[早拆模板施工技术及新型水平模板支撑系统应用_张良杰]模板支撑系统

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DOI：10.7672/sgjs2014050024

施工技术

CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY2014年3月上第43卷第5期

早拆模板施工技术及新型水平模板支撑系统应用

张良杰

（中建一局集团建设发展有限公司，北京100102）

［摘要］分析了我国水平结构模板现状和现有的几种支撑系统，提出要从模板支撑架的更新中去寻求安全、质量和经济效益。推广早拆模板施工技术要和采用新型水平模板支撑系统结合起来，才能发挥更好的技术经济效果，这是施工单位和模板公司共同的迫切任务。

［关键词］模板；早拆模板；水平模板支撑；施工技术［中图分类号］TU755.2

［文献标识码］A

［8498（2014）05-0024-05文章编号］1002-

ConstructionTechnologyofEarly-dismantlingFormworkandApplicationofNewHorizontalFormworkSupportSystem

ZhangLiangjie

（ChinaConstructionFirstDivisionGroupConstruction＆DevelopmentCo．，Ltd．，Beijing100102，China）

Abstract：Thispaperanalyzesthecurrentstatusofhorizontalstructureformworkandseveralsupportsystems，putsforwardensuringsafety，qualityandeconomicbenefitsinrenewalofformworksupport．Constructiontechnologyofearly-dismantlingformworkmustbecombinedwithnewhorizontalformworksupportsystem，whichplaysaroleinanalysisoftechnicalandeconomiceffect，thisisacommonandurgenttaskforconstructionenterprisesandformworkenterprises．

Keywords：formwork；early-dismantlingformwork；horizontalformworksupports；construction但是中国的建筑业以量大面广位居世界前列，

模板和脚手架总体技术水平却比较落后，模架事故经常发生，同国外先进国家的差距还很大。特别是水平结构模板施工技术还停留在30年前的水平，采用简陋、低廉的模板和支撑系统，为施工安全和工程质量留下隐患。至今还采用木方胶合板、钢管扣件支撑架或碗扣式支撑架，施工空间狭窄，耗用工时多，用钢量大，现场施工不文明，施工安全很难保证。

目前，落后的产品还没有强制淘汰，新的产品推广应用还有困难。其主要问题是：工程投标时低价中标利润低、项目承包短期行为、劳务层技术素质差的现状制约了模架新技术的推广应用。目前，人力资源紧缺，劳务成本大幅增加，传统施工工艺的变革已经到了势在必行的地步。因此，要从现实和长远着想，要算技术、经济、社会、环保的大账，从模板支撑架的更新中去寻求安全、质量和经济效益。让新型模板支撑系统新产品在水平结构工程

［作者简介］张良杰，E-mail：zlj390308@163．com高级工程师，［01-17收稿日期］2014-

中发挥更好的技术经济效果，这是施工单位和模板公司共同的迫切任务。11.1

水平结构模板支撑架现状模板

我国很多施工单位过分强调模板单方造价低廉，忽视正确的模板投资与效益关系的理解，忽视产品质量、模板周转使用次数和每次摊销费的考量，给低劣产品进入建筑市场创造了条件。国内大部分施工单位采用木方胶合板模板，胶合板品种很多，同样是板材，但由于质量不同，单价差距较大。质量好、价格高的，周转使用次数相对要提高很多，摊销费用也相对低。然而很多施工单位只重视比价，忽视比质，更很少测算摊销费。很多胶合板不防水，只能用3～5次甚至2～3次就报废，结果造成胶合板和木方大量浪费，工程成本增加，使国家木材资源和环境保护受到影响。1.2

支撑架

我国新型的盘销式脚手架和插接式脚手架已开始推广，但应用到房建工程作为支撑架还很少。有的施工单位也想用先进的独立支撑，但由于目前

我国尚无相应的国家标准或行业标准，监理工程师不让用，施工单位不敢用。因此，水平结构大部分采用扣件式钢管脚手架作支撑架或碗扣式脚手架作支撑架，施工空间小，用钢量是独立支撑的4～5倍。

目前全国钢管脚手架约有1000万t以上，其中劣质的、超期使用的和不合格的钢管占80%以上，扣件总量有10～12亿个，其中90%以上为不合格品，如此量大面广的不合格钢管和扣件已成为建筑施工安全的严重隐患，每年都有多起脚手架和支撑架坍塌事故发生，造成事故的主要原因是：1）大部分钢管、扣件生产厂的设备简陋，生产工艺落后，技术水平低、产品质量很难保证。2）施工应用前没有进行支撑架设计和刚度验算，只靠经验来进行支撑布置，使支撑系统的刚度和稳定性考虑不足，造成施工时支撑失稳。有的钢管锈蚀或磨损严重，还有的局部弯曲或开焊等，使得钢管承载能力下降。另外，缺乏对操作人员进行详细的安全技术交底，加之操作者技术水平低，施工现场监管缺失，都是造成事故的重要原因。2早拆模板基本原理

早拆模板施工技术在我国已应用多年，但没有

（2010版）。《建筑业十项新技术》很好地推广应用

模板及脚手架技术中再一次把早拆模板施工技术

提出来，说明早拆模板施工技术是水平结构模板的发展趋势，把早拆施工技术和水平模板新产品推广结合起来才能改变和更新现有的落后状况。早拆模板施工技术是指利用早拆支撑头、钢支撑或钢支架、主次梁等组成的支撑系统，在底模拆除时的混凝土强度符合国家标准《混凝土结构工程

GB50204—2002（2011版）表施工质量验收规范》

4.3.1规定时，保留一部分狭窄底模板、早拆支撑头

和养护支撑后拆，使拆除部分的构件跨度在规范允许范围内，实现大部分底模和支撑系统早拆的一种水平结构模板施工技术。

早拆模板技术充分利用达到设计的混凝土抗压强度标准值100%时拆除模板与达到50%或75%时拆除模板的时间差，实现底模及其支撑系统早拆，这是加速模板周转、减少模板投入的一项技术措施，也是一项降低成本的施工措施，同时也体现了模板及其支撑系统的先进性。3早拆模板技术特点

早拆模板施工技术广泛应用于公共建筑、住宅建筑的水平结构，其特点是：1）结构合理，施工安全可靠早拆模板体系可采用独立式钢支柱、插接式支架、盘销式支架以及

钢、铝、木主次梁等为支撑系统，其杆件构造及节点

连接方式规范，减少了搭接时的随意性，能确保上、下层支撑杆件受力传递准确，形成了稳定可靠的支撑系统，确保施工安全。使用早拆支撑头在拆除模板时还能控制模板和主次梁的降落高度，从而避免拆模时发生整体塌落现象，确保了施工过程安全，并可延长模板的使用寿命。

2）构造简便，提高装拆工效

早拆模板体系的构造简单，操作灵活方便，施工工艺容易掌握，装拆速度快，与传统施工工艺相比，一般可提高施工工效1～2倍，并可加快施工进度，缩短施工工期。3）施工操作简单，降低劳动强度早拆模板体系操作简单方便，对工人技术素质要求不高，工人只需带1把钢卷尺和1把榔头即可完成全部作业。施工过程中，由于部件的规格少、质量小、模板和支撑用量少，倒运量小，降低了工人劳动强度。

4）减少模架用量，降低施工费用与传统支模的配置量相比，采用早拆施工技术可降低模板和支撑费用1/3～1/2，而且可以减少人工费。另外，模板和支撑的运输费、丢失及损坏赔偿费、维修费等也相应减少，经济效益显著。5）减少垂直运输费用早拆模板体系只配备了近一层半的模板、支撑和早拆支撑头，垂直运输时，模板、主次梁及部分支撑可以从窗口、通风道、外架上直接倒运到上一层，减少对塔式起重机的依赖。

6）施工现场文明

早拆模板体系在施工过程

中减少了周转材料的中间堆放环节，模板支撑整齐、规范化，立杆、横杆用量少，施工人员通行方便，有利于文明施工和现场管理，对狭窄的施工现场更为适宜。

4国内现有几种早拆支撑系统分析4.1

主梁采用木工字梁、次梁采用几字形钢木梁、定尺胶合板模板、独立式钢支撑早拆支撑系统这种模板支撑系统的特点是：1）主梁采用木工字梁、次梁采用表面热镀锌几字形钢木梁能充分发挥各自力学性能，做到物尽其用。次梁同时还可以用作竖向结构模板的次肋，以增加周转使用次数。

2）采用表面覆膜的定尺胶合板模板，减小了每块胶合板的质量，有利于降低操作人员的劳动强度，符合人性化管理的理念。由于质量小，损坏少，也使周转使用次数可提高到15次左右。

3）采用独立式钢支撑适应建筑平面尺寸变化，养护支撑设在狭窄模板下，比较灵活方便；当建筑层高较高时可采用承插式脚手架。

4.2

独立式钢支撑早拆支撑系统主次钢梁、

这种模板支撑系统的特点是：

1）模板、主梁、次梁和钢支撑都是定位连接，整

本系统是一种模仿国外技术的早拆支撑系统，

由独立式钢支撑、木工字梁、实木板或木胶合板组成。

该系统的特点是：①主次梁均为同一截面的木工字梁，高200mm，宽80mm，主次梁可以互换、通用，长短规格可以调配；②独立式钢支撑由内管、外管、定位销、调节螺母、支撑头、三角架组成。钢支撑有不同的规格，可根据支撑高度和承载力进行选择，每一种钢支撑的内、外管之间可作伸缩调节，并通过调节螺母作微调。5新型模板支撑系统5.1

矩形钢管主梁、矩形铝木次梁、覆塑定尺模板（或塑料空腹板模板）、钢（铝）独立式支撑及钢（铝）支模架早拆支撑系统

该系统的特点是：

1）主梁采用50mm×100mm×3mm热镀锌矩形钢管代替木工字梁，两者每米质量相近，但钢管梁的物理力学性能优于木工字梁，真正做到以钢代木，符合国家节约木材、保护森林资源的政策。

2）次梁采用矩形铝木次梁，矩形铝木次梁外形规整平直、质量小、承载能力强、长度规格以300mm模数，从1200～4800mm，满足施工需要。矩形铝木次梁的质量和力学性能同矩形钢木次梁、几字形钢木次梁、塑料型材次梁等相比有明显优势。矩形铝木次梁上部的鱼尾形槽内镶嵌木材，用于同胶合板模板钉连接，木材用量仅为钢木次梁的1/4，有效节约了木材。矩形铝木次梁能在水平结构模板和竖向结构模板通用，次梁下边设有螺栓连接槽，拉钩螺栓入槽后旋转90°即可在次梁长向任意位置很方便地同主梁进行连接。

3）模板可选择覆塑定尺模板或塑料空腹板模板。

覆塑定尺模板是一种塑料贴面、塑料封边的木胶合板模板，它是在胶合板两面各覆压1.5mm厚塑料薄板，并在模板四边用塑料薄板封边，定尺模板

600mm×1800mm，主要尺寸有600mm×1200mm，

并可根据工程需要，定制养护用狭窄模板或其他规

格模板。

这种塑料贴面塑料封边的覆塑定尺模板解决了如下问题：①定尺模板规格少、质量小，方便施工人员安装、拆除操作，减小了劳动强度，减少了以往因块大太重而造成的安全隐患和损坏；②塑料贴面的板面不易黏结混凝土，容易清理，不需要涂刷脱模剂，因此节省了人工费和材料费；③模板四边用塑料薄板封边，这在国内外都属首创，它防止了胶合板边缘因水膨胀变形、起层、磕碰损坏问题，大大增加了周转使用

体性好

国内外一般的水平结构模板支撑系统都

是层叠搁置，主梁、次梁和钢支撑的间距是可调尺寸或近似尺寸，本系统各部分的间距是固定尺寸，模板、主梁、次梁和钢支撑相互连接后形成固定的整体，它们之间不能产生位移。主梁之间的模板是标准模板，尺寸固定不变，主梁与竖向结构之间，一侧的模板相对固定，另一侧的模板可根据实际尺寸现场加工或调整。

2）中间主梁作为模板拆除后的构件跨度支点中间的主梁既承受次梁传递来的荷载又直接作为养护模板，同钢支撑一起承受楼板混凝土在达到设计强度前的全部荷载。国内外一般的水平结构模板支撑系统在拆除后通常留有少量的养护模板和支撑，本系统模板全部拆除，保留中间的主梁和《混凝土结构工程钢支撑。主梁间距1850mm，符合

GB50204—2002（2011版），施工质量验收规范》在混凝土强度≥50%或≥75%拆除时，对构件跨度≤

2m的要求。

3）模板标准化、定型化国内楼板支模通常采用12mm或15mm整张胶合板或竹胶合板，每张质量在27～34kg，工人操作很困难，模板拆除时不可能轻拿轻放，从高处脱落后掉下来损坏严重，模板使用次数仅为3～5次。本系统的模板采用20mm

600mm×厚胶合板，标准尺寸600mm×1200mm，1800mm，模板刚度大、质量小，每块重9～14kg，施工操作方便，模板周转使用次数14次以上，降低了

工程成本，减少了木材损耗，符合环保要求。

4）施工操作空间大，人员通行、材料运输方便国内支设水平结构模板的支撑系统通常采用扣件式钢管脚手架或碗扣式脚手架，除立杆外，纵、横水平杆交错设置，人员通行和材料运输极不方便。本系统除顶部主次梁同钢支撑插接外，没有其他纵、横水平杆，且钢支撑间距为900mm×1800mm，对于1800mm间距，扣除三脚架宽度后，尚有1200mm宽的空间，有利于人员通行和材料运输。5）支撑系统耗钢量小，钢支撑高度可调范围大本系统的钢支撑为可调独立式钢支撑，高度方向可调范围大，可大调（孔距200mm）、可微调。钢支撑之间除顶部与主次梁连接外，其余无连接。在同样4m层高，同样不考虑主次梁的情况下，与扣件式

1m3耗钢量小，约钢管脚手架、碗扣式脚手架相比，为钢管架的1/4、碗扣架的1/5。

4.3主次梁均为木工字梁及独立式钢支撑系统

可作为清水混凝土模板次数；④由于板面平整光洁，

的新型材料；⑤覆塑定尺模板照常可以钉钉子，解决了有的塑料模板不好钉钉子的问题。

15，18mm，覆塑定尺模板厚度规格有12，如果12mm的售价按130元/m2，周转使用次数为80～90

12mm厚覆塑定尺模板每次摊销费用1.44次计算，～1.63元/m2。

1层中隔板塑料空腹板模板采用由2层面板、

和2层塑料蜂窝组成的塑料空腹板，板厚12～15mm，600mm×可加工成600mm×1200mm，1800mm定尺模板，1m2重9.5kg。这种塑料板质量小、平整度好，物理力学指标中的弯曲强度、冲击强度和弹性模量比一般塑料复合板高。塑料模板与胶合板、钢模板相比，有一个最大的特点是不易黏12mm结混凝土，容易清理，节省了人工费和材料费，

2

厚模板售价约135元/m，比普通胶合板价格高，比进口胶合板价格低，周转使用次数为50～80次，每

2

次摊销费用1.69～2.70元/m，明显比常用的胶合①层高4200mm以下采用独立式钢支撑或铝支撑住宅楼、写字楼的层高在2700～4200mm宜采用独立式钢支撑或铝支撑，根据支撑高度的调节范围和承载力，可分别选择轻型钢支撑、重型钢支撑、铝合金支撑，并配备三角架。②层高4200mm以上采用盘销式或插接式支模架水平结构模板支撑高度在4200mm以上宜采用盘销式或插接式支模架，这两种支模架既可作满堂架，也可作塔形架，当采用早拆模板施工技术时，保留一部分塔形架，其余拆除。独立的塔形架承载力强，支撑高度大，适用于高大支模项目。5）采用空心丝杠双调击落式早拆支撑头这种早拆支撑头采用空心丝杠，质量小，上螺母用于调节主次梁高度，正常情况下主梁采用50mm×100mm×3mm矩形钢管，次梁采用50mm×80mm铝木梁，总高度为180mm，必要时次梁采用50mm×100mm木方或其他规格材料时，总高度发生变化，即可采用上螺母调节；下螺母用于独立式钢支撑或支模架高度调节。支撑头在承载时支撑在插销板和下面的2块10mm×50mm×20mm卡块上，拆除时击落插销板，支撑头下降50mm，此时即可拆除次梁、主梁和定尺模板，保留狭窄模板、支撑头和养护支撑（见图1）。

6）整个早拆支撑系统，在三维方向的尺寸均可调节，适应我国建筑平、立面变化万千的特点，且轻质高强、使用方便、节能环保、安全防火、周转使用次数多、技术经济效益明显，

建议该系统能优先得板价格低。

4）支撑架选用

图1Fig．1

空心丝杠双调击落式早拆支撑头Early-dismantlingsupportjoint

楼板浇筑混到推广使用：早拆支撑系统安装完成，

凝土→混凝土养护，击落早拆支撑头，拆除次梁和模板→拆除主梁，保留狭窄模板和养护支撑。5.2肋板结合塑料空腹板、主梁、独立式钢支撑早

拆支撑系统

该系统的特点是：

1）模板采用面板与竖肋组合为一整体的塑料空腹板，面板的断面形式为格构形式，分上、下2层薄板，中间用竖向薄板连接，面板断面形成若干个空心长方孔，质量减小，但由于上、下2层面板与竖向薄板组合断面形状合理，在不增加面板质量的前提下，充分提高了面板断面的惯性矩值，提高了面板的抗弯能力，减少在施工中的面板变形。边肋为竖向矩形方管形式，边肋内为矩形方孔。竖肋与面板为一体连接形式，采用挤塑工艺生产，一次性挤塑拉制成型，竖肋与面板结构紧固，不需后期二次焊接组合，外观效果好，受力合理，并且可按设计高度需要加工成不同的长度，不需要二次接长，结构紧凑。面板材料为PVC改性材料，其自身的强度适中，可承受混凝土侧压力作用而不破坏。另外，塑料模板与混凝土不亲和，基本不粘混凝土，混凝土成型表面平整、光洁，模板除灰清理工作大大减少。2）肋板结合塑料空腹板模板由标准板和连接

300，500mm板2部分组成：①标准板宽度为200，

等，长度按设计需要确定；②连接板宽100mm，长度

按设计需要确定。

标准板两侧边框上设有钩形突起台（连接钩），连接板竖肋两侧也设有与标准板相配套的钩形突起台，两者互为相反结构形式，钩在一起，共同承担塑料模板使用中的侧向水平拉力（见图2）。

此钩形突起为圆形钩槽，形成导向弧面钩入、钩出容易，有适当结合力，拼缝平齐，错台小，便于工人操作合模安装。由于钩槽结合严密，混凝土不易进入，减少了漏浆和钩缝中塞灰现象的发生，对

凝土表面质量好、周转使用次数多。它同胶合板相比，普通胶合板只能用3～5次，而铝合金模板可以使用200次以上，节约了大量木材，提高了工效，降低了施工成本，符合绿色施工要求。尽管铝合金模

图2

Fig．2

标准板与连接板

板一次投资费用大，但由于周转使用次数多，平均每次摊销费用反而比木胶合板低。

2）南方除了使用胶合板外，很多地方使用组合小钢模，由于南方湿度大，小钢模容易锈蚀，因此周转使用次数少，铝合金模板没有锈蚀问题，而且铝合金模板比小钢模的质量约小一半。

3）铝合金模板厚65mm，宽度规格50～600mm，长度规格600～2400mm。设有专用的开孔模板，厚65mm，宽200mm和400mm，长度规格600～2400mm。阳角模65mm×65mm，阴角模100mm×150mm，150mm×150mm，长度规格600～2400mm。此外还有嵌补模板、楼梯模板、梁底模板等。连接

PVC套管等。件有锁销、对拉螺栓、紧固螺栓、4）铝合金模板用于竖向结构时，同矩形钢管、

钢斜撑等配套使用。铝合金模板用于水平结构时，同独立式钢支撑、早拆支撑头配套使用，形成早拆支撑系统。全部模板拆除后，仅留下养护用的独立式钢支撑和早拆支撑头，间距1200mm×1200mm，1500mm×1500mm，符合早拆跨度要求。6

结语

把握好早拆模板施工技术，积极开发和推广水平模板与支撑系统的新产品，是施工单位和模板生产厂家的共同任务。施工单位要结合工程特点，从中找出适合工程项目的水平模板支撑系统推广应用。事实可以证明：早拆模板施工技术和新型水平模板支撑系统的良好结合，对于加速模板周转、减少模板投入、降低工程成本以及改变现有的落后状况，保障模架的施工安全将产生明显效果。我国的水平结构模板今后会有很大发展空间，将在混凝土结构工程中发挥更好作用。

参考文献：

（2010版）之模板及脚手架技［1］张良杰．《建筑业10项新技术》

J］．施工技术，2011，40（5）：23-25．术［

．中国建筑金属结构，［2］张良杰．清水混凝土模板（上）［J］

2006（6）：27-32．

．中国建筑金属结构，［3］张良杰．清水混凝土模板（下）［J］

2006（7）：31-35．

［4］苑炳南．早拆模板施工技术体系的现状与发展［J］．中国建

2012（5）：61-62．筑金属结构，

［5］李晓琼，樊星，等．独立钢支撑工具化水平模板支撑体韩博，

J］．施工技术，2013，42（17）：111-113．系施工技术［

［6］姜超．独立钢支撑式水平模板早拆体系在住宅工程施工中的

．住宅产业，2008（11）：48-52．应用研究［J］

Standardformworkandconnectingformwork

二次使用十分有利，而且减少了工人现场清理边框

的工作量。

肋板结合塑料空腹板作为墙体模板组拼使用时，为保证连接板与标准板之间连接可靠、平齐，在连接板内侧用专用塑料模板调平器，使连接板边框和标准板边框压在一起，面板侧平齐，钩槽相互配合，增加了两钩槽的连接可靠性和安全性。墙体模板始终由标准板两侧钩结连接板，在连接板上钻有穿墙栓安装孔，与专用背楞组合后，可共同承担混凝土的侧压力，连接板宽100mm，其上的穿墙孔在出厂时可按标准间距先行加工好，减少工地钻孔量，提高工作效率，同时连接板其上钻孔可避免标准板上钻孔，连接板为小面积模板，更换相对容易，标准板避免钻孔加工，对标准板有保护作用，降低了标准板的损坏，增加了整体塑料板的利用率。

3）主梁。主梁选用冷弯C形槽钢（GB/T6723—1986），规格为100mm×60mm×3mm，材质为Q235A，质量为5.6kg/m；主梁上每隔1200mm定位焊接与钢支撑连接的顶帽；主梁长度以300mm为模数，共有9种规格，其中最长为3000mm，主梁之间采用连接梁连接，并通过连接梁上的多个长孔调节非模数尺寸。

4）独立式钢支撑。独立式钢支撑由内管、外管、螺母组等组成，独立式钢支撑质量约为16.264kg/套，三脚架质量约为7.3kg/套。独立式钢支撑与梁上的顶帽连接固定，钢支撑之间可设水平定位横撑，形成稳固的支撑体系，钢支撑沿梁纵向间距1200mm，梁间横向间距900mm，满足肋板结合塑料空腹板的跨度要求，与梁结合在一起的钢支撑均作为早拆支撑。用于养护的钢支撑根据工程具体情况设计，间距≤2000mm，养护支撑设在100mm模板位置，养护支撑与三脚架配合使用。5.3

全铝合金模板、独立式钢支撑早拆支撑系统

该系统的特点是：

1）适合我国南方施工特点：墙、柱、梁、板一起支模，一起浇筑混凝土的施工方法。全铝合金模板质量小、刚度大、安装拆除方便，表面平整光洁、混