建筑模板工程施工方案優(yōu)化研究

陳 龍

（福建六建集團(tuán)有限公司，福建 福州 350011）

1 引言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和城市開(kāi)發(fā)程度的提高，大層高、大跨度的體育館等建筑越來(lái)越多，并且隨著地下空間的逐步利用，高大模板工程的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。同時(shí)，建筑模板工程是建筑施工中重要的環(huán)節(jié)之一，其施工質(zhì)量和效率直接影響整個(gè)建筑工程的進(jìn)度、質(zhì)量和成本。然而，當(dāng)前建筑模板工程施工過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，如模板設(shè)計(jì)不合理、材料選擇不當(dāng)、施工工藝落后等，導(dǎo)致施工效率低下、成本高昂。因此，優(yōu)化建筑模板工程施工方案、提高施工效率、降低施工成本具有重要意義。

2 高大模板坍塌原因分析

（1）在模板分項(xiàng)工程施工時(shí)，由于操作人員和技術(shù)人員的不規(guī)范、不安全行為導(dǎo)致安全事故發(fā)生。例如，各參建方工作人員違反安全標(biāo)準(zhǔn)、不按照已通過(guò)審批的方案進(jìn)行施工、不遵守操作規(guī)范等，在沒(méi)有安全防護(hù)措施的情況下要求模板施工人員進(jìn)行高空作業(yè)或在風(fēng)險(xiǎn)較大的環(huán)境中工作。

（2）在模板分項(xiàng)工程施工時(shí)，設(shè)備、工具的使用狀態(tài)對(duì)施工過(guò)程的安全性有較大影響。例如，支撐體系中所用鋼管的壁厚不足時(shí)，荷載作用在鋼管上后，鋼管薄弱處極易發(fā)生彎曲破壞。此外，建材市場(chǎng)流通大量嚴(yán)重磨損、極易出現(xiàn)滑脫的扣件，一旦這些扣件流入工程現(xiàn)場(chǎng)，質(zhì)量檢查人員沒(méi)有查出此類扣件，就會(huì)發(fā)生安全事故。同時(shí)，模板支撐系統(tǒng)可能由于計(jì)算錯(cuò)誤，未得出準(zhǔn)確的承載力和剛度，使其在實(shí)際工程中無(wú)法承受模板荷載，最終造成模板坍塌，如連接點(diǎn)不牢固、立柱底部未設(shè)墊板、墊板長(zhǎng)度和厚度不夠等。另外，施加在模板上的施工荷載過(guò)大，超過(guò)了模板支撐限值，如在澆筑成型的樓板上集中堆放物料，在沒(méi)有核算結(jié)構(gòu)荷載的情況下隨意增大荷載，極易造成模板坍塌。

（3）現(xiàn)場(chǎng)管理落實(shí)不到位，施工環(huán)境中存在重大安全隱患或不安全因素。例如，未清理施工場(chǎng)地內(nèi)的積水、施工區(qū)域夜間照明未達(dá)到相關(guān)要求、澆筑混凝土?xí)r在模板下面進(jìn)行工作等。同時(shí)，施工單位在模板施工時(shí)不得憑經(jīng)驗(yàn)拆除和安裝，必須編制安全專項(xiàng)施工方案。

（4）不同種類材料混用問(wèn)題，如不同種類材料混用，坎氏間距極重、水準(zhǔn)桿步距極重等，可能導(dǎo)致模板坍塌。

以上因素可能會(huì)單獨(dú)或結(jié)合導(dǎo)致高大模板坍塌事故的發(fā)生。因此，在建筑工程施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定和操作規(guī)程，確保模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

3 高大模板專項(xiàng)施工方案編制重點(diǎn)

（1）工程中涉及模板工程時(shí)，要對(duì)模板工程中的危險(xiǎn)部分進(jìn)行確定，同時(shí)根據(jù)危險(xiǎn)源的控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工方案。要確定高大模板各部位所在樓層位置、層高、板厚、梁截面、柱距與梁板跨度、滿堂支撐架高寬比、立桿支承面的樓板、底板等結(jié)構(gòu)情況，包括厚度、混凝土強(qiáng)度、設(shè)計(jì)承載力、是否存在后澆帶等情況一并說(shuō)明。同時(shí)，對(duì)于梁板的布置與截面尺寸，在各部位的平面圖、立面圖中標(biāo)識(shí)梁板的布置與截面尺寸，以及通高、天井、臨邊等高大模板部位宜結(jié)合剖面圖、大樣圖等說(shuō)明其與相鄰周邊中間層的結(jié)構(gòu)梁板的關(guān)系、與臨邊防護(hù)的關(guān)系。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算。包括板和梁的計(jì)算，必須達(dá)到使用階段和施工階段的要求，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。高大模板的支撐系統(tǒng)也是重要的一環(huán)，應(yīng)選擇合適的支撐體系，包括鋼管腳手架、碗扣式腳手架、承插式腳手架等，并注意支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（3）構(gòu)造措施和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。在方案中應(yīng)明確構(gòu)造措施和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，包括模板的拼接、固定、清理、涂刷隔離劑等，以及支撐系統(tǒng)的固定、連接、荷載試驗(yàn)等要求，確保施工質(zhì)量和安全。

（4）施工流程和方法。在方案中應(yīng)明確施工流程和方法，包括模板和支撐系統(tǒng)的安裝、拆除等流程和方法，以及安全技術(shù)交底和培訓(xùn)要求等，確保施工過(guò)程順利進(jìn)行。

（5）安全措施和應(yīng)急預(yù)案。在方案中應(yīng)明確安全措施和應(yīng)急預(yù)案，包括模板和支撐系統(tǒng)的安全檢查和維護(hù)要求，以及發(fā)生異常情況時(shí)的應(yīng)急處理措施等，確保施工安全和人員安全。

（6）經(jīng)濟(jì)效益分析。在方案中應(yīng)對(duì)高大模板專項(xiàng)施工的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，包括成本估算、工期預(yù)測(cè)、質(zhì)量保證等方面的分析，以確定方案的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

4 高大模板專項(xiàng)施工方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

4.1 項(xiàng)目概況

某教學(xué)樓項(xiàng)目地上5 層、地下1 層，其中2～5 層層高一致，為4.4m，首層高5m，地下1 層高6.4m，建筑高度23.8m。對(duì)建筑各樓層板、梁荷載和尺寸進(jìn)行分析，總結(jié)出幾種模板類型，具體見(jiàn)表1 和表2。從表中能夠看出工程所用幾種模板都超過(guò)了相應(yīng)的限值標(biāo)準(zhǔn)，屬于大規(guī)模、高風(fēng)險(xiǎn)的分部分項(xiàng)工程，在設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格遵循高大模板相關(guān)規(guī)范。

表1 高危險(xiǎn)梁模板具體信息

表2 危險(xiǎn)性較大地板模板具體信息

4.2 修正和優(yōu)化梁板模板參數(shù)

表3 和表4 為原設(shè)計(jì)方案相關(guān)參數(shù)。

表3 原設(shè)計(jì)方案梁相關(guān)參數(shù)

表4 原設(shè)計(jì)方案板縱橫向水平桿與立桿相關(guān)參數(shù)

對(duì)表3 和表4 中原梁板模板參數(shù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其存在如下幾點(diǎn)問(wèn)題：一是選擇板和梁的計(jì)算截面時(shí)分得過(guò)細(xì)，導(dǎo)致截面種類較多，未突出重點(diǎn)，且大大增加了計(jì)算量。二是理論計(jì)算時(shí)，立桿的橫、縱向間距種類設(shè)置過(guò)多，而在實(shí)際搭建時(shí)過(guò)多的間距會(huì)增加施工難度，工人操作不便。此外，立桿橫、縱間距沒(méi)有形成倍數(shù)關(guān)系，導(dǎo)致縱橫向水平桿、掃地桿不能正常連接，沒(méi)有達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求，有潛在的安全問(wèn)題。三是樓板次楞間距太大，會(huì)使混凝土變形過(guò)大。四是選擇45m×90m 為次楞的截面尺寸，此種規(guī)格在市場(chǎng)數(shù)量很少，采購(gòu)難度大，會(huì)阻礙施工進(jìn)度。五是在選擇樓板支撐水平桿步距時(shí)取了規(guī)范限值內(nèi)的最大值1.8m，與項(xiàng)目實(shí)際層高不符，沒(méi)有根據(jù)真實(shí)層高對(duì)步距平均分配值進(jìn)行計(jì)算，有一定的安全隱患。針對(duì)上述情況，對(duì)所設(shè)計(jì)的模板施工方案進(jìn)行了修改和優(yōu)化，消除了安全隱患，提高了施工效率。表5 和表6 為板模板與梁模板經(jīng)過(guò)修改優(yōu)化后的設(shè)計(jì)參數(shù)。

表5 修改優(yōu)化后梁縱橫向水平桿與立桿相關(guān)參數(shù)

表6 修改優(yōu)化后板縱橫向水平桿與立桿相關(guān)參數(shù)

從表5 和表6 可以看出，梁板模板參數(shù)的優(yōu)化主要有：梁的尺寸由原來(lái)的5 種類型減少到3 種，板厚度由原來(lái)的4 種類型減少到2 種，簡(jiǎn)化了專項(xiàng)方案計(jì)算的過(guò)程和工作量，突出了方案重點(diǎn)，可提高施工人員對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和重視程度，有助于開(kāi)展技術(shù)交底工作；將300mm作為梁與板立桿的模數(shù)，600mm 和900mm 為其尺寸，同時(shí)在大梁下部添加一排立桿，間距為350mm×2 550mm、450mm×2 200mm，除去了立桿不穩(wěn)易倒塌的潛在安全隱患，同時(shí)，提高了大梁薄弱處的保護(hù)；梁板模板體系成倍數(shù)設(shè)置，使整個(gè)支撐體系之間的聯(lián)系更加緊密，確保能夠?qū)崿F(xiàn)縱橫連通，提高了支撐體系的整體穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)，減輕了施工工作量，大大提高了工作效率；主要選擇45mm×75mm 作為梁板次楞方木的尺寸，其間距以150mm 為主，以降低樓板變形，提高施工速度；梁、板水平步距均設(shè)置為1.4m，方便搭設(shè)。

4.3 優(yōu)化高大模板支撐體系后采取的加強(qiáng)措施

高大模板施工方案在經(jīng)過(guò)修改優(yōu)化后需要采取一定的加強(qiáng)措施，具體如下：所有水平拉桿的兩端要緊密連接周圍建筑物，不得留有空隙，縱橫向水平桿要連通設(shè)置，同時(shí)，所有桿件長(zhǎng)度要在3 跨以上。當(dāng)筏板基礎(chǔ)設(shè)置有地梁且筏板高度較高時(shí)，掃地桿無(wú)法連通，此時(shí)要根據(jù)相關(guān)搭接要求進(jìn)行延伸處理。除此之外，在整個(gè)架體中，剪刀撐的作用十分關(guān)鍵，特別是當(dāng)架體高寬比超過(guò)2 時(shí)，要根據(jù)相關(guān)規(guī)范對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)處理。使用模板時(shí)要做好專人專檢，由專人對(duì)模板進(jìn)行檢查和監(jiān)測(cè)，確保模版的安全使用，嚴(yán)禁將荷載過(guò)大的模板、鋼筋等材料集中堆放。附屬設(shè)施如操作平臺(tái)要避免與物料周轉(zhuǎn)平臺(tái)等設(shè)施相連接。要清理好混凝土澆筑場(chǎng)地后才能澆筑混凝土，工作人員不得在模板支撐下部看模和工作。必須當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能拆除受力構(gòu)件模板，同時(shí)要提交拆模申請(qǐng)，在相關(guān)人員簽字后才可進(jìn)行拆除工作，在拆除范圍邊緣拉設(shè)警戒線，并安排專人看守。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)導(dǎo)致高大模板坍塌原因進(jìn)行分析，給出了編制專項(xiàng)施工方案的相關(guān)要點(diǎn)，同時(shí)得出保證高大模板工程質(zhì)量安全的重點(diǎn)是各參建方必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，按方案施工。在施工時(shí)，相關(guān)人員要仔細(xì)檢查核驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)材料、構(gòu)配件的質(zhì)量，并提高勞務(wù)人員、施工技術(shù)人員和管理人員的安全防護(hù)意識(shí)，定期組織安全教育活動(dòng)。除此之外，以實(shí)際工程為背景，分析了其高大模板施工方案中梁、板模板參數(shù)中存在的缺陷和問(wèn)題，并對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了改正和優(yōu)化，保證了施工安全，提高了施工效率。