广东南方建设工程有限公司
摘要：对于高层建筑主体施工来讲，要确保高支模支撑体系安全、稳固是一项不能忽视重要的环节。确实，由于模板支撑架体失稳而导致整体瞬间坍塌还是时有发生，特别是钢筋混凝土悬挑桁架结构高支模施工，如果支撑系统稳定性差，就会有可能导致砼开裂或部分构件破坏而引起安全事故，从而造成人员伤亡和财产损失，给社会带来了不利的影响。为此，现本文先分析引起高支模结构倒塌的原因，并结合工程实例以研究高支模支撑稳定切实可行的具体措施，保证工程质量尤为重要。
关键词：高支模；坍塌原因；模板安装方法；质量控制
前言
高支模作为工程安全运行的关键环节，其支撑体系与模板上、下两个空间施工作业面的安全系数有着直接的影响，所以一旦出现失稳状态，就会引发群死群伤的安全事故发生。据国家安全监管部门统计，模板架体坍塌事故死亡人数排第一位，而发生事故的数量排第二位，为建设部门每年重点强调防范和事故排查的分项工程。为此，如何对悬挑桁架模板支撑体系进行有效控制，一直是工程建设人员极为关注的重点，值得注意和分析研究，确保高支模架体结构的绝对安全。
1 高大支模架坍塌技术原因分析
1.1钢管顶端扣件滑脱
在钢管顶部水平杆上的扣件是用于传递梁板下大木方的施工荷载，如果此传力扣件的拧紧力矩不够，当在砼浇筑靠近顶板时，虽然架体构造基本完整，但会由于直角扣件节点抗滑力不够，导致支架整体下沉，最终良成坍塌事故。
1.2水平杆过长
因单根立杆稳定极限承载力（per=10.9KN）与实际支架立杆轴力标准值有关，支架单根立杆的悬臂长度值越大，支架整体稳定承载力极限值就越低。所以，位于支模排架顶部的立杆伸出水平杆的长度过长时，会造成架体失稳破坏，而导致整体坍塌。
1.3立杆间每步水平杆单向交错设置
水平杆搭设采用单向每三跨或每隔两根设置水平杆时，会降低约30%的承载力。如果又没有设置双向正交水平杆，虽然另一端架体是每步塔设的，但也要承受50%的约束力，会最终使模板架体刚度严重不足而形成失稳状态，发生坍塌。
2 工程概况
本工程为广州市广东白云学院北校区（首期）学生宿舍楼、教学楼（自编1号教学楼）新建工程，位于白云区钟落潭镇登塘村，总建筑面积为101074.3m2，1#教学楼1幢10层，建筑高度为46.5m，建筑面积为25325m2，采用钢筋混凝土框剪结构，设地下1层，用途为车库及人防工程，其中教学楼首层为阶梯课室，呈长方型布局，局部5~10*A~B轴二层悬挑桁架结构，支模底最高点4.4m。（如图1所示）
图1 教学楼阶梯课室高支模支撑立面图
3 安装阶梯式基础模板的方法要求
（1）在进行安装阶段，模板首先要按照从上到下逐层安装的顺序，同时把下层模板放在地基垫上，在放置的过程中，保证两者之间的上下中线相互对准，随后运用水平仪进行矫正处理，随后在模板的四周定好木桩，同时在其与侧板之间需要采用斜撑和平撑的方式进行支撑。
（2）完成第一层钢管支模安装之后，再继续搭设第二层模板，在搭设过程中要保证两者之间的中线相互对准，同时采用斜撑和平撑两种方式将其钉牢；然后在进行模板安装的过程中，对于墨线各部位的尺寸需要进行重新核对，注意必须做好拉杆、斜撑和水平撑的撑牢钉紧，随后将上下两层的基础模板组合成整体。
（3）安装完毕还需要对于拉杆的稳固程度进行核查，对于基础模板的几何尺寸和轴线的位置进行审核。阶梯式（锥形）独立基础模板是由矩形和梯形斜面模板组合而成的，底层模板和台阶形基础两者的安装基本相同。在进行安装的时候，需要将模板连接在基础钢筋上面，通过这样的做法，能够有效地防治在进行混凝土浇筑的时候将梯形斜面抬高。
另外，若是在阶梯形基础坡度较小的情况下，对于斜坡混凝土坍落度进行控制，在实际施工过程中可以采用半干硬性混凝土浇筑的方法，随后还需要按照设计的要求用铁抹子将其抹成斜坡。所以，为了在浇筑的过程中对于高度进行控制，需要在柱子的钢筋上标出斜坡的顶面标高。
4 高支模施工质量控制
4.1 模板支撑重难点
本教学楼首层的阶梯课室工程结合现场条件及设计规范要求，经多方研究决定采用扣件式钢管架搭设支撑架。该阶梯式课室高支模支撑体系为本分项工程的重点难点，必须加强对梯形（斜面）高支模架体有足够的承载力、刚度和稳定性，以确保支撑模板体系可以安全施工，防止事故发生。对于悬挑桁架结构部分，关键是必须要经过严格的支撑设计验算，找出内力较大的节点以及扣件搭设位置，以加强其架体的稳定性。在平台模板方面，对于混凝土以及钢管自重、浇筑时混凝土振捣压力、施工操作的荷载等方面的内容需重点关注，必须全方位慎重考虑和多次验证，进而确定牵杠、搁栅间距和支撑排架的立柱间距，立柱的稳定也需经过严格的考量。还有，对于高支模桁架结构通过高密钢管支撑传给结构楼板的荷载会超出常规的设计荷载，这一点必须加以重视。为此，经多方考虑决定对该悬挑高支模支撑梁板按三倍截面计算，以确保其刚度。另外，在进行梯形斜面搭设时，若是发生立杆基础不再同一高度时，需将高处的纵向扫地杆向低处延长与立杆固定。在搭设纵向剪刀撑以及水平剪刀撑时，应从下到上进行设置，注意水平剪刀撑的搭设需要沿全平面，进而保证在支撑过程中的稳定性。
4.2 模板搭设要求
CKL梁（500×965mm）、CKL梁（300×800mm）及底模楼模板15mm，第一层龙骨（次楞）采用单枋b=50mm，h=100mm，间距400mm；第二层龙骨（主楞）采用双钢管Φ48×3.0，A=424mm2；XG-1梁侧（500×965mm）模板对拉螺栓3道，主梁合并根数，小梁间距225mm，对拉螺栓水平向间距600（mm），第一道路200mm，第二道450，第三道750mm，对拉螺栓类型M14；钢管横纵向间距900×900mm，步距1.2m，立杆顶部步距600。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在45°～60°之间，斜杆应每步与立杆扣接。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。.
4.3 工艺流程
（1）板模板：搭支架 → 测水平→摆主梁→ 调整楼板模标高及起拱 → 铺模板 → 清理、刷油 → 检查模板标高、平整度、支撑牢固情况。
（2）梁模板：弹梁轴线并复核 → 搭支模架→调整托梁→摆主梁→ 安放梁底模并固定 → 梁底起拱 → 扎梁筋 → 安侧模 → 侧模拉线支撑（梁高加对拉螺栓）→ 复核梁模尺寸、标高、位置 → 与相邻模板连固。
4.4 梁模安装
按设计间距要求整齐铺好50×100×2000mm方木，随即铺设梁底模，铺设时应先对接好并钉牢，并用50×100mm枋木条作立档及立档支撑，用约30mm宽，15mm厚模板做压脚压紧侧模底部（或者使用铁制侧模卡勾步步紧代替侧模压脚）。之后吊直侧模，根据梁截面积不同，在梁高的中间加φ14穿墙螺杆。另外，当梁跨度大于4米时，跨中梁底处应按设计要求起拱，如设计无要求时，起拱高度为梁跨度的1/1000～3/1000，主次梁交接时，应先主梁起拱，后次梁起拱。为了保证梁不出现下沉变形等质量事故，在大梁底模中间加一排到两排立杆与高支模排架相连接。
5 施工注意事项
（1）在施工过程中为了避免不均匀沉降的现象，需要对支模的局部进行夯实操作，标准为密实度＞93%，在表面上还需进行200mm厚C20混凝土的浇筑。另外还要对斜支撑与侧模的夹角进行保证，通常为≥45°，对于土壁之上的斜支撑需要加设垫板，保证其牢固程度，同时也要保证斜支撑与对角的楔木之间的连接牢固，在上下模板安装合格，并支撑稳定后，才能够进行上一层模板的安装。
（2）施工阶段，钢管扫地杆和水平拉杆两者必须对接，并保证剪刀撑的搭接≥1000mm，还要保证采取两个以上的旋转扣件对杆端进行固定，具体位置到杆端的距离≥100mm。
（3）为了防止斜杆底端与扣件的位置发生偏差，进而造成系统变形，需采取措施：①从水平杆的内侧、竖向立杆和斜撑节点的下口使用双十字扣件，以预防节点的位置发生滑移现象。②确保斜杆撑于墙上的预留槽内并顶紧，以便让斜撑上的荷载直接传到墙体而顶紧。
（4）在施工中，要保证横向支撑应随立柱、剪刀撑、纵横向水平杆等搭设同步进行。还需保证横线支撑、剪刀撑等部位的中心线距离主节点距离≤150mm。对杆件端头的深处扣件边缘长度也需控制在≤100mm的范围，支撑架的预留洞口的位置和标高也要符合相应的标准，要保证将其偏差值控制在25mm之内，要确保其纵横成行。对于混凝土的强度进行实时监控，在其达到70%且大于C25时才能够开展后续的架体施工。
（5）在施工中，为了防止挠度过大，在梁模板上应设置锁扣杆拉紧操作，同时全部的跨度≥4米时必须起拱0.2%，预防上口产生变形的现象。若是梁高≥300的量侧模板底部压条需用方木对钢管进行固定和夹牢。若是梁高＜300的梁需要模板压条，其强度要进行充分的测试，保证其在进行混凝土浇筑时的牢固程度。
（6）完成架体安装之后，必须经过全部节点的逐一核查后才确认签收。同时还需进行复核拧紧，保证其螺栓的扭矩符合标准值：42 N·m≤标准值≤65N·m。在工作完成之后还需要用记号笔进行标记，保证不能遗漏任何一项。
（7）在混凝土的浇筑阶段，需要由中间向两边进行推进浇捣，按标高由低到高的顺序逐步推进。施工缝的预留位置应与混凝土浇捣的间隔和混凝土的供应情况配合好。在混凝土强度未达到要求前，施工层下两层的支撑严禁拆除。
6 总结
对于近年来的悬挑桁架结构的高支模施工，由于其结构的自重和各种荷载均较大，且施工难度高，需要加以控制和防范，不仅要严谨的设计、计算，还要采取足够的措施才能够确保支撑体系的稳定性。本高支模搭设工程均符合施工规范，且合理、安全，其钢管桁架在混凝土浇筑施工完成后，并经过水平仪全面的测量，架体无出现位移情况，效果良好。
参考文献：
[1]JGJ162-2008.建筑施工模板安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[2]JGJ300-2013.建筑施工临时支撑结构技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.
[3]JGJ130-2011.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
论文作者:盘雄基
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/19
标签：模板论文; 扣件论文; 水平论文; 混凝土论文; 钢管论文; 剪刀论文; 间距论文; 《防护工程》2019年第6期论文;