浅谈多层模板支架施工问题及对策措施.docx
在多层框架或框剪结构的建筑施工中，为了加快施工，采用扣件式钢管模板支撑系统连续施工已成常态。但是因连续搭设模板支架或拆除不当，引起多层楼板混凝土裂缝时有发生。通过学习规范和相关的学术论文，对多层连续模板支架搭设、拆除和楼板裂缝之间存在的内在关系有了进一步的认识。1、多层连续模板支架施工存在的问题施工管理人员对多层连续模板支架荷载传递与单层模板支架受力的规律认识不够。多层连续模板支架和房屋的结构是一个受力的有机整体，以框架或框剪结构的高层住宅三层连续模板支架施工为例，现浇层以下的第一、第二层混凝土已浇筑完成，浇筑现浇层时由立杆传到下一层楼板的荷载约80%,传到下二层楼板的荷载约20%这些力的传递在已完成施工的楼板、梁、模板支架上复杂分布，使楼板和梁受到应力约束，达到了结构系统和模板支架系统的受力平衡。随着现浇层下的楼板、梁的强度上升，重力开始由楼板向框梁转移，第二层支撑立杆的受力逐步减少。试验证明过早拆除支撑立杆，楼板和梁失去了部分支座反力，混凝土内发生重力重分布现象，容易使楼板、梁产生过大的扰度，就会使混凝土楼板或梁在应力集中的地方发生裂缝。正是由于认识不足，在模板支撑专项方案的编制、模板支架的搭设、支架的拆除等环节上还继续按照单层模板支架的方法施工，以致产生惯性思维盲动行为，给工程质量安全生产带来隐患。不能正确的确定拆模时间。多层连续模板支架的拆除，不仅要满足GB50666-2011混凝土结构工程施工规范中模板支架拆除时，同条件试块强度达到设计混凝土强度等级值的百分率规定值，而且要按照本规范要求对模板支架拆除的时间进行验算。但在施工中管理人员把多层连续模板支架和单层模板支架同样对待，单纯的按照拆模试块的强度或混凝土浇筑周期确定模板支架的拆除时间。事实上尽快拆除多层连续模板支架的时间是个难点。在多层施工中如果不按照荷载传递规律、混凝土的施工环境温度、时间强度、结构设计等因素，对梁板设计承载力和施工下的梁板承载力进行对比核算，就不能正确地掌握模板支架拆除的时间。在工地上经常发现高层住宅施工连续几层楼板不同程度的在板底发生不规则的裂缝，项目部管理人员认为施工中严格按图施工、商混钢材检测没问题、混凝土养护到位、温度适合、在管理到位的情况下，还发生大面积的楼板裂缝感到无奈。但是，这就有可能与底层模板拆除时间过早有关，梁板设计承载力小于连续施工工况荷载承载力，产生过大的扰度楼板发生了裂缝。编制的模板施工专项方案对多层连续模板支架搭设施工针对性不强，不能正确指导施工。部分方案编制时未能考虑多层连续施工的荷载传递因素，基本按单层模板支架施工的工况核验支架的受力，采用的搭设材料、立杆间距、步距、剪刀撑的设计不符合实际施工的工况，致使下层支架承载力偏小发生失稳现象。更重要的是在方案编制中，往往忽视了拆除模板支架周转的进度计划，未能正确验算各施工进度提前拆模满足结构承载力的拆模时间；未能正确验算现浇层加快搭设模板支架时间；未能提出底层支架拆除的先后顺序等工艺要求。另外，方案编制立杆是在土质柔性地基基础上设置，由于多层连续模板支架荷载的收集不够，在立杆基础设计上地基承载力偏小，地基密实度、表面平整度不够以及垫板设置等其它问题，在现浇层浇筑混凝土的情况下，部分荷载通过立杆传递到基础，基础发生竖向位移，导致楼板可能出现裂缝。施工不能严格按照模板专项施工方案、规范标准搭设、验收支撑系统。在多层连续模板支架施工中，尤其在搭设高度大于5m的情况下，属于危险性较大的分部分项工程。如果施工中未能按方案选取符合标准的钢管、扣件、顶托、模板和主次楞材料；未能按构造要求在每个步距处全部搭设纵横向水平杆、剪刀撑遇立杆或水平杆不固定、用扣件当顶托、上下楼层立杆不对齐设置、立杆底部不设垫板等；未能对完工的架体认真进行检查验收。这些违法违规行为均存在严重的施工质量安全隐患。这些隐患引起的后果就是在施工中荷载出现峰值时架体容易失稳引起楼板发生裂缝甚至架体垮塌。2、多层连续模板支架施工的对策措施施工企业要强化相关规范的培训学习，要使技术管理人员真正掌握多层连续模板支架施工的技术要素，正确把握单层模板支架和多层连续模板支架施工的异同，提高认识重视多层连续模板支架施工，促进规范的正确实施。编写多层连续模板支撑施工方案要充分考虑荷载传递的影响。施工规范明确已浇筑好的一层或多层楼板与设置的多层模板支架共同组成施工过程临时承载结构承担各类施工荷载。所以，在编制多层混凝土支模方案时，对主次楞强度、扰度，立杆的稳定性核算，不能仅按单层模板支架的施工进行核算，要充分考虑上部传来的荷载对模板支架进行最不利工况的核算。GB506666-2011混凝土结构工程施工规范中规定：“多层楼板连续支模时，应分析多层楼板间荷载传递对支架和楼板结构的影响，规范指出在多高层建筑施工过程中，可能会出现已浇筑混凝土的楼板还未达到设计强度，或者已经达到设计强度，但施工荷载显著超过设计荷载,因此，必须设置足够层数支架，以避免相应各层楼板产生过大的应力和扰度。所以设计多层模板支架时，需要考虑各层间楼板荷载向下传递的分配情况。由中国建筑科学院国家标准混凝土结构工程施工规范管理组出版的混凝土结构工程施工规范培训教材连续支模设计计算的章节指出：计算立杆的稳定性时，假定建筑基础为刚性，模板支架层的立杆为刚性，由支架立杆相连的多层楼板的刚度相同，采用简化分析方法进行计算，列出了楼层和支架分担的荷载系数，楼层和支架分担的荷载等于该荷载系数乘以单位面积荷载值，荷载效应设计值以永久荷载控制计算。教材中以楼层板施工周期为7d,3层模板，顶层混凝土浇筑后的第3d拆除底层支撑为例进行立杆稳定性验算为设计多层模板支架需要搭设的层数、支架的受力提供了计算路径。对于支撑架体搭设在土质柔性基础上的情况，应在设计时考虑多层楼板施工峰值荷载下的地基承载力，地基压实系数宜在97%以上，避免因地基产生竖向位移造成上部结构产生裂缝。正确评估底层拆模时间。GB50204-2002(2011年版)混凝土结构工程施工质量验收规范规定了底模及其支架拆除时的混凝土强度(达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值)o但是，在GB506666-2011混凝土结构工程施工规范中规定：多个楼层间连续支模的底层支架拆除时间，应根据连续支模的楼层间荷载分配和混凝土强度的增长情况确定”。规范明确在多层、高层建筑施工中连续2层或3层模板支架的拆除与单层模板支架的拆除不同，需根据连续支模层间荷载分配以及混凝土强度增长情况计算底层支架拆除时间。所以，在拆除模板支架时间的确定上，通过计算混凝土梁板的设计承载力应满足施工荷载及其模板支架荷载的要求。既然验收规范没有强调多层连续施工模板支架拆除的混凝土强度，这就说明规定的模板支架拆除混凝土强度均适用于单层和多层连续施工的一般工况。施工规范提出多层连续施工模板支架拆除的规定是对多层连续施工正常拆除和可能早拆情况的强调。所以，在施工中应该遵循两个规范的一致性和特殊性。多层连续施工拆模时间的确定及其做法应该是：(1)认真执行混凝土结构工程施工规范第4.5.2条的规定。如果按施工周期需要拆除模板支架就必须对拆模试块进行试压，试压强度符合规范底模拆除时混凝土强度要求是模板支架拆除的首要条件。同条件拆模试块决定能否拆模，所以要认真做好楼层同条件拆模试块的留置、养护、验证工作。坚决杜绝虚假试压报告。(2)按照多层连续支模的楼层间荷载分配和混凝土强度的增长的特殊性和复杂性，多层模板支架的拆除在同条件拆模试块试压的基础上，还需要进行符合性验算，确保模板支架拆除时混凝土强度符合设计要求，尤其需要提前拆模验算更为重要。通过验算底层在模板支架拆除后，梁板的设计承载能力满足施工各项传递荷载的承载力，即梁板截面的设计承载力弯矩大于施工荷载形成的弯矩为拆模时间。(3)混凝土结构工程施工规范和相关论文试验研究得出结论：在多层连续模板支架施工中，由于混凝土强度增长速度受环境温度的影响有快有慢，如果加快模板周转速度，施工至少要配置3层楼板的模板支架周转施工。试验表明在立柱拆除时梁下的立柱、板跨中的立柱还承担部分荷载应暂时保留，其它部位的立柱全部拆除，避免相应各层楼板产生扰度造成拆模过早楼板裂缝的情况。依据规范标准严格搭设支撑系统。多层模板支架的搭设应严格按编制的专项施工方案施工，同时也要认真执行现行的JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规范、JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范等相关规范。在施工中应特别重视以下几点：(1)支架立柱安装在土质基础上时，应加设垫板，垫板要有足够的强度和支承面积。垫板一般为长度不少于2跨、厚度不小于5cm、宽度不小于20cm的木板。要确保基础表面的平整度、垫板的平整度，垫板的放置位置、土基压实系数以及承载力符合规范要求。基础地面应有防水排水设施和防冻措施。(2)上层支架立柱应和下层支架立柱对齐，在每层立柱底部设置垫板。楼层上模板、支架杆件等材料应分散堆放。模板支架和外脚手架应独立设置，不应相互连接。(3)模板支架的四周和架体内部应按照规范要求设置竖向、水平连续剪刀撑，在主梁的一侧或两侧设置竖向连续剪刀撑，每一步距都应设置纵横向水平杆，立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度不应超过0.5mo(4)认真做好材料进场检验关和搭设验收关。要认真核查搭设材料是否有相关的检测报告和其它质量证明文件，是否满足专项施工方案所需的技术标准，坚决杜绝不合格材料的使用。对模板支架搭设质量的验收，不仅关乎混凝土结构施工的质量，更重要的是关乎施工安全，所以要对支架系统进行全面检查验收，使架体搭设完全符合规范要求。3、结语相比较单层模板支架施工，多层连续模板支架施工具有复杂性、特殊性，应提高认识。施工应正确编制模板专项施工方案，认真按方案搭设、验收模板支撑系统，才能确保施工质量和安全生产。多层模板支架的拆除，同条件拆模试块混凝土强度要符合规范拆模混凝土强度的要求，确定拆模时间还需进行复核计算，防止楼板混凝土因支架早拆引起裂缝。相关规范编制单位，应在现行的混凝土结构工程施工质量验收规范、建筑模板施工安全技术规范等相关规范的基础上，统一明确多层模板支架施工的技术要求。混凝土结构工程施工规范中的相关规定在条文说明中应以实例明确模板支架搭设、拆除的计算技术路径，尤其要适应西部地区技术素质较为落后的一线施工人员，要使他们真正理解实施规范，才能提升多层连续模板支架施工的工程质量和安全防护水平。
