建筑工程模板支撑系统计算的探讨

佟延飞

【摘要】模板支撑是建筑工程重大伤亡事故的多发领域，大层高、大跨度的楼盖模板支撑由于作业面大、施工人员多，如果模板支撑系统发生破坏时，往往造成较大的伤亡事故。本文将探讨建筑工程模板支撑系统的计算问题。

【关键词】建筑工程；模板支撑系统；稳定性；计算

1、模板支撑系统的重要性

建筑工程中梁板等水平构件的模板由面板、次梁、主梁及支撑系统组成，柱及剪力墙等竖向构件的模板由面板、次梁、主梁及对拉螺栓组成，其中对拉螺栓与支撑系统的作用基本一致，都是为主梁提供支撑，但重要性却不一样，如果对拉螺栓产生破坏只能造成工程质量事故，但支撑系统破坏不仅造成工程质量事故还将造成严重的人身伤亡的安全事故，

根据建设部建质[2009]87号关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知，搭设高度5m及以上；搭设跨度10m及以上；施工总荷载10kN/m2及以上；集中线荷载15kN/m及以上的模板支撑体系，属于危险性较大的分部分项工程，应编制专项方案并由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。经审核合格的，由施工单位技术负责人签字。实行施工总承包的，专项方案应当由总承包单位技术负责人及相关专业承包单位技术负责人签字后报监理单位，由项目总监理工程师审核签字。对于搭设高度8m及以上；搭设跨度18m及以上，施工总荷载15kN/m2及以上；集中线荷载20kN/m及以上的模板支撑体系属于超过一定规模的危險性较大的分部分项工程，专项方案应当由施工单位组织召开专家论证会。实行施工总承包的，由施工总承包单位组织召开专家论证会。

现在许多施工企业的项目技术负责人没有从根本上重视模板支撑系统的重要性，专项方案流于形式，没有结合工程的具体情况和特殊性进行编制，完全照搬照抄，很多监理人员不具备专业技术水平，根本看不懂专项方案，对计算过程和结果不了解。

2、模板支撑系统的计算

2.1 荷载取值

《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666-2011）已于2012年8月1日实施，但现在大部分模板计算在荷载取值上仍然按《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）采用，虽然两部规范都是现行规范，但荷载取值却有很大差别，JGJ162-2008的4.1.2条第一款规定施工人员及设备荷载标准值，当计算模板和直接支承模板的小梁时，均布荷载可取2.5KN/m2，再用集中荷载2.5KN进行验算，比较两者所得的弯矩值取其大值；当计算直接支承小梁的主梁时，均布活荷载标准值可取1.5KN/m2；当计算支架立杆时，均布活荷载标准值可取1.0KN/m2。该条文是沿用《混凝土结构施工及验收规范》（50204-92）规范，由于施工过程中不均匀堆载等施工荷载的不确定性，造成施工人员计算荷载的不确定性更大，加之局部荷载作用下荷载的扩散作用缺乏足够的统计数据，在支架立杆设计中存在荷载取值偏小的不安全因素，在《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666-2011）中规定施工人员及设备荷载标准值可按实际情况计算，且不应小于2.5KN/m2。经过传递测试试验，在局部荷载作用的区域内的模板支架立杆承受了约90%的荷载，相邻的立杆承担相当少的荷载，受荷区外的立杆几乎不受影响，综上，计算模板和直接支承模板的小梁、直接支承小梁的主梁和计算支架立杆时采用相同的荷载取值2.5KN/m2是比较合理的。另外按照实施的时间先后也应当以《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666-2011）为准，笔者建议荷载取值应按该规范执行。

2.2 模板支撑系统计算

模板计算要满足强度、刚度及稳定性，其中模板面板及次梁的计算由刚度条件控制，即变形控制为主，完全可以不考虑强度及稳定性问题，主梁及对拉螺栓则是由强度控制，而支撑系统则完全是由稳定性控制，这就是模板支撑系统计算的重点；

结论：

由此可见，模板支撑系统计算的重点就是立杆的稳定性，立杆的稳定性与其所取的计算长度 关系极大，计算长度与步距h、立杆自顶层水平杆中心线至顶撑顶面的长度a及立杆计算长度附加系数k密切相关，步距h越小越好，在模板高支撑体系中，立杆为多点支撑的连续压杆，水平杆的功能是为立杆提供侧向支撑，提高了支撑系统的整体稳定性，同时立杆伸出顶层水平杆的长度a越短越好，立杆计算长度附加系数k值体现了支撑高度的变化引起附加系数的变化，充分考虑高支撑架的不利因素。

参考文献：

[1]《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666-2011）.中国建筑工业出版社，2011.

[2]《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB 50204-92）.中国建筑工业出版社，1992.

[3]《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号.

[4]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）.中国建筑工业出版社，2011.

[5]《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）.中国建筑工业出版社，2008.