高大支模架设计及施工技术分析

摘要：本文结合景宁县山哈大剧院工程旋转升降舞台台仓部位的高大支模架设计及施工，灵活运用品茗安全计算软件进行支模架排布与各项验算，以期为其他类似工程提供一些经验和参考。

关键词：高大支模架；可调重型门式钢管脚手架；设计及施工

1工程概况

浙江省景宁县山哈大剧院工程位于外舍新区中心地块，东面为规划县行政中心，南临人民北路，西面和北面为在建的凤凰古镇。地上四层、地下一层，共1055座。地上总建筑面积10903.8m2，地下总建筑面积8917.7m2，建筑高度40.695m。本工程大部分区域为高大支模架，主要位于台仓、侧舞台、观众席和门厅这四个区域，其中最大高度为40.8m的支模架就在升降舞台的台仓部位。该部位面积19.8m×20m，主梁截面尺寸500×2400mm，跨度20m，梁顶标高为29.2m，台仓结构面标高为-11.6m，顶板厚度为150mm。

2高大支模架设计

（1）根据浙江省建设厅《关于加强承重支撑架施工管理的暂行规定》浙建建[2003]37号文件规定，凡高度超过8米，或跨度超过18米，或施工总荷载大于10kN/m2，或集中线荷载大于15kN/m的承重支撑架，严禁使用扣件式钢管支撑体系，应采用钢柱、钢托架或钢管门型架的组合支撑体系，以保证其有足够的强度、刚度和稳定性。经过对丽水市景宁县当地及周边进行充分的市场调查和询价，在保证安全稳定的前提下，从可操作性、经济性、合理性等方面出发，精心比选，最后确定采用可调重型门式钢管脚手架作为该区域高大支模架搭设方案。（2）该HR型可调重型门式脚手架宽度为1000mm、高度为1900mm，立杆选用φ57mm钢管，横杆选用φ48mm钢管，加强杆选用φ26.5mm钢管，内设攀登爬梯和固定锁销。具有搭拆效率高，是普通扣件钢管脚手架的5倍；高度调节范围大，能适应各种高度变化的需要，减少了不必要的钢管损失；承载能力强，使用寿命长，重复使用经济效益显著等优点。（3）选定门式架作为模板支撑架后，结合现场实际情况。该区域高大支模架可调底座（M34X600mm）必须全部设置，门式架间距不大于900mm、步距1900mm，两榀门式架交错布置，每榀用四根交叉拉杆进行拉结，上下层门式架采用连接棒连接，最上层采用调整架或调节杆（φ48mm钢管）加可调顶托（M34X600mm），再辅以钢梁在顶托上搭接，配合构成现浇模板支撑和龙骨结构。

3高大支模架的稳定性验算

（1）各类计算所需参数。门架型号HR100，门架宽b1=1000mm、门架高h01=1900mm，门架立杆钢管类型Φ57×2.5，门架立杆自重标准值0.2kN/m，一榀门架的稳定性承载力设计值Nd=75kN。垂直门架的水平加固杆底层步距2m，可调底座调节螺栓伸出长度150mm，水平和竖向加固钢管类型Φ48×3.5，扫地杆钢管类型Ф48×3.5。门式调整架型号HR108，调整架宽b2=1000mm、高h02=1350mm，抗压承载力容许值[N]=65kN。门式架搭设间距最大不超过900mm，步距1900mm。顶部采用调整架或调节杆，顶托放置其上。顶托上部采用Φ48钢管作为横梁，主梁（高度2400mm）底部采用10#工字钢作为横梁。模板采用15mm厚九夹板。方木规格为60×80，梁侧和板底按间距250mm布置，梁底按间距150mm布置。对拉螺栓采用φ14圆钢制作，水平间距600、竖向间距最大不超过500进行布置。立杆基础为台仓钢筋混凝土底板，强度等级C35。连墙件设置按两步三跨，纵向水平杆层层设置，交叉拉杆双面设置，当地基本风压ω0=0.35kN/m2。（2）将以上参数输入品茗安全计算软件的重型门架模块中，对立杆稳定性、立杆轴力、调整架承载力、标准门架承载力、高宽比、立杆基础承载力、架体整体抗倾覆等进行验算，得出结果均满足要求，且安全系数大于2。对模板、次楞、主楞、底座、托座，对拉螺栓材料承载力、强度、刚度进行复核验算，得出结果均符合要求。

4高大支模架的搭设及拆除

（1）支模架搭设前，先根据专项方案对可调底座进行放线定位。第一步门架搭设质量非常重要，所需花费的时间也最多，因为只有保证第一步门架的水平度，才能保证整个架体的垂直度，这样立杆轴心受力，才能保证高大支模架的整体稳定性。扫地杆、剪刀撑、水平加固杆按照纵横布置，保证了整个支模架的刚度。（2）底层架体搭好后，再逐步往上搭设，搭设安排五个人一组，其中三个人搭设、两个人运送材料，并安排一台塔吊配合吊装材料，提高工作效率。（3）每步1.9m的标准层搭设完成后，最上层按标高不同采用合适长度的调整架或调节杆搭设，此时，需特别注意按图纸要求选用正确的尺寸，以免返工。然后，再对照图纸检查一遍，发现错误及时改正。最后，将可调顶托插入顶层门架立杆或调节杆中，调节至设计所需高度。（4）每步门架上下横杆上设置纵向、横向水平加固杆，并用扣件与门架横杆扣紧。门架剪刀撑在支架的外侧周边及内部纵横向每隔六到八米，应由底至顶设置连续竖向剪刀撑。门架支模架在顶层与竖向每隔两步应设置连续水平剪刀撑。（5）高大支模架四周和内部纵横向应与建筑结构柱、墙进行刚性连接，连接点应设在水平剪刀撑或水平加固杆设置层，并应与水平杆连接，以增加整体稳定性。高大支模架搭设时，应与附近已搭设的普通支模架纵、横双向水平杆搭接长度不小于2跨，底部扫地杆与已浇捣框架柱使用钢管抱箍拉结。（6）拆除顺序总体原则：后支的先拆、先支的后拆，先拆非承重部分、后拆承重部分，自上而下，先拆侧向支撑、后拆竖向支撑，严禁上下同时作业。分段拆除的高差不应大于二步，连墙件必须随支架逐层拆除，严禁先将连墙件全部或数步拆除后再拆除支架。

5施工中需注意的几个问题

（1）部分底座的位置正好在后浇带上，需进行有效的加固处理。本工程采用10#槽钢，架设在后浇带上，底座置于槽钢上，确保基础承载力满足要求。（2）搭设过程中，要严格按照专项方案和技术交底施工，以免返工。底层的水平度调整非常重要，决定了立杆的垂直度和整架的承载力。立杆若支撑在楼板上，楼板以下二层模板严禁拆除，必须等高大支模混凝土浇筑完成，且强度达到100%后，方可拆除。（3）高大支模附近区域柱或者剪力墙，必须先按照高度分层浇筑，高度不超过3米，等到柱或剪力墙强度达到80%以上，将高大支模架与其抱箍连接。（4）由于侧向风对架体的影响较大，每天应安排专人提前做好气象信息的收集，在六级以上大风时不得进行作业，人员撤离现场。高大支模架外侧不设置立网，减少侧风对架体的影响。（5）高大支模架在搭设和混凝土浇捣过程中，架体的垂直度、变形监测较难。基于专业的人做专业的事，应委托符合要求的第三方监测机构对架体竖向位移和垂直度进行连续、实时监测，保证监测数据的及时性和有效性。发现数据异常，应立即停止混凝土浇捣，安排人员撤离，待进一步查明原因排除隐患后，方可继续施工。（6）拆除支模架前必须办理审批手续，经项目技术负责人、监理工程师审批签字后方可拆除。拆除支模架前，先进行针对性的安全技术交底，并做好记录，交底双方履行签字手续。拆除支模架前，将架体上的材料、工具和杂物清理干净。支模架拆除时，应在周边设置围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

6经济性分析及施工体会

本工程门式架主立杆选用φ57X2.5大口径钢管制作，结构设计科学，结构尺寸标准，拼拆无须工具，可靠性好、承载能力大，搭设灵活性很强，施工效率高，损耗低（一般在2%以内）。整体构架垂直方向可以通过调节杆、可调顶托和可调底座，调节至所需施工高度，充分满足各种高度现浇工程需要，经济效益较好。经初步测算，此项目采用HR新型可调重型门式脚手架，与扣件式钢管脚手架相比节省费用约25%，与碗扣式脚手架、普通门式脚手架、盘式脚手架相比节省费用约10%。搭设工期用时15天，与扣件式钢管脚手架相比缩短约10天，与碗扣式脚手架相比缩短约5天。

7结语

高大支模架施工是安全风险较大的分项工程，坍塌事故造成群死群伤的局面屡见不鲜。采用安全可靠、搭拆灵活的门式脚手架施工，搭设过程安排专业技术人员全程技术指导，这种标准化、专业化运作模式有利于保证高大支模架施工的全程可控，取得安全、经济、高效的综合效果，可以在高大支模架工程施工中推广。最后，期望有更加安全稳固、灵活可靠、经济合理的高大模板支撑系统出现，其升级换代产品应用前景将非常广阔。

参考文献：

[1]刘晓斌.可调重型门式脚手架的特点与应用[J].施工技术1996.No.11.

[2]《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010.

作者:朱汐 单位:浙江省建设投资集团股份有限公司