几种顶板模板快拆体系的研究与应用毛　杰,李全智,李　臻,范　明,李　伟(北京城建五建设工程有限公司,北京　100029)[摘要]阐述了几种用于顶板模板施工的快拆体系的设计原理,并对几种典型的快拆体系及其应用进行了介绍,最后介绍了快拆体系应用的效益。

[关键词]模板工程;支撑体系;快拆体系;应用;效益[中图分类号]T U755121[文献标识码]A [文章编号]100228498(2007)022*******Application and R esearch of Several Types of F ast DismantleSystem in R oof Formw orkMAO Jie ,LI Quan 2zhi ,LI Zhen ,FAN Ming ,LI Wei(The Fifth Co .,Ltd .o f Beijing Urban Construction Group Co .,Ltd .,Beijing 100029,China )Abstract :In this article ,authors state the design principle of fast dismantle system used in roof form w ork construction.Several types of typical fast dismantle system and their application are introduced.At last ,the application benefits of it are stated.K ey w ords :form w ork engineering ;support system ;fast dismantle system ;application ;benefit [收稿日期]2006210212[作者简介]毛　杰(1969—),男,江苏太仓人,北京城建五建设工程有限公司总工程师,高级工程师,北京市安苑东里三区十号　100029,电话:(010)64895909 对一般房建工程而言,如果要降低工程成本,最有效的途径就是要研究减少非实体性消耗部分,尤其要减少非实体性消耗部分中模板工程的费用。

而模板工程中,水平模板及其支撑系统是主要项目,约占结构工程成本的10%以上。

因此,如何提高水平模板及支撑系统的利用率、减少投入是控制模板费用支出,降低工程非实体性消耗,节约施工成本的关键。

目前国外已有一些顶板模板快拆体系投入应用,采用的是成套特制构件,材质一般为铝合金,虽然提高了工作效率,但是成本比较高,且部分产品国内尚未引进,推广普及起来比较困难。

而国内传统的顶板满堂红支撑体系采用的支设材料多为普通方木,其尺寸规格不均,挠度变形大,施工投入的材料多,周转次数少,浪费严重。

而且模板支设方式不能快拆,由于一般需要保持连续3～4层的模板支撑,造成此部分的水平龙骨和模板无法拆除,周转材料一次性投入量大,不经济。

两年来我们在国家大剧院、电子城三期标准A1厂房、京德顺生态嘉园住宅楼等工程中经过不断摸索,总结出几种不同的顶板模板快拆支撑体系。

1　顶板模板快拆支撑体系设计原则1)从环保和经济性方面考虑,采用以钢代木的方式,用方钢管和木工字梁、几字形钢梁等新型材料代替传统方木作主次龙骨,减少木材的使用。

2)从减少投入方面考虑,充分利用北京地区现有常用支模材料(如碗扣架、独立钢支撑等),通过改进支设方式,既能充分发挥现有材料的特点,又能达到快拆的效果,减少周转材料一次性投入量。

3)通过对几种不同顶板模板快拆体系的研究,总结出各种顶板模板快拆体系的最佳设计和施工方案,以及适用结构类型和范围,便于大规模推广应用。

2　顶板模板快拆支撑体系设计原理根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》G B5020422002的规定,现浇混凝土结构底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求,当设计无具体要求时,混凝土强度应符合表1规定。

表1　底模拆除时的混凝土强度要求构件类型构件跨度Πm达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值百分率Π%≤2≥50梁、板>2,≤8≥75>8≥100 由表1可以看出,顶板模板拆除的时间与构件的支撑跨度有关,要想尽快拆除模板,加快支设材料的周34　施　工　技　术C ONSTRUCTI ON TECH NO LOGY 2007年2月第36卷　第2期转次数,就应通过改变传统支设方式以减小构件跨度。

3　几种材料的特性比较分析首先对方钢管、木工字梁、几字形钢梁以及目前常用的100mm×100mm和50mm×100mm普通方木等材料的性能进行分析比较。

1)几字形钢梁特点　既有钢制材料尺寸规格准确、不变形、强度刚度好的优点,又具有木材可以钉钉子固定的特点,且由于是钢制产品,可长期周转使用,现场不易切锯,浪费少。

2)50mm×100mm方钢管特点　①刚度大,不容易产生挠度变形;②表面平整,尺寸公差小,可以有效保证模板支设平整;③损耗小,结实耐用,成本摊销费用低。

3)H200木工字梁特点　①刚度大、重量轻,操作简便,节省工时;②尺寸准确,部件标准化程度高,周转使用性能好;③可以采用租赁的方式,有效降低单个项目成本;④不用现场锯切,减少材料损耗;⑤能够保证操作现场文明,安全。

4)普通方木特点　①尺寸规格不均,抗弯性能较差,挠度变形大;②通用性强,适用任意形状构件模板。

以上几种规格材料中,木工字梁、方钢和几字形钢梁的抗变形能力、抗压强度均优于普通方木。

4　几种顶板模板快拆支撑体系介绍411　国家大剧院201区顶板模板快拆支撑体系国家大剧院201区为框2剪无梁楼板结构,四周为剪力墙外墙,中间竖向结构为圆柱和少量剪力墙,柱间距为814m×814m,楼板厚度以400、300mm为主。

共2层,局部3层,单层面积约25000m2。

41111　模板选型针对201区单层面积大,层数少,结构跨度大的特点。

对顶板模板进行了快拆设计。

1)模板支架　采用碗扣架,立杆间距为112m×112m。

2)主龙骨　采用50mm×100mm方钢,间距为112m。

3)次龙骨　采用50mm×100mm方钢(平放),间距为300mm。

4)面板　采用15mm厚双面覆膜多层板或竹胶板。

快拆模板的支设情况如图1所示。

41112　施工顺序早拆支撑架搭设→后拆支撑架搭设→主龙骨铺设→次龙骨铺设→顶板模板铺设→钢筋绑扎→混凝土浇筑……→同条件混凝土试块试压(大于设计强度75%)→拆除早拆支撑架、主次龙骨、早拆模板→同条件混凝土试块试压(大于设计强度100%)→拆除后拆支撑架、主次龙骨、模板。

412　电子城三期标准A1厂房顶板模板快拆支撑体系图1　国家大剧院201区快拆模板支设示意电子城三期标准A1厂房顶板为框架结构,地上8层,标准层层高316m,柱网间距为710m×811m,楼板厚度以120、200mm为主。

41211　模板选型模板支架和主次龙骨应根据结构特点进行布置。

模板支架以及主次龙骨的间距应根据计算确定,确保在施工过程中具有足够的强度、刚度和稳定性。

1)模板支架　采用碗扣架,立杆水平方向间距为112m,纵向间距同主龙骨跨度,拆卸装置采用可调式快拆顶托。

2)主龙骨　采用50mm×100mm方钢双根布置,间距为112m。

3)次龙骨　采用木工字梁,间距为400mm。

4)面板　采用15mm厚双面覆膜多层板或竹胶板。

模板支撑架的搭设如图2所示。

41212　工艺流程及操作要点1)安装工艺流程　碗扣架搭设→安装梁主龙骨(梁标高校正)→铺设梁底模板→绑扎梁钢筋及验收→安装梁侧模板→安装顶托→安装顶板主龙骨→安装顶板次龙骨→面板拼装→模板调整验收→进行下道工序。

2)安装操作要点　①各楼层碗扣架立杆要垂直对正;②面板铺好后要及时对可调顶托进行微调,确保顶托与模板顶实;③方钢管采用双根布置,尽量使其中轴线到顶托的中心线距离相等,避免快拆钢托的降落装置偏心受压。

3)拆除工艺流程　拆除分为2个阶段:第1阶段提前拆除快拆部分　旋转快拆顶托的降落装置→拆除顶板主龙骨→拆除顶板次龙骨→拆除梁侧面模板→拆除快拆部位的面板;第2阶段拆除剩余模板　拆除梁2007N o.2毛　杰等:几种顶板模板快拆体系的研究与应用35　图2　电子城三期A1厂房快拆体系布置示意底模板→降落快拆顶托→拆除后拆部位的面板→拆除碗扣架支撑。

4)模板拆除操作要点　①每次拆除模板均应根据同条件试块试压数据确定,同时兼顾上部施工荷载的影响;②要从一侧顺序敲击可调顶托的降落装置,使同一部位的龙骨、面板依次降落到一定高度,而后将模板拆除;③第1阶段拆除梁侧模、梁底模、顶板模的时候,严禁撞击或拆除支撑立杆,以免导致支撑立杆松动,不能有效承受荷载;④由于顶板支撑跨距较大,拆下的模板应该及时清理。

钢管、龙骨、模板应该分类码放,但不应集中放置,防止集中荷承过大,导致顶板出现裂缝。

413　京德顺生态嘉园工程中顶板模板快拆体系京德顺生态嘉园东二区2号楼为住宅楼,共7层,层高219m,全现浇剪力墙结构,单层面积约580m2,楼板厚120mm,楼板最大跨度为7102m。

41311　模板快拆体系重点进行了3项设计1)支撑系统采用独立钢支撑+钢制三角架(用于自稳)代替碗扣式脚手架。

原因:碗扣架整体稳定性好,单根承载力高(一般可达30kN以上),但由于住宅楼层高较低,楼板跨度小,厚度较薄,每平米自重只有3100～4100kN,对支撑架的整体稳定性和承载力要求并不高,使用碗扣式脚手架显然并不经济。

而独立钢支撑虽然承载力略低(约20kN)、稳定性较差,但其具有用量少、施工快捷、不受模数限制等优点,应用于住宅楼剪力墙结构工程中依然可以满足要求,较碗扣架更适用于空间尺寸各异的住宅楼工程。

2)几字形钢梁代替50mm×100mm方木。

3)用50mm×100mm方钢管代替100mm×100mm方木作主龙骨。

41312　具体布置1)支撑系统　采用独立钢支撑体系,安装时用三角架临时固定。

横向间距同主龙骨,纵向两端距墙250mm,中间按≤1500mm均匀布置。

顶板跨中晚拆部分使用我公司的专利产品可调式快拆顶托,快拆部分使用普通可调顶托。

2)次龙骨　采用几字形钢木梁(钢梁采用2mm厚钢板压制,截面为45mm×80mm×87mm,板槽内放置40mm×80mm方木,长度有115、210、310、410m4种规格)。

横向两边距结构梁边或墙边100mm,中间按≤350mm进行均匀布置,纵向顶紧梁或墙。

3)主龙骨　采用2根50mm×100mm方钢管并列,主龙骨中心距结构梁或墙250mm,中间按间距≤1500mm均匀布置。