高支模的危险性分析与施工控制对策研究

钱承刚

无锡市第五建筑工程有限公司 江苏 无锡 214101

1 高支模简况

随着建设工程的功能需求和建筑风格多样化的需要，高支模施工越来越多地出现在工业厂房、民用建筑、学校、场馆、地下等工程中，如何准确识别工程施工中的高支模危险性，成为控制高支模工程群死群伤事故的首要前提。高支模施工必须从设计、施工、监管、监测、验收、拆除各个环节进行有效控制，才能对确保安全施工起到至关重要的作用。

2 高支模施工危险性辨识

2.1 高支模的定义

高支模为建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8 m，或搭设跨度超过18 m，或施工总荷载大于15 kN/m2，或集中线荷载大于20 kN/m的模板支撑系统。

2.2 高支模的危险性辨识

2.2.1 对于高度和跨度的辨识

高度和跨度容易辨识，达到和超过该数值就必须组织专家论证。但在具体认定过程中，高度是按结构高度还是建筑高度、搭设高度来算，存在一定的认识差异，比较普遍的认知是采用建筑层高较为安全合理。对于跨度一般按轴线较为适宜。

2.2.2 施工总荷载和集中线荷载的辨识

对于施工总荷载大于15 kN/m2，或集中线荷载大于20 kN/m，则需要通过计算才能确定，实际施工中，由于高度和跨度未超过上述数值而未进行论证或者在施工检查中被叫停的工程屡见不鲜。因未进行专家论证会造成较大的安全隐患，因停工进行专家论证则造成工期和费用的损失。为加强危险性分析，简化操作，根据经验，当发现板厚超过350 mm，大梁的截面积超过0.5 m2时必须引起足够的重视，经计算确定是否需要进行专家论证。

下面就工程实际中遇到的相关问题，通过常用5本规范做分析对比，通过实例进行论证分析。

3 试算举例

针对该工程选取板厚350 mm、梁断面500 mm×1 000 mm进行计算分析。

3.1 以JGJ162—2008《建筑施工模板安全技术规范》计算

3.1.1 厚350 mm板的施工总荷载

活载控制时荷载组合S1=0.9×[1.2×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×2.5]=13.61 kN/m2。

恒载控制的荷载组合S2=0.9×[1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.7×2.5]=13.97 kN/m2。

两者取大值，施工总荷载S=max[S1, S2]=13.97 kN/m2＜15 kN/m2。

3.1.2 500 mm×1 000 mm梁的集中线荷载

活载控制时荷载组合S＇1=0.9×0.5[1.2×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×2]=15.51 kN/m。

恒载控制的荷载组合S＇2=0.9×0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.7×2]=16.92 kN/m。

两者取大值，集中线荷载S＇=max[S＇1, S＇2]=16.92 kN/m2＜20 kN/m2。

3.2 以JGJ130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》计算

JGJ 130—2011第4.1.4条规定：用于混凝土结构施工支撑架上的永久荷载和可变荷载应符合现行行业标准JGJ 162—2008的规定，因此危险性分析扣件式和模板规范相同。

3.3 以GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》计算

3.3.1 厚350 mm板的施工总荷载

施工总荷载S=[1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.9×2.5]=16.22 kN/m2＞15 kN/m2。

3.3.2 500 mm×1 000 mm梁的集中线荷载

集中线荷载S＇=0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.9×2.5]=19.395 kN/m＜20 kN/m2。

3.4 以JGJ300—2013《建筑施工临时支撑结构技术规范》计算

3.4.1 厚350 mm板的施工总荷载

活载控制时荷载组合S1=1.2×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×2.5=15.122 kN/m2。

恒载控制的荷载组合S2=1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.9×2.5=16.22 kN/m2。

两者取大值，即施工总荷载S=max[S1, S2]=16.22 kN/m2＞15 kN/m2。

3.4.2 500 mm×1 000 mm梁的集中线荷载

活载控制时荷载组合S＇1=0.5[1.2×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋ 1.4×2.5]=17.59 kN/m。

恒载控制的荷载组合S＇2=0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.9×2.5]=16.395 kN/m。

两者取大值，即集中线荷载S＇=max[S＇1, S＇2]=19.395 kN/m2＜20 kN/m2。

3.5 以GB51210—2016《建筑施工脚手架安全技术统一标准》计算

3.5.1 厚350 mm板的施工总荷载

活载控制时荷载组合S1=1.2×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×2.5=15.12 kN/m2。

恒载控制的荷载组合S2=1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.7×2.5=15.52 kN/m2。

两者取大值，即施工总荷载S=max[S1, S2]=15.52 kN/m2＞15 kN/m2。

3.5.2 500 mm×1 000 mm梁的集中线荷载

活载控制时荷载组合S＇1=0.5[1.2×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋ 1.4×2.5]=17.59 kN/m。

恒载控制的荷载组合S＇2=0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.7×2.5=19.04 kN/m。

两者取大值，即集中线荷载S＇=max[S＇1, S＇2]=19.04 kN/m2＜20 kN/m。

3.6 试算结论

通过对不同规范荷载的验算发现计算不尽相同，以GB 50666—2011和JGJ 300—2013的计算相同且为最大。

对于厚350 mm板的施工总荷载，JGJ 162—2008和JGJ 130—2011施工总荷载达到13.97 kN/m2，GB 51210—2016施工总荷载达到15.22 kN/m2，GB 50666—2011和JGJ 300—2013施工总荷载达到16.22 kN/m2，对照15 kN/m2标准，仅JGJ 162—2008不需要论证，其他规范均需要论证，这会造成认识上的困惑，有些企业则会采用JGJ 162—2008的计算来规避专家论证。

对于5 0 0 m m×1 0 0 0 m m梁的集中线荷载，JGJ 162—2008和JGJ 130—2011集中线荷载经计算为16.92 kN/m，GB 51210—2016集中线荷载为19.04 kN/m，GB 50666—2011和JGJ 300—2013集中线荷载为19.40 kN/m，均未超过20 kN/m，但以GB 50666—2011和JGJ 300—2013计算的集中线荷载最大为19.40 kN/m，接近20 kN/m，如果再大一点，也会造成采用JGJ 162—2008和GB 51210—2016计算的集中线荷载不需要论证，而GB 50666—2011和JGJ 300—2013计算的集中线荷载需要论证的困惑。对于临界梁也会有企业根据不同规范的选择来规避专家论证。

鉴于5本规范之间的不同差异，不同的企业、项目部在执行上会有不同的选择，主管部门和专家之间也会有不同的意见，怎么解决由于不同规范之间产生的分歧和乱象，结合本人多年来参加专家论证的经验，本着确保安全的理念，建议采用GB 50666—2011和JGJ 300—2013的试算比较安全。

同时呼吁，各地主管部门在本地实施专家论证时尽可能地规范统一，为此给出如下建议：

1）危险性分析执行规范时应从严控制。

2）各地区主管部门可以组织本地专家沟通协调，规范本地区的危险性较大的分部分项工程的执行差异，确保地方规定必须不低于国家标准。比如有些地区规定了厚350 mm的板必须进行专家论证，梁断面达到多大后必须进行专家论证，也不失为一个有效的解决办法。

3）从住房和城乡建设部公布的2018年8月份全国安全生产形势来看，当前安全生产形势不容乐观，地方主管部门必须有足够的担当，承担起规范地方危险性较大的分部分项工程的执行差异，出台相关的地方规定来引导企业规范做法。

4）各企业也应该充分研究，对各本规范的差异，通过规范本企业的执行标准与做法，从规范选取、构造措施具体化、方案实施落地、施工图绘制深度、技术交底的有效性等方面建立企业执行的规范动作和要领，并组织开展培训。

4 高支模施工控制对策

结合本公司承建的江苏通用科技有限公司炼胶车间工程的高支模施工，从编制、审查、组织的专家论证以及论证后的修改体会，以及本人多年来参加无锡市建设工程危险性较大的分部分项工程积累的专家论证经验，对涉及高支模施工的5本规范进行充分研究，提出在解决高支模危险性分析后，在高支模施工中需要重视和落实的控制要点与对策[1-4]。

4.1 重视施工前的准备

4.1.1 施工前的准备

首先编制专项施工方案，组织专家论证。重视高支模的设计和验算的依据性、充分性、针对性。在实际工作中，大量的方案编制关于计算软件的选用（未更新）和参数设置生搬硬套现象相当普遍，有的根本就没有修改，不能针对工程实际，正确设置合理的参数选用。

4.1.2 不同规范的选择

鉴于高支模施工涉及多本规范，计算要求不一，根据本人多年的施工经验和论证经验，目前JGJ 130—2011的规范要求较严，建议对于超高和超重梁的工程，应从严控制。关于5本规范计算的差异对比、选择的合适与否，也是认识的另一个争议点，此处不展开。

4.1.3 专家论证工作

方案经审批和按专家论证意见修改并经专家组长签字后，做好技术交底工作。交底的重要依据是有能指导施工的平面图、立面图、剖面图、节点详图，以及参数汇总表，并配以文件说明，将方案中的要点在图纸中展现出来。高支模设计图纸也是检查验收的重要依据。

4.1.4 原材料的选择

严格按规范和计算的钢管壁厚进行材料进场的检查，经监理现场见证取样送检，扣件检测合格方可使用，可调托撑应注明规格型号，合理选择。市场上的可调托撑一般难以达到规范的要求，对于重型梁可调托撑的选用尤为重要。项目部需加强材料的进场验收把关，对于大型工程材料应按批次分批检验。对于高支模，建议钢管壁厚不低于2.7 mm，不得存在负公差。

4.1.5 实现样板引路

搭设前实行搭设标准区域的样板施工，全面落实方案的各项要求。当操作工人和技术人员熟练掌握施工搭设要求和监控要点后方可大面积施工。必要时开展质量小组QC活动，提升质量管理水平。

4.1.6 持证上岗

操作工人必须做到持证上岗、人证合一，从而保证施工搭设的质量和要求。

4.1.7 工具用具的选择

鉴于实际施工工人较多的采用电动扳手，因此必须使操作工人对电动扳手的使用达到40～65 N·m的标准，操作熟练掌握，工地配备足够数量的带读数的力矩扳手用于专项检查。

4.2 强化高支模支架过程施工

4.2.1 立杆基础

立杆基础必须按要求设置稳定、可靠，现场一般以混凝土硬化为主，并应做好排水措施，对于立杆落于楼板面的，要确保下部支撑不得拆除或保证有足够的承载力，对于超重大梁尚需做好上下立杆对齐措施。厂房工程的边梁外的地坪硬化处理参照室内地坪做法，回填土的密实度应达到设计要求，并有检验合格报告作验证。

4.2.2 剪刀撑的设置

为了保障高支模施工技术措施的全面落实，应重点加强高支模支架搭设要求，水平剪刀撑和竖向剪刀撑必须同步搭设。关于剪刀撑的设置是高支模构造的又一重点，5本规范关于构造各不相同，根据本人多年来的论证和施工现场经验，扣件式脚手架的构造比较安全。

4.2.3 加强节点控制

重视立杆顶部的悬臂端搭设符合规范要求，严格按设计图纸进行施工。为了确保架体的稳定性，必须做好抱柱工作，每两步一抱，连接牢固，并延伸二跨。

4.2.4 确保双向水平杆的设置

架体的双向水平杆必须齐全完整，严禁缺失。实际施工中操作班组往往图省事，按经验来操作，为节约用工省掉另一方向的水平杆，绝大多数的安全事故均和此有关，因此必须严格控制。

4.2.5 设置安全防护和通道

对于架体高于10 m的和楼面有洞口处尚应在中间设置安全防护网，确保高处坠落措施落实到位，并做好临边洞口的防护工作。同时，搭设好人员的上下施工通道，以确保安全施工。

4.3 加强高支模工程的过程检查与验收

4.3.1 明确验收责任人

根据建质办（2018）31号文，关于专项施工方案内容（七）验收要求包括：验收标准、验收程序、验收内容、验收人员等。这是新增加的内容，必须高度重视。可以看出，该文件对验收提出了更高的要求，明确了验收的目的、重要性，将验收内容更加的细化和可执行，施工中必须强化施工的过程检查，明确检查责任人和具体人员分工的内容部位。检查做到具体明确，如两步架进行一次检查，明确谁负责等，可以通过编制高支模专项检查用表来实施检查。

4.3.2 严格按图施工

加强过程中的搭设，应严格按设计图纸进行操作检查，避免后整改造成施工困难。明确检查的节点高度和具体要求。

4.3.3 立杆垂直度控制

对于高支模高度较高，如搭设高度超过10 m以上，立杆的垂直度会出现较大的偏差，对此应严格控制，加强过程检查，否则一经搭设调整相当困难。

4.3.4 扣件的力矩检查

采用钢管扣件搭设高大模板支撑系统时，还应对扣件螺栓的紧固力矩进行抽查，对梁底扣件应进行100%检查。

4.3.5 建议推广工具式脚手架的运用

随着工具式脚手架的兴起，越来越多的地方出台了关于高支模采用工具式脚手架的地方要求，相信未来必然是发展趋势。

4.4 确保高支模的拆除安全

4.4.1 拆除前的交底

高支模的拆除应严格按专项方案要求进行，拆除前对操作工人进行技术交底，检查班组施工人员的持证上岗情况。

4.4.2 拆除的要求

1）高支模的拆除是高支模施工的又一个重要的安全危险源，由于架体高，应分区域拆除，执行先支的后拆，后支的先拆的要求，拆除应分小组分区协调进行，拆下的材料传递地面，严禁乱扔乱放。

2）拆除应设置警示区，并有专人现场监管。

3）严禁先拆除全部支撑架体，板下留有模板，以后再进行拆除，不规范的操作极易产生安全隐患引发安全事故。

4.5 混凝土施工控制要求

在高支模施工中，混凝土施工是其中重要的一道工序。混凝土施工要求往往在方案中笼统简单，应针对不同的梁板结构进行有效的控制。

4.5.1 明确浇筑方式

应明确浇筑的设备和站位，实际中常常会出现因泵车支架支撑失稳而造成安全事故。泵管应有效固定，与架体分离，不受交叉影响。对于采用布料机的尚需进行支架的安全校核。

4.5.2 确浇筑顺序

明确浇筑的顺序流向，画出浇筑的线路图。不得由施工操作人员随意确定，应确保施工人员明确方案的意图，做到规范施工。

4.5.3 分层下料的具体要求

1）对于浇筑的梁的分层厚度和板的堆载的限制要求，应具体明确，现实中操作工人往往图方便进行一次下料，或者往一个方向进行浇筑，极易引起高大模板支撑系统的失稳倾斜，引发安全和质量事故。

2）梁的分层一般控制在400 mm以内，板面堆载一般控制在150 mm以下，浇筑过程应符合专项施工方案要求，并确保支撑系统受力均匀。

4.5.4 强调先浇筑柱

混凝土浇筑应先浇筑柱，待柱混凝土强度达到设计强度的75%以上，支架与柱进行每两步一抱结，增加架体的稳定性。

4.5.5 浇筑中的监控

混凝土施工前和过程中必须加强监测工作，采用仪器进行沉降和位移的有效监测，必须设置出报警值用于监控。避免采用人工看模的原始方法，大量的安全事故皆因此而发生，必须充分重视。一旦出现异常，迅速撤离人员，启动应急救援预案，进行有效的应急措施和处置。应急救援预案必要时应进行演练，以确保启动时的应对能充分有效。

4.6 关于监测监控

4.6.1 监测监控的要求

1）支撑结构应按有关规定编制监测方案，包括测点布置、监测方法、监测人员及监测主要仪器设备、监测频率和监测报警值。

2）监测的内容一般包括支撑结构的位移监测和沉降监测。

3）位移监测的布置可分为基准点和位移监测点，其布设为每个支撑结构应设置基准点；在支撑结构的顶层、底层及每5步设置位移监测点；监测点应设置在角部和四边的中间位置。

4）监测项目的监测频率应根据支撑结构规模、周边环境、自然条件、施工阶段等因素确定，位移监测频率不应少于每日1次，内力监测频率不应少于2 h一次，监测数据变化量较大或速率加快时，应提高监测频率。

5）出现以下紧急情况应启动应急救援：监测数据达到报警值；支撑结构的荷载突然发生意外变化；周边场地出现突然的较大沉降或严重开裂的异常变化。

6）监测报警值应采用监测项目的累计变化量和变化速率值进行控制。

4.6.2 现实中的问题及对策

1）实际操作中布设的监测点往往无法观测，如布设在架体中部位置，由于架体钢管密集，基本无法进行。

2）为切实解决这一问题，建议布设应有针对性，主要在架体的外围和向内推算可以观测的位置，有条件的可以采取信息化技术手段，通过设置应力片等措施解决，实现信息的及时传输，这在部分地区已经有推广应用，未来将是发展的趋势。

3）鉴于高支模的监测监控是方案的一个重要组成部分，而实际操作中真正做到有效监测的少之又少，或流于形式，有的因方案缺少具体的监测方法而无法实施观测。因此项目部应对监测监控充分重视，配备必要的仪器设备和明确架体的监测方法，保障监测的有效性和可实施性。

5 结语

综上所述，高支模设计、施工、检查、监控，需要专业技术人员和班组共同去按方案落实。只有在思想上高度重视，行动上严格要求，措施到位，责任到人，严格过程控制的有效实施，才能确保高支模施工的质量和安全。