高大模板(高支模)施工专项方案实例:危大判定、架体参数与验收要点
一、高支模的危大工程判定阈值
高大模板支撑体系(高支模)是否按危大工程管理、是否需要专家论证,判定依据是建办质〔2018〕31 号《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》。两条门槛必须分清:
| 判定标准 | 一般危大工程 | 超过一定规模的危大工程(需专家论证) |
|---|---|---|
| 搭设高度 | ≥ 5 m | ≥ 8 m |
| 搭设跨度 | ≥ 10 m | ≥ 18 m |
| 施工总荷载(设计值) | ≥ 10 kN/m² | ≥ 15 kN/m² |
| 集中线荷载(设计值) | ≥ 15 kN/m | ≥ 20 kN/m |
| 其他情形 | 高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程 | |
上述荷载均为荷载效应基本组合的设计值,不是标准值。用标准值去比阈值是最常见的误判来源——标准值偏小,会把本该论证的方案误判为一般危大,甚至漏判。
判定时按单个区域逐项比对,任一条件落入「超过一定规模」区间,该区域即须组织专家论证。同一工程中不同区域结论可以不同,须分区列表说清。
二、超限区域辨识
地下车库一层顶板是超限区域的高发部位。先把超限结构板与超限结构梁分别列成清单,再逐块判定,示例做法如下。
2.1 超限结构板
| 部位 | 层高 m | 顶板最大厚度 mm | 判定倾向 |
|---|---|---|---|
| 地库负一层 A~H / 1~17 轴 | 3.9 | 400 | 超限板,按总荷载判定 |
| 地库负一层 B~Q 交 6~30 轴 | 3.9 | 400 | 超限板,按总荷载判定 |
| 地库负一层 AF~AN 交 1~9 轴 | 3.9 | 400 | 超限板,按总荷载判定 |
| 地库负一层 AE~AM 交 11~30 轴 | 4.3 | 400 | 超限板,按总荷载判定 |
| 地库负一层 AV~BS 交 12~30 轴 | 4.3 | 400 | 超限板,按总荷载判定 |
| 地库负一层 U~AC 交 9~12 轴 | 9.15 | 180 | 高支模,按高度判定 |
| 地库负一层 N~AF 交 1~30 轴 | 3.9 | 350 | 超限板,按总荷载判定 |
2.2 超限结构梁
| 部位 | 支模高度 m | 超限梁尺寸 mm |
|---|---|---|
| 地库负一层 P~AC 交 1~29 轴 | 3.55 | 300×1850 |
| 地库负一层 AR~AY 交 1~29 轴 | 3.95 | 300×1800、400×1800 |
| 地库负一层 BH~BR 交 8~29 轴 | 3.95 | 300×1850、350×2200 |
| 地库负二层 L~N / 1~2 轴 | 2.6 | 600×1200 |
超限梁的判定看集中线荷载设计值(本例超限阈值为 20 kN/m),与支撑高度无关。400mm 厚板配大截面梁的区域往往同时触及总荷载与线荷载两条线,须合并计算后取控制值。
支模高度是另一个独立的量:超限板底与超限梁底的支模高度常常相差 0.5m 以上(板底 3.5m、梁底 3.55m 是常见组合),方案中必须分别标明,架体参数也相应分列。
三、架体类型与材料
本例高大支模支撑系统采用扣件式钢管支撑系统,架体基础为已浇筑的结构楼板面:
- 横杆、立杆均采用 φ48.3×3.6mm 钢管(承载力计算取 φ48.3×2.7mm,即考虑壁厚负偏差的折减口径)。
- 立杆接长采用对接扣件;横杆与立杆节点连接采用直角扣件;剪刀撑搭接处采用旋转扣件。
- 钢管材质应符合 Q235 级钢的规定;扣件在螺栓拧紧扭力矩达 65 N·m 时不得破坏。
- 模板采用 15mm 厚木模板,次楞采用 50×70mm 木方,主楞采用 φ48.3×3.6 钢管。
- 楼板支承面混凝土等级最低 C35;架体安全计算时须同时验算支承楼板本身是否满足要求。
「壁厚按 2.7mm 计算」是扣件式高支模计算书的关键口径。现场实测壁厚若低于 3.6mm 的允许偏差下限,实际承载力低于计算假定,是方案被退回的常见原因。钢管进场须逐批实测壁厚并留存复试报告。
四、楼板架体搭设参数
按全部高支模区域的板厚与搭设高度逐一试算后,取板厚代表值编制参数表(钢管壁厚计算取 2.7mm)。自由端外伸长度、顶/中/底步距、扫地杆也是必设项:
| 板厚 mm | 支架高 m | 立杆纵横距 mm | 自由端外伸 mm | 顶步距 mm | 中间步距 mm | 底步距 mm | 扫地杆 mm | 水平剪刀撑 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 400 | 3.9 | 800×800 | 300 | 300 | 1500 | 1500 | 200 | 2 道 |
| 350 | 3.95 | 800×800 | 350 | 300 | 1500 | 1500 | 200 | 2 道 |
| 180 | 8.97 | 800×800 | 270 | 900 | 1500 | 1500 | 200 | 3 道 |
三行共同的构造是:次楞 50×70 木方、主楞 φ48.3×3.6 钢管 @800、纵横向竖向剪刀撑「架体外围满设、中间纵横间距 6 跨」、立杆基础为结构板。
注意 180 厚、支架高 8.97m 这一行:搭设高度超过 8m 后,顶步距由 300mm 放大到 900mm、水平剪刀撑由 2 道增至 3 道。高度上台阶会同时改变多项构造要求,不能简单沿用低区参数。
五、梁架体搭设参数
梁底支承是荷载最集中的部位,按超限梁计算代表值分别列出:
| 梁截面 mm | 支架高 m | 梁底立杆根数 | 沿梁长立杆纵距 mm | 梁两侧立杆横距 mm | 自由端 mm | 水平杆步距 mm | 主楞 | 对拉螺栓 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300×1850 | 3.50 | 2 | 400 | 900 | 250 | 1500 | φ48.3×3.6 @900 | M14 |
| 300×1800 | 3.55 | 2 | 400 | 900 | 300 | 1500 | φ48.3×3.6 @900 | M14 |
| 400×1800 | 5.90 | 2 | 400 | 1000 | 300 | 800 | φ48.3×3.6 @900 | M14 |
| 350×2200 | 3.55 | 2 | 400 | 950 | 300 | 1500 | φ48.3×3.6 @800 | M14 |
| 600×1200(人防区) | 2.60 | 2 | 400 | 1200 | 300 | 500 | φ48.3×3.6 @800 | M14 |
规律:梁截面越大,梁两侧立杆横距越宽、步距越密、主楞间距越小。350×2200 是线荷载控制截面,主楞间距收紧到 @800;400×1800 因支架高 5.9m,中间步距单独收紧到 800mm。
各梁底统一设次楞 50×70 木方、纵横向竖向剪刀撑「外围满设、中间纵横间距 6 跨」、水平剪刀撑 2 道、立杆基础为结构板。
六、梁侧模加固做法
梁侧模板采用 15mm 厚木模板,次龙骨 50×70mm 木方(梁高方向间距 ≤250mm),主龙骨 φ48.3×3.6mm 双钢管(梁跨方向间距 500mm)。对拉螺栓按梁高分档设置:
| 梁高 h | 对拉螺栓设置 |
|---|---|
| h < 0.5 m | 不设对拉螺栓;用水平钢管顶撑梁侧模,并用短钢管支撑梁底加步步紧,步步紧间距 500mm |
| 0.5 ≤ h ≤ 0.9 m | 居中设 1 道,梁跨方向间距 500mm |
| 0.9 < h ≤ 1.5 m | 实际施工设 2 道,梁侧模计算取 1 道 |
| 1.5 < h < 1.8 m | 设 2 道,第 1 道距梁底 200mm,第 2 道居中 |
| 1.8 ≤ h ≤ 2.2 m | 设 3 道,第 1 道距梁底 200mm,其余两道均匀布置 |
对拉螺栓外套 PVC 套管以便周转。梁上口用同梁宽的预制垫块支撑以保证上口宽度;梁底下部加一道对拉螺栓,可同时保证梁底阴角成型质量。跨度 L≥4m 或悬挑长度 L≥2m 的梁,支模时应起拱,起拱值取 2/1000。
模板安装遵守「板模压侧模、侧模包底模、龙骨包侧模」的拼装原则。
七、剪刀撑、可调托撑与水平兜网
7.1 可调托撑
自由端高度不超过 500mm;顶托螺杆丝杆外露长度严禁超过 300mm;顶托深入钢管内的长度不小于 200mm。
7.2 剪刀撑
- 架体外围四周设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度 4.8m。
- 水平剪刀撑宽度 5.2m。顶部与底部均须设置水平剪刀撑。
- 当顶部与底部水平剪刀撑间距大于 8m 时,须在中间增设一道,确保相邻两道水平剪刀撑间隔不超过 8m。
7.3 水平兜网
- 高度大于 5m 小于 8m 的,设置一道安全平网,位于垂直方向居中位置。
- 高度大于 8m 的,应增设一道安全平网。
八、混凝土浇筑顺序与旁站
浇筑顺序是高支模安全的直接控制项,必须写入方案并交底到班组:
- 总体顺序:大梁分层浇筑 → 先竖向后水平 → 先主梁后次梁后板。
- 梁:一次浇筑成型,按高度分层浇筑成阶梯形;达到板底位置时与板混凝土一起振捣,随阶梯延伸连续推进。倾倒混凝土方向与浇筑方向相反。
- 板:从中间向四周顺序,堆积厚度不得超出板厚 100mm。
- 每次浇筑厚度不宜大于 400mm;上下层间隔时间不应超过 2h,避免留下冷缝。
- 竖向结构强度达到设计强度 70% 后,将满堂架与竖向结构进行抱箍,然后浇筑梁板。
- 振捣采用赶浆法;钢筋密集处用小直径 30mm 振捣棒,暗梁密集处可插入附加钢管后在钢管内振捣。
- 浇筑时指派木工、钢筋工值班,随时观察模板、钢筋、预埋件有无移动、变形或堵塞,发现问题在已浇混凝土初凝前修整完好。
九、监测与预警值
混凝土浇筑过程中实施实时监测,一般每 30 分钟一次;混凝土初凝前后及终凝前后也应实时监测。监测点按支架边角位置及中间每隔 15m 间距设置监测剖面,每个剖面不少于 2 个水平位移和立杆变形监测点、3 个沉降观测点。
大梁底监测以吊垂线法为主:浇筑前在大梁底两端及中间各设两根吊垂线(两侧),从大梁底吊到立杆支承底板,垂尖离地控制在 20mm 以内,在垂尖正下方做十字标记,同时量测垂线与立杆的相对距离,浇筑过程专人跟踪。
| 监测项目 | 搭设允许偏差 | 变形预警值 | 检查工具 |
|---|---|---|---|
| 立杆垂直度(全高) | 绝对偏差 ≤ 50mm | 10 mm | 经纬仪及钢板尺 |
| 立杆垂直度(H 内) | 相对值 ≤ H/600 | 10 mm | 吊线和卷尺 |
| 支架沉降观测 | < 10 mm | 8 mm | 水准仪 |
| 支架水平位移 | / | 10 mm | 经纬仪及钢板尺 |
预警值为 8~10mm 量级,而搭设允许偏差为 50mm——预警值远严于验收允许偏差。这是高支模监测与普通脚手架监测的根本差别:浇筑过程中的动态变形量极小,一旦接近预警值就必须立即停浇、疏散、加固。
此外,架体在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。
十、拆除要求
遵循先支后拆、先非承重部位后承重部位以及自上而下的原则,拆模顺序为:先拆墙柱模板 → 再拆楼板底模、梁侧模板 → 最后拆梁底模板。
底模拆除的混凝土强度要求(按设计的混凝土强度标准值百分率计):
| 结构类型 | 结构跨度 m | 强度百分率 % |
|---|---|---|
| 板 | ≤ 2 | 50 |
| > 2,≤ 8 | 75 | |
| > 8 | 100 | |
| 梁、拱、壳 | ≤ 8 | 75 |
| > 8 | 100 | |
| 悬臂结构 | — | 100 |
| 后浇带部位 | — | 养护 28 天后 |
其他要求:
- 对于达到高大模板规格的梁板构件,混凝土强度未达到设计要求以前,模板支架严禁拆除。
- 混凝土浇筑时保证三层完整架体;有试验报告并签署拆模令后方可拆除。
- 拆除前须上报拆模申请书,经监理批准后方可实施。
- 已拆除模板及其支架的结构,混凝土强度符合设计要求后方可承受全部使用荷载。
- 严禁用铁棍或铁锤乱砸;已拆下模板妥善传递,高处拆下材料用垂直升降设备运至地面,不得乱抛乱扔。
10.1 后浇带独立支撑
后浇带处须设置独立的模板支撑,与满堂脚手架安拆互不影响,且上下层立杆放置同轴心;后浇带混凝土浇筑前不得拆除,后浇带跨内架体支撑禁止拆除。为避免工人误拆,后浇带架体宜采用不同颜色钢管搭设并悬挂「严禁拆除」标志牌。
后浇带清理干净后,在两侧板面砌筑 100mm 高砖墙、外侧抹 1:2.5 水泥砂浆,再在上面封盖木模板,避免污染钢筋及建筑垃圾掉入。板面用模板覆盖保护,上方设围挡并作禁止堆载标志。
十一、验收要点
11.1 验收内容
- 支架基础:坚实平整、承载力符合设计;底部设垫板(长度不少于 2 跨、厚度不小于 50mm、宽度不小于 200mm 的木垫板);纵横向扫地杆符合规范;基础及周围排水畅通;架体设在楼面结构上时须验算楼面结构强度,必要时加固。
- 材料进场:有产品合格证、生产许可证、质量合格检测证明,按批次检测并提供复试报告;可调托撑应有产品质量合格证与检验报告,支托板厚不应小于 3mm、变形不应大于 1mm,严禁使用有裂纹的支托板、螺母;木方与模板须无腐烂、无死节、无开裂变形。
- 支架构造:立杆间距、水平杆步距符合设计与规范;水平杆连续设置;竖向与水平斜杆设置符合规范;垂直度与水平度合格。
- 施工荷载:均布荷载、集中荷载在设计允许范围内;浇筑混凝土时对堆积高度进行控制。
11.2 验收标准(节选)
| 项目 | 允许偏差 mm | 检查工具 |
|---|---|---|
| 立杆弯曲 3m < L ≤ 4m | ≤ 5 | 尼龙线、钢尺 |
| 立杆弯曲 4m < L ≤ 6.5m | ≤ 7 | 尼龙线、钢尺 |
| 立杆垂直度(全高 ≤10m) | ≤ 15 | 经纬仪或线坠、钢尺 |
| 搭设中立杆(h)内垂直度 | ≤ h/500 且 ≤ 50 | 线坠、钢尺 |
| 间距(纵距 / 横距) | ≤ 50 / ≤ 20 | 钢尺 |
| 水平杆及斜杆弯曲 L > 6.5m | ≤ 10 | 尼龙线、钢尺 |
| 步距 | ≤ 20 | 钢尺 |
11.3 现浇结构模板安装允许偏差
| 项目 | 允许偏差 mm | 检验方法 |
|---|---|---|
| 轴线位置 | 5 | 尺量 |
| 底模上表面标高 | ±5 | 水准仪或拉线、尺量 |
| 模板内部尺寸(基础) | ±10 | 尺量 |
| 模板内部尺寸(柱、墙、梁) | ±5 | 尺量 |
| 楼梯相邻踏步高差 | 5 | 尺量 |
| 柱、墙垂直度(层高 ≤6m / ≥6m) | 8 / 10 | 经纬仪或吊线、尺量 |
| 相邻模板表面高差 | 2 | 尺量 |
| 表面平整度 | 5 | 2m 靠尺和塞尺量测 |
11.4 验收程序与人员
施工前完成方案交底及安全技术交底。施工作业期间,项目总工(方案编制人员)与专职安全管理人员每天须对危大工程实施旁站监督,发现未按专项方案施工的应要求立即整改并报告项目负责人。
架体搭设完成后,在班组自检合格的前提下,由项目总工组织工程、技术、安全部门及劳务分包单位进行检查验收,填写验收单;对查出问题立即整改并再次验收,自查合格后报监理;验收合格并经施工单位项目技术负责人及总监理工程师签字确认后,方可进入下一道工序,并在施工现场明显位置设置验收标识牌,公示验收时间及责任人员。
参加验收人员应包括:单位技术负责人或授权委派的专业技术人员、项目经理、项目总工、专项施工方案编制人员、项目专职安全生产管理人员;监理单位项目总监理工程师及专业监理工程师。
十二、现场容易出错的环节
- 用标准值比判定阈值。建办质〔2018〕31 号的门槛是荷载效应基本组合的设计值,两者差 1.2~1.4 倍,用错会漏判或误判危大等级。
- 未分区独立判定。高支模按区域逐块判定,不能用「最高区域」或「最不利截面」一个结论覆盖全部区域。
- 板底与梁底支模高度混用。两者常相差 0.5m 以上,架体参数须分列。
- 钢管壁厚不实测。计算按 2.7mm,现场须逐批核验壁厚与复试报告,否则计算假定不成立。
- 可调托撑丝杆外露超限。外露严禁超过 300mm、深入钢管不小于 200mm,自由端不超过 500mm。
- 水平剪刀撑间距超 8m。顶底之间大于 8m 必须增设,且顶部与底部均须设置。
- 高度上台阶仍沿用低区参数。支架高超过 8m 后顶步距、剪刀撑道数、水平兜网道数均须相应调整。
- 后浇带支撑被误拆。后浇带须独立支撑并采用不同颜色钢管、悬挂「严禁拆除」标牌。
- 浇筑顺序随意。必须按「大梁分层 → 先竖向后水平 → 先主梁后次梁后板」执行,严格控制堆积高度与层间间隔(≤2h)。
- 监测预警值设得过松。高支模监测预警值为 8~10mm 量级,远严于验收允许偏差 50mm,不能混用。
- 监控记录不落地。浇筑期间每 30 分钟一次的实时监测必须有专人记录,超预警值立即停浇、疏散、加固。
- 拆模令缺失。拆模须有试验报告并签署拆模令、报监理批准,不得凭经验判断。
十三、估算与复核
高支模的杆件与构配件用量按立杆纵横距、步距与区域平面尺寸估算,可先用 模板面积计算器 核对各区域的模板接触面积与支撑范围,再用 脚手架材料估算计算器 复核钢管、扣件与可调托撑用量。
混凝土浇筑量按分区板厚与梁截面估算,可用 混凝土工程量计算器 复核混凝土方量,据此安排浇筑节奏与罐车供应;涉及分层浇筑的层厚控制(每次不宜大于 400mm)时,方量复核尤为重要。
若局部区段改用承插型盘扣支架,其立杆、水平杆、竖向斜杆规格与构造要求完全不同,须单独试算,可参考 盘扣脚手架材料估算计算器。
十四、边界与依据
本实例用于说明高支模的危大判定口径、架体参数取法与验收要点,不能替代专项施工方案、正式计算书与专家论证报告。实际工程的架体参数、荷载取值、构造要求与验收标准,应以设计文件、经审批的专项方案及现行标准为准。
主要依据:JGJ 162-2008 建筑施工模板安全技术规范(模板支架计算主依据)、JGJ 130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(扣件式体系构造)、GB 50666-2011 混凝土结构工程施工规范(混凝土浇筑与拆模)、GB 50204-2015 混凝土结构工程施工质量验收规范(模板安装允许偏差)、JGJ 59-2011 建筑施工安全检查标准(检查评分)、JGJ 80-2016 建筑施工高处作业安全技术规范、JGJ 46-2005 施工现场临时用电安全技术规范、JGJ 33-2012 建筑机械使用安全技术规程、JGJ 184-2009 建筑施工作业劳动防护用品配备及使用标准、GB 50720-2011 建设工程施工现场消防安全技术规范。
高支模属于高风险临时结构。搭设高度 ≥5m(或跨度 ≥10m、总荷载设计值 ≥10kN/m²、集中线荷载设计值 ≥15kN/m)的模板支撑工程即属危大工程;达到 ≥8m、≥18m、≥15kN/m²、≥20kN/m 之一的,属超过一定规模的危大工程,必须组织专家论证后施工。搭设、验收与拆除应由具备相应条件的人员按专项方案组织实施。
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