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【摘 要】 本文通过对某工程高支模施工过程中各要素的分析总结，得出了高支模施工中应该注意的问题以及解决办法，从架体形式选择、平面布局设计、架体构造要求、支撑基础承载能力、模板搭拆管理、混凝土浇筑、施工变形监测等方面进行了全面阐述，为高支模工程施工提供了施工经验。
【关键词】 高支模;支撑体系;技术
引言：
随着建筑施工技术的快速发展，建筑物高度更高、内部空间更大、体型更新颖，给施工技术带来一些新难点及新问题。例如，在公共建筑中常会遇到层高较大或者结构较大的现浇混凝土梁板结构，包括宾馆大堂、转换层、图书馆、商场中庭屋盖等，在交通工程中常见的高架桥梁等，这些工程的模板与模板支撑体系就属于高大模板支撑体系。建筑施工過程中，作为保证高处作业顺利进行和搭设的工作平台或作业通道，高大模板支撑体系是高处施工中必不可少的装备。目前，高大模板支撑体系应用较为广泛，主要适用于以下结构中：①高大空间顶层屋盖混凝土梁板结构;②跨度较大、截面较高的混凝土梁板结构;③混凝土转换层结构。如转换厚板、转换大梁、转换桁架等;④跨越两楼或马路的廊道;⑤城市高架桥的混凝土墩台、箱梁。
一、工程概况
某小区为一大型综合性小区工程，设计有个可容纳600多人的大放影厅和能容纳100～200人的四个小电影院，大放影厅为满足功能和}舒适度以及功能要求，设计上采用了大跨度的钢筋混凝土梁板结构，其中横向柱距25.2m，纵向柱距32.6m，层高12m，屋面梁沿横向布置，截面尺寸为1500mmx100mm共11道，均采用后张法预应力结构，屋面板厚度为100mm。根据设计参数，可以推算出梁部位的施工静荷载（钢筋砼自重）可达到21.25KN/m加，再考虑施工模板重量以及施工活荷载，则梁部位的施工总荷载将更大，且该放影厅层高达到了12m，因此，无论从施工荷载还是从支模高度，该工程的模板工程均属于危险性较大工程中超过一定规模需对施工方案进行专家论证方可实施的工程。为了保证本工程施安全，项目技术人员在施工前编制了专项方案，并组织专家进行了论证。方案对该工程特点进行了详细的分析，选择了最佳的支撑体系，并经过安全设计计算保证符合安全要求，在构造上严格按规范规定进行了构造设计和施工，在施工管理上通过工序检查，过程监控，确保了高支模施工全过程达到了预期的安全和质量目标。
二、支撑体系的选择与优化
根据工程特点及公司现有材料设备情况，支撑体系可选择扣件式钢管脚手架和碗扣式脚手架两种支撑体系，经过方案比较，钢管扣件式支撑架体具有布置灵活，横立杆间距易于调整的优点，碗扣式支撑架体具有横杆中心受力，搭设快速的特点，但从目前市场材料的性能角度考虑，目前市场钢管材料壁厚参差不齐，扣件质量不达标也比较多，因此如采用钢管式扣件支撑架体虽然可以根据梁板结构位置灵活调整间距，保证支撑点的位置处于最佳位置，但由于材料中的不均匀性，且钢管竖向接采用对接扣件，可能在荷载施加后会由于个别部位钢管扣件出现问题而造成整体架体坍塌，而碗扣式架体由于连接点采用扣碗固定，连接可靠，且上下杆件连接采用钢管同心套接，架体搭设质量易保证，因此，最终选择采用碗扣式支撑架体。
三、架体平面布局
根据设计，木工程支撑体系承受荷载集中部位均是位于沿梁位置，其它部位为板，荷载较小，因此，架体布局以保证梁的支撑为重点，保证梁底处的架体有足够的承载能力。梁底处的架体立柱间距按沿梁纵向900mm，横向900mm设置，同时在梁底处增设立柱，进一步保证梁底处架体承载能力。对于板部位的架体则以1200mm作为布置间距，根据以往经验可以满足承载力要求。
（架体平面布局）
四、架体计算
针对梁模板支撑架体进行安全计算
（一）计算参数
梁截而尺寸100mmx1500mm，模板而板为15mm厚双面覆膜板，梁底内龙骨为4根50mmx100mm方木，梁底横杆为小φ48x3.5钢管，间距900mm，支撑架体为碗扣架，梁底支撑立柱纵向间距最大900mm，架体横杆最大步距1800mm，顶层间距1200mm。
模板及支架荷载标准值取0.5KN/m2;
钢筋及混凝土标准值25/m3;
施工人员及设备何在标准值1.0KN/m2;
混凝土振捣荷载标准值2.0KN/m2;
碗口立柱（φ48x3.5钢管）截面渗数：
A=489mm2，I=12.18x104mm4，W=5.08x103mm3。
（二）荷载计算
梁截面尺寸100x1500mm，则恒荷载标准值为：
F1=0.5+25x0.4x1.5=15：5KN/m。
荷载组合：
F=1.2x15.5+1.4x（1.0+2.0）=22.8KN/m。
（三）梁底立柱稳定性计算
梁底碗扣架立柱为小φ48x3.5钢管，间距最大900mm，上设可调托撑，最下一层扫地杆距地350mm，中间水平横杆最大步距1800mm，顶端水平横杆步距1200mm，上端悬挑最大500mm，由于=h+2a=1200十2x500=2200mm>1800mm，取L=2200mm
计算立柱长细比：
I=1/4（482+412）1/2=15.78mm
则长细比：
λ=L0/i=2200/15.78=139<150
欧拉临界应力：
Ne=π2EA/λ2=π2x2.06x105x489/1392=51.4KN
实际每根立柱承受的荷载：
N=22.8kN/mx0.9m=20.SkN（Ne=51.4kN 稳定性满足要求>
（四）强度计算
立柱采用立杆上下钢管同心套接，因此不考虑偏心影响，每根立柱承受的荷载N=20.5kN。
根据N=139，查表轴心受压稳定系数=0.349。
则在柱心受压下立柱的最大应力为：
σ=N/（φA）
=（20.5x102）/（0.349x489）
=120N/mm2<[205]N/mm2
强度满足要求
五、架体构造
由于架体的立柱均为长细构件，承载力大小一般不由强度决定，而受稳定性控制，因此，为保证承载力，保证立柱的稳定性，横杆的步距设置不大于1800mm，底层和顶层步距不大于1200mm，并使所有的架體连成整体，形成满堂红架体，保证支撑空间刚度。同时，为保证立柱根部和顶部的稳定，根部横杆高度距地不大于350mm，顶部距横杆顶不大于350mm，横杆以上采用可调节的丝杠托撑支撑梁底模板支撑横杆，且保证丝杠外伸长度不大于300mm。为保证架体空间稳定性，提高其抗侧移能力，按构造要求设置竖向和水平余灌，斜撑均采用钢管扣件材料，竖向斜灌沿纵横向每隔4跨设置一道，从端头处开始从底至顶连续设置，斜撑底端落于底板上，并与地而成45～60度夹角，水平斜撑每2步（间距3600mm）设置一道，水平斜撑与横杆成45～60度夹角。所有竖向和水平斜撑与立柱（活横杆）的相交处均采用扣件连接。
架体的空间稳定性是承载力的关键，因此，在可能的情况下，应使架体与已施工完毕的硅构件连接，提高空间的侧向支撑力，木工程由于周边有已施工完毕的梁和柱，因此在架体搭设时，四周有梁部位均采用可调顶撑配合钢管扣件与梁顶紧，柱部位则采用钢管扣件与柱形成良好拉接。
图2 架体剖面图
六、基础承载力
高大模板支撑体系除要保证支撑架体具有足够的承载力、稳定性和刚度外，还应保证模板支撑体系基础的承载能力，否则，在高大模板及硅浇筑施工过程中，可能由于基础破坏而导致架体整体坍塌，因此，对基础的承载能力验算十分重要，此项工作可委托设计院完成，当基础为结构板时，单层板很难达到承载力要求，可采用多层板共同承载方案，各层板之间增加架体支撑，使各层板共同受力。在木工程中，经设计院验算，需由地下一层板、±0.00m板和一层板三层共同支撑才能满足要求做影厅位于二层。因此，在放影厅架体平面布局确定后，对地下一层和一层搭设支撑架体，架体立柱与放影厅架体立柱对正，架体搭设构造要求与上部架体要求相同。
图3 架体基础支撑
七、模板搭拆管理
高支模施工前，施工单位应依据国家现行相关标准规范，结合工程实际，编制高大模板支撑系统的专项施工方案。专项施工方案应由施工单位组织专家进行论证，并根据专家组的论证报告，对专项施工方案进行修改完善，并报项目总监理工程师、建设单位项目负责人批准签字后组织实施。
高大模板支撑系统在搭设完成后，应进行验收，验收人员应包括施工单位技术、安全、质量等管理人员、监理单位总监和专业监理工程师。验收合格，经施工单位项目技术负责人及项目总监理工程师签字后，方可进入后续工序的施工
支撑架体的拆除必须严格遵守拆模中请审批制度，混凝土土未达到拆模强度前不得拆除架体上的任何杆件、扣件。模板拆除必须经项目技术负责人和总监理工程师共同签字审批后方可进行。
图4 架体搭设实景
八、混凝土施工
混凝土浇注过程，是对架体进行加载的过程，合理的浇注顺序可以保证架体受力均匀，减少应力集中，也可以将部分硅的重量荷载转变为增加架体稳定性的有利约束力，因此，组织好硅浇筑顺序十分重要。本工程采用柱梁板同时浇筑工艺。混凝土浇筑先浇筑柱混凝土，后浇筑梁板混凝土。梁板混凝土浇筑先浇筑梁后浇筑板。混凝土浇筑过程保证均匀摊料，防止因集中堆积造成局部过载，影响架体安全。
九、施工变形监测
模板工程按方案施工完毕验收合格后进行砼浇筑，砼浇注过程中，架体能否安全承载所施加的荷载，是否会产生不利变形，是否会由于变形过大导致应力集中造成架体局部破坏从而导致架体整体坍塌，因此，需对架体变形进行监测。监测点应设置在架体有代表性和相对较薄弱的部位，使用水准仪和经纬仪进行，监测内容包括水平位移和竖向沉降，在混凝土浇筑前观测初值，混凝土浇筑过程中，每隔二十到三十分钟观测一次，当发现观测值偏离初始值l0mm以上、有连续扩大趋势或发生突变应立即停止砼浇筑，撤离施工人员并继续观察，根据具体情况采取对应措施。
十、结束语
在现代的建筑工程中，通常会应用到高大混凝土模板工程和支撑体系，在建筑中应用高大混凝土模板工程和支撑体系能够有效的改善建筑工程的质量、提高建筑的抗震能力。随着社会的发展，建筑行业的发展速度也与日俱增，在现代的建筑领域中，涌现出了大批先进的施工工艺和施工材料，从而为现代的建筑工程建设奠定了坚实的基础。然而就目前高大混凝土模板工程和支撑体系施工的实际情况而言，通常会由于各种原因导致其施工质量出现严重问题，从而导致一系列的安全事故发生，不仅给国家和社会造成了巨大的经济损失，而且还严重威胁到人们的生命财产安全。因此，在高大混凝土模板工程和支撑体系施工中，采取有效的施工质量安全保证措施不仅意义重大，而且迫在眉睫。
参考文献：
[1]张健，蔡亮，温兆麟，高维，程海斌，孙喜峰，何宝琛，苗建伟.构造措施对高支模支架体系力学性能的影响[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2013，01：104-109.
[2]赵玉宏，俞瑞兰.超高大跨模板支撑体系施工技术[J].甘肃冶金，2013，04：133-136.
[3]张继沐，潘业峰，王伟.大跨度超高模板支撑系统的设计与施工技术[J].建筑施工，2012，07：688-690.
【关键词】 高支模;支撑体系;技术
引言：
随着建筑施工技术的快速发展，建筑物高度更高、内部空间更大、体型更新颖，给施工技术带来一些新难点及新问题。例如，在公共建筑中常会遇到层高较大或者结构较大的现浇混凝土梁板结构，包括宾馆大堂、转换层、图书馆、商场中庭屋盖等，在交通工程中常见的高架桥梁等，这些工程的模板与模板支撑体系就属于高大模板支撑体系。建筑施工過程中，作为保证高处作业顺利进行和搭设的工作平台或作业通道，高大模板支撑体系是高处施工中必不可少的装备。目前，高大模板支撑体系应用较为广泛，主要适用于以下结构中：①高大空间顶层屋盖混凝土梁板结构;②跨度较大、截面较高的混凝土梁板结构;③混凝土转换层结构。如转换厚板、转换大梁、转换桁架等;④跨越两楼或马路的廊道;⑤城市高架桥的混凝土墩台、箱梁。
一、工程概况
某小区为一大型综合性小区工程，设计有个可容纳600多人的大放影厅和能容纳100～200人的四个小电影院，大放影厅为满足功能和}舒适度以及功能要求，设计上采用了大跨度的钢筋混凝土梁板结构，其中横向柱距25.2m，纵向柱距32.6m，层高12m，屋面梁沿横向布置，截面尺寸为1500mmx100mm共11道，均采用后张法预应力结构，屋面板厚度为100mm。根据设计参数，可以推算出梁部位的施工静荷载（钢筋砼自重）可达到21.25KN/m加，再考虑施工模板重量以及施工活荷载，则梁部位的施工总荷载将更大，且该放影厅层高达到了12m，因此，无论从施工荷载还是从支模高度，该工程的模板工程均属于危险性较大工程中超过一定规模需对施工方案进行专家论证方可实施的工程。为了保证本工程施安全，项目技术人员在施工前编制了专项方案，并组织专家进行了论证。方案对该工程特点进行了详细的分析，选择了最佳的支撑体系，并经过安全设计计算保证符合安全要求，在构造上严格按规范规定进行了构造设计和施工，在施工管理上通过工序检查，过程监控，确保了高支模施工全过程达到了预期的安全和质量目标。
二、支撑体系的选择与优化
根据工程特点及公司现有材料设备情况，支撑体系可选择扣件式钢管脚手架和碗扣式脚手架两种支撑体系，经过方案比较，钢管扣件式支撑架体具有布置灵活，横立杆间距易于调整的优点，碗扣式支撑架体具有横杆中心受力，搭设快速的特点，但从目前市场材料的性能角度考虑，目前市场钢管材料壁厚参差不齐，扣件质量不达标也比较多，因此如采用钢管式扣件支撑架体虽然可以根据梁板结构位置灵活调整间距，保证支撑点的位置处于最佳位置，但由于材料中的不均匀性，且钢管竖向接采用对接扣件，可能在荷载施加后会由于个别部位钢管扣件出现问题而造成整体架体坍塌，而碗扣式架体由于连接点采用扣碗固定，连接可靠，且上下杆件连接采用钢管同心套接，架体搭设质量易保证，因此，最终选择采用碗扣式支撑架体。
三、架体平面布局
根据设计，木工程支撑体系承受荷载集中部位均是位于沿梁位置，其它部位为板，荷载较小，因此，架体布局以保证梁的支撑为重点，保证梁底处的架体有足够的承载能力。梁底处的架体立柱间距按沿梁纵向900mm，横向900mm设置，同时在梁底处增设立柱，进一步保证梁底处架体承载能力。对于板部位的架体则以1200mm作为布置间距，根据以往经验可以满足承载力要求。
（架体平面布局）
四、架体计算
针对梁模板支撑架体进行安全计算
（一）计算参数
梁截而尺寸100mmx1500mm，模板而板为15mm厚双面覆膜板，梁底内龙骨为4根50mmx100mm方木，梁底横杆为小φ48x3.5钢管，间距900mm，支撑架体为碗扣架，梁底支撑立柱纵向间距最大900mm，架体横杆最大步距1800mm，顶层间距1200mm。
模板及支架荷载标准值取0.5KN/m2;
钢筋及混凝土标准值25/m3;
施工人员及设备何在标准值1.0KN/m2;
混凝土振捣荷载标准值2.0KN/m2;
碗口立柱（φ48x3.5钢管）截面渗数：
A=489mm2，I=12.18x104mm4，W=5.08x103mm3。
（二）荷载计算
梁截面尺寸100x1500mm，则恒荷载标准值为：
F1=0.5+25x0.4x1.5=15：5KN/m。
荷载组合：
F=1.2x15.5+1.4x（1.0+2.0）=22.8KN/m。
（三）梁底立柱稳定性计算
梁底碗扣架立柱为小φ48x3.5钢管，间距最大900mm，上设可调托撑，最下一层扫地杆距地350mm，中间水平横杆最大步距1800mm，顶端水平横杆步距1200mm，上端悬挑最大500mm，由于=h+2a=1200十2x500=2200mm>1800mm，取L=2200mm
计算立柱长细比：
I=1/4（482+412）1/2=15.78mm
则长细比：
λ=L0/i=2200/15.78=139<150
欧拉临界应力：
Ne=π2EA/λ2=π2x2.06x105x489/1392=51.4KN
实际每根立柱承受的荷载：
N=22.8kN/mx0.9m=20.SkN（Ne=51.4kN 稳定性满足要求>
（四）强度计算
立柱采用立杆上下钢管同心套接，因此不考虑偏心影响，每根立柱承受的荷载N=20.5kN。
根据N=139，查表轴心受压稳定系数=0.349。
则在柱心受压下立柱的最大应力为：
σ=N/（φA）
=（20.5x102）/（0.349x489）
=120N/mm2<[205]N/mm2
强度满足要求
五、架体构造
由于架体的立柱均为长细构件，承载力大小一般不由强度决定，而受稳定性控制，因此，为保证承载力，保证立柱的稳定性，横杆的步距设置不大于1800mm，底层和顶层步距不大于1200mm，并使所有的架體连成整体，形成满堂红架体，保证支撑空间刚度。同时，为保证立柱根部和顶部的稳定，根部横杆高度距地不大于350mm，顶部距横杆顶不大于350mm，横杆以上采用可调节的丝杠托撑支撑梁底模板支撑横杆，且保证丝杠外伸长度不大于300mm。为保证架体空间稳定性，提高其抗侧移能力，按构造要求设置竖向和水平余灌，斜撑均采用钢管扣件材料，竖向斜灌沿纵横向每隔4跨设置一道，从端头处开始从底至顶连续设置，斜撑底端落于底板上，并与地而成45～60度夹角，水平斜撑每2步（间距3600mm）设置一道，水平斜撑与横杆成45～60度夹角。所有竖向和水平斜撑与立柱（活横杆）的相交处均采用扣件连接。
架体的空间稳定性是承载力的关键，因此，在可能的情况下，应使架体与已施工完毕的硅构件连接，提高空间的侧向支撑力，木工程由于周边有已施工完毕的梁和柱，因此在架体搭设时，四周有梁部位均采用可调顶撑配合钢管扣件与梁顶紧，柱部位则采用钢管扣件与柱形成良好拉接。
图2 架体剖面图
六、基础承载力
高大模板支撑体系除要保证支撑架体具有足够的承载力、稳定性和刚度外，还应保证模板支撑体系基础的承载能力，否则，在高大模板及硅浇筑施工过程中，可能由于基础破坏而导致架体整体坍塌，因此，对基础的承载能力验算十分重要，此项工作可委托设计院完成，当基础为结构板时，单层板很难达到承载力要求，可采用多层板共同承载方案，各层板之间增加架体支撑，使各层板共同受力。在木工程中，经设计院验算，需由地下一层板、±0.00m板和一层板三层共同支撑才能满足要求做影厅位于二层。因此，在放影厅架体平面布局确定后，对地下一层和一层搭设支撑架体，架体立柱与放影厅架体立柱对正，架体搭设构造要求与上部架体要求相同。
图3 架体基础支撑
七、模板搭拆管理
高支模施工前，施工单位应依据国家现行相关标准规范，结合工程实际，编制高大模板支撑系统的专项施工方案。专项施工方案应由施工单位组织专家进行论证，并根据专家组的论证报告，对专项施工方案进行修改完善，并报项目总监理工程师、建设单位项目负责人批准签字后组织实施。
高大模板支撑系统在搭设完成后，应进行验收，验收人员应包括施工单位技术、安全、质量等管理人员、监理单位总监和专业监理工程师。验收合格，经施工单位项目技术负责人及项目总监理工程师签字后，方可进入后续工序的施工
支撑架体的拆除必须严格遵守拆模中请审批制度，混凝土土未达到拆模强度前不得拆除架体上的任何杆件、扣件。模板拆除必须经项目技术负责人和总监理工程师共同签字审批后方可进行。
图4 架体搭设实景
八、混凝土施工
混凝土浇注过程，是对架体进行加载的过程，合理的浇注顺序可以保证架体受力均匀，减少应力集中，也可以将部分硅的重量荷载转变为增加架体稳定性的有利约束力，因此，组织好硅浇筑顺序十分重要。本工程采用柱梁板同时浇筑工艺。混凝土浇筑先浇筑柱混凝土，后浇筑梁板混凝土。梁板混凝土浇筑先浇筑梁后浇筑板。混凝土浇筑过程保证均匀摊料，防止因集中堆积造成局部过载，影响架体安全。
九、施工变形监测
模板工程按方案施工完毕验收合格后进行砼浇筑，砼浇注过程中，架体能否安全承载所施加的荷载，是否会产生不利变形，是否会由于变形过大导致应力集中造成架体局部破坏从而导致架体整体坍塌，因此，需对架体变形进行监测。监测点应设置在架体有代表性和相对较薄弱的部位，使用水准仪和经纬仪进行，监测内容包括水平位移和竖向沉降，在混凝土浇筑前观测初值，混凝土浇筑过程中，每隔二十到三十分钟观测一次，当发现观测值偏离初始值l0mm以上、有连续扩大趋势或发生突变应立即停止砼浇筑，撤离施工人员并继续观察，根据具体情况采取对应措施。
十、结束语
在现代的建筑工程中，通常会应用到高大混凝土模板工程和支撑体系，在建筑中应用高大混凝土模板工程和支撑体系能够有效的改善建筑工程的质量、提高建筑的抗震能力。随着社会的发展，建筑行业的发展速度也与日俱增，在现代的建筑领域中，涌现出了大批先进的施工工艺和施工材料，从而为现代的建筑工程建设奠定了坚实的基础。然而就目前高大混凝土模板工程和支撑体系施工的实际情况而言，通常会由于各种原因导致其施工质量出现严重问题，从而导致一系列的安全事故发生，不仅给国家和社会造成了巨大的经济损失，而且还严重威胁到人们的生命财产安全。因此，在高大混凝土模板工程和支撑体系施工中，采取有效的施工质量安全保证措施不仅意义重大，而且迫在眉睫。
参考文献：
[1]张健，蔡亮，温兆麟，高维，程海斌，孙喜峰，何宝琛，苗建伟.构造措施对高支模支架体系力学性能的影响[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2013，01：104-109.
[2]赵玉宏，俞瑞兰.超高大跨模板支撑体系施工技术[J].甘肃冶金，2013，04：133-136.
[3]张继沐，潘业峰，王伟.大跨度超高模板支撑系统的设计与施工技术[J].建筑施工，2012，07：688-690.