高支模施工方案编制及施工

高支模施工方案编制及施工验收一、高支模的定义•《广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法》规定：高度大于等于4.5m的模板及其支撑系统即为高支撑模板系统（简称“高支模”）。•建设部文件规定，当支架体系超过8m时，必须进行专家论证审查，才能施工。•目前公司规定：超过8m的高支模施工方案必须经公司内部专家论证审查后才能施工。•对于部分项目有特殊要求的，必须经公司组织广州市专家进行论证审查。须广州市专家进行论证审查的方案，必须先经过公司技术负责人审批，监理单位审批后才能提交给市专家审查。二、高支模施工方案的一般规定•施工方案应包括模板及其支撑系统的设计、搭设和拆除、混凝土浇筑方法和浇筑过程观测及安全控制要求等方面内容。•高支模应采用钢支撑作立柱，不得使用竹木作立柱，不得使用严重锈蚀变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢支撑材料搭设支撑。•高支模技术方案的编制应根据国家和行业的有关规范、标准和规定，结合工程和企业的实际情况进行，并应遵循下列原则：•1、技术方案应有计算书。计算书应包括施工荷载计算，模板及其支撑系统的强度、刚度、稳定性、抗倾覆等方面的验算，支承层承载的验算。对已重复使用多次的模板、支撑材料，应作必要的强度测试，技术方案应以材料强度实测值作为计算依据。•2、技术方案应有支撑平面布置图、模板及其支撑的立面图和剖面图、节点大样等施工图。•3、高支模立柱4.5米以下部分，应设置不少于两道的纵横水平拉杆；立柱4.5米以上部分每增高1.5米应相应加设一道水平拉杆。剪刀撑应纵横设置，且不少于两道，其间距不得超过6.5米；支撑主梁的立柱必须设置剪刀撑。对于特殊的工程结构，当模板面非水平面或施工荷载不均衡时，应按整体稳定性和抗倾覆能力计算确定水平拉杆、剪刀撑的设置。三、高支模施工方案的基本内容•总体来说，高支模施工方案的内容分为三大部分：模板工程施工方案、模板支撑系统结构设计计算书、附图。•模板工程施工方案的主要内容包括：•①编制依据：方案编制所依据的图纸、规范等文件名称。•②工程概况：针对具体工程中存在高支撑模板体系部分的结构概况进行阐述。如楼层高度、楼板厚度、高支模范围内各类梁的截面尺寸、高支模范围内的结构柱截面尺寸等，并需对梁进行分类，以便进行下一步的支架体系的设计。•③施工准备：主要从施工条件、施工材料及要求、施工机具配备、技术条件等方面进行阐述。•④支架及模板体系的设计：详细叙述楼板、各类梁的支架及模板体系的设计参数，如立杆纵横间距、步距、主、次龙骨间距、剪刀撑布置、水平杆布置、斜撑设置等等。如支架体系设置在楼板面，应注意其下一层的支架体系尽量保留（即设置回头顶），或对楼板面进行承载力计算，确保安全，计算附在计算书内。•⑤模板工程的施工方法：主要叙述模板工程的施工工艺，包括高支模范围内的结构柱、剪力墙（如有）、梁、板、楼梯、后浇带（如有）等各种模板的施工工艺以及模板的质量要求、维护和管理、模板拆除工艺要求等。•⑥高支模工程施工管理架构：该分项工程的施工管理人员架构图或列表，与整体施工组织设计无需一致。•⑦成品保护措施。•⑧应急处理措施。•⑨质量保证措施。•⑩安全施工保证措施：主要从模板安装、模板拆除、临时支撑体系、防火、用电等方面进行阐述。•⑾文明施工保证措施。特别强调一点：对高度较大或上部构筑物荷载非常大的，应增加对支架体系的监测（水平位移及沉降观测）和支架预压等措施。•模板支撑系统结构设计计算书的主要内容及计算顺序：•①楼板模板的设计计算。•②各类梁模板设计计算。•以上计算书基本均含以下内容：模板支撑设计情况；计算参数；底模、次龙骨、主龙骨的抗弯、抗剪、挠度计算；立杆承载力验算；立杆支承面抗冲切计算。•对梁而言，还必须在立杆支承面抗冲切计算之后进行下列计算：侧模、竖肋（次龙骨）、横压杆（主龙骨）的抗弯、抗剪及挠度验算；对拉螺杆拉力验算。•剪力墙的计算按上述梁侧模的计算顺序。•计算模型的选定应根据所计算的材料跨度及支点间距来综合考虑，一般超过5跨连续梁则按5跨连续梁来计算。•对于清水混凝土（结构外露）的，计算挠度时系数取跨度的1/400；对于一般结构（结构隐蔽），计算挠度时系数取跨度的1/250。•支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应结构计算跨度的1/1000。•对于用双钢管作主龙骨的，钢管挠度系数取1/400。•由于材料、施工具体操作等原因，在具体计算中，一般当计算值接近标准值的80%时，应特别注意。超过80%应调整用材规格或调整用材设计间距。•因材料为周转材，不可能按其新材料的相关参数选取。相关材料的计算参数应选低而不选高，如木材的抗弯强度标准值取13N/mm2，抗剪强度标准值取1.4N/mm2，钢管承载力标准值取205N/mm2。•高脚手架的计算也属高支模体系，在本次课程中未涉及到，后续课程中将会讲到。•具体如何计算在后续的课程中将会讲到，在具体计算中可采用软件进行计算，如一洲软件、PKPM软件，也可采用手算。•附图的主要内容：在目前公司项目中编制的高支模施工方案中，附图是最为薄弱的一个环节。高支模施工方案应附的主要图例：①高支模范围的平面图，应标明梁、柱位置；②支架点阵布置图，本图应详尽，标注主要的距离结构柱、梁投影边线的距离，以确保能切实指导工人操作；③模板支架立面图：其内容应标明扫地杆离地不大于200mm，立杆步距（钢管不大于1500mm），上托伸出长度（不大于200mm），剪刀撑设置、模板规格、主次龙骨规格间距等；④特殊位置如边梁支架体系的详图；⑤其他大样图。四、高支模施工方案编制中应注意的一些问题•公司强调，高支模尤其是超过8m的高支模体系应优先采用钢管作为立杆，立杆步距不超过1500mm，一般不采用门式架搭设。•部分项目大梁主龙骨采用双钢管，虽然在理论上是有缺陷的，但在实际操作中应用较广，计算也是可行的。•目前工地上所用木枋材料名义上说是80×80mm，但实际上材料商提供的木枋尺寸多为75×75mm，因此在计算书中应将木枋的相关参数W、I等加以修正，以确保施工安全。•多数高支模施工方案未按照JGJ130-2001规范要求设置水平剪刀撑。对于高度较大的支模体系必须设置水平剪刀撑。五、高支模的施工及验收•项目部安全责任人负责施工全过程的安全管理工作。项目部安全责任人应在高支模搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。•高支模施工应按经审批的技术方案进行，技术方案未经原审批部门同意，任何人不得修改变更。•支模立柱基础必须坚固，按设计计算要求严格控制支架沉降量。立柱的支承面是泥土地面时，应采取排水措施，并应在平整、夯实后加设满足承载办要求的垫块支承立柱。•支模分段或整体搭设安装完毕，经企业技术和安全负责人或其书面委托人主持分段或整体验收合格后方能进行钢筋安装。•高支模施工现场应搭设工作梯，作业人员不得从支撑系统爬上爬下。•支模搭设、拆除和混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支模底下，并由安全员在现场监护。•混凝土浇筑时，公司应派安全员专职观察模板及其支撑系统的变形情况，发现异常现象时应立即暂停施工，迅速疏散人员，待排除险情并经施工现场安全责任人检查同意后方可复工。•高支模特别应注意进行监测，监测项目主要有：支架沉降、位移和变形、地基稳定性沉降观测等。在方案中还应注明：监测点的布置、监测频率、监测时间、预警值及信息反馈等。•公司在2008年发布的《高支模、特殊支模工程安全检查及验收制度》（恒盛建设总工办[2008]1号）对高支模的施工及验收作出了严格的规定，其主要内容如下：①强调起底验收、模板安装前的验收、全面验收；②强调在上述验收过程中穿插材料验收；③支顶体系的起底及模板安装前的支架体系必须参照《施工样板工作指南》做样板，由项目部安全管理人员进行旁站，公司验收小组验收合格后方可全面铺开；④起底验收：按照施工方案的立杆纵横间距及立杆点阵图在现场进行开线，确保支架体系完成后整齐划一，既美观又安全；⑤模板安装前的支架验收：之所以强调这一点，主要是因为在实际施工中，如模板已安全，支架体系已基本无法进行整改，如漏掉的剪刀撑、上托伸出长度等均无法调整，甚至部分水平杆亦无法加设；⑥材料验收：由于目前工程施工中所采购材料基本难以达到方案及规范要求，因此必须加强过程中的材料验收，比如：木枋尺寸、钢管规格、扣件试验报告等。严禁不同管径钢管混用，严禁使用不合格的钢管，腐朽的或边角料的木枋严禁作为主龙骨使用；严禁钢木混用，使用竹木作为纵横水平拉杆。⑦高支模、特殊支模工程是建筑施工中的重大危险源，必须从源头抓起，各相关项目的项目经理、技术负责人和主管生产的项目副经理必须严格按照本制度执行，确保安全生产。⑧该制度较全面说明了高支模施工中应注意的问题，在公司工作平台上已上传，有需要的可从平台上下载。六、有关高支模施工的一些补充问题•对于大截面梁，其支架体系应相对独立，独立设置剪刀撑，其支架体系与周边支架尽量不连贯。•对于后浇带，其支架体系设置原则同大截面梁，应相对独立。•大梁混凝土浇筑时，必须按方案要求的浇筑顺序分层浇筑混凝土，确保支架受力均匀，避免局部荷载过大，造成支架体系局部失稳，从而造成安全事故。•大面积的高支模体系在浇筑混凝土时应分仓进行，相邻仓的混凝土应间隔一段时间进行浇筑。•钢管的管端经多次气割或电焊割，端面严重不平整，用作立杆时，在对接扣件部位出现初弯曲，严重影响立杆的承载力，容易失稳。•市场上钢管的壁厚严重不均，从2.6-4.0mm不等，一般为3.0mm，设计时必须考虑这一因素，用钢管规格φ48×3.0mm进行计算复核是可靠的。•扣件螺栓的拧紧力矩应在40-65N·m之间。•在斜梁支模或支模高度与钢管长度不相符时，木工通常用2只旋转扣件作钢管搭接接长。根据青岛建工学院的试验，用2只旋转扣件作钢管搭接接长后的最大承载力为26.3KN，在相同试验条件下，用对接扣件作对接接长后的最大承载力为82.7KN。因此，在可能的条件下，特别是重荷载支模时，应优先采用立杆钢管对接接长的方式。•国内上海、南京等地在搭设高度超过50m的外脚手架时，为增加立杆稳定性，常采用支架下部双立杆搭设。为增加高度达30m左右的高支模支架的稳定性时，也可参照在支架下部搭设成双立杆形式。•扫地杆和梁下水平拉杆的设置对立杆承载力也有很大的影响。参照对脚手架的试验，设置纵横向扫地杆的可使脚手架的承载力提高5.24%，在立杆与纵向水平杆的相交处间隔设置横向水平杆和不设扫地杆，使立杆的极限承载力降低11.1%。因此，模板支架的每步横向水平杆钢管和底部的扫地杆都是必须设置的。部分项目为省材料，水平杆间隔设置和不设扫地杆对立杆承载力影响很大，而且对计算也不利，计算立杆稳定性时，其长细比计算式中a值（边界条件）过大，导致长细比过大，立杆稳定性差。•剪刀撑的设置是必要的，特别是超大构件的重荷载支模，合理设置剪刀撑能防止在楼面混凝土泵输送管的抖动引起模板支架的整体失稳。国内对脚手架设置合理剪刀撑的试验对比表明，支撑体系能够提高立杆的极限承载力约17%。合理的剪刀撑设置能改变立杆的失稳形态，特别是斜杆应与每立杆和横杆的节点用旋转扣件扣接。在许多工地，剪刀撑的设置多未引起注意，或不按规范要求的间距纵横向设置，甚至不设置，这些都是错误的做法。正确的做法是：按规范和方案要求设置纵横向剪刀撑，剪刀撑应撑在经处理后的地面或楼面，以利高支模的卸荷。•地基的不均匀沉降能显著地影响支架立杆的受力均匀性，容易产生立杆的局部失稳事故。•模板下部支撑梁（主次龙骨）的变形容易引发支架的严重不均匀受力，导致支架突发性的整体倒塌事故。•超常规混凝土结构施工支模系统的方案设计至关重要，必须建立在较为精确的计算基础上，绝不能靠经验来解决。•超高超大结构施工的支撑荷载很大，考虑方案时一定要尽可能通过已有强度的周边构件（柱、剪力墙等）来卸荷，以减少大空间支模的面积及作用到支撑上的荷载。•前面也说过，对大截面混凝土构件的支撑向下传递到楼板上的荷载往往超过其设计荷载，这时必须对这些楼板作加强措施（如设置回头顶等）；如支撑在地面，则必须对地面进行处理，确保支撑面承载力达到要求。•实际施工与施工方案多数脱节，项目