项目概况

图1 拟建贵阳花果园N区效果图

该高层建筑大模板涉及多个部位，其中55层（标高236.9 m）结构较为复杂，有游泳池、斜梁等，斜梁最大截面尺寸为600 mm×2 100 mm和500 mm×2 300 mm，其他最大梁截面尺寸为400 mm×2 300 mm。最大支撑高度为11.25 m（标高225.65 m～236.9 m），属于“超过一定规模的较大危险性子工程范围”，应组织专家进行专项方案论证。因此选取55层（标高236.9 m）范围轴网（11-1）～（11～12）、（11-H）～（11～M）的大模板作为实例，采用BIM技术进行扣件式钢管模板支架设计。

模板支撑设计

2.1 BIM技术软件的选择

模板支撑设计可以选择品明BIM模板工程设计软件或者欧特克的Revit软件，两款软件各有特色，品明BIM模板工程设计软件因为可以识别CID图纸构件，可以快速进行结构建模，可以快速设计墙体、柱体、梁体、板模板及支撑，生成各种平面、剖面、大图、三维图，可以识别高大模板，进行模板安全计算。Revit软件建模速度比较慢，但是建模效果比较逼真，生成的各种大图、三维图都非常逼真，不需要任何修改，设计非常灵活，适合各种复杂结构的模板设计，但是模板设计速度很慢，不能进行模板安全计算。由于55层（标高236.9m）有游泳池、斜梁，结构比较复杂，所以选择了Revit软件，用品明安全计算软件进行设计验证。

2.2Revit软件建模

2.2.1 高程及轴线网格的建立

（1）设立标高220.25米、225.65米、229.65米、233.15米、236.90米（55层）。

（2）建立各层（11-1）～（11～12）、（11-A）～（11～M）的轴线网格。

2.2.2 导入 CAD 图纸

分别导入各楼层的柱、墙、梁、板的结构图。

2.2.3 柱、墙、梁、板布置

（1）各层布置柱、墙：4根KZ1 900 mm×900 mm，32根KZ2 800 mm×1 250 mm，核心筒剪力墙、柱。

（2）各层梁布置：500 mm×2 300 mm、400 mm×2 300 mm、600 mm×2 100 mm、400 mm×1 900 mm、300 mm×1 550 mm、400 mm×1 000 mm、400 mm×800 mm、300 mm×1 000 mm 等。

（3）各层板厚排列：游泳池板厚250mm，其他板厚150mm。

2.2.4 三维效果图

N区11号楼建成后标高为220.25～236.9m，结构三维效果图如图2所示。

图2 3D渲染

2.2.5 建立家庭

创建紧固件、顶部支撑和蝴蝶卡系列。

模板设计

3.1 标高236.90 m（55层）梁、板柱设计

（1）梁底部立杆设置：立杆采用Q235普通钢管，规格为φ48.3×3.6。500 mm×2 300 mm、400 mm×2 300 mm、600 mm×2 100 mm梁底部设2根品茗安全软件计算，沿梁跨约450 mm（板立杆间距的1/2）处设置；400 mm×1 900 mm、300 mm×1 550 mm梁底部设2根，沿梁跨不大于1 000 mm（板立杆间距相同）处设置； 400 mm×1 000 mm、400 mm×800 mm、300 mm×1 000 mm、400 mm×600 mm、300 mm×600 mm 梁底部设 1 根梁，沿梁跨方向立柱间距不大于 1 000 mm（板立柱间距相同）；200 mm×500 mm 及以下梁底部不设立柱，沿梁跨方向立柱间距不大于 1 000 mm（板立柱间距相同）。

（2）底板立柱的设置：梁边立柱距梁边300mm，距柱边300mm；底板立柱间距与板两侧梁立柱间距均等分配，间距不大于1 000mm；梁、板边立柱共担荷载。

3.2 纵横条设置

扫地杆距地面不应大于200毫米，步距不应大于1200毫米，直立杆自由端长度不应大于500毫米。

3.3 梁边模板、小梁（方木）、主梁（双钢管）、拉杆设置

（1）梁边模板采用15mm厚胶合板。

（2）边梁采用50mm×80mm方木品茗安全软件计算，沿梁横向布置，间距不大于200mm。

（3）梁边主梁采用φ48×3.0双根钢管，间距不大于500mm，沿梁纵向布置。

（4）梁的边拉杆采用φ12钢筋，两端采用蝴蝶夹固定，沿梁跨方向设置间距不大于500mm（与梁边主梁间距相同），沿梁方向竖向间距不大于500mm。

3.4 梁底模板、梁底小梁（方木）、梁底主梁（钢管）设置

（1）梁底模板采用15mm厚胶合板。

（2）梁底部小梁采用50毫米×80毫米方木，间隔不大于200毫米设置。

（3）梁侧主梁采用φ48×3.0双排钢管，间距与底部竖杆沿梁方向间距相同。

3.5模板、模板梁（方木）、模板主梁（双钢管）设置

（1）底模板采用15mm厚的胶合板。

（2）板底梁应采用50mm×80mm方木，间距不大于200mm。

(3)板底主梁采用φ48×3.0双排钢管，间距与板立柱等距，且间距不大于1 000 mm。

3.6 剪刀支撑设置

根据钢筋设置，每隔3～5米设置一道竖向剪刀撑，框架高度11.25米，设置3道横向剪刀撑。

3.7 设计图

(1) 竖杆、板底梁、板底主梁、拉杆平面布置如图3所示。

图3 支架系统平面设计

（2）横截面视图请参见图 4 和图 5。

图 4 第 1 部分

图 5 第 2 部分

(3)梁模板支撑详图如图6至图8所示。

图6 梁400mm×1900mm模板支撑

图7 梁600mm×2100mm模板支撑

图8 梁500mm×2300mm模板支撑

（4）三维图参见图9至图12。

图9 三维图（一）

图10 三维图（二）

图11 三维图（三）

图12 三维图（四）

3.8 设计验证

按照模板不同支撑选取最不利荷载计算的原则，分别对500 mm×2 300 mm、600 mm×2 100 mm、400 mm×1 900 mm、400 mm×1 000 mm、200 mm×500 mm 的梁进行校核，并对板厚为250 mm 的支撑架进行校核。

采用Pimming安全计算软件对500 mm×2 300 mm梁进行验证，验证结果如表1所示。

其余梁截面及板支撑架计算均满足要求。

综上所述

BIM技术具有直观性、可分析性、可共享性、可管理性等特点，其应用也越来越广泛，而Revit软件只是众多BIM技术应用软件中的一种。利用Revit软件进行模板支撑设计，设计修改灵活，从二维平面到三维图的展示最为直观逼真，能够与实际情况完全一致，特别是对于复杂结构的模板支撑设计，更显其优越性。

表1500 mm×2300 mm梁验证结果