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高層建筑鋼模板解決方案

一、方案概述

隨著城市化進程的加速，高層建筑如雨后春筍般涌現。在高層建筑施工中，鋼模板憑借其強度高、剛度大、周轉次數多、成型質量好等優點，成為常用的模板材料。然而，高層建筑結構復雜、施工高度大、工期緊張，對鋼模板的設計、施工和管理提出了更高要求。本解決方案旨在為高層建筑鋼模板的選型、設計、施工、安全防護及質量控制等方面提供全面、科學的指導，確保工程順利進行，實現優質高效的施工目標。

二、鋼模板選型與設計

（一）選型原則

適配建筑結構：根據高層建筑的結構形式（如框架結構、剪力墻結構、框架 - 剪力墻結構等）和構件特點（如柱、梁、板、墻等），選擇合適類型的鋼模板。例如，對于高層建筑的剪力墻，可選用大鋼模板，其整體性好，能有效保證墻面的平整度和垂直度；對于圓柱構件，則采用圓柱鋼模板，可精確控制圓柱的形狀和尺寸 。

滿足施工需求：考慮施工工藝、施工進度和施工環境等因素。若采用爬模施工工藝，應選擇與之配套的爬升鋼模板體系；對于工期緊張的項目，選擇周轉速度快、安裝拆卸方便的鋼模板，以提高施工效率。

經濟性考量：綜合考慮鋼模板的購置成本、租賃成本、周轉次數、維修費用等，在保證施工質量和安全的前提下，選擇性價比高的鋼模板方案。

（二）常用鋼模板類型及適用范圍

大鋼模板：由面板、加勁肋、支撐桁架、穩定機構等組成，尺寸較大，一般適用于高層建筑的剪力墻施工。其優點是板面平整、剛度大，能有效減少混凝土表面的蜂窩、麻面等缺陷，且一次澆筑成型面積大，可提高施工效率；缺點是自重大，需配備起重設備進行安裝拆卸，且通用性較差，不同尺寸的剪力墻需定制不同規格的模板。

組合鋼模板：由鋼模板、連接件和支承件組成，通過各種連接件將小塊鋼模板組合成所需形狀和尺寸的模板體系。適用于各類建筑結構的梁、板、柱、墻等構件的施工，具有通用性強、可靈活組合、周轉次數多等優點，但模板拼接縫較多，容易出現漏漿現象，影響混凝土外觀質量。

圓柱鋼模板：專門用于圓柱構件的施工，由兩塊或多塊弧形鋼模板拼接而成，通過螺栓連接固定。具有尺寸精確、表面光滑、可重復使用等優點，能保證圓柱的外觀質量和尺寸精度。

爬升鋼模板：是一種與高層建筑施工同步向上爬升的模板體系，適用于高層建筑的剪力墻、核心筒等垂直結構施工。該模板體系可減少模板的吊裝次數，提高施工效率，同時能有效保證結構的垂直度和施工質量，但一次性投入較大，對施工技術和管理要求較高。

（三）模板設計計算

荷載計算：根據《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ 162）等相關標準，計算模板及支架在施工過程中承受的荷載，包括永久荷載（如模板自重、鋼筋混凝土自重等）和可變荷載（如施工人員及設備荷載、振搗混凝土時產生的荷載等） 。

強度、剛度和穩定性驗算：根據荷載計算結果，對鋼模板的面板、加勁肋、支撐桁架等構件進行強度、剛度和穩定性驗算，確保模板體系在施工過程中不會發生變形、破壞或失穩。例如，面板的強度驗算應滿足(sigmaleq[sigma])（(sigma)為面板所受應力，([sigma])為鋼材的許用應力），剛度驗算應滿足(vleq[v])（(v)為面板的變形量，([v])為允許變形量） 。

節點設計：合理設計模板之間的連接節點以及模板與支撐體系之間的連接節點，確保節點具有足夠的強度和剛度，能夠有效傳遞荷載。常見的連接方式有螺栓連接、銷釘連接等，節點設計應考慮安裝拆卸的方便性和可靠性。

三、鋼模板施工工藝

（一）施工準備

技術準備：組織施工技術人員熟悉施工圖紙和相關規范標準，編制詳細的鋼模板施工方案，并對施工人員進行技術交底，使其了解施工工藝、質量要求和安全注意事項。

材料準備：根據施工方案和模板設計要求，采購或租賃符合質量標準的鋼模板、連接件、支承件等材料，并對進場材料進行檢驗和驗收，確保材料的規格、型號、質量等符合要求。同時，準備好施工所需的輔助材料，如脫模劑、密封膠條等。

設備準備：配備足夠數量的起重設備（如塔吊、汽車吊等）、運輸設備以及安裝拆卸工具，確保設備性能良好，能夠滿足施工要求。對起重設備進行調試和檢測，確保其安全可靠運行。

現場準備：清理施工現場，平整場地，做好排水措施。根據模板設計圖紙，在施工現場進行測量放線，準確彈出模板的安裝位置線、標高控制線等，為模板安裝提供準確的基準。

（二）模板安裝

柱模板安裝：先將柱底雜物清理干凈，彈出柱邊線和控制線。然后將柱模板按照設計尺寸拼裝好，用螺栓將模板連接牢固，并在模板底部設置清掃口。將拼裝好的柱模板吊裝到柱位處，調整模板的垂直度和位置，使其符合設計要求。最后安裝柱箍，柱箍應根據柱的尺寸和高度合理設置間距，一般下部柱箍間距較小，上部可適當加大間距，以保證柱模板的穩定性。

梁模板安裝：在梁底搭設滿堂腳手架，腳手架立桿間距應根據梁的截面尺寸和荷載計算確定。在腳手架上安裝可調托撐，調整托撐標高，使其符合梁底標高要求。安裝梁底模板，梁底模板應與托撐緊密連接，并用鐵釘固定。安裝梁側模板，梁側模板應與梁底模板拼接嚴密，并用對拉螺栓或支撐進行固定，對拉螺栓的間距應根據梁的高度和混凝土側壓力計算確定。

板模板安裝：在滿堂腳手架上鋪設主龍骨（一般為方木或鋼管），主龍骨間距應根據板的跨度和荷載計算確定。在主龍骨上鋪設次龍骨，次龍骨間距一般為 300 - 500mm。然后將板模板鋪設在次龍骨上，模板之間應拼接緊密，用鐵釘或連接件固定。對于大面積的樓板模板，應設置伸縮縫，以防止因溫度變化等因素導致模板變形。

墻模板安裝：對于大鋼模板，先在地面將模板拼裝好，檢查模板的平整度和尺寸精度，涂刷脫模劑。將拼裝好的模板吊裝到墻位處，調整模板的垂直度和位置，使其符合設計要求。安裝穿墻螺栓，穿墻螺栓應水平和垂直方向均勻布置，螺栓兩端應加墊片和螺母，擰緊螺母，確保模板牢固固定。對于采用組合鋼模板的墻體，按照從下往上的順序逐塊安裝模板，用連接件將模板連接成整體，并設置支撐體系，保證墻體模板的穩定性。

（三）模板拆除

拆除條件：根據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB 50204）的要求，結合同條件養護試塊的強度報告，確定模板拆除時間。一般情況下，側模在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時，即可拆除；底模拆除時的混凝土強度應符合設計要求，當設計無要求時，應符合相關規范規定，如板跨度不大于 2m 時，混凝土強度達到設計強度的 50% 即可拆除，板跨度大于 2m 且不大于 8m 時，混凝土強度達到設計強度的 75% 可拆除，板跨度大于 8m 時，混凝土強度達到設計強度的 100% 方可拆除。

拆除順序：遵循 “先支后拆、后支先拆” 的原則，先拆除支撐體系，再拆除模板。對于梁、板模板，先拆除梁側模，再拆除板底模，最后拆除梁底模；對于柱模板，先拆除柱箍，再拆除柱側模；對于大鋼模板，先松開穿墻螺栓，然后用起重設備將模板吊離墻體。

拆除注意事項：在模板拆除過程中，應輕拆輕放，避免損傷混凝土表面和棱角。拆除的模板、連接件和支承件應及時清理、分類堆放，并妥善保管，以便重復使用。對損壞的模板應及時進行修復或更換，確保模板的質量和使用性能。

四、安全保障措施

（一）模板支撐體系安全

合理設計支撐體系：根據模板及支架的荷載計算結果，設計合理的支撐體系，確保支撐體系具有足夠的強度、剛度和穩定性。支撐體系的立桿間距、步距、掃地桿、剪刀撐等設置應符合相關規范和設計要求。

嚴格材料質量控制：對支撐體系所使用的鋼管、扣件、方木等材料進行嚴格檢驗，嚴禁使用不合格材料。鋼管應無裂縫、變形、銹蝕等缺陷，扣件應無裂紋、氣孔，與鋼管的貼合面應嚴格整形，保證良好的接觸面。

加強施工過程監控：在模板支撐體系搭設過程中，安排專人進行現場監控，確保搭設過程符合設計和規范要求。搭設完成后，應進行驗收，驗收合格后方可進行下道工序施工。在混凝土澆筑過程中，應派專人對支撐體系進行監測，發現異常情況及時采取措施進行處理。

（二）高空作業安全

設置安全防護設施：在高層建筑鋼模板施工過程中，高處作業較多，應設置完善的安全防護設施。如在建筑物周邊設置防護欄桿，高度不低于 1.2m，并掛設安全網；在樓梯口、電梯井口、預留洞口等部位設置防護欄桿或蓋板；在操作平臺上設置防護欄桿和擋腳板，確保操作人員的安全。

規范操作人員行為：對高空作業人員進行安全教育和培訓，使其掌握高空作業的安全知識和技能，嚴格遵守安全操作規程。高空作業人員應佩戴安全帽、安全帶等個人防護用品，安全帶應高掛低用，系掛在牢固的構件上。嚴禁在高空作業時打鬧、嬉戲或拋擲物品。

惡劣天氣應對措施：在大風、大雨、大霧等惡劣天氣條件下，應停止高空模板作業，并對已安裝的模板進行加固，防止模板倒塌或墜落。待天氣條件好轉后，應對模板和支撐體系進行檢查，確認安全后方可繼續施工。

（三）起重作業安全

確保設備安全性能：起重設備應定期進行維護保養和檢測，確保其安全性能良好。起重設備的鋼絲繩、吊鉤、制動器等關鍵部件應經常檢查，發現磨損、變形等問題及時更換。

規范起重作業操作：起重作業人員應持證上崗，嚴格按照操作規程進行操作。在吊裝鋼模板前，應檢查模板的捆綁情況，確保捆綁牢固。吊裝過程中，應保持模板平穩，避免碰撞其他物體。嚴禁超載吊裝和斜拉、斜吊。

設置警戒區域：在起重作業現場設置警戒區域，禁止無關人員進入。吊裝作業時，應安排專人進行指揮，指揮人員應使用規范的信號和手勢，確保起重作業安全有序進行。

五、質量控制措施

（一）模板加工質量控制

嚴格原材料檢驗：鋼模板的原材料應符合相關標準要求，對鋼材的品種、規格、質量等進行嚴格檢驗，確保鋼材的強度、韌性等性能指標滿足設計要求。

規范加工工藝：模板加工應按照設計圖紙和加工工藝要求進行，保證模板的尺寸精度、平整度和拼接質量。模板面板應平整光滑，不得有裂縫、孔洞等缺陷；加勁肋和支撐桁架應焊接牢固，焊縫應飽滿、均勻，無咬邊、夾渣等焊接缺陷。

加強成品檢驗：模板加工完成后，應對其進行全面檢驗，包括尺寸偏差、平整度、垂直度、拼接縫寬度等指標。檢驗合格的模板方可出廠或投入使用，對不合格的模板應及時進行修復或報廢處理。

（二）模板安裝質量控制

嚴格測量放線：準確的測量放線是保證模板安裝質量的基礎，應使用高精度的測量儀器進行測量放線，確保模板安裝位置線、標高控制線等準確無誤。在模板安裝過程中，應及時進行復測，發現偏差及時調整。

控制模板拼接質量：模板之間的拼接應緊密，拼接縫寬度不應大于 1.5mm。對于拼接縫，應采用密封膠條、海綿條等進行密封處理，防止漏漿。模板安裝完成后，應檢查模板的平整度和垂直度，偏差應符合規范要求。

確保支撐體系牢固：模板支撐體系應安裝牢固，立桿應垂直，底座應與地面或樓面接觸緊密。支撐體系的連接件應擰緊，確保支撐體系能夠有效傳遞荷載。在混凝土澆筑前，應對支撐體系進行全面檢查，確保支撐體系的穩定性。

（三）混凝土澆筑過程質量控制

合理控制澆筑順序和速度：在混凝土澆筑過程中，應按照設計要求和施工方案確定的澆筑順序進行澆筑，避免因澆筑順序不當導致模板受力不均而發生變形或位移。同時，應控制混凝土的澆筑速度，避免澆筑速度過快，導致混凝土側壓力過大，影響模板的穩定性。

加強振搗管理：混凝土振搗應密實，避免出現漏振、過振等現象。振搗棒應避免直接觸碰模板，防止模板受到振動而發生變形。在振搗過程中，應觀察模板的情況，如發現模板有變形、漏漿等問題，應及時停止澆筑，并采取相應的措施進行處理。

做好成品保護：在混凝土澆筑完成后，應及時對模板和混凝土進行成品保護。避免在混凝土未達到強度要求前，在其表面進行踩踏、堆放重物等作業，防止損壞混凝土表面和棱角。

六、成本控制措施

（一）優化模板設計方案

通過對鋼模板的選型和設計進行優化，在保證施工質量和安全的前提下，減少模板的用量和規格種類，提高模板的通用性和周轉次數，降低模板的購置成本和租賃成本。例如，采用組合鋼模板時，通過合理設計模板的組合方式，減少模板的拼接縫，提高模板的使用效率。

（二）加強材料管理

合理采購和租賃：根據施工進度計劃，合理安排鋼模板的采購和租賃時間，避免過早采購或租賃導致資金占用和閑置成本增加。同時，通過市場調研，選擇價格合理、質量可靠的供應商和租賃商，降低材料采購和租賃成本。

嚴格材料驗收和保管：加強對進場鋼模板及相關材料的驗收管理，確保材料的數量和質量符合要求。建立材料保管制度，對模板、連接件、支承件等材料進行分類存放，做好防潮、防銹等保管措施，減少材料的損耗和損壞。

提高材料周轉利用率：加強對模板的維護和保養，及時修復損壞的模板，延長模板的使用壽命。在施工過程中，合理安排模板的周轉使用，提高模板的周轉次數，降低單位工程的模板成本。

（三）優化施工工藝

通過優化鋼模板的施工工藝，提高施工效率，縮短工期，降低人工成本和設備租賃成本。例如，采用先進的模板安裝和拆除技術，減少模板安裝拆卸的時間和勞動強度；合理安排施工順序，避免因施工順序不當導致的窩工和返工現象。

七、工程案例分析

（一）案例簡介

某高層建筑項目，總建筑面積 10 萬平方米，地上 30 層，地下 2 層，建筑高度 100m，結構形式為框架 - 剪力墻結構。該項目在施工過程中采用了鋼模板施工技術，其中剪力墻采用大鋼模板，梁、板采用組合鋼模板。

（二）施工過程

模板選型與設計：根據建筑結構特點和施工要求，對鋼模板進行選型和設計。大鋼模板面板采用 6mm 厚鋼板，加勁肋采用 [8 槽鋼，支撐桁架采用 [10 槽鋼，通過計算確定模板的尺寸和構造，確保模板具有足夠的強度、剛度和穩定性。組合鋼模板采用標準鋼模板（300mm×1500mm、600mm×1500mm 等），通過 U 形卡、L 形插銷等連接件進行組合，支撐體系采用滿堂腳手架。

模板安裝：在模板安裝前，進行詳細的技術交底，明確施工工藝和質量要求。大鋼模板在地面拼裝完成后，經檢驗合格后吊裝到墻位處，調整模板的垂直度和位置，安裝穿墻螺栓固定。組合鋼模板按照梁、板的尺寸和形狀進行組合安裝，先安裝梁底模板和梁側模板，再安裝板底模板，模板之間拼接緊密，支撐體系牢固可靠。

模板拆除：根據同條件養護試塊的強度報告，當混凝土強度達到設計要求后，進行模板拆除。先拆除梁側模和板底模，再拆除梁底模和大鋼模板。拆除過程中，嚴格按照拆除順序進行操作，避免損傷混凝土表面和棱角。

（三）實施效果

質量方面：通過采用鋼模板施工技術，混凝土構件的外觀質量和尺寸精度得到了有效保證，墻面平整光滑，陰陽角方正，無蜂窩、麻面等缺陷，工程質量達到了優良標準。

安全方面：在施工過程中，嚴格執行安全保障。