浅谈框架结构顶板、梁高支模架的施工要点
关键词：高大模板支撑体系,梁下单独支撑,碗扣件,剪刀撑
一、工程概况：
山东青岛某酒店工程位于青岛市经济技术开发区，是集住宅、酒店、商业和娱乐等多种业态为一体的综合性建设项目，总建筑面积达76万平方米。海上嘉年华酒店工程是整个项目的核心部分，是由两栋塔楼和裙房以及地下车库、大娱乐区组成的，建筑面积288410平米。本工程主体结构为框架—剪力墙结构，塔楼地上为33层，地下2层，结构总高141.4米。裙房为地上五层(局部六层)，地下一层。本工程的多处高层高、大跨度空间都集中在裙房结构内。裙房平面图见下图。高跨空间统计见下表。
高跨统计表：
二、难点分析：
随着建筑设计形式的不断发展，越来越多的在结构中采用高层高、大跨度的空间，尤其是酒店建筑的门厅、大厅、会议室等。伴随着高大跨度空间的增多，也为结构施工带来了新的难度：高大跨度空间顶板、梁模板的支设问题。
一般高大跨度空间的框架梁截面都比较大，荷载也较大，而支模架的高度高，危险性和施工难度都比较大。因而近几年因高大支模架发生失稳坍塌而导致的重大事故也不断增多，建设行政主管部门和各施工单位也都非常的重视。规范中规定：凡支模高度大于8米，跨度大于18米，施工总荷载大于15KN/m2，或集中线荷载大于20KN/m的模板支撑系统都要编制专项施工方案并经过专家论证方可进行施工。
本工程的几处高跨空间都符合上述要求，为了确保施工的顺利进行，也编制了相应的专项施工方案并进行了专家论证。
本工程的主要施工难点位于裙房三层和五层在15-21轴/D-J轴的高跨，这两个部位的层高分别为12米和9.6米，面积分别为1500㎡和2000㎡。此范围内的框架柱数量较少，其中三层有6根和五层有12根，框架梁的截面又较大，有600x1200mm、900x1800mm以及600x1600mm、900x2100mm，框架梁最大跨度达33.35米，截面最大的框架梁梁跨度达16.8米。属于超高、超大、超重的高大模板支撑体系，所有框梁都需要进行独立支撑并与整体模架连结，整个模架要与框架柱和周边框架紧密拉结。模架的立杆间距以及横杆步距，横向、纵向和水平剪刀撑都要按照规范要求布置。
三、施工要点：
3.1施工准备：
3.1.1材料准备：碗扣式钢管(3m、2.1m、1.8m)、拉杆(900mm、1200mm);扣件式钢管(Φ48x3.5)、卡扣(直卡、转卡、十字卡);U托;木方(10x10、5x10);
对拉螺栓(M12);18厚胶合板;
3.1.2技术准备：首先将经过专家论证的施工方案对所有相关的管理人员进行方案交底，然后再根据方案内容细化为技术交底到现场对参与施工的架子工、木工和混凝土工进行详细的交底。对参与模架搭设的架子工和木工进行安全教育和技术培训，尤其是架子工要持证上岗。
3.2 施工工艺流程：
3.2.1定位放线→单独搭设梁支撑架→同时搭设顶板支撑架→设置水平及纵横向剪刀撑→接长立杆→继续向上搭设梁独立支撑→继续搭设顶板支撑→再次设置水平及纵横向剪刀撑→再次接长立杆向上搭设梁和顶板的支撑架和设置剪刀撑→加设U托→进行架体与框架柱和周边结构的拉结→架体验收→支设梁模板和顶板模板→钢筋安装施工→混凝土浇筑→养护
3.2.2 首先要进行定位放线，对于框架梁截面较大的情况，要先将框架梁的位置弹在模架支承面上，对框架梁进行独立的支撑，确保框架梁的荷载传递线路清晰可靠。
3.2.3 要先进行框架梁的支撑架搭设，先根据弹好的梁位置线距梁两侧300mm的位置各设一排立杆，立杆间距根据梁截面的大小选取450mm和900mm，用纵横向水平杆进行拉结，首道扫地杆距地300mm，向上按步距1.2m连续设置。然后根据梁截面的大小设置2-4根梁底立杆，每根梁底立杆都要与水平拉杆用卡扣进行连接。然后在沿梁长方向和梁断面方向设置剪刀撑。梁长方向的剪刀撑角度为60度连续布置;梁断面方向剪刀撑间距每6m设置一道。
下图为梁下单独支设立杆和满堂顶板模架立杆布置图：
下图为框架梁支撑大样图：
再搭设梁支撑架的同时进行顶板支撑架的搭设，顶板支撑架立杆再用碗扣式钢
管间距900mm设置，水平拉杆采用900mm拉杆自下而上拉结，首道扫地杆距地300mm，向上按步距1.2m连续设置。在首道水平扫地杆上部设置首道水平剪刀撑，水平剪刀撑呈45-60度角连续布置。竖向的纵横向剪刀撑间距为6-7根立杆，连续设置。所有立杆下都设置50厚垫木。
3.2.4由于高跨的层高都比较高，支撑架立杆要分多节进行接长，立杆的接头要相互错开600mm。再第一节支撑架搭设完成后再向上继续搭设，剪刀撑继续向上延伸，在架体的中部和顶部再各设一道水平剪刀撑，最顶端的一道水平剪刀撑设置在最顶端的水平拉杆下部。最顶端的水平拉杆设置在立杆端部以下300mm的位置。最顶端的三道水平拉杆步距调整为600mm。
下图为顶板支撑立面图：
3.2.5支撑架体整体搭设完成后，加设U托，U托的伸出长度要不大于200mm。将架体与架体内的框架柱和架体周边的结构进行拉结，抱柱拉结自下而上每隔3m设置一道。
下图为架体与框架柱的拉结示意图
下图为架体与周边结构的拉结示意图：
3.2.6支撑架搭设完毕后，组织各方进行验收后开始支设框架梁和顶板的模板。框架梁的梁底采用10x10木方作为支撑的主楞和次楞，主楞垂直于梁长方向放置在梁底立杆的U拖上，次楞沿梁长方向按间距300mm放置在主楞上，确保框架梁的荷载传递线路为梁底模→次楞→主楞→U托→立杆→垫木→支承面。顶板模板也采用10X10木方作为主楞和次楞，主楞沿短跨方向放置在顶板支撑的U托上，次楞垂直于主楞按间距300放置在主楞上。
3.2.7搭设梁支撑架和顶板支撑架要确保支承面楼层的混凝土强度达到100%以上并保证支承面以下两层的支撑架都未拆除。
3.4施工技术和质量控制要点：
3.4.1搭设模架所用的碗扣架、钢管、卡扣、U托等材料都要经过外观检查，壁厚过薄、有裂纹、弯曲和锈蚀严重的碗扣架和钢管，重量不够或有裂痕不完整的卡扣以及偏细的U托不能使用。
3.4.2模板支撑架搭设要严格按照方案执行，要求有专职安全人员旁站监督。模架必须由经过培训考核并持有特殊工种上岗证的专业架子工进行搭设。上架子作业必须做好安全防护措施，安全帽、带全带、安全鞋要齐备。
3.4.3每根立杆下都要用垫50厚垫木，要求立杆要纵横成排，排列整齐。上下层的模架立杆要尽量在同一轴线，以保证荷载传递的同一性。为了保证立杆脚下有足够的能力承受上部荷载，此部位首层和二层的顶板支撑架都不能拆除。
3.4.4本工程的模架搭设高度高，搭设中要求在6m高处满铺一层脚手板，在9m高处挂一层水平兜网，以保证工人施工时的安全。
3.4.5相邻两根立杆的接头要相互错开600mm。并不在同一步距内。严禁将上段立杆和下段立杆错开固定在水平拉杆上。
3.4.6梁和板的支架立杆，纵横向的间距均为900mm，大截面梁的立杆间距为450mm。立杆底部用50x100的木方做垫木，顶部设U型可调支托。可调支托螺杆伸出钢管顶部不大于200mm，螺杆与钢管间隙不大于3mm，安装时保证上下同心。
3.4.7在梁支撑架的立杆顶部U托下加设一道水平拉杆。最上边三道水平杆的步距要加密到600mm。架体水平拉杆的端部要与周边结构顶牢，无处可顶时候，在水平拉杆的端部和中部沿竖向设置连续剪刀撑。在模架立杆周圈外侧和中间有结构柱的部位，按水平间距6m，竖向间距3m与结构柱进行牢固拉结。 顶部三道加密拉杆
3.4.8扫地杆、水平拉杆和剪刀撑都采用Φ48×3.5mm钢管，必须与立杆连接牢固。剪刀撑采用搭接连接，搭接长度不得小于500mm，并采用2个旋转卡子在离杆端100mm处固定。
3.4.9满堂红模板支架立杆，在外侧周圈设置由下至上的竖向连续剪刀撑，中间在纵横向每隔10m左右设置由下至上的竖向连续剪刀撑。宽度约6m，在剪刀撑部位的顶部中部和底部设置水平剪刀撑。
图示为竖向剪刀撑
图示为水平剪刀撑
3.4.10模架搭设完成后要经过技术和安全人员的验收，合格后方可进行使用。模架在使用过程中要安排专职安全人员对模架进行监测，随时观察模架在荷载作用下的变化。定期检查模架的拉杆和剪刀撑卡扣的缺失和松动并进行维护和修理。
3.5混凝土浇筑施工的注意事项
3.5.1砼采用地泵和布料杆进行浇筑，浇筑过程中要避免碰撞模板造成模板变形和几何尺寸不准。
3.5.2浇筑混凝土时，要将布料杆放置在中部，避免从一端向另一端赶料。浇筑梁混凝土要从跨中下料，使均匀的向梁两端流淌，并且要分层进行浇筑，避免出现局部过大的集中荷载和压力，导致架体失稳变形。
3.5.3在顶板、梁的钢筋绑扎以及后续的混凝土浇筑过程中，要在板面上设置观测点，随时监测模架的变形。观测点用500mm长的钢筋头制作，竖直焊在梁跨中的附加钢筋上，在整个作业面的四周以及中部均匀设置。混凝土浇筑施工过程中，安排专人用水准仪进行观测，若发现有观测点的下沉量过大或听到支架发出扣件崩落等异响，现场旁站管理人员要立即发 拆模后的效果
出警报，组织施工作业人员立即撤离施工作业面，以免出现因支架坍塌而造成人员伤亡。
四、模架及模板拆除
4.1底模及支架拆除时，顶板、梁的混凝土强度要达到100%以上。预应力梁的侧模要在张拉前先行拆除，但拆除侧模时要保证梁棱角的混凝土不受到破坏。
4.2模板拆除必须有同条件试验报告和拆模申请书，并经过技术负责人确认后方可进行拆除。
4.3对于截面较大的梁模板拆除，还要使混凝土内外温差降低到25度以下时方可拆除，并做好保温工作，防止混凝土出现温度裂缝。
4.4拆模前要检查工具，并将小型工具放入工具袋。检查安全防护措施。拆模时要设专人指挥并且划出作业区域禁止人员靠近。拆下的模板、木方、钢管等不得随意抛掷。
4.5拆模的顺序和方法采取先支的后拆、后支的先拆、先拆非承重模板、后拆承重模板，从上而下进行拆除。拆下的模板要按指定地点堆放。
4.6多人同时操作时要明确分工、统一信号和行动，要有足够安全的在、操作面。高处拆模时严禁使用大锤和撬棍，操作层上临时拆下的模板堆放不能超过3层。
4.7在提前拆除互相搭连并涉及其他后拆模板的支撑时，要补加临时支撑，拆模时要逐块拆除，不得成片撬落或拉倒。拆模中停歇时要将以拆松的模板和支架进行临时加固，活动部件必须一次拆除。
对于已经拆除模板的结构，如果上部需要加置施工荷载，需要对结构进行回顶。
4.8 6级以上大风天气停止室外高空作业。拆除洞口模板要采取防止人员坠落措施，洞口模板拆除后要及时进行洞口防护。
五、安全注意事项和应急预案
5.1安全注意事项：
5.1.1由于高大模架施工的危险性较大，在施工中要配备专职安全员对整个施工过程进行监督，随时处理各种突发事件和纠正违反施工方案的施工方法。
5.1.2施工作业的工人要经过安全教育和技能培训，持证上岗。佩戴好劳动保护用品。
5.1.3施工范围周边要拉起警戒线，要求工人在施工中严守劳动纪律，不乱扔乱抛。吊运材料要有信号工指挥，轻起轻放，避免横向碰撞模架。
5.1.4安全用电，严禁拉拽电缆线。要经常对电缆线进行检修，及时排除漏电隐患。
5.2应急预案。
5.2.1施工前要制定完善可行的应急预案，组织应急行动小组，明确人员责任。制定好撤离和救援路线。准备专项应急材料和资金。一旦发生紧急情况立即启动应急预案。
六、结语
通过这次全面系统的完成了高大模架的编制施工方案、进行专家论证和现场监督实施，最终顺利完成顶板、梁混凝土的浇筑。对于高大支模架施工有了更深层次的体会并积累了大量的经验。随着高大跨度空间结构的越来越多，也为以后的同类工程施工打下了坚实的基础。本次的高大模架施工从编制方案到最终实施都引起了当地质监部门和设计单位的高度关注并在施工完成后给予了高度的评价，多次组织区内其他施工单位到现场观摩，使我公司的声誉得到了进一步的加强。
参考资料：
《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2008)
《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)
《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010)
《建筑工程安全生产管理条例》(国务院第393号令)
《危险性较大分部分项工程安全管理办法》(建质2009第87号)
《建设部建设工程高大模板支撑体系安全管理暂行规定》(建质2009第254号)