高职建筑工程技术专业三年级（人防方向）人防工程防护结构模板工程战技融合精准施工教案

高职建筑工程技术专业三年级（人防方向）人防工程防护结构模板工程战技融合精准施工教案

一、课程定位与教学背景

（一）课程基本信息

本课程隶属于高职建筑工程技术专业三年级人防工程方向核心技能模块，前导课程为《建筑施工技术》《钢筋混凝土结构》《人防工程概论》，并行课程为《防护设备安装与调试》，后续支撑《人防工程监理实务》与《毕业设计（人防综合体）》。授课对象为已完成两次校外跟岗实习、具备建筑材料检测与一般工民建模板施工基本操作能力的高职大三学生。课时安排为4学时（含45分钟虚拟仿真演练与90分钟校内实训基地实体工位操作），授课地点为“智能建造虚拟仿真中心+人防工程实体比例模型实训场”。

（二）行业背景与课改依据

2024年12月国家人防办正式印发《人民防空防护设备（防护门类）通用技术要求》，明确规定门框墙模板安装精度、对拉螺栓止水片形式、后安装工艺验收标准-2-4。江苏省、浙江省已率先开展门框后置式安装与定制模板工艺试点，杭州市开发全流程动态数字化教学模型，烟台市引入1:2门框墙实物模型并配以动画二维码实施“样板引路”-10。本课程深度对接行业技术革新，将“后浇槽留置”“锚钩工厂焊接”“对拉螺杆套管预埋”等2025—2026年度人防质监新规转化为教学项目，彻底打破《建筑施工技术》中“模板工程”章节仅以民用建筑为载体的传统范式。

二、新工科视域下的课程设计理念

本课以“战备效能倒逼施工精度、人防逻辑重构模板工艺”为核心主张，确立“三阶四融”教学设计框架。三阶指工艺认知阶、精准实施阶、质量诊断阶；四融指融人防规范于工序标准、融智能监测于支模作业、融战时工况于验收评价、融劳模精神于毫米精度。课程彻底摒弃“重混凝土、轻模板”的行业积弊，将模板工程从辅助工序提升为人防工程质量控制的关键要塞。

三、教学目标体系（四维战技耦合）

（一）【战略·必须掌握】素养目标

1.树立“人防工程是地下长城，模板精度是首道防线”的职业信念，在门框墙垂直度偏差控制中自觉践行“毫米级”国防标准。

2.养成防护密闭封堵单元施工的“痕迹管理”习惯，对每道对拉螺栓位置、每块模板拼缝实施影像留底，形成战备工程特有的责任追溯意识。

（二）【高频考点/核心】知识目标

1.复述人防门框墙、防爆波活门井、临空墙与普通地下室模板工程的根本差异——抗力传递路径对模板刚度、密闭性、平整度的特殊约束。

2.解析《RFJ01-2025》中关于“门框墙后安装工艺”的模板配套做法：定制木模翻样、对拉螺栓止水片满焊、套管定位误差≤2mm、预留后浇槽尺寸控制。

3.归纳人防工程模板拆除的“双条件”原则：混凝土达到设计强度100%且防护设备安装完成初步调试。

（三）【难点/必会】能力目标

1.能够依据人防门框预埋件坐标图进行模板配板深化设计，在BIM模型中规避锚钩与对拉螺栓孔位冲突。

2.熟练操作数字化垂度检测仪与模板位移智能监测系统，实时读取门框墙模板垂直度、侧向压力数据，并依据预警值调整支撑体系。

3.正确识别人防模板施工中常见的六类质量通病（拼缝漏浆、截面变形、埋件内陷、止水片偏位、穿墙螺栓孔渗水路径、门框扭曲），并提出针对性的预防整改措施。

（四）【基础/全员】思政目标

1.通过“三门峡某人防工程模板坍塌事故”战时功能失效推演，理解“平时漏进一滴水，战时透进一缕光”的防护密闭要义。

2.在小组协作完成门框墙模板支设任务中，培育“木工筋工设备工多工序无条件协同”的战建作风。

四、教学内容重构（应列尽罗·全要素清单）

（一）人防工程模板类别特异性辨析【基础】

1.临空墙模板：单面支模、外侧无法对拉时的悬臂支撑体系，侧重抗倾覆计算。

2.门框墙模板：门洞周边受力集中区，侧重门框预埋与模板系统的耦合定位。

3.防爆波活门井模板：深井式、变截面、预埋件三维坐标交错，侧重空间定位网建立。

4.密闭通道/洗消间顶板模板：降板区、吊模施工、止水钢板一体化安装。

5.防护单元隔墙模板：两侧不同时拆模工况下的支撑保留方案。

（二）基于《通用技术要求》的门框墙后安装模板工艺【非常重要/热点】

1.定制化模板制作：依据门框墙配筋图和门框锚钩位置进行电脑翻样，模板拼缝避开拉结筋焊接点。

2.对拉螺栓套管预埋定位：采用钢筋焊接定位卡，确保套管两端与模板面垂直，误差≤1.5mm；止水片规格100×100×10mm，双面满焊，焊缝涂煤油试漏。

3.立模支撑体系：主楞双钢管@450mm，次楞方木@200mm，对抗螺栓纵横间距≤450mm；门框洞口部位设置独立斜撑，防止浇筑混凝土时门框内缩。

4.后浇槽预留工艺：在门框下槛及两侧设置20~30mm深燕尾槽，模板采用倒角条成型，槽内涂刷缓凝剂，拆模后高压水冲除表层浮浆以暴露新鲜骨料。

5.门框复测与精调：模板初步加固后，采用激光测距仪和靠尺检查门框对角线差、垂直度、平面外弯曲，误差超标时启用微调顶丝。

（三）人防工程模板特殊构造节点【难点/高频考点】

1.止水对拉螺栓三种形式对比：通长螺栓+塑料堵头（淘汰）、三段式止水螺栓（推荐）、锥形接头式（人防专用）。

2.施工缝与模板接缝协同处理：水平施工缝留设位置避开门框锚固区，止水钢板居中安装，模板加固时预留止水钢板通过槽口。

3.吊模施工工艺：降板区域采用钢筋马凳承重，上铺模板，侧模采用夹模并增加斜撑抗浮。

4.预埋角钢框模板：部分活门框采用预埋角钢框替代木模，重点控制水平度与标高。

（四）模板计算与验算要点【基础/注册考试关联】

1.新浇混凝土对模板侧压力计算（考虑人防工程墙高普遍较大、浇筑速度快特点）。

2.门框墙模板挠度变形验算（控制指标≤L/400，严于普通结构）。

3.对抗螺栓承载力复核（重点验算螺纹抗剪强度）。

4.满堂支撑架稳定性分析（人防顶板厚度普遍≥250mm，荷载大）。

（五）智能监测与数字化施工【战略前沿】

1.模板位移无线监测系统：在门框墙模板背面布设倾角传感器和拉线位移计，数据实时上传至项目质量云平台，超阈值时声光报警。

2.BIM模型辅助配模：提取门框墙三维尺寸，自动生成模板配板图及材料明细表，冲突检查模块自动预警对拉螺栓与锚杆冲突。

3.VR虚拟门框后安装工艺体验：在虚拟环境中反复练习“模板拆除→门框吊装就位→槽内植筋→浇筑微膨胀混凝土”全流程。

（六）质量验收与通病防治【必考/岗位能力】

1.主控项目：模板及其支架承载力、刚度、稳定性；对抗螺栓止水片焊接质量；后浇槽几何尺寸；门框中心线对中误差≤2mm。

2.一般项目：模板拼缝≤1.5mm；相邻板面高差≤1mm；垂直度≤3mm（5m范围内）；预埋件中心位移≤2mm。

3.典型通病防治对策：

1.门框倾斜：增设刚性斜撑，浇筑时两侧对称下料。

2.烂根：墙根部抹找平层或粘贴海绵条，浇筑前先铺50mm厚同配比减石砂浆。

3.对拉螺栓孔渗漏：孔洞填塞防水砂浆并外涂聚氨酯，或采用遇水膨胀止水环。

（七）平战转换与模板预留【扩展视野】

1.封堵框模板预埋：平战转换封堵构件的预留凹槽成型。

2.后加柱模板接口：临战加固柱与顶板、底板连接处的凿毛与界面处理。

五、教学资源配置（虚实结合·战标引领）

（一）校内实体比例模型实训场

配置1:1现浇钢筋混凝土门框墙实训工位6个，每个工位包含已绑扎好钢筋的门框墙骨架（含门框预埋、锚钩、加强筋），配套1830×915mm覆膜木模板、50×100mm方木、φ14三段式止水对拉螺栓、双钢管主楞、步步紧、可调顶托、激光扫平仪、数显靠尺。

（二）虚拟仿真教学系统

部署杭州市国动办开发的人防门安装新工艺全流程数字化教学模型，具备1522单扇防护门门框墙模板分步拆解、对拉螺栓三维透视、后浇槽成型动画演示、鼠标拖拽旋转观察功能-6。

（三）数字化检测工具组

每小组配发智能靠尺（集成蓝牙传输功能）、激光测距仪、钢筋保护层测定仪、模板位移实时监测模拟终端（显示压力-时间曲线）。

（四）活页式教材与二维码资源库

自主研发《人防工程模板专项施工技术工作手册》，每项工艺步骤旁附二维码，扫码可观看对应节点的动画演示、现场操作视频、质监站通病案例照片。

六、教学实施过程（四阶递进·工位实操占70%篇幅）

（一）课前翻转：线上诊断与案例浸润

1.学习任务发布：通过学习通推送《人民防空防护设备（防护门类）通用技术要求》节选章节、杭州市人防门安装新工艺全流程数字化教学模型登录链接、三段式止水螺栓装配动画。要求学生完成5个测验题，重点考察对“后安装工艺”定义的理解——门框在模板拆除后才进行吊装，因此模板必须预留出高精度后浇槽。

2.问题聚焦：收集学生关于“既然门框后装，为何模板精度要求反而更高”的困惑，将典型问题作为课堂切入点。

（二）课中实施（240分钟）

第一阶段：工艺原理深度解构（35分钟）【非常重要】

1.情境导入（5分钟）：展示某省级人防质监站实测实量照片——门框墙模板拆除后门框中心线偏差8mm导致防护门闭锁卡滞、整个墙体返工砸除的案例。设问：“模板是临时结构，为何能永久决定人防门的战时启闭？”迅速激活学生战备意识。

2.核心概念攻艰（15分钟）：教师结合1:1门框墙骨架模型，讲解“门框墙-模板-门框”三位一体耦合机制。重点揭示：

1.门框预埋件在混凝土浇筑时承受侧压力、浮力、冲击力，模板系统是防止门框位移的唯一约束；

2.后浇槽的本质是在混凝土墙体上预留出高精度门框安装槽，槽口平整度、垂直度由模板内衬条直接成型；

3.对抗螺栓不仅抵抗混凝土侧压力，其止水片更是防护密闭防线的重要组成部分。

标记【难点】并板书“模板是门框的胎膜，门框是战时的盾牌”。

1.虚拟仿真拆解（15分钟）：学生两人一组登录数字化教学模型，操作鼠标逐层剥离1522防护门门框墙模型。操作任务：

1.隐藏混凝土实体，仅显示钢筋与门框预埋件，观察锚钩伸出位置与对拉螺栓水平间距是否干涉；

2.透视显示模板背楞与对抗螺栓三维关系，记录主楞间距；

3.局部放大后浇槽部位，观察燕尾槽倒角细节；

4.启动浇筑模拟动画，观察混凝土侧向压力下模板变形云图，读取门框边缘最大位移值。

教师巡回指导，重点解答课前翻转收集的“后装精度悖论”。

第二阶段：精准施工仿真演练（45分钟）【高频考点/实操铺垫】

1.任务发布（3分钟）：下发BIM模型导出的某人防工程门框墙模板配板图（含尺寸标注、对拉螺栓点位、后浇槽定位线），要求各小组在仿真软件中进行“数字预演练”——从模板选型、支撑布置到对拉螺栓安装全流程模拟。

2.小组协同演练（30分钟）：

1.步骤1模板配板：根据门框墙尺寸2800×3200mm、门框洞口1500×2000mm，在软件材料库中选取合适规格模板，进行拼接排布，避开锚钩密集区生成切割优化方案。系统自动评价模板损耗率与拼缝数量。

2.步骤2对拉螺栓布设：依据侧压力计算结果，按水平间距450mm、竖向间距450mm布置对抗螺栓，系统冲突检测模块实时反馈“第3排第2列螺栓与锚杆水平间距仅12mm，无法安装扳手”。学生调整螺栓位置或微调锚杆弯折角度，直至冲突消除。

3.步骤3后浇槽模板安装：在门框周边选择燕尾槽成型条规格（20mm深×30mm宽），贴附于面板内侧；模拟槽内涂刷缓凝剂，观察拆模后表面粗糙度效果。

4.步骤4支撑体系布置：在门框四角添加可调斜撑，设置预加轴力5kN，系统显示门框中心点受荷位移曲线。

1.关键参数锁定（12分钟）：各组将仿真演练确定的模板排布图、对拉螺栓间距、斜撑位置等参数导出形成《虚拟首件验收记录》。教师选取两组差异较大的方案进行对比，引导全班讨论“为何A组螺栓间距比B组小50mm却未报警”，引出钢筋位置实际偏差对模板设计的制约，强化“现场永远比图纸复杂”的工程思维。

第三阶段：实体工位实战（90分钟）【绝对核心/战技融合】

本阶段采用“双师协同+军工标准验收”，将90分钟切割为“交底→支模→监测→验收”四个闭环环节。

1.工位交底与安全准入（8分钟）：中建三局特邀企业导师（兼具人防设备安装资格）进行5分钟工位微讲座，重点示范“锚钩与螺栓打架”时的现场处置原则：原则上不切割锚钩，调整螺栓位置；万不得已时，锚钩弯折角度≤15°且不得反复弯折。随后进行劳保用品互检、工器具清点。

2.门框墙模板精准支设（60分钟）【非常重要/核心技能】：

学生6组，每组6人，分别承担不同工序角色（木工主操、测量复核、支撑加固、质量检查），每20分钟轮换一次岗位。操作流程严格遵循“五步定位法”：

1.第一步基准引测：使用激光扫平仪在底板钢筋上弹出墙体轴线、门框边线、后浇槽外边线。测量员用钢尺复测对角线，误差超过1mm即重新弹线。

2.第二步模板清扫与涂刷：清除模板面浮灰，均匀涂刷水性脱模剂（严禁油性，以免影响后续防水界面处理）；在后浇槽位置粘贴20×30mm梯形木条，木条与面板间嵌填泡沫条防漏浆。

3.第三步门框预埋件复核：对照图纸检查已绑扎就位的门框垂直度、水平度、锚钩焊接质量。教师在此环节重点抽查【热点】“门框中心线偏差”，要求数据记录上墙。

4.第四步模板安装与对拉：先安装门框一侧模板，从底部逐步向上拼装，临时固定后穿入对拉螺栓。此环节是安全事故易发点，教师重点监控：螺栓必须从模板外侧穿向内侧，止水片居中于墙厚方向，两端垫片与螺母拧紧扭矩一致。门框洞口侧模需单独配置，与洞口角钢顶紧。

5.第五步支撑体系加固：先布设水平钢管主楞，再用山型卡扣件固定；在门框四角距离角部200mm处各增设一道独立可调斜撑，下端顶紧在提前预埋的地锚环上。支撑完成后进行“三检制”：小组自检——临组互检——质检员专检。

1.数字化监测与动态调校（12分钟）：

每小组在模板背楞关键点位（门框角部、跨中、悬臂端）布设模拟位移传感器（实训场配置教学演示型无线倾角仪），连接平板电脑实时显示位移-时间曲线。教师模拟“浇筑速度过快”工况，逐步增加振动荷载，学生观察位移曲线突变阈值，当即旋转顶托增加支撑预压力，将位移回调至2mm以内。此环节使学生具身体验“模板工程不是静态安装，而是动态控制”。

2.质量验收与数据采集（10分钟）：

各小组依据《RFJ01-2025》验收表开展实测实量：

1.垂直度：2m靠尺，门框墙全高允许偏差3mm，90%测点实测1~2mm。

2.平整度：2m靠尺+塞尺，允许偏差3mm，重点检测后浇槽边缘平整度。

3.对拉螺栓间距：尺量，允许±50mm，记录超差点位。

4.后浇槽尺寸：深度20±2mm，宽度30±2mm，尺量四角及每边中点。

全部数据录入“质量云平台”（模拟APP），系统自动生成实测实量二维码，打印后粘贴于模板背面。企业导师现场点评一组数据，指出“后浇槽西北角深度18.5mm接近负偏差临界值，但仍在合格范围，实战中可保留，若再小0.5mm必须拆模整改”，强化底线思维。

第四阶段：通病会诊与策略升华（20分钟）【难点/经验内化】

1.典型影像案例分析（10分钟）：大屏幕轮流展示6个工位完成的门框墙模板实体照片，以及历年质监站拍摄的通病照片。学生对照找茬：

1.案例A：模板拼缝处明显错台，原因是方木截面尺寸不一。

2.案例B：门框下槛模板上浮，导致后浇槽深度不足，原因是未设置抗浮压筋。

3.案例C：对拉螺栓止水片焊缝可见气孔，煤油试验渗漏。

每组领一张通病卡，讨论防治措施并用术语陈述。

1.专家连线与策略提升（10分钟）：现场视频连线杭州市人防工程平战结合服务保障中心技术专家（事先预约）。专家就学生刚才演练中出现的共性问题——“门框两侧模板微差导致对角线超差”进行远程诊断，提出“先固框、后封模”的工艺改良建议：即先用可调支撑将门框精确固定在设计位置并复核合格，再安装两侧模板，避免模板挤压门框。此环节将课堂与行业前沿直接联通，学生深刻感知课堂操作即岗位实战。

（三）课后拓展：平战转换项目深化

1.作业设计：每组根据今日实训数据，编制《门框墙模板工程施工方案技术核定单》，重点阐述后浇槽成型质量保证措施及监测点布设方案。

2.能力进阶：鼓励学生选修智慧树平台《智能建造施工技术》线上课程中“模板工程数字孪生”模块，学习利用Revit生成模板加工图及零件二维码-5。

3.社会服务：选拔优秀学生参