房屋建筑工程高支模板体系的设计与施工

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【摘 要】 某房屋建筑工程层高较大，不少属于高支模板体系，8m层高梁板施工采用φ48×3.5钢管支架，钢管立杆纵横向间距为楼板0.9m、主梁与次梁0.6m，立杆沿高步距1.5m；层高6.9m及以下梁板施工采用标准门式架，间距为梁下0.6m、板下0.9m，最大步距为1.95m。该设计施工方案达到了安全可靠而又经济适用的效果。

【关键词】 房屋建筑工程；高支模板体系；钢管支架；标准门式架；设计；施工

【中图分类号】 TU755.2 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）02-033-03

Design and Construction of the High Support Template System in Housing Construction Engineering

【Abstract】 Some building housing large number templates is high support system, 8m-storey slab construction using φ48×3.5

steel frame, steel pole vertical and horizontal spacing of floor 0.9m, the main beam and secondary beam 0.6m, Pole high-Step 1.5m;

storey 6.9m and below slab construction of standard portal frame, the beam distance of 0.6m, plate under 0.9m, the largest step distance

of 1.95m. The design and construction program to achieve safe, reliable and economical results.

【Key words】 Housing construction engineering；High count template system；Steel bracket；Standard portal framework；DesignConstruction

１ 工程概况

广州科学城综合孵化区Ａ组团Ａ３～４栋工程位于广州市萝岗区广州科学城内，由地面以上１５层、地下２层，框架―剪力墙结构，总建筑面积５５３８５ｍ２。该工程主楼地下室自下而上层高分别为４．０ｍ、５．０ｍ，上部首层为８ｍ高、２层为６．９ｍ、３层为４．５ｍ、４～１５层为４．０ｍ。

该工程层高较大，不少属于高支模板体系，而首层高度为８．０ｍ，则属于超高支模板体系。地下室底板厚度０．８ｍ，地下室外壁厚度普遍为０．４ｍ；地下室负２层顶板厚１２０ｍｍ，负１层顶板１５０ｍｍ；２～１５层楼板厚度１００ｍｍ、局部１２０与１３０ｍｍ，屋面板厚度１５０ｍｍ。

２ 模板及支撑的设计

２．１ 层高８ｍ满堂钢管超高支模设计。主楼首层８ｍ高梁板（包括楼梯）梁侧模与底模、楼板底模采用１８３０×９１５×１８ｍｍ胶合板，小楞及楼板下大楞采用８０×１００ｍｍ方木条，梁下大楞及纵横向连接支撑立杆采用φ４８×３．５钢管，钢管立杆纵横向间距为楼板０．９ｍ、主梁与次梁０．６ｍ，立杆沿高步距１．５ｍ，纵横斜向加强杆间距１．５ｍ。

对于该设计，选取厚度１００ｍｍ的楼板与截面３００×１２００ｍｍ主梁为例，楼板下钢管支撑体系平面及剖立面布置如图１～２，梁下钢管支架可参考门式架支撑。

２．２ 层高４ｍ～６．９ｍ门式架支撑体系设计。层高６．９ｍ、６．０ｍ、５．０ｍ、４．６ｍ、４．５ｍ、４．０ｍ梁板的模板采用１８３０×９１５×１８ｍｍ胶合板，模板下的大小楞都采用１００×８０松木枋，小楞间距０．３ｍ，跨度为１．２ｍ，大楞间距１．２ｍ，最大跨度为０．９ｍ。支撑采用标准门式架，间距为梁下０．６ｍ、板下０．９ｍ。纵横水平杆用φ４８×３．５钢管加扣件与立杆固定，最大步距１９５０ｍｍ。梁侧设竖肋枋木间距为３００ｍｍ一道，对高度大于１０００ｍｍ的梁采用Φ１２穿心螺栓（竖向间距为５００ｍｍ一道、横向间距３００ｍｍ一道），Φ１２穿心螺栓加４８钢管及瑚蝶扣压实固定。标准门式架高度为１．９３ｍ（其可调螺栓及脚可调高度为１．７～１．９３ｍ）、半个门式架高度为０．９５ｍ，针对各种层高在尽量采用整个门式架后，再适当使用半个门式架，其余采用门式架的可调螺栓进行高度的微调，但注意每节螺栓的外露高度不能超过０．２ｍ。

现以层高６．９ｍ、厚度１５０ｍｍ楼板、截面３００×１２００ｍｍ主梁为例，楼板下可参考钢管支架，梁下门式架支撑体系平面及剖面布置如图３～４。

２．3 剪力墙及柱模板设计。其它模板体系包括整个建筑物（包括层高８．０ｍ、６．９ｍ、６．０ｍ、５．０ｍ、４．６ｍ、４．５ｍ、４．０ｍ）的地下室外墙、地下室内部柱及剪力墙、上部结构柱及剪力墙、一般楼梯、洞口及车道的模板及支撑等。墙柱模板采用１８厚木夹板制作，施工中如需要接板则最少的一块宽度不能少于２００ｍｍ，压脚板采用１５０×４５０×１８ｍｍ旧模板；横肋采用Φ４８×３．５ｍｍ钢管施工，每度双条钢管，交叉处用十字扣件固定，十字扣的固定应在其他螺丝全部夹实后才能扣紧；竖肋采用８０×８０标准枋木，枋木间距２００ｍｍ，搭接时要错开接头，压墙、柱角的枋木必须离开角１０ｍｍ的位置，以方便检查墙柱角的拼缝密实及垂直度；穿心对拉螺栓采用φ１２ｍｍ螺丝，其对拉螺栓的排距从楼地面开始第一排不大于２００ｍｍ排距。

地下室外墙用φ１２ｍｍ止水螺杆（中间焊５０×５０×３ｍｍ的止水钢片）。螺杆两端加一个３０×３０×２０ｍｍ木界片（两木界片间净距为墙厚－４０ｍｍ）来控制墙厚，待捣好墙体砼，拆除模板后，用凿头将两边木界片凿去，并割掉外露止水螺杆，用与外墙同标号的膨胀水泥填补木界片凹位，再作防水找平层。为保证质量，在剪力墙脚每隔２ｍ留一个２００×２００ｍｍ“生口”以便浇砼前冲洗墙脚杂物，完后用木板封口。

该工程各层柱截面尺寸及形状变化较大，采用散装散拆木夹板模板以适应此特点。柱模安装时首先应复核准柱位，且按柱外边线留足模板厚度弹出墨线，然后将８０～１００ｍｍ宽２５ｍｍ厚的木板条，沿线外边设通，用钢钉钉固在楼面预埋板块上。因部分扁柱截面尺寸较大，除了柱的每边角位置外，在柱边中部＠３００ｍｍ位置也预埋６０×８０×１８ｍｍ的板块，便于用作控制柱脚模板。柱模截面固定采用８０×８０ｍｍ枋木约＠２００ｍｍ设置垂直肋，设置双排水平φ４８×３．５ｍｍ钢管压住垂直枋，紧固采用φ１２ｍｍ螺栓锁定，压管垫为６×６０×１５０ｍｍ钢板，居中钻φ１４ｍｍ的穿孔洞。柱边长超过８００ｍｍ以上者，应在柱中设一穿墙拉杆螺丝，同样在拉杆丝两端两边各设置二条φ４８×３．５ｍｍ钢管水平压住竖肋枋，拉杆螺丝按＠４５０～６００ｍｍ设一道，距地面１５０ｍｍ高始设。如柱边长大于１ｍ以上者，每个面应按三等距每道设二支穿墙螺杆。在安设时应在模内部分拉杆上套１条φ３０ｍｍ左右塑料硬质管，作为控制墙模内空和便于螺杆取出回收利用。要在平第二次驳接面处留生口（１００×１００ｍｍ）便于清杂物。

２．４ 楼梯模板设计。楼梯模板采用封闭式支模的方法，在踏面上进行模板封闭以确保踏步的几何尺寸准确、不变形。同时也保证了楼梯钢筋不被踩坏，以及砼的振捣充分。其工艺为：根据图纸设计的标高，搭设平台架、平台楼梯梁架，支好模板，然后计算出楼梯踏步的斜底板，搭设架子并在斜板下钉倒锲，以防斜板下滑。在斜板和板侧确定楼梯的宽度和高度，弹线钉梯步侧板，用压条钉牢。根据大样分出梯步级数，待钢筋扎完后再钉制踏步侧板，在钉踏步面板时，要求踏步面板压在侧板上，并且钉牢。模板安装完毕检查尺寸无误后，用电钻在楼梯上对穿打眼，楼梯板上面用两对钢管沿斜面排放，用φ１２ｍｍ对穿螺杆套１６０×１００×１０ｍｍ钢板垫块，用螺帽拧紧进行加固。

３ 支模体系验算要求

针对各个层高进行的支模设计，应以最不利的板厚与最大梁高作为验算对象。在该工程中，对于该设计的验算，选最不利的梁截面是３００×１２００ｍｍ，最不利的板厚是１５０ｍｍ。在满足最不利工况下，验算支模体系的强度、刚度和稳定性，其它则作为安全储备，同时对梁高超过１．０ｍ的特大梁分两次浇筑以作为安全储备。由于该工程选用钢管支撑于门式架支撑两种，因此相应分两种支撑体系，以最大层高楼板厚度与典型截面主梁进行验算。

梁板支撑体系的传力路径为：模板小楞大楞立杆基础。因此要进行模板、小楞、大楞、钢管立杆或门式架与基础共５部分构件的验算，其中模板、小楞与大楞可按简支梁板或连续简支梁板计算模型、主要验算构件的强度与刚度。满堂钢管立杆可按两端简支的轴心受压构件计算模型，不仅要验算强度与刚度，而且更重要的是要验算其轴心受压稳定性，支模基础则验算其承载力。对于标准门式架支撑体系，则验算大楞传来的荷载，应小于标准门式架的允许承载力即可。

对于墙柱支模体系，同样要进行模板、小楞与大楞强度与刚度的验算，另要进行螺栓拉杆的抗拉强度验算，必要时还应进行整体抗倾覆验算。

该工程８．０ｍ首层超高支模，满堂钢管支撑基本都落于地下室盖板上。对于立杆的基础，拟在立杆下满铺垫１８ｍｍ厚胶合板。有七夹板分散荷载后，再传给地下室盖板。地下室盖板砼强度必须达到７５％时，才能在满堂钢管支撑体系上绑扎钢筋与浇筑砼。

地下室盖板砼强度足以支撑满堂钢管，但是地下室盖板的板面设计荷载，一般都达不到立杆或门式架对其压力。对此必须引起足够的重视，及在地下室盖板浇筑后，其下部绝对不能拆除支撑。地下室盖板的支撑体系，必须分别在首层楼板浇筑达到75%的龄期强度后，拆能拆除，已达到逐层传递荷载的要求。

同样，门式架支撑大部分落在下一层楼板上，每榀门式架下面垫80×100木坊，立杆基础支承在砼底板上，底板砼强度虽达到75%时才能搭设支撑，高支模基础承载力的计算满足要求。但是每层楼板板面的设计局部荷载，难以达到54.5Kpa。对此必须引起足够的重视，在各层楼板浇筑后，其下部绝对不能拆除支撑。各层楼板的支撑体系，必须分别在上一层楼板浇筑达到75%的龄期强度后，拆能拆除，已达到逐层传递荷载的要求。

为达到安全可靠，并作为拆模时机控制，必要时应进行下一层楼板抗冲切强度验算。

4 模板的搭拆施工

4.１ 搭设施工要点。各层施工顺序：全层结构柱与剪力墙放线定位绑扎结构柱与剪力墙钢筋支设结构柱与剪力墙模板支设结构梁板模板浇筑结构柱与剪力墙砼结构梁板钢筋安装结构梁板砼浇筑上一层。

在安设结构柱与内墙模板时，在每条穿心对拉螺栓上套1条φ30mm左右塑料硬质管，作为控制墙模内空和便于螺杆取出回收利用。

地下室外墙和消防水池墙体用φ12止水螺杆（中间满焊R=50×50mm的止水钢片）紧固，约450mm左右设一道。螺杆靠地下室内、外侧壁端各加一个50×50×20mm木界片来控制墙厚。

门式架或钢管立杆先沿主梁离柱边200mm开始排第一只架或立杆，间距600交叉摆放（考虑梁截面不大，根据现场实际情况可以局部进行调整），边排采用斜拉杆进行拉结固定，排至梁另一边的结构柱（或剪力墙）边时，如果离结构柱（或剪力墙）距离大于400mm时，要在结构柱（或剪力墙）边出200mm加设一道门式架或钢管支撑，并要用拉杆连接在相邻架上，扎三度固定。第一层支架顶铺设临时托脚板后，再架设上层门式架或钢管，门式架布置完成后加顶托，大致调平后在顶托上放木枋。底层木枋沿门式架方向排，顶层木枋垂直梁放置，其间距可根据梁尺寸按设计而定。铺梁底板，调顶托至预定高度水平，固定梁底板再装梁侧模板，设压脚板再定侧板支撑,用旧板加两面斜撑@450，斜撑与水平面夹角45°。

楼面模板安装时，门式架或钢管从梁中延出300mm开始并排排列，排距按设计，然后上顶托，放木枋调平，铺板固定。支撑体系要求在基底面上500mm位置，每排列门式架用十字扣一道纵向钢管拉杆，横向每1.2m一道与纵向钢管扣紧，在顶层架顶下500mm纵横各扣一道钢管拉杆，纵横钢管交接处用钢管扣扣住。在第一层门式架横杆中间处用一道通长钢管与门式架相扣，第二层门式架横杆中间又用一道通长钢管与门式架相扣，第三层门式架中间又用一道通长钢管与门式架相扣；悬臂处的模板体系加斜撑加固；在外部加设45°交叉剪力撑。这样，整个支撑高度有4～5道水平拉杆通长顶住，可以保证整体性与稳定性。承台、地梁处回填土方要夯实,表面铺@600×600mm枋木（枋木与门式架中心线垂直）加18厚旧夹板固定，确保基底表面平整。

结构梁模板安装时，先钉接头板，校正加固后，安装底板及支撑系统。结构梁旁压脚钉压脚板，支撑水平角度大于45°，梁傍板要求平顺垂直通光，拉水支撑牢固，建筑物外铡梁傍采取加枋钉拉水的方式，使旁板能均匀受力，严禁借外排栅作支撑。以免振捣砼时发生模板变形。对于深度大于700mm的梁，在梁中设置φ12mm的对拉螺杆，对拉螺杆间距按500mm设置，支模时按规定将梁板按跨度的1～3‰起拱。

4.2 验收及使用。该工程支模高度及梁断面尺寸大、施工荷载大，若钢管扣件支撑体系处理不当极易发生事故，必须对支模体系进行验收，达到设计要求后方可进行下道工序施工。主要验收内容：支模体系的水平纵横拉杆严格设计的竖向间距设置，地面第一道水平纵横拉杆距地面为200mm，钢管立杆或门式架基础及垫木牢固情况；扣件螺栓的拧紧程度，纵横向均设置垂直剪刀撑，其间距为不大于6m；同时主梁支撑立杆也必须设置剪刀撑；单块梁板的模板支撑体系的四周边缘，必须设置剪刀撑，防止边缘失稳。

该工程的楼面水平运输采用泵管浇捣楼面砼。施工过程中严格要求：砼不得堆放过高及过分集中，而且要及时拨开；振动时不得用振动棒直接碰撞模板或钢筋；泵管在楼面上设专用支架，不能固定在模板上，防止泵送时水平力对模板体系的冲击；砼浇筑有序、均匀进行，不能过于集中；在浇捣楼面砼过程中，安排专职质安员进行跟班；在浇筑过程中跟班木工及施工员随时观察模板体系变形情况，特别是钢管有无弯曲而造成失稳或木枋挠度过大等异常情况。出现异常情况，施工员立即指挥楼面工作人员撒离，经确认不安全威胁解除后方可进行正常施工。

4.3 模板及支撑的拆除。墙、柱模板在砼浇筑完后10～12h即可拆除，普通结构梁、板模板支撑在砼强度达到设计强度等级的75%以上时拆除全部支撑和模板，但对于≥2m悬挑梁和≥8m跨结构梁拆模时间应控制砼设计强度等级达到100%。施工中在现场作好试块，与结构砼同条件养护，经试验确定具体的拆模时间。

模板拆除的顺序和方法，按照先支后拆、后支先拆、先非承重部位后承重部位。模板的拆除顺序按结构柱与剪力墙结构楼板结构梁侧模结构梁底模进行。拆除后的模板及支撑分类整齐平行堆放，上下块模板之间用木块垫开，垫块上下对齐，防止模板受压变形。模板堆放不宜过高，不应失稳。最下一块模板应垫起离地200mm高，保持通风防止受潮。

4.4 后浇带模板支撑拆除控制。该工程设计多条后浇带，对于后浇带下部及两侧本跨内的模板支撑，适当加密加固。对于后浇带下部及两侧本跨内的模板支撑，必须在后浇带补偿砼并达到养护龄期强度后，才能拆除。后浇带部位两侧钢筋连接与砼补偿，宜在本层结构砼浇筑两个月后进行。后浇带下部及两侧本跨内的模板支撑，不能随同层模板支撑一起拆除，否则会出现严重安全问题。

5 结语

对于一般层高（3~7m）的房屋结构支模，使用标准门式架具有搬运方便、搭设及拆除速度快、省工省料、成本相对较低的优点。但标准门式架容易变形，尤其是斜拉杆往往由于变形而难以配套拉结，同时标准门式架沿高步距一般为1.8~2.0m，难以缩小步距，间距又难以布置得很密，因此对于支模高度超过7m（即三步架高）的房屋结构，往往采用满堂钢管支架。

不管采用门式架还是满堂钢管架，为缩小沿高步距，满足施工荷载要求，确保整个架体的稳定性，达到安全可靠的目的，一般都采用钢管作为纵横连接杆，并采用钢管作为斜向剪刀撑。由于施工计算问题，在一般的工程中，大多不赞成采用门式架与钢管架混用。但在一些层高不大而梁截面很大的房屋建筑工程中，也有采用主梁或次梁用钢管架，而楼板或次梁采用门式架的工程实例，也有采用门式架搭设后在用钢管立杆加固的情况。对于门式架与钢管架合用的混用支架，最好做到沿高步距的统一，以便纵横联系杆能贯通增加整体稳定性。

在该工程中，对8m层高梁板施工采用φ48×3.5mm钢管支撑体系，钢管立杆纵横向间距为楼板0.9m、主梁与次梁0.6m，立杆沿高步距1.5m；层高6.9m及以下梁板施工采用标准门式架，间距为梁下0.6m、板下0.9m，最大步距为1950mm。

通过该工程支模体系的设计与施工，达到了安全可靠而又经济适用的效果。该工程2005年10月10日开工，2008年12月30日完工，验收被评为广东省优良样板工程。

参考文献

１ 杨嗣信主编.建筑工程模板施工手册.（第二版）中国建筑工业出版

社，2004(11)

２ 建设部工程质量安全监督与行业发展司组织编写《建设工程安全

生产技术》（第一版）.中国建筑工业出版社，2004.7