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摘要：高层建筑多层模板支撑体系施工期间，新浇筑楼层混凝土结构的重力荷载和施工活荷载，通常由其下的模板支撑和先前浇好的一层或多层楼板组成的临时承载体系承担，这一临时承载体系是材料性能、结构形状、空间位置、构件以及承担的荷载均随时间而不断变化的结构体系。本文主要论述了高层建筑多层模板支撑体系及其安全性研究。
关键词:高层建筑 多层模板 支撑体系 安全性研究
高层建筑施工中的多层模板支撑体系应用较为广泛，但是如果多层模板支撑系统的配置不合理、拆除不当，混凝土早期养护不好，往往会造成支撑倒塌事故发生、施工阶段楼板出现开裂现象，严重影响施工安全及进展和建筑物的使用性能。施工阶段的早齡期混凝土时变结构，应通过设计合理的支模层数、施工周期以及拆模时间等施工方案参数，来保证施工时变结构体系中承担施工荷载的每一层楼板、每根模板支撑杆不会超载。结构工程施工速度的快慢，在很大程序上也取决于模板工程的进度，各楼层梁板结构的模板支撑体系需要有更多的模板及支撑架才能满足工程进度的需求。
一、高层建筑多层模板支撑体系施工阶段安全性现状
施工阶段的钢筋混凝土现浇结构是由处于不同龄期的混凝土组成，随着龄期的增长，整个结构的抗力和内力均会发生改变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆模板支撑架与钢筋混凝土结构之间存在着空间上的对应关系，构成了模板支撑体系与主体结构之间共同作用的系统，因此多层模板支撑体系的受力性能和安全性还存在很多不确定性。与此同时，特殊混凝土结构也迅速发展，比如高架结构、桥梁结构、高空悬挑结构等，这些特殊结构及其施工荷载也对模板支撑体系方案及设计提出了新的要求:
1.没有相应的模板支撑结构设计国家规范来指导工程技术人员，各种地方性的规程对统一和规范全国范围内模板支撑体系的设计及施工的指导作用比较有限，存在地区间差异。
2.模板设计的滞后，在模板支撑向大跨度、多层及大高度楼面发展的今天，不少设计方案还停留在将常规的多立杆支撑系统套用到大跨度、大高度楼面工程中的阶段。
3.计算假定与实际情况有较大出入，体现在假定：
楼板结构是刚性的，而且支撑体系相对于楼板构件也是刚度无限大的；楼板构件通过支撑相互连接，新增荷载时，所有楼板挠度相等，同时楼板承受部分增加荷载，其承载能力与楼板刚度成正比。
二、高层建筑多层模板支撑体系施工阶段的安全性控制
1.多层模板支撑体系施工安全控制程序
高层建筑多层模板支撑系统施工期间的安全性，来自于模板支撑和早龄期混凝土结构所组成的临时承载结构的安全，这一临时承载结构，是材料性能、结构形状、构件以及所受的外荷载均随时间而不断变化的时变结构体系。传统建筑结构设计对象，多为确定的不随时间改变的建筑结构，因此，用传统建筑结构设计的可靠度，来保证施工中的多层模板支撑体系时变结构的安全也就不可能实现。建筑结构设计是为满足正常使用功能的，施工阶段的早龄期混凝土时变结构，作为建筑结构设计产品的早期形态，应通过设计合理的支模层数、施工周期以及拆模时间等施工方案参数，来保证施工时变结构体系中承担施工荷载的每一层楼板、每根模板支撑杆不会超载，当检验到支撑楼层的早龄期凝土梁板不能满足施工安全时，应通过调整施工方案参数，使其承担的施工荷载在承载能力范围。
2.支撑楼板的安全检验
早龄期混凝土结构的承载能力。高层建筑多层模板支撑系统施工时变体系中的早龄期混凝土承载楼板，是建筑结构设计产品的早期形态，其承担荷载的能力是确定的，同时也是时变的，它是随混凝土强度增长而增长的。假定早龄期混凝土结构中，钢筋不会发生粘结滑移破坏，根据施工环境条件，混凝土配合比，确定早龄期混凝土强度的增长规律后，即可确定任一时间，早龄期混凝土结构的承载能力。
三、多层楼板支撑体系中的支撑拆除的时间与方式
模板支撑不仅仅是支撑架，而且是由支撑架与楼板结构共同组成的支撑体系，支撑和楼板结构不是相互独立的结构体系，而是同一体系中相互影响的不同结构体系，且支撑体系中的支撑轴力和楼板内力随时间变化。显然，支撑体系的拆除时间与拆除方式是否合理，势必对整个模板支撑的安全性产生很大的影响。
1.模板拆除时间对于框剪结构，当楼板的混凝土抗压强度达到百分之九十左右时，其下的支撑架拆除后楼板中除在此层剪力墙附近出现少量的裂缝外，其余处混凝土内力均小于抗拉极限。因此，现浇层以下第121层楼板混凝土的抗压强度在百分之九十左右可以作为高层15m之下的框架剪力墙结构支撑拆除的一个控制点。对于框架结构，当楼板抗压强度在百分之九十附近时，拆除支撑后的各层楼板混凝土内力均小于抗拉极限而未达到开裂。但是由于纯框架结构的支撑承受的轴力比较大，所以当抗压强度为百分之八十五即拆除支撑时，楼板内力将大大增加，本层板以及上面几层板在多处出现裂缝，所以低层高的纯框架结构，其支撑拆除时间应控制在楼板的抗压强度达到百分之九十之上才可。
2.模板拆除方式工程中要加快模板支撑的周转速度，当框架剪力墙和框架结构各层楼板的强度和刚度达到一定程度时，可以考虑逐层拆除其下的支撑。若将楼板以下梁附近的支撑架全部拆除，由于原本梁附近的支撑架承担的轴力值比较大，一经拆除后，楼板跨中在支撑立杆未拆除处混凝土裂缝扩展范围扩大；而若将跨中的支撑架全部拆除，保留梁两侧的支撑立杆，对板的内力增大不多，但此时梁附近原本就较大的立杆支撑轴力将继续加大接近于屈曲，造成支撑轴力危险。
结束语
施工时变体系中的早龄期混凝土结构作为建筑结构设计产品的早期形态，其承载能力无法更改，但可以通过施工方案优化，将其承担的最大施工荷载控制在早龄期混凝土结构设计的承载能力范围内，满足施工安全要求。模板支撑分析应采用两端铰接压弯杆模型，以考虑施工偏差造成的荷载弯矩对模板支架承载力的影响。另外需考虑各立杆受力不均匀的特点，对多层模板支撵体系方案进行验算。多层模板支撑体系作为施工时变结构体系目标的安全指标，目前照搬建筑结构设计的安全指标，对于施工阶段是否可取，仍然是一个有待回答的问题。
参考文献
【1】郭碧云住宅工程混凝土楼板裂缝原因的分析与预防探讨福建建设科技 2015.3
【2】余承祯建筑施工手册中国建筑工业出版社 2014.11
【3】张果浅谈高支模的施工和安全山西建筑 2016.3
论文作者:王芬,俞翔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下
论文发表时间:2017/7/12
标签：楼板论文; 模板论文; 体系论文; 结构论文; 荷载论文; 多层论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月下论文;