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摘要:高支模支撑工程的施工危险性较大，时常会发生安全事故，这给高支模的施工管理提出了更严格的要求。本文结合工程实例，就高支模工程钢管支撑体系的施工管理进行了探讨，以确保高支模支撑体系的施工安全，可供类似工程的施工管理提供参考。
关键词:高支模；支撑体系；搭设方法；施工管理
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
随着人们对于建筑的可利用空间和质量等方面的要求越来越高，混凝土框架结构的建筑数量也在不断增加。高大模板支撑体系作为一项常见的施工工艺，目前在建筑工程建设当中得到广泛的应用。但是，由于高大模板支撑体系施工具有极大的危险性，容易出现一些安全事故问题，严重情况下可能造成人员伤亡和财产的损失。因此，加强高支模工程的施工管理工作，确保高支模工程的稳定性，从而避免安全事故的發生，就显得十分有必要。
1工程概况
某大跨度单层结构厂房建筑，建筑高17.2m，平面尺寸为114m×96m(见图1)，跨度为24m，梁底标高为12.4m，梁截面尺寸:主梁高1200mm，宽为400mm，次梁250mm，宽为400mm，楼板厚度为120mm。结构总建筑面积为10944m2，混凝土强度等级为C40。本工程属于超高(14.5m)、超跨度(24m)的大型混凝土结构工程，且梁的结构尺寸为0.4m×1.0m，基础差，整体结构自重大。
图1结构平面示意(单位:m)
2高支模支撑体系设计方案
2.1高支架搭设方法
针对模板支架搭设高度为14.5m，跨度为24m的超大模板支撑体系，依据梁的截面尺寸B×D=400mm×1200mm，设计梁支撑立杆的纵距(跨度方向)l=1.00m，立杆的步距h=1.80m。水平连杆双向在离混凝土地面上200mm设扫地杆，水平杆布局为1000mm双向布置，以上水平连杆每隔1.5m设置1道，以增加支架整体水平稳定支撑力，在梁底增加2道间距为500mm的承重立杆。顺梁方向支撑立杆设置横向、竖向剪刀撑，剪刀撑与地面夹角必须介于45°～60°。立杆上端伸出至模板支撑点上300mm，板底和梁底均采用100mm×100mm×200mm间距为400mm 1道方木托顶，侧面间距为250mm，外楞采用φ48×3.2钢管，每道外楞设置2道。
2.2构造要求
(1)基础处理
基础要处理好，如是换填土(砂)必须分层碾压夯实，使地面承载力≥160kPa，对比高支模支撑体系，采用300mm厚C20混凝土基础以满足基础承载力。而且还在立杆底部采用厚度不少于50mm，长度不少于2m的垫板，垂直于墙面放置在混凝土基础上，防止钢管在混凝土表面打滑导致支架失稳。
(2)立杆
垂直度的控制必须保证≤1/1500，接头必须用对接扣件，不允许错位搭接。
1)搭接要求立杆接长时，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；立杆接长除顶步可采用搭接外，其余各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定:①立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内。②搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
2)扫地杆设置模板支架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
3)主节点处扣件必须扣紧，螺栓拧紧力矩40～65N·m，其竖向、水平剪刀撑点与主节点距离≤250mm，以减小剪刀撑杆受力后对立杆产生的弯曲变形。
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土集中荷载或活荷载以集中力方式垂直向下传递。设计集中力大小为F=0.360kN。
(3)水平杆的设置要求
1)每步的纵、横向水平杆应双向拉通。
2)搭设要求水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规 定:①对接扣件应交错布置两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。②搭接长度不应小于1m，应等距离设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。
3)主节点处水平杆设置主节点处必须设置1根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
(4)剪刀撑
1)设置数量高度超过4m的模板支架应按下列规定设置剪刀撑:①模板支架4边满布竖向剪刀撑，中间每隔四排立杆设置一道纵、横向竖向剪刀撑，由底至顶连续设置；②模板支架四边与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置1道水平剪刀撑。
2)剪刀撑的构造应符合下列规定①每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，剪刀撑斜杆与地面倾角宜在45°～60°。倾角为45°时，剪刀撑跨越立杆的根数不应超过7根；倾角为60°时，则不应超过5根。②剪刀撑斜杆的接长应采用搭接。③剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。④设置水平剪刀撑时，有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框格总数的1/3。
(5)连墙杆件的设置
1)一般支模架体，模板支架高度超过4m时，柱、墙板与梁板混凝土应分二次浇筑，模板支架应与施工区域内及周边已具备一定强度的构件(墙、柱等)通过连墙件进行可靠连接。
2)超高、大跨、大荷重支模架必须与已浇筑完混凝土构件垂直结构进行有效的刚性拉接。
2.3荷载计算
设计时需要考虑面板为受弯结构，验算其抗弯强度和刚度。本工程模板底板按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载、施工活荷载等。
(1)承重荷载的计算
经计算得到活荷载标准值P1=0.6kN，从左到右各支座力分别为N1=1.009kN；N2=3.431kN；N3=3.431kN；N4=1.009kN。最大弯矩M=0.044kN·m；最大变形v=0.0mm。
(2)梁底支撑钢管计算
1)梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方支撑传递力。经过连续梁的计算得到:最大弯矩Mmax=0.090kN·m；最大变形vmax=0.068mm；最大支座力Qmax=4.590kN；抗弯计算强度f=19.13N/mm2，小于205.0N/mm2，满足要求。支撑钢管的最大挠度小于533.3/150与10mm，满足要求。
2)梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
经过连续梁的计算得到:最大弯矩Mmax=0.803kN·m；最大变形vmax=2.271mm；最大支座力Qmax=9.869kN。抗弯计算强度f=169.87N/mm2，小于205.0N/mm2，满足要求。支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm，满足要求。
(3)扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑移承载力按照下式计算:
R≤2Rc(1)
式中:Rc为扣件抗滑移承载力设计值，取8.0kN；R为纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值，取最大支座反力R=9.87kN，均采用双扣件。
2.3.4立杆的稳定性计算
立杆的稳定性計算公式
σ≤N/(A)=［f］ (2)
式中:N为立杆的轴心压力设计值，它包括:横杆的最大支座反力N1=9.87kN(已经包括组合系数1.4)，脚手架钢管的自重N2=2.051kN，即N=9.869+2.051=11.920kN。
经计算σ<［f］，满足要求。
因此，支模承重架应尽量利用柱作为支模体系架的连墙固定点，采用钢管扣件刚性连接方式连接，利用水平剪刀撑和竖向剪刀撑分别与支模架主立杆的近主节点紧固连接，以确保模板支撑体系的整体性能更加稳定，提高支架整体安全性能。
3 施工管理措施
3.1施工前控制
确保加快施工进度，提高施工工艺水平，满足设计要求，杜绝质量安全事故发生。
1)由项目技术总负责人带领相关工程专业技术人员，主要依据规范针对施工特点编写出科学依据充分、指导实际操作、浅显易懂的施工专项方案；严格专项施工方案审批制度，杜绝生搬硬套；强化施工安全技术交底工作，让专业施工人员认真细致地理解施工过程中的每一个细节，掌握具体施工程序和工艺。施工技术人员现场跟班作业，及时解决施工人员提出的问题，力争结合现场实际施工把问题难点在现场分析解决，为施工打下坚实的基础。
2)严格审批搭设人员资质关，采取了专业队伍考评制度，对满足资质的专业施工队伍进行信誉度、人员身体和专业技术水平及其他条件等全方位考核评比，选出专业技术过硬、人员素质高的队伍作为施工班组。
3)针对高支模计算过程中提出的钢管强度、立杆挠度和立杆稳定性要求，对钢管扣件的材质提出了较高要求。在选材中，施工人员和材料员严格按照方案中规定尺寸规格进行控制材料，并及时对进场材料进行二次检测，检测合格后方可上架使用，对不满足施工要求的材料做到坚决不允许上架使用。
3.2施工中管控
在该工程的施工中，为了确保施工质量、安全，主要从落实好，谁施工谁负责、谁签字谁负责、谁管理谁负责的责任制，并严格按照施工管理责任制落实好项目部与管理人员、施工班组长和班组长与施工人员层层签订施工质量安全责任书，把责任统一到项目部整体高度又分解到具体每一个施工人员身上。更好保证施工质量、安全和进度，杜绝任何一个环节出现问题，安排技术员和专职安全员每天跟班作业制度，做到及时发现问题及时现场处理。
3.3施工后验收
认真听取专家的意见后严格按照施工验收规范执行验收工作。整体支架共分四次验收，认真做好总工负责制和专家认证制。每次验收均由项目经理、总工和专家共同验收，严格执行签字确认措施，验收中发现问题立即组织施工人员整改到位。
4结语
总之，高支模工程钢管支撑体系的施工是一个系统工程，需要各方面共同努力，尤其是施工单位和监理单位要严格执行规范和方案要求。实践证明，只要施工现场管理到位，严格落实施工安全重点部位和环节的检查督促、安全技术交底，对现场搭设的支撑体系不符合规定和存在安全隐患的问题进行及时解决，就能杜绝和防范高支模安全事故的发生。
参考文献
[1] 曲立新.高支模支撑体系的设计与施工[J].中国高新技术企业,2011年19期
[2] 毛小荣.高大模板工程钢管支撑体系施工和监理控制要点[J].福建建筑,2009年第11期
关键词:高支模；支撑体系；搭设方法；施工管理
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
随着人们对于建筑的可利用空间和质量等方面的要求越来越高，混凝土框架结构的建筑数量也在不断增加。高大模板支撑体系作为一项常见的施工工艺，目前在建筑工程建设当中得到广泛的应用。但是，由于高大模板支撑体系施工具有极大的危险性，容易出现一些安全事故问题，严重情况下可能造成人员伤亡和财产的损失。因此，加强高支模工程的施工管理工作，确保高支模工程的稳定性，从而避免安全事故的發生，就显得十分有必要。
1工程概况
某大跨度单层结构厂房建筑，建筑高17.2m，平面尺寸为114m×96m(见图1)，跨度为24m，梁底标高为12.4m，梁截面尺寸:主梁高1200mm，宽为400mm，次梁250mm，宽为400mm，楼板厚度为120mm。结构总建筑面积为10944m2，混凝土强度等级为C40。本工程属于超高(14.5m)、超跨度(24m)的大型混凝土结构工程，且梁的结构尺寸为0.4m×1.0m，基础差，整体结构自重大。
图1结构平面示意(单位:m)
2高支模支撑体系设计方案
2.1高支架搭设方法
针对模板支架搭设高度为14.5m，跨度为24m的超大模板支撑体系，依据梁的截面尺寸B×D=400mm×1200mm，设计梁支撑立杆的纵距(跨度方向)l=1.00m，立杆的步距h=1.80m。水平连杆双向在离混凝土地面上200mm设扫地杆，水平杆布局为1000mm双向布置，以上水平连杆每隔1.5m设置1道，以增加支架整体水平稳定支撑力，在梁底增加2道间距为500mm的承重立杆。顺梁方向支撑立杆设置横向、竖向剪刀撑，剪刀撑与地面夹角必须介于45°～60°。立杆上端伸出至模板支撑点上300mm，板底和梁底均采用100mm×100mm×200mm间距为400mm 1道方木托顶，侧面间距为250mm，外楞采用φ48×3.2钢管，每道外楞设置2道。
2.2构造要求
(1)基础处理
基础要处理好，如是换填土(砂)必须分层碾压夯实，使地面承载力≥160kPa，对比高支模支撑体系，采用300mm厚C20混凝土基础以满足基础承载力。而且还在立杆底部采用厚度不少于50mm，长度不少于2m的垫板，垂直于墙面放置在混凝土基础上，防止钢管在混凝土表面打滑导致支架失稳。
(2)立杆
垂直度的控制必须保证≤1/1500，接头必须用对接扣件，不允许错位搭接。
1)搭接要求立杆接长时，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；立杆接长除顶步可采用搭接外，其余各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定:①立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内。②搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
2)扫地杆设置模板支架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
3)主节点处扣件必须扣紧，螺栓拧紧力矩40～65N·m，其竖向、水平剪刀撑点与主节点距离≤250mm，以减小剪刀撑杆受力后对立杆产生的弯曲变形。
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土集中荷载或活荷载以集中力方式垂直向下传递。设计集中力大小为F=0.360kN。
(3)水平杆的设置要求
1)每步的纵、横向水平杆应双向拉通。
2)搭设要求水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规 定:①对接扣件应交错布置两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。②搭接长度不应小于1m，应等距离设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。
3)主节点处水平杆设置主节点处必须设置1根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
(4)剪刀撑
1)设置数量高度超过4m的模板支架应按下列规定设置剪刀撑:①模板支架4边满布竖向剪刀撑，中间每隔四排立杆设置一道纵、横向竖向剪刀撑，由底至顶连续设置；②模板支架四边与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置1道水平剪刀撑。
2)剪刀撑的构造应符合下列规定①每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，剪刀撑斜杆与地面倾角宜在45°～60°。倾角为45°时，剪刀撑跨越立杆的根数不应超过7根；倾角为60°时，则不应超过5根。②剪刀撑斜杆的接长应采用搭接。③剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。④设置水平剪刀撑时，有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框格总数的1/3。
(5)连墙杆件的设置
1)一般支模架体，模板支架高度超过4m时，柱、墙板与梁板混凝土应分二次浇筑，模板支架应与施工区域内及周边已具备一定强度的构件(墙、柱等)通过连墙件进行可靠连接。
2)超高、大跨、大荷重支模架必须与已浇筑完混凝土构件垂直结构进行有效的刚性拉接。
2.3荷载计算
设计时需要考虑面板为受弯结构，验算其抗弯强度和刚度。本工程模板底板按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载、施工活荷载等。
(1)承重荷载的计算
经计算得到活荷载标准值P1=0.6kN，从左到右各支座力分别为N1=1.009kN；N2=3.431kN；N3=3.431kN；N4=1.009kN。最大弯矩M=0.044kN·m；最大变形v=0.0mm。
(2)梁底支撑钢管计算
1)梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方支撑传递力。经过连续梁的计算得到:最大弯矩Mmax=0.090kN·m；最大变形vmax=0.068mm；最大支座力Qmax=4.590kN；抗弯计算强度f=19.13N/mm2，小于205.0N/mm2，满足要求。支撑钢管的最大挠度小于533.3/150与10mm，满足要求。
2)梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
经过连续梁的计算得到:最大弯矩Mmax=0.803kN·m；最大变形vmax=2.271mm；最大支座力Qmax=9.869kN。抗弯计算强度f=169.87N/mm2，小于205.0N/mm2，满足要求。支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm，满足要求。
(3)扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑移承载力按照下式计算:
R≤2Rc(1)
式中:Rc为扣件抗滑移承载力设计值，取8.0kN；R为纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值，取最大支座反力R=9.87kN，均采用双扣件。
2.3.4立杆的稳定性计算
立杆的稳定性計算公式
σ≤N/(A)=［f］ (2)
式中:N为立杆的轴心压力设计值，它包括:横杆的最大支座反力N1=9.87kN(已经包括组合系数1.4)，脚手架钢管的自重N2=2.051kN，即N=9.869+2.051=11.920kN。
经计算σ<［f］，满足要求。
因此，支模承重架应尽量利用柱作为支模体系架的连墙固定点，采用钢管扣件刚性连接方式连接，利用水平剪刀撑和竖向剪刀撑分别与支模架主立杆的近主节点紧固连接，以确保模板支撑体系的整体性能更加稳定，提高支架整体安全性能。
3 施工管理措施
3.1施工前控制
确保加快施工进度，提高施工工艺水平，满足设计要求，杜绝质量安全事故发生。
1)由项目技术总负责人带领相关工程专业技术人员，主要依据规范针对施工特点编写出科学依据充分、指导实际操作、浅显易懂的施工专项方案；严格专项施工方案审批制度，杜绝生搬硬套；强化施工安全技术交底工作，让专业施工人员认真细致地理解施工过程中的每一个细节，掌握具体施工程序和工艺。施工技术人员现场跟班作业，及时解决施工人员提出的问题，力争结合现场实际施工把问题难点在现场分析解决，为施工打下坚实的基础。
2)严格审批搭设人员资质关，采取了专业队伍考评制度，对满足资质的专业施工队伍进行信誉度、人员身体和专业技术水平及其他条件等全方位考核评比，选出专业技术过硬、人员素质高的队伍作为施工班组。
3)针对高支模计算过程中提出的钢管强度、立杆挠度和立杆稳定性要求，对钢管扣件的材质提出了较高要求。在选材中，施工人员和材料员严格按照方案中规定尺寸规格进行控制材料，并及时对进场材料进行二次检测，检测合格后方可上架使用，对不满足施工要求的材料做到坚决不允许上架使用。
3.2施工中管控
在该工程的施工中，为了确保施工质量、安全，主要从落实好，谁施工谁负责、谁签字谁负责、谁管理谁负责的责任制，并严格按照施工管理责任制落实好项目部与管理人员、施工班组长和班组长与施工人员层层签订施工质量安全责任书，把责任统一到项目部整体高度又分解到具体每一个施工人员身上。更好保证施工质量、安全和进度，杜绝任何一个环节出现问题，安排技术员和专职安全员每天跟班作业制度，做到及时发现问题及时现场处理。
3.3施工后验收
认真听取专家的意见后严格按照施工验收规范执行验收工作。整体支架共分四次验收，认真做好总工负责制和专家认证制。每次验收均由项目经理、总工和专家共同验收，严格执行签字确认措施，验收中发现问题立即组织施工人员整改到位。
4结语
总之，高支模工程钢管支撑体系的施工是一个系统工程，需要各方面共同努力，尤其是施工单位和监理单位要严格执行规范和方案要求。实践证明，只要施工现场管理到位，严格落实施工安全重点部位和环节的检查督促、安全技术交底，对现场搭设的支撑体系不符合规定和存在安全隐患的问题进行及时解决，就能杜绝和防范高支模安全事故的发生。
参考文献
[1] 曲立新.高支模支撑体系的设计与施工[J].中国高新技术企业,2011年19期
[2] 毛小荣.高大模板工程钢管支撑体系施工和监理控制要点[J].福建建筑,2009年第11期