建筑模板工程施工方案优化研究

陈 龙

（福建六建集团有限公司，福建 福州 350011）

1 引言

随着建筑行业的发展和城市开发程度的提高，大层高、大跨度的体育馆等建筑越来越多，并且随着地下空间的逐步利用，高大模板工程的应用也越来越广泛。同时，建筑模板工程是建筑施工中重要的环节之一，其施工质量和效率直接影响整个建筑工程的进度、质量和成本。然而，当前建筑模板工程施工过程中存在诸多问题，如模板设计不合理、材料选择不当、施工工艺落后等，导致施工效率低下、成本高昂。因此，优化建筑模板工程施工方案、提高施工效率、降低施工成本具有重要意义。

2 高大模板坍塌原因分析

（1）在模板分项工程施工时，由于操作人员和技术人员的不规范、不安全行为导致安全事故发生。例如，各参建方工作人员违反安全标准、不按照已通过审批的方案进行施工、不遵守操作规范等，在没有安全防护措施的情况下要求模板施工人员进行高空作业或在风险较大的环境中工作。

（2）在模板分项工程施工时，设备、工具的使用状态对施工过程的安全性有较大影响。例如，支撑体系中所用钢管的壁厚不足时，荷载作用在钢管上后，钢管薄弱处极易发生弯曲破坏。此外，建材市场流通大量严重磨损、极易出现滑脱的扣件，一旦这些扣件流入工程现场，质量检查人员没有查出此类扣件，就会发生安全事故。同时，模板支撑系统可能由于计算错误，未得出准确的承载力和刚度，使其在实际工程中无法承受模板荷载，最终造成模板坍塌，如连接点不牢固、立柱底部未设垫板、垫板长度和厚度不够等。另外，施加在模板上的施工荷载过大，超过了模板支撑限值，如在浇筑成型的楼板上集中堆放物料，在没有核算结构荷载的情况下随意增大荷载，极易造成模板坍塌。

（3）现场管理落实不到位，施工环境中存在重大安全隐患或不安全因素。例如，未清理施工场地内的积水、施工区域夜间照明未达到相关要求、浇筑混凝土时在模板下面进行工作等。同时，施工单位在模板施工时不得凭经验拆除和安装，必须编制安全专项施工方案。

（4）不同种类材料混用问题，如不同种类材料混用，坎氏间距极重、水准杆步距极重等，可能导致模板坍塌。

以上因素可能会单独或结合导致高大模板坍塌事故的发生。因此，在建筑工程施工过程中，必须严格遵守相关规定和操作规程，确保模板支撑系统的稳定性和安全性。

3 高大模板专项施工方案编制重点

（1）工程中涉及模板工程时，要对模板工程中的危险部分进行确定，同时根据危险源的控制标准设计施工方案。要确定高大模板各部位所在楼层位置、层高、板厚、梁截面、柱距与梁板跨度、满堂支撑架高宽比、立杆支承面的楼板、底板等结构情况，包括厚度、混凝土强度、设计承载力、是否存在后浇带等情况一并说明。同时，对于梁板的布置与截面尺寸，在各部位的平面图、立面图中标识梁板的布置与截面尺寸，以及通高、天井、临边等高大模板部位宜结合剖面图、大样图等说明其与相邻周边中间层的结构梁板的关系、与临边防护的关系。

（2）结构设计和计算。包括板和梁的计算，必须达到使用阶段和施工阶段的要求，确保结构的稳定性和安全性。高大模板的支撑系统也是重要的一环，应选择合适的支撑体系，包括钢管脚手架、碗扣式脚手架、承插式脚手架等，并注意支撑系统的稳定性和可靠性。

（3）构造措施和验收标准。在方案中应明确构造措施和验收标准，包括模板的拼接、固定、清理、涂刷隔离剂等，以及支撑系统的固定、连接、荷载试验等要求，确保施工质量和安全。

（4）施工流程和方法。在方案中应明确施工流程和方法，包括模板和支撑系统的安装、拆除等流程和方法，以及安全技术交底和培训要求等，确保施工过程顺利进行。

（5）安全措施和应急预案。在方案中应明确安全措施和应急预案，包括模板和支撑系统的安全检查和维护要求，以及发生异常情况时的应急处理措施等，确保施工安全和人员安全。

（6）经济效益分析。在方案中应对高大模板专项施工的经济效益进行分析，包括成本估算、工期预测、质量保证等方面的分析，以确定方案的可行性和经济性。

4 高大模板专项施工方案的设计与优化

4.1 项目概况

某教学楼项目地上5 层、地下1 层，其中2～5 层层高一致，为4.4m，首层高5m，地下1 层高6.4m，建筑高度23.8m。对建筑各楼层板、梁荷载和尺寸进行分析，总结出几种模板类型，具体见表1 和表2。从表中能够看出工程所用几种模板都超过了相应的限值标准，属于大规模、高风险的分部分项工程，在设计时要严格遵循高大模板相关规范。

表1 高危险梁模板具体信息

表2 危险性较大地板模板具体信息

4.2 修正和优化梁板模板参数

表3 和表4 为原设计方案相关参数。

表3 原设计方案梁相关参数

表4 原设计方案板纵横向水平杆与立杆相关参数

对表3 和表4 中原梁板模板参数中存在的问题进行分析，发现其存在如下几点问题：一是选择板和梁的计算截面时分得过细，导致截面种类较多，未突出重点，且大大增加了计算量。二是理论计算时，立杆的横、纵向间距种类设置过多，而在实际搭建时过多的间距会增加施工难度，工人操作不便。此外，立杆横、纵间距没有形成倍数关系，导致纵横向水平杆、扫地杆不能正常连接，没有达到相关规范要求，有潜在的安全问题。三是楼板次楞间距太大，会使混凝土变形过大。四是选择45m×90m 为次楞的截面尺寸，此种规格在市场数量很少，采购难度大，会阻碍施工进度。五是在选择楼板支撑水平杆步距时取了规范限值内的最大值1.8m，与项目实际层高不符，没有根据真实层高对步距平均分配值进行计算，有一定的安全隐患。针对上述情况，对所设计的模板施工方案进行了修改和优化，消除了安全隐患，提高了施工效率。表5 和表6 为板模板与梁模板经过修改优化后的设计参数。

表5 修改优化后梁纵横向水平杆与立杆相关参数

表6 修改优化后板纵横向水平杆与立杆相关参数

从表5 和表6 可以看出，梁板模板参数的优化主要有：梁的尺寸由原来的5 种类型减少到3 种，板厚度由原来的4 种类型减少到2 种，简化了专项方案计算的过程和工作量，突出了方案重点，可提高施工人员对危险点的认识和重视程度，有助于开展技术交底工作；将300mm作为梁与板立杆的模数，600mm 和900mm 为其尺寸，同时在大梁下部添加一排立杆，间距为350mm×2 550mm、450mm×2 200mm，除去了立杆不稳易倒塌的潜在安全隐患，同时，提高了大梁薄弱处的保护；梁板模板体系成倍数设置，使整个支撑体系之间的联系更加紧密，确保能够实现纵横连通，提高了支撑体系的整体稳定性和安全性，同时，减轻了施工工作量，大大提高了工作效率；主要选择45mm×75mm 作为梁板次楞方木的尺寸，其间距以150mm 为主，以降低楼板变形，提高施工速度；梁、板水平步距均设置为1.4m，方便搭设。

4.3 优化高大模板支撑体系后采取的加强措施

高大模板施工方案在经过修改优化后需要采取一定的加强措施，具体如下：所有水平拉杆的两端要紧密连接周围建筑物，不得留有空隙，纵横向水平杆要连通设置，同时，所有杆件长度要在3 跨以上。当筏板基础设置有地梁且筏板高度较高时，扫地杆无法连通，此时要根据相关搭接要求进行延伸处理。除此之外，在整个架体中，剪刀撑的作用十分关键，特别是当架体高宽比超过2 时，要根据相关规范对其进行加强处理。使用模板时要做好专人专检，由专人对模板进行检查和监测，确保模版的安全使用，严禁将荷载过大的模板、钢筋等材料集中堆放。附属设施如操作平台要避免与物料周转平台等设施相连接。要清理好混凝土浇筑场地后才能浇筑混凝土，工作人员不得在模板支撑下部看模和工作。必须当混凝土强度达到规范标准时才能拆除受力构件模板，同时要提交拆模申请，在相关人员签字后才可进行拆除工作，在拆除范围边缘拉设警戒线，并安排专人看守。

5 结语

综上所述，通过对导致高大模板坍塌原因进行分析，给出了编制专项施工方案的相关要点，同时得出保证高大模板工程质量安全的重点是各参建方必须严格执行国家相关规范和标准，按方案施工。在施工时，相关人员要仔细检查核验进场材料、构配件的质量，并提高劳务人员、施工技术人员和管理人员的安全防护意识，定期组织安全教育活动。除此之外，以实际工程为背景，分析了其高大模板施工方案中梁、板模板参数中存在的缺陷和问题，并对其各项参数进行了改正和优化，保证了施工安全，提高了施工效率。