混凝土施工中模板結構體系的控制
發布時間：2012-07-25 共1頁
摘要：文章結合大型混凝土建筑結構施工中模板體系的工程案例，介紹了模板結構體系施工的現狀，并結合相關經驗資料，在材料、設計、施工、管理等方面對如何加強混凝土施工中模板結構體系的管理控制措施作了探討和闡述。
關鍵詞：混凝土施工；模板結構體系；單層模板支架；多層模板支架
混凝土結構是目前建筑結構的最主要形式，模板工程在建造這些結構構件時有著不可替代的作用。在土建工程中，普通結構的模板工程根據成本占到工程結構總成本20%左右，有些高凈空大跨度工程的模板工程占到工程結構的近三分之一；模板坍塌造成的傷亡事故在建筑施工事故中也占很大份額。近年來，大跨度、高凈空混凝土結構大量出現，模板及其支架的施工難度越來越大，成本及安全問題也受到越來越多的重視。
一、模板結構體系施工現狀綜述
現澆混凝土結構施工，由多層模板支架體系承擔新澆筑的樓層混凝土的重力荷載和施工荷載，模板支架將荷載傳給已澆筑好的數層樓板。由于施工周期短，這些承擔施工荷載的混凝土樓板仍處于養護期，混凝土還不成熟。而這些施工荷載又存在許多不確定性，有時甚至會超過成熟混凝土結構正常使用狀態所承擔的設計荷載。由此造成現澆混凝土結構質量事故增加，嚴重的會使模板支架臨時結構以及現澆混凝土結構倒塌。
（一）材料方面
許多鋼管生產廠家為了搶占市場、低價競爭而偷工減料，如厚3.5mm鋼管，實際生產的鋼管壁厚只有3～3.2mm，而且經過施工應用后，鋼管的銹蝕進一步使壁厚減薄。然而在設計計算中是按標準壁厚3.5mm的理論值，這樣一來，慣性矩損失將達到10%左右，抗壓能力降低13.3%～18.7%，并且經過多年使用，鋼管將產生彎曲和變形，加大了初始偏心矩的影響。而設計時均按直線鋼管來考慮，這就會造成誤差，這些都是造成模板支架事故的安全隱患。
（二）設計方面
以往的混凝土澆筑施工多以單層模板支架為主，這樣的體系受力比較簡單，技術發展也已經較為成熟，具有相對豐富的實踐經驗，故可以確保施工過程的安全與可靠。但是隨著多層模板支架體系的出現，這一體系的受力狀況就變得十分復雜，無論是設計上還是施工上對其受力性能的了解和掌握上都存在著局限性。許多施工企業在多層模板支架工程施工時，往往沒有進行模板設計和剛度的驗算，只是憑著經驗來布置支架體系，可能會影響模板支架體系的安全性及穩定性。
（三）施工方面
目前有不少施工技術人員未對施工操作者進行詳細的安全技術交底，加上工人的技術水準較低，難免發生使用上的問題。比如有的模板支撐架倒塌是由于操作工人沒有按設計間距及布設要求設置支架，造成模板支撐架穩定性不足；有的是支架的搭設構造未滿足要求，例如沒有按照規定設置縱橫向剪刀撐或者支架的基礎不平整等；有的則是工人私自拆除部分支架造成支架整體失穩；還有的則是在模板上集中堆放建筑材料、構件或施工設備等，造成局部桿件超載失穩，引起整體倒塌。
（四）管理方面
有些地區建筑較為混亂，管理不到位。隨著建筑業的蓬勃發展，出現眾多不同規模的施工隊伍，建筑隊伍迅速膨脹，建筑隊伍的掛靠，建筑工程的層層承包和層層轉包等。這些都造成施工隊伍和施工人員的低素質和管理不到位而給施工安全帶來一些固有的隱患，比如只重視速度不重視安全，只講進度，不講安全，只顧蠻干，不顧安全等。
造成模板支架體系倒塌和樓板開裂兩種現象的主要原因是由于過去對多層模板支架體系的重視程度不夠，對多層模板支架與主體結構共同受力的性狀研究較少，在實測試驗等方面，也缺乏第一手資料，難以進行深入的分析研究工作。工程實踐的迫切需要與研究現狀的相對落后，不僅說明此方面的理論研究和取得的成果都十分欠缺，更說明開展此項科研工作的必要性和緊迫性。
二、模板結構體系管理控制措施探討
為加強高、大模板工程施工的安全控制管理，防止模板支撐系統失穩坍塌，杜絕重、特大事故的發生，本人結合相關文獻資料對建設市場各方責任主體總結了如下的管理要求：
1．建設單位在工程建設時，應當保證模板工程安全施工措施所需的費用。此費用不應納入招、投標競價范圍。設計單位應當考慮高、大模板工程施工安全操作的需要，對涉及施工安全重點環節在設計文件中注明，并對防范施工安全事故提出指導意見。
2．施工單位在編制施工組織設計時，應制定有針對性的模板工程施工安全技術措施。項目負責人應結合施工組織設計，根據工程的特點，組織專業技術人員嚴格按照國家有關規定、標準編制高、大模板工程的專項施工方案，并附計算書，經驗算后，報上公司技術負責人和總監理工程師審批。
3．施工單位編制高、大模板工程專項施工方案，須經有法定檢測、咨詢資質的檢測單位或咨詢單位組織五名以上本行業專家論證，審查后，組織實施。模板工程所用的模板、支撐桿件、連接件材質必須符合現行國家標準的規定。尚無國家標準的，須經省級質量技術監督部門鑒定合格后，方可投入使用。高、大模板支撐系統的基礎應符合方案的要求，具有足夠承載能力。模板支撐系統必須按規范和施工方案的要求設置水平支撐及剪刀撐。
4．高、大模板工程施工前，工程技術負責人應對操作班組進行安全技術交底。模板安裝完畢后，施工單位由方案編制人、工程技術負責人對其安裝質量進行自檢、自查。模板工程在澆注混凝土前，必須組織方案編制人、工程技術負責人、總監理工程師對其搭設質量進行檢查驗收，經檢查驗收合格后，方可澆注混凝土。
5．施工單位必須嚴格執行工程建設強制性標準，嚴格按施工方案確定的施工工藝和施工方法澆注混凝土。混凝土澆注時，施工單位必須派專人對模板支撐系統的荷載及變形進行監控。超高、超重、大跨度模板工程施工設計內容應包括利用建筑物本身構件的卸載措施，滿堂架搭設中的底部掃地桿、剪刀撐、支架四周與建筑物可靠連接等設計圖紙。
轉換層結構施工的支撐荷載很大，施工方案一定要盡可能通過利用已有砼結構強度的周邊結構體系（柱、剪力墻等）來卸載，以減少大空間支模的面積及減小作用到支撐上的荷載。大截面混凝土構件支撐在樓板上時，應對樓板進行核算，必要時應采取加固措施。
6．施工單位在進行模板拆除時，必須嚴格遵守施工方案制定的拆模順序，混凝土強度必須達到施工方案所要求的拆模強度，并符合工程建設強制性標準。
工程監理單位在實施模板工程的監理過程中，發現存在安全事故隱患的，應當書面要求施工單位整改；情況嚴重的，應當書面要求施工單位暫時停止施工，并及時報告建設單位。施工單位拒不整改或不停止施工的，工程監理單位應當及時向建設行政主管部門及施工安全監督部門報告。
7．監理工程師必須對高、大模板工程施工旁站監理。施工單位應加強對高、大模板工程施工的安全管理，將高、大模板工程施工應急預案納入安全事故應急預案，防止模板支撐系統失穩坍塌事故的發生。當發生模板工程施工安全事故時，事故發生單位必須立即向建設行政管理部門及安全監督機構報告，并采取有效措施及時處置，防止事態擴大。
三、結語
高層建筑飛速發展，鋼筋混凝土工程的發展推動了建筑施工工業化的進一步提高。商品混凝土、泵送混凝土、各種新型的粗鋼筋接頭工藝、各種模板體系都有較快的發展，尤其是近年來，在社會主義市場經濟的推動下，涌現了許多有關模板的科技成果，這不僅加快了施工進度，在保證施工質量和提高效益方面也起到了重要作用。
關鍵詞：混凝土施工；模板結構體系；單層模板支架；多層模板支架
混凝土結構是目前建筑結構的最主要形式，模板工程在建造這些結構構件時有著不可替代的作用。在土建工程中，普通結構的模板工程根據成本占到工程結構總成本20%左右，有些高凈空大跨度工程的模板工程占到工程結構的近三分之一；模板坍塌造成的傷亡事故在建筑施工事故中也占很大份額。近年來，大跨度、高凈空混凝土結構大量出現，模板及其支架的施工難度越來越大，成本及安全問題也受到越來越多的重視。
一、模板結構體系施工現狀綜述
現澆混凝土結構施工，由多層模板支架體系承擔新澆筑的樓層混凝土的重力荷載和施工荷載，模板支架將荷載傳給已澆筑好的數層樓板。由于施工周期短，這些承擔施工荷載的混凝土樓板仍處于養護期，混凝土還不成熟。而這些施工荷載又存在許多不確定性，有時甚至會超過成熟混凝土結構正常使用狀態所承擔的設計荷載。由此造成現澆混凝土結構質量事故增加，嚴重的會使模板支架臨時結構以及現澆混凝土結構倒塌。
（一）材料方面
許多鋼管生產廠家為了搶占市場、低價競爭而偷工減料，如厚3.5mm鋼管，實際生產的鋼管壁厚只有3～3.2mm，而且經過施工應用后，鋼管的銹蝕進一步使壁厚減薄。然而在設計計算中是按標準壁厚3.5mm的理論值，這樣一來，慣性矩損失將達到10%左右，抗壓能力降低13.3%～18.7%，并且經過多年使用，鋼管將產生彎曲和變形，加大了初始偏心矩的影響。而設計時均按直線鋼管來考慮，這就會造成誤差，這些都是造成模板支架事故的安全隱患。
（二）設計方面
以往的混凝土澆筑施工多以單層模板支架為主，這樣的體系受力比較簡單，技術發展也已經較為成熟，具有相對豐富的實踐經驗，故可以確保施工過程的安全與可靠。但是隨著多層模板支架體系的出現，這一體系的受力狀況就變得十分復雜，無論是設計上還是施工上對其受力性能的了解和掌握上都存在著局限性。許多施工企業在多層模板支架工程施工時，往往沒有進行模板設計和剛度的驗算，只是憑著經驗來布置支架體系，可能會影響模板支架體系的安全性及穩定性。
（三）施工方面
目前有不少施工技術人員未對施工操作者進行詳細的安全技術交底，加上工人的技術水準較低，難免發生使用上的問題。比如有的模板支撐架倒塌是由于操作工人沒有按設計間距及布設要求設置支架，造成模板支撐架穩定性不足；有的是支架的搭設構造未滿足要求，例如沒有按照規定設置縱橫向剪刀撐或者支架的基礎不平整等；有的則是工人私自拆除部分支架造成支架整體失穩；還有的則是在模板上集中堆放建筑材料、構件或施工設備等，造成局部桿件超載失穩，引起整體倒塌。
（四）管理方面
有些地區建筑較為混亂，管理不到位。隨著建筑業的蓬勃發展，出現眾多不同規模的施工隊伍，建筑隊伍迅速膨脹，建筑隊伍的掛靠，建筑工程的層層承包和層層轉包等。這些都造成施工隊伍和施工人員的低素質和管理不到位而給施工安全帶來一些固有的隱患，比如只重視速度不重視安全，只講進度，不講安全，只顧蠻干，不顧安全等。
造成模板支架體系倒塌和樓板開裂兩種現象的主要原因是由于過去對多層模板支架體系的重視程度不夠，對多層模板支架與主體結構共同受力的性狀研究較少，在實測試驗等方面，也缺乏第一手資料，難以進行深入的分析研究工作。工程實踐的迫切需要與研究現狀的相對落后，不僅說明此方面的理論研究和取得的成果都十分欠缺，更說明開展此項科研工作的必要性和緊迫性。
二、模板結構體系管理控制措施探討
為加強高、大模板工程施工的安全控制管理，防止模板支撐系統失穩坍塌，杜絕重、特大事故的發生，本人結合相關文獻資料對建設市場各方責任主體總結了如下的管理要求：
1．建設單位在工程建設時，應當保證模板工程安全施工措施所需的費用。此費用不應納入招、投標競價范圍。設計單位應當考慮高、大模板工程施工安全操作的需要，對涉及施工安全重點環節在設計文件中注明，并對防范施工安全事故提出指導意見。
2．施工單位在編制施工組織設計時，應制定有針對性的模板工程施工安全技術措施。項目負責人應結合施工組織設計，根據工程的特點，組織專業技術人員嚴格按照國家有關規定、標準編制高、大模板工程的專項施工方案，并附計算書，經驗算后，報上公司技術負責人和總監理工程師審批。
3．施工單位編制高、大模板工程專項施工方案，須經有法定檢測、咨詢資質的檢測單位或咨詢單位組織五名以上本行業專家論證，審查后，組織實施。模板工程所用的模板、支撐桿件、連接件材質必須符合現行國家標準的規定。尚無國家標準的，須經省級質量技術監督部門鑒定合格后，方可投入使用。高、大模板支撐系統的基礎應符合方案的要求，具有足夠承載能力。模板支撐系統必須按規范和施工方案的要求設置水平支撐及剪刀撐。
4．高、大模板工程施工前，工程技術負責人應對操作班組進行安全技術交底。模板安裝完畢后，施工單位由方案編制人、工程技術負責人對其安裝質量進行自檢、自查。模板工程在澆注混凝土前，必須組織方案編制人、工程技術負責人、總監理工程師對其搭設質量進行檢查驗收，經檢查驗收合格后，方可澆注混凝土。
5．施工單位必須嚴格執行工程建設強制性標準，嚴格按施工方案確定的施工工藝和施工方法澆注混凝土。混凝土澆注時，施工單位必須派專人對模板支撐系統的荷載及變形進行監控。超高、超重、大跨度模板工程施工設計內容應包括利用建筑物本身構件的卸載措施，滿堂架搭設中的底部掃地桿、剪刀撐、支架四周與建筑物可靠連接等設計圖紙。
轉換層結構施工的支撐荷載很大，施工方案一定要盡可能通過利用已有砼結構強度的周邊結構體系（柱、剪力墻等）來卸載，以減少大空間支模的面積及減小作用到支撐上的荷載。大截面混凝土構件支撐在樓板上時，應對樓板進行核算，必要時應采取加固措施。
6．施工單位在進行模板拆除時，必須嚴格遵守施工方案制定的拆模順序，混凝土強度必須達到施工方案所要求的拆模強度，并符合工程建設強制性標準。
工程監理單位在實施模板工程的監理過程中，發現存在安全事故隱患的，應當書面要求施工單位整改；情況嚴重的，應當書面要求施工單位暫時停止施工，并及時報告建設單位。施工單位拒不整改或不停止施工的，工程監理單位應當及時向建設行政主管部門及施工安全監督部門報告。
7．監理工程師必須對高、大模板工程施工旁站監理。施工單位應加強對高、大模板工程施工的安全管理，將高、大模板工程施工應急預案納入安全事故應急預案，防止模板支撐系統失穩坍塌事故的發生。當發生模板工程施工安全事故時，事故發生單位必須立即向建設行政管理部門及安全監督機構報告，并采取有效措施及時處置，防止事態擴大。
三、結語
高層建筑飛速發展，鋼筋混凝土工程的發展推動了建筑施工工業化的進一步提高。商品混凝土、泵送混凝土、各種新型的粗鋼筋接頭工藝、各種模板體系都有較快的發展，尤其是近年來，在社會主義市場經濟的推動下，涌現了許多有關模板的科技成果，這不僅加快了施工進度，在保證施工質量和提高效益方面也起到了重要作用。
