浅谈高层建筑转换层高大模板 支撑专项方案编制实践

许嘉毅

(中铁二十五局集团第六工程有限公司，广西 柳州 545007)

浅谈高层建筑转换层高大模板 支撑专项方案编制实践

许嘉毅

(中铁二十五局集团第六工程有限公司，广西 柳州 545007)

目前，随着我国经济发展和社会进步，高层住宅楼日益增多。转换层高大模板支架在混凝土浇筑过程中发生的整体坍塌事故，往往都会造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失。作者通过某高层建筑转换层高大模板支撑专项方案的编制实践，通过方案预控，预防模板支架坍塌事故的隐患发生。

高层建筑；高大模板支撑专项方案；编写纲目；控制要点

目前，随着我国经济发展和社会进步，高层住宅楼日益增多。转换层高大模板支架在混凝土浇筑过程中发生的整体坍塌事故，往往都会造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失。鉴于转换层高大模板支架结构的复杂性、多变性和难控性，作者希望通过专项方案的预控，预防模板支架坍塌事故的隐患发生。

对于高层建筑转换层高大模板支撑专项方案的编制，我们必须首先弄清几个文件及规范：①住建部2009年5月13日发布的《危险性较大分部分项工程安全管理办法》（建质【2009】87号）；②住建部2009年11月11日发布的《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》(建质【2009】254号)。③《建筑施工安全技术统一规范》GB 50870-2013。④《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013。⑤《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011。⑥《混凝土结构工程施工规范》GB 506666-2011。⑦《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008。

对于“①、②”这两个“办法”和“导则”是住建部为进一步规范和加强对高大模板支撑系统施工安全管理和监督、防范和遏制坍塌事故的重要举措。是专项方案编制的主要依据，是具有强制性执行的法规。对于“③”适用于建筑施工安全技术方案、措施的制定以及实施管理，是制定各专业安全技术标准应遵循的统一准则。对于“④、⑤、⑥、⑦”都是现行规范，在具体计算时，各规范的表达式是不能混用的；构造型式也不尽相同，所以在具体选型时也要特别注意。

“87号、254号文”的条文清晰，不难理解。但要将其较为原则性的规定，转换为具体行之有效的监督管理，预防和消除导致高大模板支撑体系坍塌事故的隐患，确保施工安全，还需认真研究和解决一些现实存在的问题。

作者通过某高层建筑转换层高大模板支撑专项方案的编制实践，主要依据“254号文”2.1.2条要求设置目录及子目录，并适当调整和补充了各大项的内容，力求编制的方案具有安全适用、经济合理，不脱离现场实际情况，并能有效的指导施工。编写纲目及控制要点如下：

一、实例工程概况：

某工程建筑-4～-5层为车库，-1～-3层为商铺，塔楼总高度93.3 m，层数为-2+3+31层，均为一类高层建筑，总建筑面积约10万m2。结构型式为框架剪力墙结构。转换层位于商铺顶板，属于结构转换层。最大梁为750*2200mm，最大跨度9米，层高6米，板厚180mm。

二、专项方案编写纲目及控制要点

（一）、编制说明及依据：

1、编制说明：

（1） 危险性分析（根据“254号文”列出超限的梁或板，明确现场符合哪一种或几种情况，说明专项方案专家论证原因）；支撑体系的选择研讨（具体采用何种钢管支撑结构体系，如扣件、碗口、工具式）；编制、审核、专家论证和修改情况；荷载计算使用的软件（PKPM或品茗安全）。

（2） 本节要点：超限梁、板的确定。“254号文”中高大模板支撑体系定义是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15KN/m2，或集中线荷载大于20KN/m的模板支撑系统。支撑高度和搭设跨度好确定，施工总荷载和集中线荷载由于“254号文”中未具体明确采用何种荷载组合方式，荷载效应是应采用基本组合还是标准组合。例如，按《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008设计表达式，使用最不利荷载的基本组合计算。

如例1：

图纸信息楼板最大板厚a ( m m ) 1 8 0混凝土梁的最大截面尺b ( m m ) × h ( m m ) 7 5 0 × 2 2 0 0荷载条件

施工人员及设备荷载标准Q1k( k N / m2)值2 . 5振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k( k N / m2) 2模板及其支架自重标准值G1k( k N / m2) 0 . 7 5新浇筑混凝土自重标准值G2k( k N / m3) 2 4楼 板1 . 1钢筋自重标准值G3k( k N / m3)梁1 . 5

1）厚度180mm楼板施工总荷载：

活载控制时荷载组合S1=0.9[1.2(G1k+ G2k+ G3k)+1.4Q1k]

=0.9×[1.2×(0.75+24×0.18+1.1×0.18)+1.4×2.5]

=8.839 kN/m2

恒载控制时荷载组合S2=0.9[1.35(G1k+ G2k+ G3k)+1.4×0.7Q1k]

=0.9×[1.35×(0.75+24×0.18+1.1×0.18)+1.4×0.7×2.5]

=8.606 kN/m2

两者取大值，即施工总荷载S=max[S1，S2]=8.839 kN/m2 ＜ 15 kN/m2

2）截面750*2200mm集中线荷载：

活载控制时荷载组合S1=0.9b[1.2(G1k+ G2k+ G3k)+1.4Q2k]

=0.9×0.75×[1.2×(0.75+24×2.2+1.5×2.2)+1.4×2]

=47.938 kN/m

恒载控制时荷载组合S2=0.9b[1.35(G1k+ G2k+ G3k)+1.4×0.7Q2k]

=0.9×0.75×[1.35×(0.75+24×2.2+1.5×2.2)+1.4×0.7×2]

=53.128 kN/m

两者取大值，即集中线荷载S=max[S1，S2]=53.128 kN/m ≥20 kN/m

2、编制依据和参考资料：

本节要点：①不泛泛的列，只列确实涉及的。②列出的依据必须是现行的。

例2：

1）、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质【2009】87号）

2）、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》（建质【2009】254号）

3）、《建筑施工安全技术统一规范》GB 50870-2013

4）、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013

5) 、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

6）、《混凝土结构工程施工规范》GB 506666-2011

7）、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

8）、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2013

9) 、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002（2011版 公告894号）

10）、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012

11）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

12）、《木结构设计规范》GB 50005-2003

13）、《钢结构设计规范》GB 50017-2003

14）、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012

15)、《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011

16)、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91

17）、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46-2005

18)、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

19)、《建筑施工手册》第五版

20）、本工程施工图纸及相关标准图集

21）、本工程施工组织设计

（二）、工程概况：

1、项目概况：

①项目名称、地理位置和环境、层数、高度及建筑面积等情况。②项目参与相关单位的名称。

2、高大模板支架情况：

①具体明确高大模板支架区域（以轴线关系表示）。②支架区域内工程结构及构件的情况（形状、跨度、高度、板厚、截面尺寸等参数）。③支架的型式、长度、宽度、面积、支架的标高和高度以及地基或支撑楼板的情况。

3、施工要求及技术保证条件。

（三）、方案设计及施工工艺技术：

1、方案设计：

转换层高大模板支架搭设方案设计的技术难点和关键环节是方案的比较和选择。在保障安全可靠的前提下，须兼顾施工操作简便、统一、经济、合理等要求。支架构造类型是采用JGJ130-2011普通型还是加强型；或是采用JGJ300-2013框架式支撑结构还是桁架式支撑结构。因此，为了方便搭设和验算，最好将梁、板的尺寸进行分类分区设计，对最大截面梁、板进行验算。（例3）

梁高大模板支撑方案设计 （例3）

梁截面尺寸（区间1） 梁截面尺寸（区间2） 梁截面尺寸（区间3）项 目做 法300×800 300×1000 400×1100 400×1500验算参数（以最大截面梁作为代表验算）500×1600 500×1800 800×1600 700×1800验算参数（以最大截面梁作为代表验算）700×1900 700×2000 750×2000 750×2200验算参数（以最大截面梁作为代表验算）梁截面尺寸(mm) ≤400×1500 400×1500 ≤700×1800 700×1800 ≤750×2200 750×2200梁支撑架搭设高度H (m) ≤4.5 6 ≤4.2 6 ≤3.8 6增加梁底承重立杆根数 1根 1根 2根 2根 3根 3根梁底立杆沿梁跨度方向纵距(m) ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5梁底支撑小横杆间距(m) ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5 ≤0.5 0.5梁两侧立杆间距(m) ≤1 1 ≤1.3 1.3 ≤1.35 1.35脚手架步距(m) ≤1.5 1.5 ≤1.5 1.5 ≤1 1承重架支设方式 1根承重立杆 1根承重立杆 2根承重立杆 2根承重立杆 3根承重立杆 3根承重立杆梁底大楞下方支撑钢管 顶托+双钢管 顶托+双钢管 顶托+双钢管 顶托+双钢管 顶托+双钢管 顶托+双钢管连接方式: 双扣件 双扣件 双扣件 双扣件 双扣件 双扣件1.模板支撑及构造参数顶托伸出长度（mm） ≤200mm 200mm ≤200mm 200mm ≤200mm 200mm面板厚度(mm): 18 18 18 18 18 18 2.梁底模板参数 梁底模板支撑的间距(mm):木方宽度40mm高度80mm沿梁方向木方满铺木方宽度35mm高度75mm间距100mm木方宽度40mm高度80mm沿梁方向木方满铺木方宽度35mm高度75mm间距100mm木方宽度40mm高度80mm沿梁方向木方满铺木方宽度35mm高度75mm间距100mm内龙骨的间距(mm) ≤200 200 ≤200 200 ≤200 200穿梁螺栓的排数 3 3 4 4 5 5穿梁螺栓水平间距(mm) ≤500mm 500mm ≤500mm 500mm ≤500mm 500mm穿梁螺栓直径(mm) 14 14 14 14 14 14外龙骨材料 直径(mm) : 48壁厚(mm) : 3.5直径(mm) : 48壁厚(mm) : 2.8直径(mm): 48壁厚(mm) : 3.5直径(mm):48.00壁厚(mm) : 2.8直径(mm): 48壁厚(mm) : 3.5直径(mm): 48壁厚(mm) : 2.8 3.梁侧模板参数内龙骨材料 40×80木方 35×75木方 40×80木方 35×75木方 40×80木方 35×75木方

2、高大模板支撑体系的基础处理：

①立杆底部为基土应采用混凝土硬化，并有排水措施。达到强度后加底座或50mm厚，宽度200mm，长度不小于2跨的木垫板。②立杆安装在混凝土楼板上时，楼板应具有承载上部施工荷载的能力，否则下层楼板应加设支撑。（超限梁对下层的影响必须验算）③验证下层立柱与上层立杆是否对准。④转换层混凝土强度达到100%时，才能拆除支架。

3、主要搭设方法：

梁与板整体支撑体系设计的一般原则是：立柱步距要一致，便于统一搭设。立柱纵或横距尽量一致或成倍数，便于立柱纵横向水平杆件拉通设置。 通常情况下支模架搭设时按同轴最大柱边线250～300mm位置排脚，但由于转换层梁截面尺寸相差较大，老方法站脚后造成梁底两侧立杆间距过大或根本无法站脚，通常无法满足荷载要求，故而采取先排布梁底立杆，立杆距离梁侧 300mm，设置扫地杆一道，画间距线，使梁侧立杆站脚，排布完各跨的梁侧立杆后由测量人员引测标高线，标高点间距不得大于 6米，之后架设第一道水平横杆。板底立杆按已搭设的梁侧立杆为标准，且应考虑前后左右贯通，以不得超过梁底立杆 2倍为标准分配排布。之后上第二道横杆。之后搭设梁底小横杆，梁底小横杆标高必须准确，根据梁的高度进行推算，各个梁侧立杆上都应画好标高线。再搭设板底小横杆，梁底增加立杆可最后搭设。

本节要点：①梁支撑体系，按梁的分类分别说明，并附梁支撑平面布置图、剖面图等。②楼板支撑体系，按板的分类分别说明，并附板支撑平面布置图、剖面图等

4、构造设置：

①底座和垫板 ②钢管支架立杆 ③可调顶托 ④扫地杆和水平拉杆 ⑤剪刀撑⑥周边拉结与抱柱装置。本节要点：一定要熟悉现行规范，正确理解各规范构造的不同点。特别是剪刀撑的布置。

5、材料力学性能和指标：

①钢管：截面几何特性（JGJ130-2011，附录B 表B.0.1）选用计算参数时，考虑市场上存在薄壁钢管，一般采用壁厚 2.8mm计算；强度设计值和弹性模量（JGJ130-2011，表 5.1.6） ②扣件：承载力设计值（JGJ130-2011， 表 5.1.7）；节点转动刚度值 k（JGJ300-2013， 表 4.1.4）;节点抗剪承载力设计值 VR（JGJ300-2013， 表 4.3.3）；计算时抗滑移考虑折减系数 0.8。 ③对拉螺栓：按Q235钢材强度设计值205N/mm2 ④方木：强度设计值和弹性模量（JGJ162-2008，表 A3.1-3）选用计算参数时，一般取 40*80mm ⑤模板：强度设计值和弹性模量（JGJ162-2008， 表A5.1、A5.2、A5.3）

6、检查与验收：

①满足254号文4.3条施工管理中的检查 ②满足254号文3条验收管理的程序 ③满足《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011所列项目及内容 ④满足《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013 7.4条检查与验收

（四）、施工安全保障措施

1、组织保障：

①安全管理组织机构并附组织机构图 ②安全管理岗位责任制的相关规定

2、施工技术（管理）措施：

①安全教育满足“254号文4.1.2”条 。②安全技术交底满足“254号文第4.1.3”条。 ③架子工特种工作业人员满足“254号文第4.1.2及第4.1.4”条。④防火要求：在支撑架上进行焊接作业时，必须有防火措施和专人看守。⑤临时用电及防雷措施：按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。⑥混凝土浇筑：满足“254号文4.4”条要求。且柱及梁、板分开浇筑。必须先浇墙、柱混凝土至框支梁锚固钢筋底及框架梁底，后浇筑梁、板混凝土。大梁宜分层浇筑。混凝土浇筑分层厚度：板宜≤300mm，梁宜≤600mm。

3、模板安装和拆除措施：

符合《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008 第6.1和6.3条、第7.1和7.3条要求。

4、支撑系统的拆除安全技术措施：

①满足“254号文第4.5”条。②符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第 7.4条。③符合《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013第7.6条。

5、施工应急救援预案：

①危险源的辨识及评价。②分析危险源、预测事故发生的种类，分别制定应急预案。③应急救援领导小组的组织结构图及程序。

6、监测监控措施：

①监测方案包括，测点布置、监测方法、监测人员及主要仪器设备、监测频率和监测报警值。②监测内容包括支撑结构的位移监测和内力监测。③具体要求符合《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013第8.0. 1～8.0.10条。

（五）、施工组织及劳动力计划

这一章将“254号文”第三和第六节合并，使得方案的层次符合其内在联系，前后衔接逻辑性清晰明了。这一编写纲目和内容能更好的体现了文件的要求，突出了危险性较大工程专项方案的特色。同时也为方案的审核、论证、技术交底和指导施工提供了方便。

本章要点：①施工人员配备（专职安全员配备、劳动力计划、特种作业人员培训）②施工进度计划 ③材料和设备供应计划等（重点是布料机、天泵、地泵的选择，混凝土浇筑速度的计划，运输车辆的安排等）。

（六）、计算书

验算项目及计算内容包括模板、模板支撑系统的主要结构强度和截面特征及各项荷载设计值及荷载组合，梁、板模板支撑系统的强度和刚度计算，梁板下立杆稳定性计算，立杆基础承载力验算，支撑系统支撑层承载力验算，转换层下支撑层承载力验算等。每项计算列出计算简图和截面构造大样图，注明材料尺寸、规格、纵横支撑间距。

现在安全计算软件已经普及，建议采用PKPM或品茗安全计算软件进行计算，计算依据建议采用《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013计算分支。

本章要点：①荷载标准值、分项系数、荷载组合必须符合各自规范；②杆件截面积和截面积特性取值；③风荷载计算值；④有否考虑钢管和扣件壁厚减薄、扣件能力削弱、拧紧扭力矩降低等因素；⑤验算结果是否有足够的安全储备；建议立杆计算应力σ≤160n/mm2。⑥涉及支架楼板的承载力安全验算是否取得涉及人员认可。

（七）、附图

包括施工平面布置图，施工进度横道图（网络图），支模区域立杆、纵横水平杆平面布置图，支撑系统立面图、剖面图，水平剪刀撑布置平面图及竖向剪刀撑布置投影图，梁板支模大样图，支撑体系监测平面布置图，连墙件（抱柱装置）布设位置及节点大样图，混凝土浇筑线路图等。

三、结 语

工程已于2014年1月完成转换层施工，浇筑过程中未发现异常。当然，作者编写纲目及控制要点只是说转换层高大模板专项方案应当包括的内容，而不是按此内容编制。专项方案的编制应体现不同项目的特点，避免出现“千篇一律”工程特点不突出的问题。因此，只有将方案预控做好，并在实施过程中把握好质量控制、安全管理、监督及检查才能确保施工安全，杜绝安全事故的发生。

[1]《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》(建质【2009】254号)

[2]JGJ300-2013、JGJ130-2011、GB 506666-2011、 JGJ162-2008等【S】．

[3]建筑施工手册（第五版）【M】．

TU75

B

1007-6344（2015）08-0236-03

许嘉毅 中铁二十五局集团第六工程有限公司 工程师