高大模板施工質量控制一、概述

（一）研究背景與意義

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，高層、超高層及大跨度建筑日益增多，高大模板工程因其支撐高度高、跨度大、荷載集中等特點，成為施工中的關鍵環(huán)節(jié)。然而，由于高大模板施工技術復雜、安全風險高，若質量控制不到位，極易引發(fā)坍塌等安全事故，造成人員傷亡和財產損失。近年來，國內多地曾發(fā)生高大模板坍塌事故，暴露出施工過程中存在的方案編制不規(guī)范、材料質量不達標、搭設工藝不規(guī)范、過程監(jiān)控不到位等問題。因此，開展高大模板施工質量控制研究，對保障工程安全、提高施工質量、規(guī)范施工流程具有重要的現(xiàn)實意義和工程應用價值。

（二）相關概念界定

高大模板是指搭設高度8m及以上，或搭設跨度18m及以上，或施工總荷載15kN/m2及以上，或集中線荷載20kN/m2及以上的模板支撐體系。其施工質量控制是指在模板支撐體系的設計、材料驗收、搭設、使用及拆除等全過程中，通過技術手段和管理措施，確保支撐體系的強度、剛度和穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求，從而保證混凝土結構成型質量及施工安全。質量控制的核心要素包括施工方案、材料質量、搭設工藝、監(jiān)測監(jiān)控及人員管理等，各環(huán)節(jié)需協(xié)同控制，形成閉環(huán)管理。

（三）國內外研究現(xiàn)狀

國外對高大模板施工質量控制起步較早，形成了較為完善的技術標準體系，如美國ACI347《混凝土模板規(guī)范》對模板支撐的設計荷載、材料強度及搭設要求進行了詳細規(guī)定；歐洲EN12812《模板支撐體系安全標準》強調支撐體系的結構計算與構造措施。同時，國外廣泛應用BIM技術進行模板支撐體系的虛擬預拼裝和受力分析，結合物聯(lián)網技術實現(xiàn)施工過程的實時監(jiān)測，有效提升了質量控制精度。

國內針對高大模板施工質量控制的研究主要集中在施工優(yōu)化、安全監(jiān)測及管理機制等方面。住建部先后發(fā)布《建筑施工模板安全技術規(guī)范》（JGJ162-2008）、《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》等文件，明確了高大模板工程的設計、施工及驗收要求。近年來，國內學者開始探索BIM、智能監(jiān)測等技術在高大模板質量控制中的應用，通過建立數(shù)字孿生模型模擬支撐體系受力情況，利用應力傳感器、位移監(jiān)測儀等設備實時采集數(shù)據，為施工過程動態(tài)控制提供了技術支撐。然而，國內在施工方案精細化、人員素質提升及全生命周期管理等方面仍需進一步深化研究。

二、高大模板施工質量控制體系構建

（一）控制目標設定

1.安全性目標

確保高大模板支撐體系在整個施工周期內保持結構穩(wěn)定，杜絕因支撐失效引發(fā)的坍塌事故。具體指標包括：立桿垂直度偏差控制在3‰以內，水平桿步距偏差不超過±50mm，節(jié)點連接緊固率100%。

2.功能性目標

保障混凝土結構成型質量，表面平整度誤差≤4mm/2m，截面尺寸偏差±5mm，接縫嚴密無漏漿。

3.經濟性目標

（二）控制要素識別

1.人為因素

操作人員持證上崗率100%，特種作業(yè)人員持證率100%，班前安全技術交底覆蓋率100%。建立"三檢制"（自檢、互檢、交接檢）執(zhí)行機制，每日檢查記錄完整率100%。

2.物料因素

鋼管壁厚實測值≥3.5mm，扣件抗滑移承載力≥10kN，木方含水率≤12%。建立材料進場驗收臺賬，見證取樣送檢率100%。

3.技術因素

專項施工方案需包含計算書、構造詳圖、應急預案，專家論證通過率100%。采用盤扣式支撐體系時，立桿間距按600×600mm布置，水平桿步距≤1.5m。

4.環(huán)境因素

設置風速監(jiān)測儀，當風速≥6級時立即停止模板吊裝作業(yè)。雨季施工時，支撐基礎墊設300mm×300mm×20mm鋼板，防止地基沉降。

（三）控制流程設計

1.事前控制階段

（1）方案編制：采用BIM技術進行三維建模，自動計算立桿軸力，生成節(jié)點詳圖。

（2）技術交底：采用AR技術進行可視化交底，操作人員通過平板電腦查看節(jié)點構造。

（3）材料驗收：建立二維碼追溯系統(tǒng)，掃碼獲取材料檢測報告及供應商信息。

2.事中控制階段

（1）搭設監(jiān)控：使用激光掃平儀控制水平度，全站儀監(jiān)測立桿垂直度，數(shù)據實時上傳云平臺。

（2）荷載監(jiān)測：在梁底設置壓力傳感器，當荷載設計值達80%時自動預警。

（3）巡檢制度：執(zhí)行"三查四定"原則，查隱患、查措施、查落實，定人、定時、定措施、定標準。

3.事后控制階段

（1）驗收程序：分項工程驗收實行"三步法"，班組自檢→項目部復檢→監(jiān)理終檢。

（2）數(shù)據分析：建立支撐體系變形數(shù)據庫，分析立桿沉降規(guī)律，優(yōu)化后續(xù)支撐參數(shù)。

（3）經驗總結：每完成一個高大模板工程，組織"回頭看"活動，形成《質量控制案例集》。

（四）保障機制建設

1.組織保障

成立高大模板施工領導小組，項目經理任組長，技術負責人、安全總監(jiān)任副組長，每周召開質量分析會。

2.技術保障

開發(fā)"智慧支撐"APP，內置支撐體系計算模塊、節(jié)點構造圖庫、常見問題處理指南。

3.應急保障

儲備應急物資：200t千斤頂20臺、應急照明設備50套、應急通道標識200個，每季度開展應急演練。

4.考核保障

實施質量保證金制度，預留合同價3%作為質量保證金，驗收合格后返還。設立"質量之星"月度評選，給予獲獎班組5000元獎勵。

三、高大模板施工關鍵技術控制

（一）材料質量控制

1.鋼管與扣件驗收

（1）鋼管進場時需檢查產品合格證及檢測報告，壁厚偏差不大于0.5mm，彎曲度≤1.5mm/m。使用游標卡尺隨機抽檢10%的鋼管，重點檢測銹蝕深度，超過0.5mm的嚴禁使用。

（2）扣件進場進行抽樣抗滑移試驗，每個批次抽取12個樣本，其中8個樣本需通過10kN荷載測試，4個樣本進行破壞性試驗。脆裂、滑絲的扣件當場銷毀，并追溯同批次產品。

（3）建立材料追溯系統(tǒng)，每根鋼管噴涂唯一編號，使用二維碼記錄供應商、進場日期、檢測數(shù)據等信息。施工班組領用掃碼登記，實現(xiàn)全流程可追溯。

2.木方與模板管理

（1）木方采用東北松或樟子松，含水率控制在12%-15%之間，進場后取樣送檢，含水率超標時置于通風棚自然晾曬。

（2）覆塑木模板厚度誤差不超過±0.5mm，邊角破損率小于5%。模板周轉前清理表面水泥漿，涂刷水性脫模劑，避免使用廢機油等污染性材料。

（3）木方與模板堆放場地需墊高300mm，底部設防潮層，堆放高度不超過1.5m，防止變形。雨季施工覆蓋防水布，底部留通風間隙。

（二）支撐體系搭設控制

1.基礎處理

（1）地基承載力需經現(xiàn)場平板載荷試驗確認，立桿基礎下方鋪設200mm×200mm×50mm的鋼墊板，擴大受力面積。

（2）回填土分層夯實，壓實系數(shù)不小于0.93。淤泥、雜填土等軟弱地基需換填級配砂石，壓實后鋪設C15混凝土墊層，厚度不小于100mm。

（3）設置排水措施，基礎周邊開挖300mm×300mm排水溝，坡度不小于1%，避免積水浸泡地基。

2.立桿搭設工藝

（1）立桿采用對接扣件連接，相鄰立桿接頭錯開500mm以上，不在同步同跨內設置。立桿垂直偏差采用激光掃平儀控制，全高垂直度偏差不超過1/200。

（2）掃地桿距地高度不大于200mm，縱橫向掃地桿連續(xù)設置。當立桿基礎不在同一高度時，高處的縱向掃地桿向低處延伸兩跨，與立桿固定。

（3）剪刀撐連續(xù)設置，與地面夾角控制在45°-60°之間。由底至頂連續(xù)布置，剪刀撐斜桿接長采用搭接，搭接長度不小于1m，設置2個旋轉扣件固定。

3.水平桿與節(jié)點連接

（1）水平桿步距嚴格按方案執(zhí)行，偏差不超過±30mm。水平桿對接扣件開口朝上或朝內，避免進水銹蝕。

（2）節(jié)點扣件螺栓擰緊力矩控制在40-65N·m，使用力矩扳手逐個檢查?？奂菟ㄍ饴督z扣不少于3扣，但不超過10扣。

（3）梁板支撐體系獨立設置，梁下立桿加密，間距不大于800mm。主次梁交接處增設立桿，確保荷載傳遞路徑清晰。

（三）模板安裝精度控制

1.軸線與標高控制

（1）在樓層預埋控制點，采用全站儀投測軸線偏差，每層閉合測量。模板安裝前彈出墻柱邊線、控制線，誤差控制在2mm以內。

（2）標高控制采用水準儀引測，每3m設置一個標高控制點。模板底口采用砂漿找平，誤差不超過3mm。

（3）梁板起拱高度按跨度的1/1000-3/1000設置，懸挑結構按跨長的5‰起拱。起拱高度從跨中向兩端均勻過渡。

2.接縫與加固措施

（1）模板拼縫采用硬拼方式，縫隙寬度不大于1.5mm。大于2mm的縫隙粘貼雙面膠帶，避免漏漿。陰陽角模板采用陰角壓陽角的方式搭接。

（2）對拉螺栓間距嚴格按計算設置，墻柱螺栓間距不大于500mm。螺栓外套PVC管，便于拆除后重復使用。

（3）大跨度梁側模設置斜撐，間距不大于1.5m。樓板支撐體系設置水平剪刀撐，每4步設置一道，增強整體穩(wěn)定性。

（四）混凝土澆筑監(jiān)控

1.澆筑方案制定

（1）根據梁板結構特點制定澆筑路線，采用"分區(qū)、分層、對稱"原則，避免荷載集中。梁板混凝土分開澆筑，先澆筑柱墻混凝土，再澆筑梁板。

（2）布料設備位置設置獨立支撐，嚴禁直接支撐在模板支架上。泵管支架與模板支撐體系分離，設置專用基礎。

（3）澆筑速度控制在1.5m/h以內，避免沖擊荷載過大。混凝土自由傾落高度不超過2m，超過時采用串筒或溜槽。

2.實時監(jiān)測與調整

（1）在梁底、板跨中設置位移監(jiān)測點，澆筑過程中每30分鐘觀測一次，累計變形超過8mm時暫停澆筑，檢查支撐體系。

（2）支撐體系關鍵節(jié)點安裝應力傳感器，實時監(jiān)測立桿軸力。當軸力達到設計值的80%時發(fā)出預警，超過90%時立即撤離人員。

（3）安排專職安全員巡視支撐體系，重點檢查立桿懸空、節(jié)點松動、地基沉降等異常情況。發(fā)現(xiàn)異常立即啟動應急預案。

3.養(yǎng)護與拆?？刂?/p>

（1）混凝土澆筑后12小時內覆蓋土工布，灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護期不少于7天，摻加緩凝劑時延長至14天。

（2）拆模強度嚴格按規(guī)范執(zhí)行，側模拆除時混凝土強度不低于1.2MPa，底模拆除時強度達到設計值的75%以上。懸挑結構強度達到100%方可拆模。

（3）拆模順序遵循"后支先拆、先支后拆"原則，嚴禁大面積撬落。拆模后檢查混凝土外觀，發(fā)現(xiàn)蜂窩麻面及時修補。

四、高大模板施工質量過程監(jiān)控

（一）日常巡檢機制

1.巡檢頻次與責任

（1）施工班組每日開工前進行自檢，重點檢查立桿垂直度、節(jié)點扣件緊固情況及地基沉降。

（2）項目部專職安全員每日不少于兩次巡檢，上午8點前和下午3點后各一次，覆蓋所有作業(yè)區(qū)域。

（3）監(jiān)理工程師每周組織聯(lián)合巡檢，隨機抽取支撐體系節(jié)點，現(xiàn)場核查驗收記錄。

2.巡檢內容清單

（1）基礎檢查：鋼墊板是否平整，排水溝是否暢通，地基有無積水或塌陷。

（2）節(jié)點檢查：扣件螺栓力矩值是否達標，立桿對接部位是否錯開，剪刀撐是否連續(xù)設置。

（3）變形監(jiān)測：使用靠尺檢查立桿垂直度，水平尺測量水平桿平整度，記錄偏差值。

3.問題處理流程

（1）發(fā)現(xiàn)立桿懸空時，立即用木楔墊實并加設掃地桿。

（2）扣件松動時，使用力矩扳手重新擰緊至40-65N·m，并標記復查時間。

（3）累計變形超過8mm時，暫停作業(yè)，疏散人員，組織專家評估加固方案。

（二）階段性驗收程序

1.搭設驗收

（1）班組完成搭設后提交驗收申請，附節(jié)點照片及自檢記錄。

（2）技術負責人組織測量組，采用激光掃平儀檢測水平度，全站儀測量垂直度。

（3）驗收合格后簽署《支撐體系驗收表》，不合格項限期整改并復檢。

2.澆筑前驗收

（1）混凝土澆筑前24小時，監(jiān)理工程師組織三方聯(lián)合驗收。

（2）重點檢查對拉螺栓間距、模板拼縫嚴密性及起拱高度。

（3）驗收通過后簽署《澆筑許可證》，未通過項目嚴禁澆筑。

3.拆模前驗收

（1）申請拆模時提交同條件混凝土試塊強度報告。

（2）現(xiàn)場回彈檢測混凝土實際強度，懸挑結構需100%強度驗證。

（3）驗收合格后劃定拆模區(qū)域，設置警戒線并安排專人監(jiān)護。

（三）監(jiān)測技術應用

1.應力監(jiān)測系統(tǒng)

（1）在梁底及板跨中立桿安裝振弦式應力傳感器，量程0-200MPa。

（2）數(shù)據采集器每30分鐘自動記錄，當應力超過設計值80%時觸發(fā)聲光報警。

（3）監(jiān)測數(shù)據實時上傳云平臺，生成應力變化曲線，異常波動立即推送預警信息。

2.位移監(jiān)測裝置

（1）在支撐體系四角及跨中設置位移監(jiān)測點，采用磁致伸縮位移傳感器。

（2）監(jiān)測精度達0.1mm，累計變形超過10mm時自動鎖定澆筑設備。

（3）暴雨后增加監(jiān)測頻次至每小時一次，防止地基沉降引發(fā)失穩(wěn)。

3.智能監(jiān)控平臺

（1）BIM模型與監(jiān)測數(shù)據聯(lián)動，實時顯示支撐體系應力分布云圖。

（2）AI算法分析歷史數(shù)據，預測變形趨勢，提前72小時發(fā)出預警。

（3）移動端APP支持巡檢人員拍照上傳問題，自動生成整改任務清單。

（四）異常情況處置

1.預警響應機制

（1）黃色預警（變形5-8mm）：技術負責人現(xiàn)場指揮，加固薄弱節(jié)點。

（2）橙色預警（變形8-10mm）：暫停澆筑，疏散人員，啟動應急預案。

（3）紅色預警（變形>10mm）：立即撤離所有人員，封鎖作業(yè)區(qū)域。

2.應急處置措施

（1）立桿失穩(wěn)時，立即在周邊增設臨時支撐，使用千斤頂頂升復位。

（2）地基沉降時，快速回填級配砂石，重新澆筑混凝土墊層。

（3）模板漏漿時，暫停澆筑，封堵縫隙后重新振搗混凝土。

3.事故調查程序

（1）24小時內提交《事故快報》，描述時間、地點、處置過程。

（2）48小時內組織專家分析，明確事故原因及責任歸屬。

（3）一周內形成《事故調查報告》，修訂相關技術標準并全員培訓。

五、高大模板施工質量保障措施

（一）組織管理保障

1.責任體系構建

（1）項目經理作為第一責任人，每周組織召開質量專題會議，協(xié)調解決施工中的技術難題。

（2）技術負責人牽頭成立高大模板專項小組，成員包括安全總監(jiān)、質量工程師及專業(yè)施工隊長。

（3）實施"區(qū)域負責制"，將施工面劃分為若干區(qū)塊，每塊配備專職質量員，實行24小時值班制度。

2.制度流程完善

（1）制定《高大模板施工質量管理辦法》，明確各環(huán)節(jié)控制要點及驗收標準。

（2）建立"三檢一評"制度，即班組自檢、互檢、交接檢及項目部聯(lián)合評定。

（3）推行"樣板引路"制度，首段支撐體系驗收合格后形成實體樣板，后續(xù)施工嚴格參照執(zhí)行。

3.協(xié)同機制建立

（1）與監(jiān)理單位建立"日溝通、周總結"機制，每日17點前提交質量巡檢報告。

（2）邀請設計單位參與關鍵節(jié)點驗收，對荷載轉換部位進行聯(lián)合會診。

（3）與監(jiān)測單位簽訂數(shù)據共享協(xié)議，實現(xiàn)應力監(jiān)測與施工進度的實時聯(lián)動。

（二）技術保障體系

1.方案優(yōu)化升級

（1）采用BIM技術進行三維碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)支撐體系與鋼筋、預埋件的沖突點。

（2）引入有限元分析軟件，模擬不同工況下支撐體系的受力變形，優(yōu)化節(jié)點設計。

（3）編制《高大模板施工工法指南》，包含20種典型節(jié)點的標準化搭設圖示。

2.智能監(jiān)控應用

（1）在支撐體系關鍵部位安裝物聯(lián)網傳感器，數(shù)據實時傳輸至智慧工地平臺。

（2）開發(fā)AI預警系統(tǒng)，當監(jiān)測數(shù)據出現(xiàn)異常波動時，自動推送處置建議至管理人員手機。

（3）應用無人機進行高空巡檢，重點檢查剪刀撐連續(xù)性及節(jié)點連接情況。

3.技術創(chuàng)新推廣

（1）推廣盤扣式支撐體系，相比傳統(tǒng)鋼管架提高搭設效率30%，減少節(jié)點松動風險。

（2）應用可調底座技術，實現(xiàn)立桿標高毫米級精準調節(jié)，解決地基不平整問題。

（3）研發(fā)早拆支撐體系，通過設置獨立支撐柱，實現(xiàn)模板早拆，縮短工期25%。

（三）人員能力提升

1.分層培訓實施

（1）管理層培訓：組織項目經理、技術負責人參加住建部舉辦的"危大工程管理"專題班。

（2）技術層培訓：每月開展支撐體系計算軟件操作、監(jiān)測設備使用等實操培訓。

（3）操作層培訓：采用"理論+實操"模式，考核合格者發(fā)放《高大模板操作資格證》。

2.技能競賽開展

（1）每季度舉辦"搭設能手"競賽，考核項目包括立桿垂直度控制、節(jié)點緊固速度等。

（2）設置"質量標兵"評選，對連續(xù)三次零缺陷的班組給予額外獎勵。

（3）組織跨單位技能交流，邀請標桿企業(yè)分享先進施工經驗。

3.應急能力強化

（1）編制《高大模板坍塌應急處置手冊》，明確5種典型險情的處置流程。

（2）每半年開展一次實戰(zhàn)化應急演練，模擬支撐體系失穩(wěn)、混凝土爆模等場景。

（3）配備應急物資儲備點，存放200噸千斤頂、應急照明設備、生命探測儀等裝備。

（四）考核激勵制度

1.過程考核機制

（1）實行"質量積分制"，將材料驗收、搭設精度、監(jiān)測數(shù)據等量化為考核指標。

（2）設立"質量紅線"，出現(xiàn)立桿垂直度超差、扣件松動等問題實行一票否決。

（3）建立質量問題追溯制度，對重復出現(xiàn)的缺陷追究相關責任人責任。

2.獎懲措施落實

（1）設立質量專項獎金，按工程總造價的0.5%計提，用于獎勵優(yōu)秀班組。

（2）對出現(xiàn)質量事故的項目部，扣除項目經理當月績效的30%。

（3）推行"質量保證金"制度，預留合同價3%作為質量保證金，驗收合格后返還。

3.持續(xù)改進機制

（1）每月發(fā)布《質量分析簡報》，通報典型問題及改進措施。

（2）建立質量問題數(shù)據庫，分析事故規(guī)律，修訂施工技術標準。

（3）鼓勵一線員工提出質量改進建議，采納后給予500-5000元不等的獎勵。

六、高大模板施工質量長效機制建設

（一）質量追溯體系

1.全過程數(shù)字化記錄

（1）為每根鋼管、每塊模板賦予唯一二維碼，掃碼可獲取供應商資質、檢測報告及進場驗收記錄。

（2）施工班組每日上傳搭設過程照片至云平臺，關鍵節(jié)點拍攝360°全景影像，形成可回溯的數(shù)字檔案。

（3）混凝土澆筑時記錄泵管位置、布料速度及振搗時間，與監(jiān)測數(shù)據關聯(lián)分析，建立"人-機-料-法-環(huán)"全鏈條追溯。

2.責任矩陣構建

（1）制定《高大模板質量責任清單》，明確項目經理、技術員、班組長等12個崗位的質量職責。

（2）實施"質量終身責任制"，在工程竣工時簽署《質量承諾書》，注明設計使用年限內的維護責任。

（3）建立質量問題倒查機制，通過區(qū)塊鏈技術鎖定責任環(huán)節(jié)，確保問題可追溯、可問責。

3.信用檔案管理

（1）建立施工企業(yè)質量信用檔案，記錄模板支撐體系驗收合格率、事故發(fā)生率等關鍵指標。

（2）對連續(xù)三年無質量事故的企業(yè)，在招投標中給予信用加分；對發(fā)生重大事故的企業(yè)實施市場禁入。

（3）定期發(fā)布《行業(yè)質量白皮書》