建筑施工模板設(shè)計與施工中存在問題的分析

　　關(guān)鍵詞：規(guī)范，結(jié)構(gòu)施工，模板設(shè)計，發(fā)展方向

　　1前言

　　自從《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）出臺實施后，該規(guī)范中取消了模板設(shè)計這部分內(nèi)容，因此各施工單位在編制混凝土結(jié)構(gòu)模板施工方案時，基本上還是沿用《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-92）中有關(guān)設(shè)計計算方法，同時結(jié)合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）和《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ128-2000）這兩個規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容來編制。2004年12月1日建設(shè)部根據(jù)《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》制定了《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》，根據(jù)辦法要求，高大模板工程施工方案應(yīng)組織專家論證，而在專家論證方案的過程中，由于GB50204-92規(guī)范已不具有規(guī)范效力了，這往往會出現(xiàn)不少有爭議的問題。2008年12月1日開始實施的《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ1622008）（以下簡稱規(guī)范），填補了建筑結(jié)構(gòu)施工模板設(shè)計與施工沒有規(guī)范指導(dǎo)的空白。但筆者在對該規(guī)范進(jìn)行詳細(xì)研究后，發(fā)現(xiàn)其中還有不少不盡人意之處，同時針對當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)施工模板設(shè)計與施工中存在的種種問題，在此提出與大家共同探討。

　　2存在的設(shè)計問題

　　1規(guī)范5.1.7條要求扣件式鋼管支架承重立桿，必須軸心受壓，嚴(yán)禁承受偏心荷載。其實，扣件式鋼管架歷來就是偏心受壓，在JGJ130-2001規(guī)范中其穩(wěn)定系數(shù)較鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范小，已考慮了偏心問題，但本規(guī)范的壓桿穩(wěn)定系數(shù)與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范一致，在驗算立桿受壓穩(wěn)定性時，結(jié)果應(yīng)力會偏小，因此建議在穩(wěn)定系數(shù)的取值上還是按JGJ130-2001規(guī)范中附表取值。另外，在不少實際工程施工中，一些截面較小的混凝土構(gòu)件或樓梯往往可以通過底模→小梁→橫桿→連接扣件→立桿的傳力方式來設(shè)計支模體系，這時也是無法保證立桿軸心受壓的，如在這點上規(guī)定得過嚴(yán)，會造成不必要的浪費。

　　2規(guī)范表A3.1-3，由于施工現(xiàn)場木材樹種較難控制，根據(jù)廣東地區(qū)的木材使用狀況和以往經(jīng)驗，建議木材抗彎強度取13N/mm2，彈性模量取9000N/mm2。表中TC11A順紋抗剪強度有誤，應(yīng)為1.4N/mm2。木材的橫紋抗剪強度也是常用的計算指標(biāo)，但此次規(guī)范中并沒有給出。

　　3規(guī)范4.1.2規(guī)定：當(dāng)計算模板和直接支承模板的小梁時，施工人員及設(shè)備荷載的均布活荷載可取2.5kN/m2，再用集中荷載2.5kN進(jìn)行驗算，比較兩者所得的彎矩值取最大值。目前社會上多數(shù)的計算軟件都沒將此要求考慮進(jìn)去，只是簡單的用均布荷載來進(jìn)行計算，通過實際的計算，一般模板的受力基本都能滿足強度的要求，但用集中荷載進(jìn)行驗算時發(fā)現(xiàn)直接支承模板的小梁的受力增加了好幾倍，多數(shù)情況下強度不滿足要求，以100mm厚樓板計算為例，樓板模板采用18mm厚建筑夾板，樓板底小梁、主梁均采用80mm×80mm木枋，小梁間距取400mm,跨度為900mm，同樣按簡支梁的計算簡圖計算，驗算樓板模板時，；驗算樓板底小梁時，，很顯然兩種方法計算結(jié)果差別很大。因為在澆筑混凝土的過程中，如出現(xiàn)局部混凝土堆放過高、塔吊吊鉤脫落或超重物擊打在樓面上時，很可能造成樓面模板及支承小梁斷裂而引發(fā)模板體系坍塌，施工方案編制人員如過分依賴軟件，會使得計算結(jié)果存在安全隱患。

　　規(guī)范條文說明5.2.1[例1]就存在錯誤，僅考慮了模板自重，未計算鋼筋混凝土自重。正確結(jié)果應(yīng)為；

　　強度不滿足要求。

　　規(guī)范條文說明5.2.2[例2]也存在同樣錯誤，集中活荷載效應(yīng)計算錯誤，僅考慮了矩形鋼管自重，正確結(jié)果應(yīng)為：

　　強度滿足要求。

　　（4）規(guī)范5.2.5條中扣件式鋼管立柱的長度系數(shù)采用縱橫向水平拉桿的最大步距，與JGJ130—2001中5.6.2條計算長度取h+2a不一樣，也與《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017—2003第5.3.3條不一致，JGJ130─2001中計算長度取值較為合理。

　　（5）規(guī)范附錄C中梁的計算荷載簡圖不夠全面，無法完全模擬各種施工工況，要準(zhǔn)確計算還需查閱靜力計算手冊，如遇上超大結(jié)構(gòu)支模，建議用有限元軟件對支模體系的各部件受力結(jié)果進(jìn)行復(fù)核。

　�。�6）廣州地區(qū)已明確規(guī)定，凡屬于高大模板工程，建設(shè)方必須委托第三方監(jiān)測單位進(jìn)行變形監(jiān)測，在實際操作中由于做法和要求不統(tǒng)一導(dǎo)致較為混亂。此次規(guī)范并沒有對支模體系的水平和豎向變形的報警值和超限值進(jìn)行規(guī)定，這是比較遺憾的。

　　4存在的施工問題

　�。�1）在高大模板支撐體系中，多數(shù)施工單位喜歡采用門式腳手架，原因當(dāng)然是因為門式架搭設(shè)簡便快捷，而且施工單位都有現(xiàn)成的周轉(zhuǎn)材料，但這里有兩點必須注意，首先按照《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ128─2000）9.3.8條“滿堂腳手架高度超過10m時上下層門架間應(yīng)設(shè)置鎖臂”，根據(jù)實際情況調(diào)查，目前各施工單位所使用的門式架都沒有鎖臂，換句話說當(dāng)滿堂腳手架高度超過10m時，就必須采用鋼管腳手架；其次門式架的桿件是Φ42×2.5，水平拉桿使用的是Φ48×3.0的鋼管，現(xiàn)在采用的扣件基本都是Φ48的，很少有專用的連接扣件，這樣扣件和門式架的桿件之間存在空隙，搭設(shè)過程中必須用鐵片楔緊。

　�。�2）規(guī)范中對門式架和鋼管扣件架的立柱底部和頂部使用可調(diào)支座和可調(diào)支托的規(guī)定比較混亂，互相有矛盾，會造成操作上的不統(tǒng)一。建議統(tǒng)一規(guī)定為立桿底部可調(diào)支座伸出長度不大于150mm，立桿頂部可調(diào)支托伸出長度不大于200mm。

　�。�3）按規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定，高大模板的支撐系統(tǒng)采用的是Φ48×3.5的鋼管，但目前整個市場供應(yīng)的鋼管都在Φ48×3.0以內(nèi)，因此在計算過程中必須按實際的材料尺寸來進(jìn)行驗算才能保證計算的準(zhǔn)確性，壁厚3.0的鋼管受力面積只達(dá)到3.5的86.18%，采用原規(guī)定進(jìn)行計算會夸大鋼管的受力能力，偏于不安全。同樣，工程上使用的木枋也存在截面尺寸沒達(dá)到要求的情況，在計算過程中也應(yīng)適當(dāng)?shù)恼蹨p。

　�。�4）在高大模板支承體系搭設(shè)過程中，施工方都很重視豎向剪刀撐的搭設(shè)，卻忽略了水平剪刀撐的搭設(shè)，在規(guī)范第6.2.4條第5點明確了水平剪刀撐的搭設(shè)要求并有詳細(xì)的附圖，這應(yīng)該引起各施工單位的重視。另外整個高大模板支承體系必須與周邊結(jié)構(gòu)或中間的結(jié)構(gòu)相連接，主要是防止高大模板支承體系在受力過程中出現(xiàn)受扭變形的不利情況。