建筑工程高支模设计与施工技术管理

李建文

（北京建工四建工程建设有限公司，北京 100075）

0 引言

随着科学技术的发展，高层住宅中转换楼层的跨度不断加大、层高不断加高，转换层拓展了室内设计的施展空间，不仅给现场施工增加了较大的难度，同时也带来严重的安全隐患。据不完全统计，近年来在模板混凝土浇筑期的安全事故占72%，其中50%是由于高支模设计错误造成的。近年来随着我国经济的发展，建筑工程不断增加，国内模板施工过程中平均每年发生的坍塌事故高达15 起，因此造成的人员伤亡高达100余人，由此可见高支模设计与施工技术管理成为保证建筑施工安全的重要环节。随着人们对建筑安全的认识不断增强，越来越多的学者开始对高支模设计进行探讨。李胜强[1]等探讨了马鞍形独立大梁高支模设计与施工，王惠军[2]介绍了大跨度高支模设计施工与安全，王其洋[3]等对某超高层续建工程转换梁高支模设计与施工进行论证，张俊国[4]等介绍了超大预应力梁高支模设计与施工，崔景山[5]介绍了89m 高重型混凝土屋盖高支模系统设计与应用。本文通过分析高支模的施工技术，提出高支模施工技术管理措施，最后得出高支模系统设计和施工技术的合理化管理能够保证模板支撑系统的可靠性，保证施工质量和生产安全。

1 项目概况

某项目位于重庆市南岸区茶园新城核心区，合理使用年限为50 年，框架剪力墙结构，地下3 层，地上25/31 层。1#、2#、3#、6#楼门厅梁剖面图如图1 所示，一层为结构转换层，层高6.7m，最大梁截面0.9m×1.8m。

图1 1#、2#、3#、6#楼门厅梁剖面图

下有三层车库，模板支撑系统平面范围5.80m×4.05m、5.72m×4.25m；转换层梁截面尺寸700mm×1 600mm、900mm×1 600mm、700mm×1 800mm、900mm×1 800mm，板厚120mm、180mm；转换层混凝土强度等级：墙柱C50，梁板C30；转换层模板支撑系统高度4.9m、6.7m，转换层梁净跨度4.5m至6.6m，转换层框支柱截面尺寸0.8m×0.8m、0.8m×0.97m，转换层柱距4.5m。转换层模板支撑系统基础是厚度为160mm的负一层结构板。逐层设置梁高大于1.4m 的梁底部加强杆，载荷传递至基础。

2 转换层高大模板支撑系统设计

2.1 顶板模板支撑系统设计

本工程高支模浇筑砼采用56m 汽车泵（天泵）进行全覆盖。具体参数详见表1。

表1 顶板模板支撑系统设计参数表

1#、2#、3#、6# 楼门厅集中线荷载超20kN/m 结构梁（900×1 800、700×1 800、900×1 600、700×1 600 取最大值900×1800 进行计算）参数如下：梁底模板为多层木胶合板，厚度14mm，主龙骨为直径48mm，壁厚3.0mm 的钢管，梁跨方间距450mm，次龙骨40mm×4mm0×3.0mm 方钢管，梁底小梁5 根，梁底增加3 根立杆，梁两侧立杆1200mm（横距300mm）；侧模为多层板，厚度14mm，主龙骨为直径48mm，壁厚3.0mm 的双钢管，次龙骨40mm×40mm×3.0mm 方钢管，对拉螺栓直径14，纵距600mm，水平间距500mm。

2.2 梁模板支撑系统设计

梁底模板为多层木胶合板，厚度14mm，主龙骨为直径48mm，壁厚3.0mm 的钢管，梁跨方间距450mm，次龙骨40mm×40mm×3.0mm方钢管，梁底小梁4根，梁底增加2根立杆，梁两侧立杆900mm；侧模为多层板，厚度14mm，主龙骨为直径48mm，壁厚3.0mm 的双钢管，次龙骨40mm×40mm×3.0mm 方钢管，对拉螺栓直径14，纵距600mm，水平间距500mm。立杆接头位置相互错开50%，U 托丝杆直径不得小于36mm，U 托伸出长度小于等于250mm，插入立杆内的长度不应小于150mm，悬臂长度不大于500mm，立杆顶部布局不大于750mm。梁板按照1.5/1 000 起拱。详见表2。

表2 梁模板支撑系统设计表

3 转换层高大模板支撑系统施工

3.1 施工工艺流程

基础清理→测量定位→摆放垫木→安装扫地杆→立杆安装→安装扫地杆横杆→安装横杆纵向杆→安装横杆横向杆→安装上一步纵向横杆→安装上一步横向横杆→顺序向上安装→安装剪刀撑及拉结杆→安放可调顶托→安装梁底模→安装梁单侧模→绑扎梁钢筋→验收钢筋→安装梁侧模→加固梁模→安装顶板底模→支撑架体验收→绑扎板钢筋→隐蔽验收→混凝土浇筑→架体监测→强度达到100%后拆模。

高度超限区域，按照模架布置图，先施工地下部分，即门厅区域，再施工回填区域，即门厅周边高度超限区域，此区域高支模内架体与已浇筑剪力墙柱抱箍拉结。

先将混凝土浇筑到墙、柱中，完成后，再支设梁板的模板。在梁板混凝土浇筑时，从梁中间向两侧同步浇筑，以保证支撑系统受力均匀。混凝土浇筑梁时，应分层浇筑，每层高度不超过500mm。先浇筑竖向及周边结构的混凝土，然后浇筑高支模区域梁板混凝土。

3.2 模板安装

梁模板安装以1#、2#、3#、6#楼门厅梁900mm×1 800mm 为例：（900mm×1 600mm、700mm×1 900mm、700mm×1 600mm按此执行），梁底部加强立杆沿梁跨方向每450mm 设置3 根梁底承重立杆。

摆放垫木：按照立杆位置绘制定位控制线，放置底部支撑木方，宽度不小于80mm，厚度不小于35mm。

立杆：梁两侧立杆的距离设置为1200mm，承重立杆布置3 根，纵向间距采用450mm，与顶板支撑系统连接。U 托螺杆的直径不得小于36mm，伸出长度不大于300mm，插入立杆内的长度不得小于150mm，悬臂长度不大于500mm。梁板起拱参数为1.5/1000。

超高楼板支撑系统以1#楼为例：其它楼板按此执行。板底小梁采用40×40×3.0 方钢管间距200mm，最大悬挑长度≤200mm，主梁为直径48×3.0 双钢管（计算按照2.7mm），间距900mm 布置，立杆纵距为900mm，横距900mm，步距1 500mm，扫地杆距地≤200mm。

摆放垫木：按照立杆位置绘制定位控制线，放置底部支撑木方，宽度不小于80mm，厚度不小于35mm。

立杆：竖向立杆中心间距采用900mm，横向中心距为900mm，步距为1 200mm，与顶板支撑系统连接。U 托螺杆的直径不得小于36mm，伸出长度不大于300mm，插入立杆内的长度不得小于150mm，悬臂长度不大于500mm。梁板起拱参数为1.5/1 000[6]。

3.3 混凝土浇筑注意事项

混凝土浇筑前，施工单位项目技术负责人、监理单位项目总监理工程师确认具备浇筑混凝土的安全生产条件后，在浇筑混凝土前签署浇筑令。

先浇筑竖向构件（墙、柱），分层浇筑每次浇筑高度不得超过500mm。浇筑砼时，应使砼振捣密实。

竖向构件（墙、柱）混凝土浇筑完成后，拆除墙柱模板。清理现场后，再支设梁、板模板。

浇筑主梁时，待浇筑到与次梁相同高度后，同步浇筑。在梁的跨中部位向两侧分别浇筑（分层浇筑，每次浇筑厚度500mm）。先浇筑梁混凝土，再浇筑板混凝土。

混凝土浇筑方式采用混凝土地泵、汽车泵相结合，搭配人工辅助。

严格控制混凝土浇筑速度和坍落度，确保支撑系统受力均匀，避免造成高大模板支撑系统的失稳、倾斜。

在浇筑过程中，应指派专人观测架体。如果发现有松动、变形等情况，必须立即停止浇筑作业，疏散操作人员，并采取相应的加固措施。

3.4 模板支撑系统拆除

项目部技术、施工、安全管理人员与施工队伍现场检查，并进行交底，明确拆除区域的边界，严禁在划定范围外拆除作业。

拆除架体作业必须自上到下逐层进行。严禁上下层同时交叉作业。

与墙体连接的杆件必须同架体逐层拆除，在拆除本层架体前眼镜将连墙杆件全部拆除；架体分段拆除高差不得超过两步，无法满足时，采用斜向支撑加固。

拆除作业区域设置“禁止靠近”标志，非拆除作业人员禁止通行。严禁在架体下方交叉施工，地面旁站监督人员认真履行检查职责。

所有高处作业人员，应严格执行、遵守安全纪律，按操作流程施工。

拆除人员进入岗位以后，先进行检查，加固松动部位，清除步层内遗留材料、物品及垃圾块。所有杂物应安全输送到地面，严禁在高处抛掷。

不允许按立面拆解架体或上、下两步同时拆除，严格做到一步一清，一杆一清。

支撑系统的连墙杆件、抱柱杆件、登高辅助杆件须随脚手架逐步拆除下降，不得提前拆除。

拆除时，应提前分离所有杆件与扣件，严禁杆件上附着扣件向地面输送。

拆除脚手板，从外向内竖立、搬运，防止自里向外翻转后，脚手板面高处坠物伤人。

作业工人下班前，仔细检查周边情况。如果发现安全隐患部位，应及时修复，消除安全风险。

所有运送到地面或地面的构件、紧固件和其他物品应及时进行检查、维修和保养，按品种、规格和随时堆放，并及时运出。

4 转换层高大模板支撑系统施工管理措施

4.1 技术保证措施

优化混凝土浇筑方案，采用从中部向两边延伸的浇筑顺序，确保模板支撑在混凝土浇筑过程中受力均衡。

严格限制作业过程中荷载，钢筋和其他建筑等材料不能集中堆放在支撑架体上。

施工期间，无关人员不得进入架体范围，安全员现场全程监护。

在混凝土浇筑过程中，项目安全员和专职模板工密切观察支撑系统的变形情况，发现异常现象，应立即暂停施工，迅速疏散人员。只有在排除危险并经施工现场安全负责人批准后，才能恢复工作。

4.2 安全保证措施

施工过程中，采取可靠的防倾覆措施。作业面搭设工作通道。

高处作业时，应使用工具箱或工具袋，不得将工具放在模板或脚手架上，避免发生掉落[7]。

组装和拆卸模板时，上下传输材料专人接应，活动的部件应固定牢靠。

模板搭设、拆除过程中，必须搭设脚手架，除操作人员外下面不得站人。高处作业时，操作人员要扣紧安全带。

在支撑搭设、拆除过程中，无关人员不得进入支撑系统内部，在明显位置挂设警示标志，并且安排专人监控[8]。

项目安全负责人应向作业人员进行安全技术交底，并做好书面记录、签字确认。

模板拆除前，混凝土强度必须达到规范要求，拆模申请需监理工程师签字确认。

4.3 监测监控措施

为了保证支撑系统的稳定性和施工的安全性，在转换层混凝土施工过程中，须对架体的沉降进行及时观测。成立沉降观测小组，项目技术负责人任组长，发现异常情况及时报告，立即停工。

模板支撑系统沉降、位移均应控制在允许范围，观测数值需记录、整理、归档。在施工中，出现仍在控制范围之内的模板沉降较大位移，须暂停浇筑混凝土，安排作业人员对模板支撑系统进行检查加固，验收合格后再进行混凝土浇筑。

支撑系统监测采用全站仪、水准仪，监测水平、垂直位置是否有偏移。观测点选取在受力较大的支撑系统在周边钢管上固定100mm 段钢卷尺，选择受力较大位置布置，为了保证施工安全和测量人员的安全，在安全区域内架设水准仪。在混凝土浇筑过程中，测量员在安全区域通过观测读数位置的变化来观测模板支撑系统的沉降、位移。

在混凝土浇筑过程中，安排专人进行监测，发现异常变形情况，应及时上报。模板沉降位移较大且已经超出允许范围，必须停止施工。

模板工程日常检查重点部位：（1）杆件布置和连接方式，连墙件的留设，剪刀撑等构造是否符合规范要求；（2）连墙杆件是否有松动现象；（3）支撑系统是否有不均匀沉降，垂直度偏差；（4）施工过程中是否有超限荷载；（5）安全防护措施是否符合规范要求；（6）支架与杆件是否有变形现象[9]。

混凝土浇筑过程中应进行实时监测，通常情况下，监测频率不宜超过20～30min。在混凝土达到7d 龄期前实时监测，混凝土终凝后的监测频率为每天一次，当连续三次监测数值无变化时可停止监测。本工程水平位移监测预警值为H/300mm，H 为高支模架体高度。当监测数据超过警戒值时，必须立即停止混凝土浇筑作业，疏散施工人员。如出现架体沉降及倾斜，现场配备倒链，千斤顶等工具，用以校正架体。

5 结论

综上所述，高支模系统设计是施工安全的重要保障，高支模系统设计的合理与否关系到建筑施工各方面；施工技术的合理化管理能够保证模板支撑系统的可靠性；有效的转换层高大模板支撑系统施工管理措施能够保证施工质量和生产安全。