建筑施工模板安全技术规范解读

《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）一、新规范出台的目的及背景

二、材料的选择

三、荷载及变形值的规定

四、设计计算

五、构造措施

六、规范的不足新规范出台目的、背景在重大建筑施工安全事故发生的引起原因中，施工安全管理方面的因素很多、带有普遍性，且常为主要原因，但是，造成事故的技术安全原因却相当明显和突出。这就提醒我们，建筑安全技术是建筑施工安全管理的基础和保障。建筑安全技术工作的薄弱、滞后、不适应及不被认真重视的情况，成为重大事故发生的主要或重要原因。此规范的出台，填补了模板安装工程没有规范指导的局面，为安全技术工作奠定了理论基础。新规范功能及特点明确了荷载取值以及各种模板的基本设计指标；(2)明确了面板、主次龙骨的强度挠度计算方法和公式；(3)明确了模板计算依据；(4)手工计算繁琐，须结合计算机计算；材料的选用

为了保证模板结构的承载能力，新规范中钢材宜采用Q235钢和Q345钢，而原来的《组合钢模板技术规范》和《大模板技术规程》中只提到了Q235钢，例如对于常用≤16mm厚的钢材，其抗弯强度由215310。钢管部分没有说明新规范中没有提到对拉螺栓的材料要求,《大模板技术规程》中要求对拉螺栓材质应不低于Q235的钢材。（注意下表与组合模板不一致）

材料的选用

新模板技术规范中增加了采用铝合金型材作为建筑模板结构或构件，并给出了铝合金型材的机械性能表。板材中直接给出了竹、木胶合板、复合纤维模板的参数性能值，并对材料进行了细致的划分，具体可查看附录A提供的表。荷载及变形值的规定规范中荷载的内容：永久荷载、可变荷载、风荷载荷载标准值荷载设计值荷载组合变形值规定荷载标准值(永久荷载)永久荷载标准值应符合下列规定：1、模板及其支架自重标准值（G1k）应根据模板设计图纸计算确定。肋形或无梁楼板模板自重标准值应按表4.1.1采用。模板构件的名称木模板定型组合钢模板平板的模板及小梁0.300.50楼板模板（其中包括梁模板）0.500.75楼板模板及其支架（楼层高度为4m以下）0.751.10注：除刚、木外，其它材质模板重量见本规范附录B中的附表B。4.1.1楼板模板自重标准值（

kN/m2）荷载标准值(永久荷载)2、新浇混凝土自重标准值（G2k），对普通混凝土可采用24kN/m3，其它混凝土可根据实际重力密度或按本规范附录B表B确定。3、钢筋自重标准值（G3k）应根据工程设计图确定。对一般梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值：楼板可取1.1kN；梁可取1.5kN.荷载标准值(永久荷载)4、当采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值(G4k

)，可按下列公式计算，并取其中的较小值：拟合的公式γc——混凝土的的重力密密度，取取24kN/m3；t0—新浇筑混混凝土的的初凝时时间（h），可按按实测确确定。当当缺乏试试验资料料时，可可采用t0=200/(T+15)计算（T为混凝土土的温度度℃）；；取2h；T———混凝土的的入模温温度，取取20℃；V———混凝土的的浇筑速速度，取取1.5m/h；H———混凝土侧侧压力计计算位置置处至新新浇混凝凝土顶面面总高度度，取3.05m；β1——外加剂影影响修正正系数，，不掺外外加剂时时取1.0；掺具有有缓凝作作用的外外加剂时时取1.2；β2——混凝土坍坍落度影影响修正正系数，，当坍落落度小于于30mm时，取0.85；50-90mm时，取1.0；110-150mm时，取1.15。；荷载标准准值(永久荷载载)新浇混凝凝土模板板侧压力力计算公公式是以以流体静静压力原原理为基基础，并并结合浇浇筑速度度与侧压压力的国国内试验验结果而而建立的的，考虑虑了不同同密度混混凝土的的凝固时时间、坍坍落度和和掺缓凝凝剂的影影响等因因素。它它适用于于浇筑速速度在6m/h以下的普普通混凝凝土及轻轻骨料混混凝土。。荷载标准准值(可变荷载载)可变荷载载标准值值应符合合下列规规定：1、施工人人员及设设备荷载载标准值值（Q1k），当计计算模板板和直接接支承模模板的小小梁时，，均布活活荷载可可取2.5kN/m2，再用集集中荷载载2.5kN进行验算算，比较较两者所所得的弯弯矩值取取其大值值；当计计算直接接支承小小梁的主主梁时，，均布荷荷载标准准值可取取1.5KN/m2；当计算算支架立立柱及其其他支承承结构构构件时，，均布荷荷载标准准值可取取1.0KN/m2。注：1、对大型型浇筑设设备，如如上料平平台、混混凝土输输送泵等等按实际际情况计计算；采采用布料料机上料料进行浇浇筑混凝凝土时，，活荷载载标准值值取4kN/m2.2、混凝土土堆积高高度超过过100mm以上者按按实际高高度计算算。3、模板单单块宽度度小于150mm时，集中中荷载可可分布于于相邻的的2块板面上上。荷载标准准值(可变荷载载)2、振捣混混凝土时时产生的的荷载标标准值（（Q2k），对水水平模板板可采用用2kN/m2，对垂直直模板可可采用4kN/m2，且作用用范围在在新浇筑筑混凝土土侧压力力的有效效压头高高度之内内。3、倾倒混混凝土时时，对垂垂直面模模板产生生的水平平荷载标标准值（（Q3k），可按按表4.1.2采用。表4.1.2倾倒混凝凝土时产产生的水水平荷载载标准值值（kN/m2）注：作用用范围在在有效压压头高度度以内。向模板内供料方法水平荷载溜槽、串筒或导管2容量小于0.2m3的运输器具2容量为0.2-0.8m3的运输器具4容量大于0.8m3的运输器具6原《大模板技技术规程程》中没有荷载标准准值(可变荷载载)活荷载标标准值系系根据以以往模板板工程的的实践和和经验，，总结确确定了共共三项活活荷载。。一是施施工人员员及设备备荷载，，并仅为为竖向作作用到面面板上，，从上到到下分别别递减传传于支架架立柱，，此外对对面板及及小楞还还应以集集中荷载载2.5kN作用于跨跨中，取取两者中中最大的的一个内内力弯矩矩值作为为设计依依据才能能保证安安全。其其次是振振捣混凝凝土时产产生对水水平面和和垂直面面的均布布活荷载载，其值值考虑作作用于垂垂直面的的要大于于水平面面的均布布荷载，，主要是是从保证证模板结结构安全全的角度度来考虑虑的。第第三是往往模板内内倾倒混混凝土时时，对竖竖直模板板侧面产产生的水水平活荷荷载，并并以倾倒倒工具容容积的大大小来决决定其值值，其作作用范围围在有效效压头高高度以内内来考虑虑。荷载标准准值风荷载标标准值应应按现行行国家标标准《建筑结构构荷载规规范》GB50009-2001（2006年版）中中的规定定计算，，其中基基本风压压值应按按该规范范D.4中n=10年的规定定采用，，并取风风振系数数βz=1。基本风压压值系按按现行国国家标准准《建筑结构构荷载规规范》GB50009-2001（2006年版）的的规定采采用的。。由于模模板使用用时间短短暂，故故采用重重现期n=10年的基本本风压值值已属安安全。原扣件范范中风荷荷载规定定：W。取50年基本风风压值荷载设计计值1、计算模模板及支支架结构构或构件件的强度度、稳定定性和连连接强度度时，应应采用荷荷载设计计值（荷荷载标准准值乘以以荷载分分项系数数）；2、计算正正常使用用极限状状态的变变形时，，应采用用荷载标标准值。。3、荷载分分项系数数应按表表4.2.3采用。荷载设计计值表4.2.3荷载分项项系数荷载类别分项系数γi模板及支架自重标准值（G1k）永久荷载的分项系数：1、当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；2、当其效应对结构有利时：一般情况应取1；对结构的倾覆、滑移验算，应取0.9.新浇混凝土自重标准值（G2k）钢筋自重标准值（G3k）新浇混凝土对模板的侧压力标准值（G4k）施工人员及施工设备荷载标准值（Q1k）可变荷载的分项系数：一般情况下取1.4；对标准值大于4kN/m2的活荷载应取1.3。振捣混凝土时产生的荷载标准值（Q2k）倾倒混凝土时产生的荷载标准值（Q3k）风荷载（Wk）1.4荷载设计计值（两两个系数数）4、钢面板板及支架架作用荷荷载设计计值可乘乘以系数数0.95进行折减减。当采采用冷弯弯薄壁型型钢时，，其荷载载设计值值不应折折减。对钢的面面板及其其支架的的设计规规定了应应符合现现行国家家标准《钢结构设设计规范范》GB50017的规定，，该规范范中对临临时性的的结构强强度设计计值没有有做出提提高的规规定，而而我国《混凝土结结构工程程施工及及验收规规范》GB50204-92第2.2.2条明确做做出了提提高17.6%的规定，，且在使使用中也也未发现现有什么么问题，，因此，，我们也也将荷载载设计值值乘以0.95折减系数数和0.9的结构重重要性系系数予以以折减，，这就等等于把钢钢的强度度设计值值提高了了16%。但当采采用冷弯弯薄壁型型钢时，，为确保保模板结结构的安安全却不不予提高高。荷载组合合按极限状状态设计计时，其其荷载组组合应符符合下列列规定：：1、对于承承载能力力极限状状态，应应该按照照荷载效效应基本本组合，，采用下下式进行行模板设设计：其中γ0——结构重要要性系数数，取0.9；S——荷载效应应组合设设计值；；R——结构构件件抗力设设计值，，应按各各有关建建筑结构构设计规规范的规规定确定定。荷载组合合对于基本本组合，，荷载效效应组合合的设计计值S应从下列列组合中中取最不不利值确确定：1)由可变荷荷载效应应控制的的组合：：式中：γG——永久荷载载分项系系数，应应按本规规范表4.2.3采用；γQi——第i个可变荷荷载的分分项系数数，其中中γQ1为可变荷荷载Q1的分项系系数，应应按规范范4.2.3采用；GiK——按各永久久荷载标标准值GK计算的荷荷载效应应值；QiK——按可变荷荷载标准准值计算算的荷载载效应值值，其中中为诸可可变荷载载效应中中起控制制作用者者；n——参与组合的的可变荷载载数。2)由永久荷载载效应控制制的组合：：式中：ψci——可变荷载Qi的组合值系系数，当按按本规范中中的规定的的各可变荷荷载采用时时，其组合合值系数为为0.7。注：1、基本组合合中的设计计值近适用用于荷载与与荷载效应应为线性的的情况；2、当对Q1K无明显判断断时，轮次次以各可变变荷载效应应为Q1K，选其中最最不利的荷荷载效应组组合。3、当考虑以以竖向的永永久荷载效效应控制的的组合时，，参与组合合的可变荷荷载仅限于于竖向荷载载。荷载组合参与计算模模板及其支支架荷载效效应组合的的各项荷载载的标准值值组合符合合表4.3.2的规定。表4.3.2模板及其支支架荷载效效应组合的的各项荷载载标准值组组合项目参与组合的荷载类别计算承载能力验算挠度1平板和薄壳的模板和支架G1k+G2k+G3k+Q1kG1k+G2k+G3k2梁和拱模板的底板及支架G1k+G2k+G3k+Q2kG1k+G2k+G3k3梁、拱、柱（边长不大于300mm）、墙（厚度不大于100mm）的侧面模板G4k+Q2kG4k4大体积结构、柱（边长大于300mm）、墙（厚度大于100mm）的侧面模板G4k+Q3kG4k注：验算挠挠度应采用用荷载标准准值；计算算承载能力力应采用荷荷载设计值值。说明：本条条参与模板板及其支架架荷载效应应组合的各各项荷载规规定是按《混凝土结构构工程施工工及验收规规范》GB50204——92的规定采用用的。荷载组合2、对于正常常使用极限限状态应采采用标准组组合，并按按下列设计计表达式进进行设计：：S≤C式中C——结构或结构构构件达到到正常使用用要求的规规定限值，，应符合本本规范有关关变形值的的规定。对于标准组组合，荷载载效应组合合设计值S应按下式采采用：变形值规定定当验算模板板及其支架架的刚度时时，其最大大变形值不不得超过下下列允许值值：1、对结构表表面外露的的模板，为为模板构件件计算跨度度的1/400；2、对结构表表面隐蔽的的模板，为为模板构件件计算跨度度的1/250；3、支架的压压缩变形或或弹性挠度度，为相应应的结构计计算跨度的的1/1000。说明：此变变形值是按按照国家标标准《混凝土结构构工程施工工及验收规规范》GB50204——92的规定采用用的。设计计算立杆计算长长度的改变变立杆稳定性性计算组合合风荷载立杆稳定性性计算（新新规范）不考虑风荷荷载时,立杆的稳定定性计算公公式为：永久荷载标标准值NG=NG1+NG2+NG3=12.122kN。活荷载标准准值NQ=1×1.2×1.5=1.8kN。N=（1.2×12.122+1.4×1.8）×0.9=15.4kNN=（1.35××12.122+1.4×0.7×1.8）×0.9=16.3kN其中N——立杆的轴心心压力设计计值，N=16.3kNi——计算立杆的的截面回转转半径，i=1.58cm；A——立杆净截面面面积，A=4.890cm2；W——立杆净截面面模量(抵抗矩),W=5.080cm3；[f]———钢管立杆抗抗压强度设设计值，[f]=205.00N/mm2；h———最大步距，，h=1.50m；l0———计算长度，，取1.500=1.5m；——轴心受压立立杆的稳定定系数,由长细比l0/i查表得到0.634；经计算得到到=16300/(0.634×489)=52.6N/mm2；立杆稳定性性计算（新新规范）考虑风荷载载时,立杆的稳定定性计算公公式为：风荷载设计计值产生的的立杆段弯弯矩MW计算公式MW=0.9××0.9××1.4Wklah2/10其中Wk———风荷载标准准值(kN/m2)；Wk=0.7×0.450××1.200×1.250=0.675kN/m2h——立杆的步距距，1.50m；la———立杆迎风面面的间距，，1.20m；lb———与迎风面垂垂直方向的的立杆间距距，1.50m；风荷载产生生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.675××1.200×1.500××1.500/10=0.207kN.m；Nw———考虑风荷载载时，立杆杆的轴心压压力最大值值；Nw=0.9×1.2×12.122+0.9×0.9×1.4×1.800+0.9×0.9×1.4×0.207/1.500=15.29kN经计算得到到=19372/(0.634×489)+207000/5080=90.04N/mm2构造要求构造要求构造要求地基承载力力计算式中p——立柱底垫木木的底面平平均压力(kN/m2)；N——上部立柱传传至垫木顶顶面的轴向向力设计值值；A——垫木底面面面积；fak——地基土承载载力设计值值，应按按现行国家家标准《建筑地基基基础设计规规范》GB50007的规定或工工程地质报报告提供的的数据采用用；mf——立柱垫木地地基承载力力折减系数数，应按下下表采用。。立柱底地基基承载力应应按下列公公式计算：：地基承载力力调整系数数（新规范范）柱箍间距、、强度计算算（拉弯构件件）柱箍间距、、强度计算算规范中要注注意的1立杆稳定计计算的公式式没有解决决（没有引引入脚手架架高度及步步距因素））；2《《模板规范》规定的轴心心受压稳定定系数Φ为《钢结构设计计规范》中b类截面轴心心受压构件件的稳定系系数，钢管管模板支架架属于冷弯弯薄壁型钢钢结构范畴畴，应按《冷弯薄壁型型钢结构技技术规范》附录AQ235轴心受压构构件的稳定定系数ψ取值3规范后面例例题计算错错误；规范的不足足4步距限定为为1.8米步距，实实际取1.5m比较合适；；5计算长度不不应取步距距；6横、纵向水水平杆没有有限制范围围。模板支撑架架事故的原原因分析模板支支撑架近年年来发生的的事故的主主要原因就就是：1、监管不够够；2、模板和脚脚手架没有有经过设计计、计算，，支撑系统统强度不足足，稳定性性差；梁、、板支撑体体系立杆变变形过大，，顶托强度度不够，扣扣件抗滑移移不满足要要求。3、在施工过过程中没有有按照规范范及方案要要求进行搭搭设；4、使用的材材料不合格格以及施工工中随意拆拆卸杆架等等原因造成成的；工程实例**年9月5日，北京发发生了“***”工工程中庭楼楼盖模板支支架坍塌，，造成死亡亡8人伤21人的重大事事故，技术术和施工的的主管人员员受到了法法律责任追追究，在工工程技术人人员中受到到了极大的的震动事故调查出出针对支架架方案存在在问题：①支架方案案未经审批批就进行搭搭设，在报报送二稿时时，支架已已搭设完毕毕；②属应组织织专家组论论证项目，，但没有组组织论证审审查；③监理虽未未在方案送送审稿上签签字，但也也没有行文文制止搭设设和浇筑混混凝土；④方案未对对支架立杆杆上部的自自由长度a作出限制，，主管人员员错误地按按步距h（=1.5m）控制到1.2-1.5m,而邻跨支架架的实测值值为1.4-1.7m;照片1施工方案中中没有细部部节点做法法及节点详详图，缺少少设置剪刀刀撑的要求求。《规范》要求:满堂模板支支架四边与与中间每隔隔四排立杆杆应设置一一道纵向剪剪刀撑,由底到顶连连续设置。。高于4米的模板支支架,其两端和中中间每隔4排立杆从顶顶层开始向向下每隔两两步设一道道水平剪刀刀撑。照片2顶部自由端端超长达1.7米工程实例550mm空心楼板采采用扣件架架满堂支撑撑，折算为为400mm，立杆横距距和纵距均均为1.2m，步距1.5m，搭设高度度21.5m，木方50mm*100mm@250mm，托梁100mm*100mm，施工面积积16m*24m。输入界面计算结果托梁的计算算(1)顶托梁抗弯弯强度计算算抗弯计算强强度f=3.561×106/166666.7=21.37N/mm2▼顶托梁的计计算强度大大于规范规规定值13.0N/mm2,不满足要求求!立杆的稳定定性计算如果完全参参照《扣件式规范范》不考虑高支支撑架，由由公式(1)或(2)计算l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)▼公式(1)的计算结果果：=323.86N/mm2，立杆的稳定定性计算>[f]=205(规范规定值值),不满足要求求!公式(2)的计算结果果：=157.28N/mm2，立杆的稳稳定性计算算<[f],满足要求!▼l0=k1k2(h+2a)(3)▼公式(3)的计算结果果：=236.80N/mm2，立杆的稳定定性计算>[f]=205(规范规定值值),不满足要求求!差1.64差1.57差1.15工程实例２***年年２月１８８日，***公司一处即即将结顶的的厂房顶棚棚发生坍塌塌，造成１１３名施工工人员死亡亡现浇钢筋混混凝土梁1000mm*1300mm梁采用钢管管支撑，梁梁底增加一一承重立杆杆，立杆横横距和纵距距均为0.6m，步距0.6m，搭设高度度26.5m，木方50mm*100mm@250mm，计算结果果横向钢管管和扣件抗抗滑移不能能满足要求求。计算结果扣件抗滑移移的计算纵向或横向向水平杆与与立杆连接接时，扣件件的抗滑承承载力按照照下式计算算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc———扣件抗滑承承载力设计计值,取8.0kN；R——纵向或横向向水平杆传传给立杆的的竖向作用用力设计值值；计算中R取最大支座座反力，R=21.44kN▼单扣件抗滑滑承载力的的设计计算算不满足要要求!工程实例***年2月12日下午约3时35分，某图书书馆二期工工程工地，，发生一起起在浇筑过过程中屋面面模板支撑撑体系坍塌塌事故。支支撑体系坍坍塌高度约约24米，坍塌面面积约450平方米，混混凝土作业业班组人员员从作业面面坠落并被被埋。有7人死亡，7人受伤。2007年9月6日14时许，郑州州某工地发发生中心采采光井模板板支架垮塌塌事故，造造成7人死亡,17人受伤。规范与PKPM施工安全计计算软件老老版的区别别(1)旧版软件：：在计算次次梁（或者者是内楞））和主梁（（或者是外外楞）时，，计算正常常使用极限限状态（即即挠度）仍仍采用荷载载设计值。。新版软件：：计算次梁梁（或者是是内楞）和和主梁（或或者是外楞楞）挠度时时采用荷载载标准值。。(2)旧版软件：：活荷载无无论大小分分项系数都都取1.4；没有考虑虑0.9的结构重要要系数。新版软件：：标准值≤≤4KN/m2的活荷载分分项系数取取1.4；标准值＞＞4KN/m2的活荷载分分项系数取取1.3；考虑0.9的结构重要要系数。(3)旧版软件：：计算面板板和次龙骨骨（次梁））时荷载组组合符合要要求，即强强度验算使使用恒荷载载和活荷载载组合，挠挠度验算采采用恒荷载载标准值；；但在计算算主龙骨（（主梁）挠挠度时直接接使用了次次梁计算时时的支座力力，而次梁梁计算时的的支座力为为恒荷载和和活荷载组组合计算得得出，因此此不符合规规范相关的的荷载组合合，导致主主梁挠度计计算结果偏偏大。新版软件：在在主龙骨（主主梁）挠度计计算时采用次次龙骨（次梁梁）恒荷载标标准值计算得得出支座力作作为荷载。(4)新版软件：增增加门架交叉叉支撑线刚度度计算。(5)旧版软