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摘要：高大模板施工是一项危险性较大的工程，需要合理的方案实际及科学的施工管理作为工程实施的保证。本文结合工程应用实例，重点分析了梁模板支架立杆布置、立杆地基承载力、高大模板存在的问题以及施工管理误区等方面的工作，并针对性提出了一些切实有效的对策，以供类似工程借鉴。
关键词：高大模板；方案设计；地基承载力；施工管理
随着我国城市化进程的不断加快，城市建设用地日益紧缺，许多建筑物开始向大型化、高度化、综合化和多功能化的方向发展，使得高大模板施工项目数量日益增加，并对其施工质量提出了新的要求。高大模板施工是建筑行业常见的一项工程项目，但其具有较大的危险性，在施工过程中需要克服高度高、承载力低和承载荷载重等施工难题，加上目前我国国内高大模板支撑体系还不是十分完善，在施工过程中仍存在许多问题，稍有不慎就会导致安全事故的发生，对建筑工程的质量安全和施工人员的生命财产安全构成极大的威胁。因此，建设单位若想提高高大模板的施工质量，就必须从方案设计及施工管理等方面入手，制定出合理的应急预案，最大限度确保高大模板施工的质量安全。
1 工程概况
某公共建筑为图书馆工程，层高为4.7 m，总高度为41.2m，建筑面积为2万m2，是一项多功能的公共建筑体，建筑立面的造型和平面，使用功能要求要求大空间，大开间的结构布局。根据建设部（2004）213号文《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证的审查方法》规定，水平混凝土构件模板支撑系统，高度超过8m或跨度超过18m，施工总荷载大于10kN/m2或集中荷载大于15kN/m的模板，规定为高大模板。该工程结构模板属于高大模板形式的有十余处，模板的支撑体系的最高的高度达到20.8m，结构梁的最大截面为500mm×2000mm，结构梁的最大的跨度达到24m。本工程的高大模板的面板采用18厚的胶合板，梁板模板主次龙骨采用松方木，支撑采用扣件式钢管支撑体系。
2 梁模板支架立杆布置的分析和对策
方案中在用PKPM施工软件对450×1200梁的模板支架稳定性进行验算时，采用立杆顶托传力模式，计算简图见图1。验算时选取的技术参数如下：立杆的的纵距（跨度方向）L=1m，立杆水平连接杆的步距离h=1.5m。梁底下布置二道承重立杆，间距为0.9m，梁底的横向木方采用100×100方木，间距为300mm，立杆的顶托上牵杆采用100×100方木，钢管按照φ48×3.0的几何特征值取值。
图1 梁模板支架计算简图
验算后立杆的稳定性满足要求。但方案在梁的模板立杆布置图上，梁底两根立杆之间等间距增加一道承重立杆，作为最终施工依据，认为这样更加安全。在方案审查中注意到在梁底增加一道立杆，改变立杆之间的荷载分布，三根立杆的内力分布不是等分的。基于这种考虑，重新用PKPM的软件进行验算。立杆的内力变化对照详见表1。
表1 立杆内力变化对照表kN
从立杆的内力变化可以看出，立杆内力分布的不均衡，梁底布置三根立杆时，两侧立杆的内力值明显偏小，中间立杆内力值增加较大，这不能充分发挥三根立杆的承载力，而且在验算立杆的稳定性时，最大内力立杆的稳定性也不能满足要求。因此，当计算简图改变时，应重新校核杆件的承载力，变形以及稳定性，应用数据来评价构件的安全性而不是从表面上看。
3 立杆的地基承载力的分析和对策
原方案对立杆基础验算中未通过试验确定地基的承载力，地基的承载力可通过标准贯入度或轻便探触法确定。另外，高支模的场地应回填高出周围的场地，在场地的四周设置排水明沟和集水井，用水泵将水抽出场外，减少场地受雨水的浸泡，造成承载力降低和立杆下沉。
根据《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》[2007]要求，对于施工总荷载>10kN/m2或集中荷载>15kN/m的模板工程，当立杆落在地面上，须增设强度不低于C10，厚度不小于100mm的混凝土垫层的规定，仅在立杆地面场地上铺筑100厚的C10的垫层，并仅对混凝土垫层的承载力进行验算。实际上，通知中在立杆地面设置混凝土垫层，是在垫层下的原地基承载力满足要求后，增设一道增强构造。因此，除了对立杆下的混凝土垫层验算外，还要按照软弱下卧层，验算垫层下的场地的承载力（垫层混凝土的扩散角取450），如果验算结果垫层混凝土下的场地承载力不能满足要求，应采用换填法进行地基处理，处理后的地基也应通过试验验证，满足设计承载力的要求。
4 高大模板支撑体系的构造存在问题的分析和对策
4.1 高大模板的板的短木撑的存在
施工现场的高大模板搭设中，存在着梁板衔接处的模板支撑，局部用短木支撑在梁底横向木方上的现象，在模板面上冲击荷载作用下，短木支撑极易坍塌。从现场看，存在此问题基于两个方面的原因：一是施工现场的板模板支撑，未严格按照专项方案梁板支撑平面布置图施工，布置梁侧的板立杆时，由于这排板的立杆距离梁立杆较近，操作不便擅自取消，由于没有这部分的板支撑，在搭设板的模板时就用短木支撑在梁底横向木方代替。二，由于梁模板安装先于板的模板安装，在布置梁底木方时，未考虑到梁侧板立杆的平面位置，使得布置板立杆时会与梁底木方冲突。因此，在搭设高大模板支撑立杆时，应严格按照专项方案中梁板支撑平面布置图施工，在布置梁底横向木方时，应避开梁侧立杆的平面位置（见图2）。
4.2 周边既无建筑物或者构件间距太大时，架体与建筑物连接方式需在规范条文基础上补充与完善
满堂模板支撑架与结构物可靠的连接，是架体抵抗水平力的重要措施。《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》[2007]通知中（以下简称通知），要求架体与建筑物形成可靠连接的表述：…竖直方向，按每层楼层或沿柱高不大于4m设置一道连墙件，水平方向每3步设置连墙件。如周边既无建筑物或构件，可采用格构柱或其他可靠的连接以提高支撑稳定性。条文规定对架体周围有建筑物和构件的连接设置连墙件，对于架体范围内有水平构件，可采用在楼层边预埋竖向短钢管，竖向短钢管与架体之间通过短水平钢管扣件刚性连接；对于架体平面有与框架柱的连接，可以采用四根短钢管包柱件与架体的水平钢管连接。但对于周边既无建筑物或构件，或者构件的间距太大时，条文只做了概括性阐述，方案还要制定相应实施细则。 4.3 模板架体设置剪刀撑构造要求规范条文选择
模板支架上设置剪刀撑的构造要求的现行规范有：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001/J84-2001（2002年版）第6.8.2条和《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008第6.2.4条第5款以及通知中第十一条第三点。这三个条文要求设置剪刀撑的构造要求不尽相同。方案在选择规范条文上有一定的局限性。
首先，在架体上设置剪刀撑是使构造架体接近“几何不可变结构”，因此，提高架体接近“几何不可变结构”的程度，是选择规范性条文和增加新的构造措施的标准。按照这个标准，调整后的专项方案对架体的剪刀撑设置的要求有：
满堂模板和共享空间模板立柱在外侧周圈设置从下到上的连续剪刀撑。中间纵横每隔四排立柱，设置纵横向的竖向剪刀撑，每道剪刀撑的宽度不小于四跨，且不小于6m，在有竖向剪刀撑的部位架体，除了在顶层和扫地杆层设置一道水平剪刀撑外，中间每隔二步设置一道水平剪刀撑，这样，竖向的剪刀撑和水平剪刀撑搭设部位架体，构成了几何不变的三维剪刀撑单元，在相邻三维剪刀撑单元之间，用竖向连续剪刀撑连接以及相邻三维剪刀撑单元内水平剪刀撑平面，用连续的水平剪刀撑连接，形成三维剪刀撑体。
5 施工管理误区的分析和对策
5.1 重模板的验收，轻跟踪检查
高大模板的搭设完成，需要验收才能进入下一道工序.。项目部在验收管理中存在重视模板最终验收管理，轻视过程验收组织。由于高大模板具有很强的系统性，验收中发现的问题往往很难得到整改或采取其他的措施予以弥补。因此，必须将过程跟踪控制作为质量控制的主要手段。根据高大模板的施工过程，高大模板的施工分成搭设前的准备阶段，模板搭设安装阶段，混凝土浇筑阶段以及模板拆除阶段。在每个阶段设置工序的检查点，制定工序检查点验收标准，按照检查点设置状况完善工序实施，检查、整改的组织保障体系。对检查中发现的问题应予以整改，才能进入下一道工序，由此，保证整个工序验收存在的问题减到最小。
5.2 搭设模板支架的外架班组管理的问题
高大模板的面板，大小龙骨由传统的木工安装，钢管支架由外墙脚手架的班组搭设。由于模板班组对图纸熟悉，领会模板搭设的技术参数，而模板支架班组因长期从事外墙脚手架搭设，对搭设技术参数不了解，现场管理存在将模板支架的外墙脚手架搭设班组，纳入木工班组管理范畴的现象。而木工班组在技术交底中存在片面性，缺乏系统性，交底无法取得很好的效果。高大模板支架的技术交底和协调工作，应由项目管理人员完成。交底不仅要有口头的还要有书面的，更重要的是有现场指导。施工放样做为一项重要的现场交底方式，工作要细化。场地上不仅放出立杆的位置，还要放出水平剪刀撑的位置，竖向剪刀撑位置，同时在立杆上标出水平杆的位置，还要依据梁板模板支架的高度，进行立杆的配管设计，画出大样图。
6 结语
高大模板施工是高层建筑工程的重要组成部分，其施工质量也是建筑行业十分关注的问题。本工程通过对高大模板的施工方案进行全面的优化设计，提高了方案的科学性及可行性，并消除了施工方案可能带来的安全隐患，同时建设单位还加强了高大模板施工过程中的管理力度，确保工程顺利通过验收，以取得可观的经济效益。
参考文献：
[1]姚永明.高大模板工程施工安全问题探讨[J].科技致富向导.2012年第12期
[2]陈少强.高大模板工程施工问题分析及对策措施[J].城市建设理论研究.2013年第42期
关键词：高大模板；方案设计；地基承载力；施工管理
随着我国城市化进程的不断加快，城市建设用地日益紧缺，许多建筑物开始向大型化、高度化、综合化和多功能化的方向发展，使得高大模板施工项目数量日益增加，并对其施工质量提出了新的要求。高大模板施工是建筑行业常见的一项工程项目，但其具有较大的危险性，在施工过程中需要克服高度高、承载力低和承载荷载重等施工难题，加上目前我国国内高大模板支撑体系还不是十分完善，在施工过程中仍存在许多问题，稍有不慎就会导致安全事故的发生，对建筑工程的质量安全和施工人员的生命财产安全构成极大的威胁。因此，建设单位若想提高高大模板的施工质量，就必须从方案设计及施工管理等方面入手，制定出合理的应急预案，最大限度确保高大模板施工的质量安全。
1 工程概况
某公共建筑为图书馆工程，层高为4.7 m，总高度为41.2m，建筑面积为2万m2，是一项多功能的公共建筑体，建筑立面的造型和平面，使用功能要求要求大空间，大开间的结构布局。根据建设部（2004）213号文《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证的审查方法》规定，水平混凝土构件模板支撑系统，高度超过8m或跨度超过18m，施工总荷载大于10kN/m2或集中荷载大于15kN/m的模板，规定为高大模板。该工程结构模板属于高大模板形式的有十余处，模板的支撑体系的最高的高度达到20.8m，结构梁的最大截面为500mm×2000mm，结构梁的最大的跨度达到24m。本工程的高大模板的面板采用18厚的胶合板，梁板模板主次龙骨采用松方木，支撑采用扣件式钢管支撑体系。
2 梁模板支架立杆布置的分析和对策
方案中在用PKPM施工软件对450×1200梁的模板支架稳定性进行验算时，采用立杆顶托传力模式，计算简图见图1。验算时选取的技术参数如下：立杆的的纵距（跨度方向）L=1m，立杆水平连接杆的步距离h=1.5m。梁底下布置二道承重立杆，间距为0.9m，梁底的横向木方采用100×100方木，间距为300mm，立杆的顶托上牵杆采用100×100方木，钢管按照φ48×3.0的几何特征值取值。
图1 梁模板支架计算简图
验算后立杆的稳定性满足要求。但方案在梁的模板立杆布置图上，梁底两根立杆之间等间距增加一道承重立杆，作为最终施工依据，认为这样更加安全。在方案审查中注意到在梁底增加一道立杆，改变立杆之间的荷载分布，三根立杆的内力分布不是等分的。基于这种考虑，重新用PKPM的软件进行验算。立杆的内力变化对照详见表1。
表1 立杆内力变化对照表kN
从立杆的内力变化可以看出，立杆内力分布的不均衡，梁底布置三根立杆时，两侧立杆的内力值明显偏小，中间立杆内力值增加较大，这不能充分发挥三根立杆的承载力，而且在验算立杆的稳定性时，最大内力立杆的稳定性也不能满足要求。因此，当计算简图改变时，应重新校核杆件的承载力，变形以及稳定性，应用数据来评价构件的安全性而不是从表面上看。
3 立杆的地基承载力的分析和对策
原方案对立杆基础验算中未通过试验确定地基的承载力，地基的承载力可通过标准贯入度或轻便探触法确定。另外，高支模的场地应回填高出周围的场地，在场地的四周设置排水明沟和集水井，用水泵将水抽出场外，减少场地受雨水的浸泡，造成承载力降低和立杆下沉。
根据《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》[2007]要求，对于施工总荷载>10kN/m2或集中荷载>15kN/m的模板工程，当立杆落在地面上，须增设强度不低于C10，厚度不小于100mm的混凝土垫层的规定，仅在立杆地面场地上铺筑100厚的C10的垫层，并仅对混凝土垫层的承载力进行验算。实际上，通知中在立杆地面设置混凝土垫层，是在垫层下的原地基承载力满足要求后，增设一道增强构造。因此，除了对立杆下的混凝土垫层验算外，还要按照软弱下卧层，验算垫层下的场地的承载力（垫层混凝土的扩散角取450），如果验算结果垫层混凝土下的场地承载力不能满足要求，应采用换填法进行地基处理，处理后的地基也应通过试验验证，满足设计承载力的要求。
4 高大模板支撑体系的构造存在问题的分析和对策
4.1 高大模板的板的短木撑的存在
施工现场的高大模板搭设中，存在着梁板衔接处的模板支撑，局部用短木支撑在梁底横向木方上的现象，在模板面上冲击荷载作用下，短木支撑极易坍塌。从现场看，存在此问题基于两个方面的原因：一是施工现场的板模板支撑，未严格按照专项方案梁板支撑平面布置图施工，布置梁侧的板立杆时，由于这排板的立杆距离梁立杆较近，操作不便擅自取消，由于没有这部分的板支撑，在搭设板的模板时就用短木支撑在梁底横向木方代替。二，由于梁模板安装先于板的模板安装，在布置梁底木方时，未考虑到梁侧板立杆的平面位置，使得布置板立杆时会与梁底木方冲突。因此，在搭设高大模板支撑立杆时，应严格按照专项方案中梁板支撑平面布置图施工，在布置梁底横向木方时，应避开梁侧立杆的平面位置（见图2）。
4.2 周边既无建筑物或者构件间距太大时，架体与建筑物连接方式需在规范条文基础上补充与完善
满堂模板支撑架与结构物可靠的连接，是架体抵抗水平力的重要措施。《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》[2007]通知中（以下简称通知），要求架体与建筑物形成可靠连接的表述：…竖直方向，按每层楼层或沿柱高不大于4m设置一道连墙件，水平方向每3步设置连墙件。如周边既无建筑物或构件，可采用格构柱或其他可靠的连接以提高支撑稳定性。条文规定对架体周围有建筑物和构件的连接设置连墙件，对于架体范围内有水平构件，可采用在楼层边预埋竖向短钢管，竖向短钢管与架体之间通过短水平钢管扣件刚性连接；对于架体平面有与框架柱的连接，可以采用四根短钢管包柱件与架体的水平钢管连接。但对于周边既无建筑物或构件，或者构件的间距太大时，条文只做了概括性阐述，方案还要制定相应实施细则。 4.3 模板架体设置剪刀撑构造要求规范条文选择
模板支架上设置剪刀撑的构造要求的现行规范有：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001/J84-2001（2002年版）第6.8.2条和《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008第6.2.4条第5款以及通知中第十一条第三点。这三个条文要求设置剪刀撑的构造要求不尽相同。方案在选择规范条文上有一定的局限性。
首先，在架体上设置剪刀撑是使构造架体接近“几何不可变结构”，因此，提高架体接近“几何不可变结构”的程度，是选择规范性条文和增加新的构造措施的标准。按照这个标准，调整后的专项方案对架体的剪刀撑设置的要求有：
满堂模板和共享空间模板立柱在外侧周圈设置从下到上的连续剪刀撑。中间纵横每隔四排立柱，设置纵横向的竖向剪刀撑，每道剪刀撑的宽度不小于四跨，且不小于6m，在有竖向剪刀撑的部位架体，除了在顶层和扫地杆层设置一道水平剪刀撑外，中间每隔二步设置一道水平剪刀撑，这样，竖向的剪刀撑和水平剪刀撑搭设部位架体，构成了几何不变的三维剪刀撑单元，在相邻三维剪刀撑单元之间，用竖向连续剪刀撑连接以及相邻三维剪刀撑单元内水平剪刀撑平面，用连续的水平剪刀撑连接，形成三维剪刀撑体。
5 施工管理误区的分析和对策
5.1 重模板的验收，轻跟踪检查
高大模板的搭设完成，需要验收才能进入下一道工序.。项目部在验收管理中存在重视模板最终验收管理，轻视过程验收组织。由于高大模板具有很强的系统性，验收中发现的问题往往很难得到整改或采取其他的措施予以弥补。因此，必须将过程跟踪控制作为质量控制的主要手段。根据高大模板的施工过程，高大模板的施工分成搭设前的准备阶段，模板搭设安装阶段，混凝土浇筑阶段以及模板拆除阶段。在每个阶段设置工序的检查点，制定工序检查点验收标准，按照检查点设置状况完善工序实施，检查、整改的组织保障体系。对检查中发现的问题应予以整改，才能进入下一道工序，由此，保证整个工序验收存在的问题减到最小。
5.2 搭设模板支架的外架班组管理的问题
高大模板的面板，大小龙骨由传统的木工安装，钢管支架由外墙脚手架的班组搭设。由于模板班组对图纸熟悉，领会模板搭设的技术参数，而模板支架班组因长期从事外墙脚手架搭设，对搭设技术参数不了解，现场管理存在将模板支架的外墙脚手架搭设班组，纳入木工班组管理范畴的现象。而木工班组在技术交底中存在片面性，缺乏系统性，交底无法取得很好的效果。高大模板支架的技术交底和协调工作，应由项目管理人员完成。交底不仅要有口头的还要有书面的，更重要的是有现场指导。施工放样做为一项重要的现场交底方式，工作要细化。场地上不仅放出立杆的位置，还要放出水平剪刀撑的位置，竖向剪刀撑位置，同时在立杆上标出水平杆的位置，还要依据梁板模板支架的高度，进行立杆的配管设计，画出大样图。
6 结语
高大模板施工是高层建筑工程的重要组成部分，其施工质量也是建筑行业十分关注的问题。本工程通过对高大模板的施工方案进行全面的优化设计，提高了方案的科学性及可行性，并消除了施工方案可能带来的安全隐患，同时建设单位还加强了高大模板施工过程中的管理力度，确保工程顺利通过验收，以取得可观的经济效益。
参考文献：
[1]姚永明.高大模板工程施工安全问题探讨[J].科技致富向导.2012年第12期
[2]陈少强.高大模板工程施工问题分析及对策措施[J].城市建设理论研究.2013年第42期