步或不同跨两接头水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点距离不应大于步距的1/3。搭接长度不得小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端距离不小于100mm。一般情况，立杆不设置搭接接长。扣件式钢管高大模板支架立杆垂直度偏差应不大于1/500H(H为架体总高度)，且最大偏差应不大于±50mm。
(3)扫地杆。扣件式钢管模板支架扫地杆设置，在立杆底距地面200mm高处，沿纵横水平方向按纵下横上的程序设置扫地杆。当立杆底部不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆应向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。碗扣式钢管模板支架扫地杆设置，底层纵、横向水平杆作为扫地杆，距地面高度应小于或等于350mm。
(4)步距。普通扣件式钢管模板满堂支架步距应符合专项施工方案和规范要求。采用扣件式钢管支架时，一定要确保立杆步距在1.7m以内。另外，对于相对较长的立杆来说，其常常会伸出顶层，此种情况也要保证伸出的高度和支撑点的距离在0.4m以内，否则就要增加水平杆来避免过度弯曲。不得采用横杆受力，立杆顶部应采用可调顶托受力。
扣件式钢管高大模板满堂支架时，除满足普通扣件式钢管模板满堂支架步距要求外，步距不应超过1.5m。可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆，并且要确保其底部和最高水平杆距离在280mm以内，否则需要对其进行固定。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，在每一步距处纵横向各设置一道水平拉杆。当层高为8～20m时，在最顶端步距两水平拉杆中间应加设一道水平拉杆。当层高大于20m时，在最顶两步距水平拉杆中间应分别增加一道水平拉杆。
(5)剪刀撑
普通扣件式钢管模板满堂支架剪刀撑:可以分为“一般类型剪力撑”和“增强型剪力撑”两种。一般类型剪力撑:此种类型的剪力撑一般情况下宽度≥4跨，并且≥6m。要按照不同角度设定跨越立杆的根数，一般情况下60°时为5根、50°时为6根、45°时为7根。同时要确保剪力撑杆件底部要顶紧地面，保持约45°的角度。在架体外部和内部(间隔5～8m)都要设置相应的剪力撑，以竖向为主，但是也要在顶部相应位置架设水平方向的剪力撑。
增强型剪力撑:要按照立杆间距范围的不同设置不同情况的竖向剪力撑，以确保其增强效果。对于立杆纵横间距在0.9m×0.9m～1.2m×1.2m的情况来说，可以在架体外侧周围和内部纵横向间隔3跨进行竖向剪力撑的设置，要确保剪力撑宽度为4跨;对于立杆纵横间距在0.6m×0.6m～0.9m×0.9m的情况来说，可以在架体外侧周围和内部纵横向间隔4跨进行竖向剪力撑的设置，要确保剪力撑宽度为5跨;对于立杆纵横间距在0.4m×0.4m～0.6m×0.6m的情况来说，可以在架体外侧周围和内部纵横向间隔3m进行竖向剪力撑的设置，要确保剪力撑宽度为3m。
扣件式钢管高大模板满堂支架剪刀撑:对于那些支撑高度在8m以上或者集中线载荷＞20kN/m2或者施工总载荷＞15kN/m2的支撑架来说，需要在扫地杆设置层增加水平剪力撑。另外，对于水平剪力撑到架体底面的距离也有相应的规定。对于“一般类型剪力撑”来说，要确保其间距≤8m;对于“增强型剪力撑”来说，要确保其间距≤6m。对于建筑工程来说，要根据其高度的不同设定不同形式的剪力撑。那些高度在8～20m范围内的建筑，其剪力撑不但要符合上述要求，同时也要在相邻的竖向剪力撑间设置斜撑;那些高度在20m以上的建筑，其剪力撑不但要符合上述要求，同时也要在相邻的竖向剪力撑间设置连续式剪力撑。(3)碗扣式钢管模板满堂支架剪刀撑:不同立杆间距需要采用不同形式的剪力撑。如果立杆间距≤1.5m，那么模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5m。剪刀撑的斜杆与地面夹角应为45°～60°，斜杆应每步与立杆扣接。当模板支撑架高度大于4.8m时，顶端和底部必须设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距应小于或等于4.8m。如果立杆间距＞1.5m，为了确保稳定性要在拐角位置架设通高专用斜杆，而在中间位置的立杆要架设八字形斜杆。
(6)梁、板模板竖向支架。对于梁模板来说，其支架立杆在进行横向布设时要确保其对称性，同时要保证数量和立杆的间距满足设计标准，并且立杆的数量≥2根。另外，要按照不同脚手架形式来确定模板支架扫地杆到楼底面距离。目前可以分成两种形式的脚手架，分别为“扣件式钢管脚手架”以及“碗扣式钢管脚手架”，两种脚手架模板支架扫地杆和楼底面距离分别要在150mm和300mm以内。
建筑工程梁板模板支架立杆要设置水平拉接来增加强度，对于支架高度在3.5m以上的架体来说不但要架设水平方向的剪力撑，同时也要有竖直方向的剪力撑。在进行支架立杆支撑设置过程中要确保其稳定性，防止其发生弯曲变形。同时可以将钢板、槽钢或者木块作为底托铺设在立杆底部来增加其承载面积，提升稳定性。
3.6支架稳定
对于较为高大的模板支架来说，如果支架的高宽比超出规定值，那么需要根据相应标准进行连墙件的设置(见图2)或抱柱加固(见图3)或增加架体宽度的加强措施。如果满堂架高宽比＞2.5，那么需要对其进行加固来保证稳定性。可以采取刚性连接的方式将支架和结构柱连接到一起，但是要注意控制连墙件的水平和竖向距离。如果建筑工程缺少结构柱，那么可以通过预埋钢管的方式和建筑连接来对其进行加固。
首先要确保立杆伸出顶层水平杆中心线到支撑点距离满足相应标准规定，同时如果在楞梁和U型支托之间具有缝隙就需要进行楔紧，确保螺杆伸出钢管顶部距离在200mm以内，在进行安装时要确保上下的平行度。另外，对于不同的钢管支架也有不同的要求。如果使用扣件钢管作为支架，那么要保证可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度≤500mm。如果使用碗扣式、盘扣式或者盘销式钢管作为支架，那么要保证入立杆可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度≤650mm。
3.7模板安装
(1)柱、墙模板安装。在进行柱墙模板安装过程中，要确保竖向次楞布置贯穿整根柱长并且保持梁柱交接位置的整体性。如果交接位置的梁高在600mm以上就需要在柱头处增加对拉螺栓，此种情况下要确保其顺着柱高度方向的数量和距离与柱箍一致。要确保柱模第一道箍距离柱底的距离≤150mm，最下部两箍之间的距离≤500mm。由于临空面会受到空气气流等因素影响较大，所以柱墙临空面的模板面板要超出楼面约180mm的距离，同时采用一定厚度的粘接剂将内模和楼面梁侧进行密封。
要确保墙模的主次楞和对拉螺栓间距等参数符合设计要求，同时要保证墙模板和墙底距离在130mm以内，以此确保墙模所受到的应力满足标准设计要求。可以采用止水型对拉螺栓连接类似地下结构外墙等具有防水功能要求的结构，要确保其具有质量合格证，螺栓的直径要≥12mm。
(2)楼板、楼梯板模板安装。要保证楼板、楼梯板底模具有主、次楞，其间距的设置要满足设计标准。其中主楞可以使用100mm×100mm的方木，次楞可以使用方木(100mm×100mm、50mm×100mm)或者方钢管(50mm×50mm壁厚3.5mm)。一般情况下，对于那些跨度在1.2m以上的楼板其模板的竖向要采用单独的支撑，确保其稳定性。另外，需要在楼板和相应构件(例如墙)连接位置设置通长封口托木。对于和楼梯踏步连接的墙体模板来说，需要在踏步槽口之上设置斜楞木，同时采用穿墙对拉螺栓将其固定。
(3)梁模板的安装。要在梁侧模的上下口位置分别设置纵向通长托木和夹木，需要注意的是，不能将纵向通长夹木同时作为梁底的楞木。另外，需要在托木和夹木之间进行竖向立档的设置，要保证间距≤800mm。对于那些高度在400mm以上的梁来说，需要在底模处设置主次楞木，不能只采用纵向主楞木代替。如果梁净高超过了600mm，那么需要采取穿梁对拉螺栓来进行连接，并且要采用两根并列通长方木或者钢管将对拉螺栓进行固定，不能将对拉螺栓固定到梁的侧面板上。
3.8混凝土浇筑
通过事故调查发现，绝大多数支架体系坍塌事故是发生在混凝土浇筑过程中。混凝土浇筑路径选择不当引起局部支架内力增大，是造成模板支架体系坍塌的一个重要原因。混凝土浇筑过程中，为确保混凝土均衡受力，不应采用从一侧到另一侧的顺序浇筑方式，而是应采用“摊铺式(中间到两边)”或者“聚拢式(两边到中间)”进行浇筑。在大梁混凝土浇筑过程中，应该遵循分层施工的原则，每层不应超过400mm。在混凝土浇筑过程中，如果出现施工问题，及时停止浇筑，做好已浇筑混凝土的初凝及养护工作。使用泵送浇筑过程中，沿着泵送管道路径的支架应进行加固[1]。
3.9支架拆除
模板支架的拆除措施应经项目技术负责人批准，支架拆除前应设置警戒，并应设专人监护。支架拆除前结构的混凝土强度应达到设计要求，设计没有规定时，混凝土强度应满足表3相关规定。
表3底模拆除时的混凝土强度要求
构件类型构件跨度/m抗压强度标准值/%
板≤2≥50
＞2、≤8≥75
＞8≥100
梁、拱、壳≤8≥75
＞8≥100
悬臂构件－≥100
在进行支架拆除时一定要遵照设定的施工方案进行，特别是对于底模支架来说，如果拆除时缺少具体的规定，那么要避免其在结构构件形成预应力之前进行拆除。对于那些后张法预应力混凝土结构构件来说，可以在预应力张拉之前将侧模拆除。后浇带模板的拆除和支顶应按施工技术方案执行。在进行模板拆除过程中，一旦涉及到高空作业就要在地面周围合适范围内设置相应的脚手架和安全网，同时要设置防护栏。如果在交通关键地区或者临街区域进行模板拆除，那么还需要设置必要的警示标志，并且要安排专门人员进行管理。
3.10交底验收
支架搭设、拆除前应进行交底，并应有交底记录。在实人要对相关人员就方案的内容、施工方法、施工流程、注意事项等内容进行安全技术交底，包括:项目部负责人、专职安全员、现场作业人员等。另外，施工单位的专项管理人员以及其他机构相应负责人要对方案的实施情况进行不定期的巡检，同时做好相应的记录，及时发现施工中的问题并提出相应的解决方法，要建立起巡查档案[2]。
完成支架搭设之后，需要按照相应标准进行验收。需要注意的是，验收过程中要具有一定的量化参考指标，同时要有相应责任人的签字确认。对于那些具有较大危险性的分项分部工程，验收时，施工以及监理单位要组织所有项目参与机构及人员参与其中。
4.模板施工监测
为了提升模板工程的整体施工质量，必须做好项目质量的日常检查工作，认真做好安全检查记录工作，进行重点部位的认真检查，确保杆件设置、剪刀撑、扫地杆、支托等构件满足工程施工的要求，进行地基积水状况、底座松动状况、架体稳定性状况及垂直度状况的分析。避免施工过程中出现超载问题，提升工程安全防护水平。在工程实践中，为了提升模板施工的整体质量及安全性，落实好日常的施工监测方案，进行各类关键施工技术的协调性运作。在进行混凝土浇筑过程中，为了确保基础沉降以及架体变形等参数始终控制在允许值范围内，就需要对其实施实时监测。对于那些不同位置的模板来说，可以对相应施工要点进行控制[3]。
5.结语
综上所述，模板施工技术对于建筑工程有着十分重要的作用，缺乏针对性的专项施工方案、缺乏专业性的施工技术及现场检查设备，都会影响模板工程的施工质量及施工安全。因此，在施工过程中要把握好模板施工的技术要点，健全施工监测控制体系，充分保障建筑工程的质量。
参考文献:
[1]建筑工程模板施工技术[J].步少男.江西建材.2018(02)
[2]建筑工程模板施工技术的分析[J].顾楠.民营科技. 2016(07)
[3]建筑工程模板施工技术运用及要点[J].王庆武.技术与市场. 2018(05)
论文作者:江金荣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/15
标签：模板论文; 支架论文; 剪力论文; 钢管论文; 扣件论文; 立杆论文; 间距论文; 《防护工程》2018年第20期论文;