【摘要】高大模板支撑系统的坍塌是典型的安全高发事故之一，属于施工现场的安全重大危险源。国家建设主管部门为规范和加强对高大模板支撑系统施工安全的监督管理，制定了相关导则文件及技术规范，从模板支撑的设计、施工、验收等均作出明确规定，所以在施工过程中应给予高度重视。通过工程实践，对高大模板支撑系统专项方案的编制和审核注意点进行阐述。
【关键词】高支模；支撑架；钢管；扣件
【 abstract 】 tall the collapse of the support system template is typical of the high incidence of safety accident, belong to the safety of the construction site of major hazard. National construction department in order to regulate and strengthen the construction of the formwork support system for tall safety supervision and management guidelines formulated the related documents and technical specifications of the formwork support from the design, construction and acceptance are defined, so in construction process should be given great attention. Through the engineering practice, the tall template support system of the special plan of audit and attention points in this paper.
【 keywords 】 high mode; Supporting frame; Steel pipe; buckles
中图分类号: TU755．2 文献标识码：A文章编号：
高大模板支撑系统在住建部的《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》（建质[2009]254号文）中定义为建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载＞15kN/m2，或集中线荷载＞20kN/m的模板支撑系统。而在住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号文）中归集到了超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。该两部文件对方案的编制和审核均提出了具体要求，首先明确专项施工方案应当包括编制说明及依据、工程概况、施工计划、施工工艺技术、施工安全保证措施、劳动力计划、计算书及相关图纸等七个方面的内容；然后强调专项方案应先由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核，经施工单位技术负责人签字后，再按照相关规定组织专家论证。这足以说明了专项方案编制和审核的重要性。
1 工程概况
某工程为高层建筑综合体，呈“品”字型布置，由1、2、3号楼组成。高大模板支撑系统中的各种情况在该工程中均有涉及，其中模板支撑高度超过8m的构件共17处，而支撑高度最大的为1号楼屋面的一块梁板结构，支撑高度为23.85m；搭设跨度超过18m的梁共66根，跨度最大的在3号楼五层预应力梁（截面尺寸400×1000），净跨度达到24.5 m；集中线荷载＞20kN/m的框梁共84根，集中线荷载最大在裙房一层屋面的两道框架梁（截面尺寸1200×3800）。
2 高支模支撑架的计算要点
2.1钢管参数的确定
尽管在新的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2011）中取消了φ51×3.0钢管，将原规范（JGJ 130-2001）中φ48×3.5的脚手架用钢管改为φ48.3×3.6，但是目前受建筑市场行情的影响，φ48×3.5的标准钢管购置和租赁是比较困难的，φ48.3×3.6的钢管更不多见，市场上多为壁厚2.8~3.0mm不等的φ48钢管。在对不同规格的钢管比对分析（表1）后，算出壁厚2.8mm和3.5mm的φ48钢管截面积、惯性矩、截面模量相差约16%~19%。根据计算公式，在荷载和步距等相同的情况下，不同钢管的水平杆抗弯强度、立杆稳定承载力相差较大。因此，脚手架承载力的计算必须有针对性，不能一味的按规范要求套用钢管参数，否则极可能导致承载力不足而发生脚手架坍塌事故。
表1 钢管截面几何特性
外径Φ，d 壁厚t 截面积A
cm2 惯性矩I
cm4 截面模量W
cm3 回转半径i
cm
mm
48 2.8 3.97 10.19 4.24 1.60
48 3.5 4.89 12.18 5.08 1.58
48.3 3.6 5.06 12.71 5.26 1.59
2.2 支撑架立杆需要验算的部位
按照规范规定的构造所搭设的满堂架，在极限荷载作用下，其可能的破坏形式分为三种（图1）：以水平剪刀撑设置层为反弯点的沿较弱方向的架体大波整体失稳，架体较大步距间立杆段的局部弯曲失稳以及顶步距立杆段的局部弯曲失稳。通常情况下，架体的极限承载力由架体大波整体失稳时的承载力值确定。当架体的步距过大时，其立杆段的稳定承载力可能低于整体失稳时的承载力。当满堂架的顶步距过大或顶步距以上立杆悬伸长度过大，其立杆段的稳定承载力可能低于整体失稳时的承载力。
图1 满堂支撑架破坏形式
因此，在验算支撑架立杆稳定性时需要针对以下几种情况分别验算：①当满堂脚手架采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层立杆段；②当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时，除计算底层立杆段外，还必须对出现最大步距、最大立杆纵距、立杆横距等部位的立杆段进行验算；③当架体上有集中荷载作用时，尚应计算集中荷载作用范围内受力最大的立杆段；④高支模的支撑架尚应计算顶层立杆段。
2.3 高支模支撑架立杆的长度计算
以不组合风荷载为例，立杆稳定性的计算公式：N/φ×A≤f。φ—轴心受压构件的整体稳定系数，由考虑脚手架整体稳定因素的换算长细比λo查表确定。λo = lo /i, lo =ku2h（用于非顶部立杆段）或lo =ku1(h+2a) （用于顶部立杆段，式中：k为满堂支撑架立杆计算长度附加系数，按表2采用；h为步距；a为立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度，应≯0.5m，当0.2m＜a＜0.5m时，按线性插入值确定；u1、u2为考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数）。所得lo取较大值。按照以上步骤，可以验算所计算部位立杆的稳定性。
表2满堂支撑架立杆计算长度附加系数
高度Hm H≤8 8＜H≤10 10＜H≤20 20＜H≤30
1.155 1.185 1.217 1.291
3 高支模支撑架的构造要点
3.1 尽量选用可调托撑
普通的脚手架支撑一般在底模下采用水平钢管与立杆扣接，但对于高支模，钢管顶部加可调托和水平钢管与立杆扣接相比优势较为明显，主要为以下几点：①钢管顶部加可调托，立杆为轴心受压，而水平钢管与立杆扣接，立杆为偏心受压；②可调托受压的承载力设计值远远大于扣件抗滑的承载力设计值（表3），使得支撑稳定承载力得到较大提高；③超过8m的高支模支撑搭设完成后，钢管顶标高很难一次性达到《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）中现浇结构模板安装的底模上表面标高允许偏差为±5mm的要求，而顶托的可调节性可以很好的解决该问题。所以，该工程高支模部分的梁下均采用了可调托撑，并取得了良好效果。