高大模板施工技术在山西省图书馆工程中的应用改.docx

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高大模板施工技术在山西省图书馆工程中的应用改

高大模板施工技术在山西省图书馆工程中的应用

于学锋孔晓平

摘要：

介绍了高大模板的概念及其施工顺序,对高大模板支撑体系的构造和施工要求,梁、板模板的安装及拆除进行了分析,并对高大模板施工技术在山西省图书馆中的应用作了简要总结。

关键词：

高大模板支撑体系安全措施

一、引言

近年来，随着我国经济的快速增长，建筑业的迅猛发展，在公共建筑方面，高大模板工程应用变得日益广泛起来，而高大模板支撑体系的稳定性，不但对工程建设成功与否至关紧要，而且与人民群众的生命和财产安全密切相关。

为了保障人民群众的生命和财产安全，为了保证工程建设的顺利进行，笔者认为在施工过程中应该高度重视高大模板工程，采取切实可行的措施确保高大模板支撑系统稳定，杜绝因高大模板支撑体系失稳而导致坍塌事故的发生。

二、高大模板概念

高大模板的支撑系统高度超过8 m或跨度超过18 m,施工面荷载大于10 kN/m2或线荷载大于15 kN/m（按荷载标准值计）。

三、图书馆工程概况

山西省图书馆是太原市新建文化商贸区大型公共建筑之一，位于太原文化商务区"文化岛"西端，中轴线以北，南临大剧院，东侧远眺汾河，西侧与行政中心相邻，北侧与会展中心相望，总建筑面积49900m2。

本工程主要为框架结构，地下一层层高8.6m，局部夹层层高5.4m和2.9m，地上五层，一～四层层高4.8m，五层层高4.5m，有方柱和圆柱，方柱截面800*800，圆柱直径800mm居多，最大直径1300mm。

图1山西省图书馆整体效果图

四、高大模板坍塌事故原因分析

随着高大模板工程日益广泛的应用，因模板支撑体系失稳坍塌而造成的事故也频繁发生，使人民群众的生命和财产蒙受了巨大的损失。

究其原因，笔者认为主要有以下几点：

1、材料质量不过关，钢管和扣件的质量低劣。

目前由于钢管、扣件生产及流通领域存在诸多问题，导致施工现场使用的钢管和扣件多为质量不合格产品，如钢管壁厚达不到规范要求，钢管的平直度较差，一些钢管已明显弯曲等，致使模板支撑承载能力明显降低。

2、施工单位现场管理不到位。

一些施工企业不按规定编制模板工程专项施工方案或不按施工方案搭设模板支撑体系，技术人员编制的《高大模板工程专项施工方案》，一般没有按有关法律法规的要求，组织专家进行论证和审查，存在一系列重大原则性错误。

高大模板支架搭设前，施工单位没有召开技术交底会对施工人员进行专项施工技术交底。

模板搭设完成后，没有组织验收，常常没有取得监理单位同意就进行混凝土浇筑。

3、模板支撑搭设不规范。

部分现场施工人员不按支撑体系的构造要求进行搭设，缺少剪刀撑和扫地杆，使得支撑体系的整体稳定性无法保证；还有一些施工现场作业人员不重视模板支撑立杆底部的构造处理，雨季施工地基产生明显的不均匀沉降，导致模板支撑产生较大的次应力，极易发生垮塌。

4、模板支撑体系的荷载计算存在缺陷或考虑不周全。

一些施工企业编制的施工方案荷载计算有误；荷载组合未按最不利原则考虑；对泵送混凝土引起的动力荷载在设计计算中估计不足等，造成模板支撑体系的安全系数大幅度下降。

5、监理单位监督不力。

某些监理单位存在同时担任多个项目的总监，总监不到位或者很少到位；监理人员不足，监管不力；不按有关法律法规的要求，要求施工单位组织专家进行论证和审查；不按规定组织相关人员验收；现场监理人员发现安全隐患没有按照有关规定及时下达书面指令要求施工单位进行整改或者停止施工；施工单位拒绝按照监理单位的要求进行整改或者停止施工的，监理单位没有及时向当地建设主管部门或者工程项目的行业主管部门报告，麻痹大意，听之任之。

五、高大模板施工顺序

测放轴线及梁位置线,定好水平控制标高→梁、板脚手架安装→架设梁底纵横木枋于脚手架横杆上→梁底模板及侧模板安装→架设板底木枋于脚手架横杆上→楼板模板安装→梁、板钢筋铺设、绑扎→梁、板混凝土浇筑→混凝土养护,达到设计强度等级→拆下脚手架可调顶托→拆除梁、板模板,清理模板→拆除水平拉杆、剪刀撑及支撑架。

图2支撑架体搭设

六、高大模板支撑体系的构造和施工要求

1、支撑架体搭设要求

（1）严格按照设计尺寸布置搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置,立杆只能对接,严禁搭接。

（2）确保每个扣件和钢管的质量抽样检测均合格,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45 N·m-60 N·m,不能使用变形和有裂纹的钢管。

（3）确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001的要求。

（4）地基支座的设计要满足承载力的要求。

支顶安装前,应放出轴线、梁位置线以及楼面水平控制标高。

安装脚手架后,要调节可调底座来进行调平校直。

（5）模板支架必须设置纵横双向扫地杆,沿立杆每步均设置纵横水平杆且纵横两向均无缺杆,立杆顶端必须设置纵横双向水平杆和水平剪刀撑,确保支架有足够的设计刚度。

（6）竖直方向沿纵向和横向全高全长从两端开始每隔4排立杆设置一道剪刀撑;水平方向沿全平面每隔2步且不高于4.5 m设一道剪刀撑;剪刀撑最多跨越杆数:

当夹角为45°时为7根，夹角为50°时为6根，夹角为60°时为5根。

（7）顶部支撑纵、横杆的立杆的连接扣件按抗滑验算,设计荷载N≤12 kN时均使用双扣件。

（8）梁、板模板支撑架连墙件必须设置成刚性连墙件,竖直方向按每层楼面或沿柱高每4 m设置;水平方向按每3跨设置;如周边无既有建筑物,应采取支撑架长度或宽度加长加宽,使得模板支架长宽的尺寸大于模板支架的高度。

（9）支撑体系支设完成后,应认真检查支架是否牢固可靠,发现问题立即整改。

2、施工使用要求

（1）精心设计、编制混凝土浇筑方案,确保模板支撑系统在施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式。

（2）严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现超过最大荷载的要有相应的控制措施,钢筋、模板等材料不能在支架上方集中堆放。

（3）框架梁梁高大于1 m时,为了保证支撑架体的安全性和稳定性,框架梁混凝土可分成两次浇筑,第一次浇捣至楼板底30 mm-50 mm处,第二次和楼板一起浇筑,浇筑混凝土时,水平施工缝一定要清扫冲洗干净,确保水平施工缝连接良好。

（4）在混凝土浇筑和雨季施工过程中,派人随时检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

3、梁、板模板安装

（1）梁模板安装。

先在柱子上弹出轴线、梁位置线和水平控制标高线,按设计标高调整脚手架纵向横杆的标高,将其调至预定的高度,然后在纵向横杆上安放梁底横楞,横楞采用木枋,间距按计算书布置。

横楞安装完成后,用木胶板安装梁底模板,并拉线找平。

当梁跨度不小于4 m时,梁底模应按要求起拱,起拱高度宜为全跨长度的1/1 000-3/1 000。

主、次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。

梁底模安装后,再安装侧模、压脚板及斜撑。

当梁高超过750 mm时,在梁侧纵向设置对拉穿梁螺栓。

（2）楼面模板安装。

首先拉通线,然后调整脚手架可调顶托的标高,将其调到预定的高度,托梁固定后架设横楞,然后在横楞上铺设木胶板模板。

铺木胶板时,可从四周铺起,在中间收口,若为压旁时,角位模板应通线钉固。

图3梁、板模板安装

七、梁、板模板的拆除

1、大梁待混凝土强度达到100%时才能拆除支撑架,若强度小于100%拆模应加回头顶。

尤其是大梁对应的模板支撑,混凝土强度达到75%后采取局部拆除加设回头顶的临时加固措施,回头顶与大梁支撑应在同一垂直线上,使支撑架荷载能有效地向下传递直到底板,待混凝土强度达到100%后才能整体拆除支撑架。

2、拆除每层楼板模板前,应将该层混凝土同条件养护试件送试验室检测,当试块达到规定的强度后,并呈报监理审批同意后,才能进行该层模板的拆除工作。

3、拆除模板和支顶时,先将脚手架顶托松下,用钢钎撬动模板,使模板卸下,取下木枋和模板,然后拆除水平拉杆、剪刀撑及立杆,清理模板面,涂刷脱模剂。

八、高大模板施工技术安全措施

1、使用的材料必须有检验报告和材质合格证，进场的钢管及配件在搭设前应进行检查验收,严禁使用不合格的钢管、配件。

2、脚手架搭设前,应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2001和施工方案的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。

3、不同规格的钢管严禁混合使用到支撑体系中。

4、水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求,并与脚手架的搭设同步进行。

5、可调底座、顶托处应采取措施防止被混凝土、水泥浆等污物填塞螺纹。

6、模板支撑体系搭设完毕后应进行检查验收,合格后方准使用。

7、在施工过程中应避免装卸物料对模板支撑体系产生偏心、振动和冲击。

8、支撑架体必须经项目技术负责人检查验证并确认不再需要时,方可拆除,拆除时应遵循先搭后拆、后搭先拆的施工顺序。

拆除模板支撑架体时应采用可靠安全措施,严禁从高处向下抛掷。

九、高大模板施工过程中的监测措施

1、在支撑架体搭设和使用过程中，项目部、班组应进行日常安全检查,所有安全检查记录必须形成书面材料。

2、日常检查、巡查重点部位如下:

（1）杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求。

（2）地基是否有积水,底座是否松动,立杆是否符合要求。

（3）连接扣件是否松动。

（4）架体是否沉降，垂直度是否有偏差。

（5）施工过程中是否有超载的现象。

（6）安全防护措施是否符合规范要求。

（7）脚手架体和杆件是否有变形、开裂的现象。

3、支撑体系在承受六级大风或暴雨后必须进行全面检查。

在浇捣高支模梁板混凝土前,由项目部对脚手架体进行全面检查,合格后方可开始浇混凝土。

浇混凝土过程中,由安全员、质检员和施工员对架体检查,随时观测架体是否变形。

发现隐患,及时停止施工,采取措施保证安全后再施工。

十、高大模板施工技术应用情况

山西省图书馆工程高大模板施工主要用于地下一层。

地下一层层高8.6m，最大跨度16.8m，单层面积近10000m2。

高大模板支撑架体选用φ48×3.0满堂扣件式钢管脚手架，支撑间距为900×900，水平步距1500mm，纵横两个方向每隔6m设置一道竖向剪刀撑，全高布置；梁模板采用15厚木胶板作面板，底面次龙骨采用50×100木枋，间距150，主龙骨选用φ48×3.0钢管，间距450；侧模采用15厚木胶板作面板，侧模次龙骨采用50×100木枋，间距250，短钢管作竖楞，间距450；现浇楼板模板采用15厚木胶板，次龙骨选用50×100木枋，间距250，主龙骨为φ48×3.0钢管，间距900。

为确保图书馆工程地下一层高大模板安全施工，2009年5月，由项目技术负责人牵头组织编写了《高大模板及支撑体系专项施工方案》，并经项目部集体研究、讨论后，报公司审批；2009年6月，由业主、监理、设计等有关人员组成的专家组对项目编制的《高大模板及支撑体系专项施工方案》进行了方案论证，通过对支撑体系的重新计算和修改完善，满足了安全施工的要求。

在地下一层高大模板施工前，项目部将专项方案和详细书面交底向工班长和工人层层交底，履行签字手续，并组织工人观看近年来多起高大模板支撑坍塌事故的幻灯片，从事故中吸取教训，使作业人员的安全意识大大增强，因此，在地下一层高大模板施工、混凝土浇筑和架体拆除时未发生任何安全质量事故，从而也使高大

模板施工技术在山西省图书馆工程中得到充分的应用。

图4省图书馆高大模板支撑专项方案论证

科技成果审核表

成果名称

高大模板施工技术在山西省图书馆工程中的应用

上报单位

八项目

上报时间

2009年12月

责任人

于学锋

类型

科技成果

科技部审核意见

修改意见：

1、去掉摘要；

2、在工程概况中说明在哪一部分采用了高大模板，高度？

跨度？

还是荷载？

3、“高大模板施工顺序”改为“高大模板的工艺流程和关键技术以及创新点”，增加关键技术和创新点的内容；

4、在“高大模板支撑体系的构造措施和施工要求”之后增加验算的内容，高大模板光靠构造是绝不能保证的，还要通过验算，最后才能通过验收。

在构造措施中要具体些针对本工程采取的具体措施，比如,立杆和水平杆的间距？

支撑的型号间距等等。

5、在应用情况中增加些应用效果和推广前景的内容。

领导审批意见：

1、增加模板及支架系统的设计计算内容，包括支架立杆稳定性、布局、间距、大横杆、小横杆、背楞、横推、对拉螺栓等内容。

2、进一步明确对于高大模板规范有无预压要求，

3、增加施工过程中对模板及支架变形监控及加固内容，

4、文章顺序应为：

工程概况、模板及支架体系设计、原材要求、施工（从支架搭设到支架拆除各个顺序）、施工常见问题分析（坍塌事故原因分析有关内容）、方案论证情况。

按以上要求进行完善。

李宝忠

日期：

2010年1月18日