某厂房工程高大模板的配置及安全性验算

　　[摘要]近年来，随着高大、复杂工程的增加，模板支撑体系也越来越复杂，整体坍塌事故发生率逐渐上升，仅凭经验进行模板体系的支设已达不到安全施工的要求，故国家出台了《危险性较大的分部分项工程管理办法》，其中对超过一定规模的模板支撑体系做出了安全性要求。某厂房的局部支模高度达到了该标准要求，为确保安全施工并保证质量，对该高大模板支撑体系进行了专项方案的设计，通过软件验算各项指标合格，并符合构造措施要求。

　　[关键词]高大模板;支撑体系;设计验算;构造措施

　　Abstract: In recent years, with the increase of tall and complex engineering, formwork support system is also more complex, the overall collapse of the incidence gradually increased, the only experience the template system support set has reached less than safe construction requirements,therefore, the state has adopted a more dangerous part of the sub-project management approach ", which made ​​over a certain size template support system security requirements. Mode of the local branch of a plant height of the standard requirements to ensure the safe construction and quality assurance, the high formwork support system for the design of special programs, and qualified software checking the indicators and requirements of the structural measures.

　　Key Words: tall template; support system; designcheck; structural measures

　　中图分类号： TU755.2 文献标识码：A 文章编号：

　　某厂房为框架结构，1~15轴为生产区，共两层，生产区域为钢屋面;16~18轴为办公区域，共三层，砼屋面;无地下室;占地面积为7869m2，建筑面积为19491 m2。

　　本工程一层6~17/C~G、8~17/B~C梁板结构为高支模区域，该模板支撑落于基底夯实后3：7灰土之上，标高为-3.100m，模板支撑顶为一层梁板结构，标高为6.460m，模板支撑体系的总高度为9.56m。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87)的有关规定，需要编制高大模板专项施工方案，并且要通过专家论证。

　　1 模板体系的配置

　　1.1 技术要求

　　在设计和验算模板及支架时应考虑下列荷载：模板及支架自重、新浇混凝土重量、钢筋自重、施工人员及设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载、新浇混凝土对模板的侧压力、倾倒混凝土时产生的的荷载。除上述7项荷载外，当水平模板支撑结构的上部继续浇筑混凝土时，还应考虑由上部传递下来的荷载。当验算模板及其支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许值：对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400;对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250;支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000。

　　1.2 模板体系的配置

　　高度方向对拉螺栓2道，对拉螺栓直径12mm，对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)550mm。梁模板使用的木方截面50mm×80mm，梁模板截面侧面木方距离300mm。梁底增加2道承重立杆。梁两侧立杆间距1.20m。梁底按照均匀布置承重杆4根计算。

　　2)次梁：(300mm×700mm)

　　高度方向对拉螺栓2道，对拉螺栓直径12mm，对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)550mm。梁模板使用的木方截面50mm×80mm，梁模板截面侧面木方距离300mm。梁底增加1道承重立杆。梁两侧立杆间距1.60m。梁底按照均匀布置承重杆3根计算。

　　3)模板支架：

　　立杆的纵距 b=1.10m，立杆的横距 l=1.10m，立杆的步距 h=1.50m。梁顶托采用双钢管48×3.5mm。

　　2 模板配置的安全性验算

　　模板配置的安全性验算严格按现行施工及结构设计规范进行计算，分梁和板两种构件，梁模板验算的内容包括：梁模板侧模的计算;梁模板底模面板计算;梁底支撑木方的计算;梁底支撑钢管的计算;扣件抗滑移计算;立杆的稳定性计算;基础的承载力计算。楼板模板的验算包括模板面板计算;支撑木方计算;托梁计算;扣件抗滑移计算;立杆的稳定性计算;基础的承载力计算。

　　现以本工程截面最大框架梁及楼板支撑体系为例来做一说明：

　　2.1 计算依据：《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。

　　2.2 几何参数

　　框架梁截面为400mm×1000mm。

　　模板支架搭设高度为9.3m，梁截面 B×H=400mm×1000mm，立杆的纵距(跨度方向) l=1.10m，立杆的步距 h=1.50m，梁底增加2道承重立杆。

　　面板厚度12mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/ mm2，弹性模量9000.0N/ mm2。

　　木方50×80mm，剪切强度1.7N/ mm2，抗弯强度17.0N/ mm2，弹性模量10000.0N/ mm2。

　　梁两侧立杆间距1.20m。

　　梁底按照均匀布置承重杆4根计算。

　　2.3 计算荷载取值

　　模板自重0.50kN/ m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3，施工活荷载4.50kN/ m2。

　　地基承载力标准值250kN/ mm2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数1.00。

　　扣件计算折减系数取1.00。　　

　　计算选用《PKPM安全计算软件-2010版》，把相关参数输入，即得到相应指标的验算结果。通过验算，本模板支撑体系选用的各项参数均满足要求。(计算公式等略)

　　3 构造措施

　　通过软件对选用的各项参数进行验算，仅是从力学理论上说明选用的各参数满足力学性能要求，但在实际施工操作中，还存在很多不确定因素，故施工中还需遵守《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)规定的模板构造与安装的相关要求。

　　3.1 基础要求

　　模板支撑体系落于夯实后的3:7灰土之上，在模板支撑体系四周设200mm(B)×400mm(H)排水沟，连接集水坑。

　　3.2 立杆设置要求

　　立杆纵横向间接按已确定的参数进行布置，在立杆顶端设可调“U”支托，螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm，螺杆外径与立杆内径的间隙不得大于3mm，安装保证上下同心。立杆底部设底座坐于垫板之上。

　　立杆的搭接采用对接扣件连接，相邻立杆的对接接头不在同步内，沿竖向错开距离为1.5m，各接头中心距主节点均不大于步距的1/3。

　　3.3 纵横向水平杆设置要求

　　在满足模板设计确定的水平杆参数条件下，平均分配各步距。在最顶步距两水平拉杆之间加设一道纵横向水平拉杆，立杆底部距支撑点200mm高处，沿纵横水平方向按纵下横上的程序设置扫地杆，可调支托底部的立杆顶端沿纵横向设置水平拉杆。

　　扫地杆、水平拉杆采用对接连接，均不得在同跨内，相邻立柱对接接头不得在同跨步内，且对接接头沿竖向错开距离500mm，各接头中心距主节点小于500mm。

　　3.4 剪刀撑设置要求

　　在外侧周圈水平拉杆端部设置自下至上竖向连续式剪刀撑，中间每间隔小于10m设置由下向上的竖向连续式剪刀撑，宽度为4~6m，夹角45°～60°之间。剪刀撑杆件的底部与楼层板顶紧。水平剪刀撑设在扫地杆、竖向剪刀撑顶端、中间标高处。

　　剪刀撑采用搭接连接，搭接长度为1000mm，采用2个旋转扣件分别在离杆端150mm处固定。

　　3.5 拉结点的设置要求

　　先施工本层的框架柱，把混凝土柱作为梁板结构模板支撑体系的拉结固定点，本支模架以已浇筑完成的框架柱及-0.030标高的梁为拉结点，框架柱拉结点间距同模板支架步距，梁拉结点设置于梁跨中。

　　4 结束语

　　本工程的高支模施工方案严格按照有关的规定进行设计，并通过了专家论证。实践证明，该专项施工方案是可行的，在具体支设过程中严格按本方案执行，在保证了质量和工期的情况下，杜绝了安全事故的发生。