超高模板脚手架施工专项方案

'金色港湾三期C(S-01)地块4#商场17.0米超高模板脚手架加固方案编制人：审核人：编制单位：河南正阳建设工程有限公司编制时间：2011年11月13日29 一、编制依据金色港湾三期C（S-01）地块4#商场结构施工图纸《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）、《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）等国家现行施工规范及行业标准；二、工程概述及计划：本工程位于航海路与银莺路交叉口西南角，建设单位河南正商置业有限公司，设计单位机械工业第六设计研究院，监理单位河南大象建设监理咨询有限公司，施工单位河南正阳建设工程有限公司。1、结构概况1-1、本工程为框架结构，四层结构层面标高15.15米，楼板厚度130mm；洞口周边中间层影院夹层20.15米；大屋面结构标高23.80米；封顶结构屋面标高32.20米，楼板厚度130mm。1-2、框柱截面尺寸1200*900、600*600、700*700、900*700mm。1-3、梁截面尺寸：600*2000（YWKL）、350*700、400*900、250*650mm等。1-4、本超高模板脚手架搭设位置D~E/12~17轴线处，自15.15米搭设至32.20米，中间20.15、23.80米为结构梁板且已施工完毕，支撑体系东西长26.2米，南北长25.90米。1-5、15.15及10.25米楼板结构均布活荷载标准值大于7.0KN/m2、5.0KN/m2。脚手架基础落在15.15米结构顶面之上（详见平面简图）。1-6、本次浇筑平面图如下：GG1712浇筑标高23.80~32.20m范围为梁板柱26200DD26800171229 1-7、10.25～15.15m横板支撑系统立杆间距不大于800，有梁柱位置立杆间距适当加大，其横杆间距不大于1.7米。2、现场概况2-1、模板统一采用15mm厚多层板模板。2-2、工程施工中须保证安全和文明施工。3、现场模板堆放搭设木模加工棚，模板堆放区避开道路、消防管线，并满足相关消防要求。设专人负责模板堆放和标识工作，模板堆放分规格、分类型，集中堆放，大模板距两端l/6长度处用通长100×100mm2木方垫起(木模雨雪天气应用塑料布遮盖)；模板用油漆在背面标注其编号。4、施工计划4-1、本层脚手架一次性搭设，在D、G、12、17轴线空洞内柱皮内侧500mm，内侧柱皮500mm搭设满堂模板支撑脚手架。网格区域内立杆间距不大于0.6~0.8m并平分。水平杆步距不超过1.50~1.70米。4-2、在影院夹层20.15m，大屋面23.80空洞周边有梁板的梁内预埋Ф48钢管，外露结构层面300mm，间距对应立杆位置，并隔一设一。4-3、由23.80米向上搭设斜向支撑，20.15米及23.80米层横杆或斜撑与本层所预埋的钢管或单梁柱，及中间横杆与所对应的23.80米以下框柱拉结牢固，构成一个整体受力良好的支撑体系。4-4、本支撑体系所有节点均用扣件连结牢固，竖向支撑均布置在楼层主梁位置处（见附图）。4-5、超高大横板支撑所对应的下层区域的模板支撑，等本层梁板砼浇筑后且强度达到75%以后，方可拆除，确保两层已具有强度的梁板体系作为支点，进行力的传递和荷载分配。4-6、浇筑顺序安排，待23.80～32.20米框柱砼浇向完毕后方可进行32.20米屋面梁板砼的浇筑。29 4-7、利用已浇筑成型的框柱作为受力支点，保证大空间模板及支撑体系的整体性、刚度、抗剪弯能力满足施工要求。4-8、浇筑23.80~32.20米梁板柱，浇筑设备使用汽车泵泵送，其冲击力经计算对模板及支撑结构无任何影响，4-9、浇筑顺序及方法，先浇筑框架柱，本施工段柱全高8.40米，计划分三次浇筑，第一次3米，第二次3米，其间隔时间2个小时，砼采用商品砼，并掺加早强防冻剂及减水剂。4-10、5、编制原则5-1、模板的选型、模板的设计按清水墙砼要求执行。5-2、各种模板必须是新品，严把产品质量关，模板质量不合格的，不许进入现场使用，重点是板的表面平整度,模板强度和刚度、稳定性，确保主体工程达到清水砼标准。5-3、各种架设工具进场前，必须经过油漆刷新处理，以达到施工现场文明整洁的要求。三、超高模板支撑选型与构造1、楼板模板支撑选型与构造1-1、构造图楼板支撑架立杆平面布置及稳定性荷载计算单元1-2、材料选型模板面板采用胶合板材料尺寸规格为1830×915×15mm，抗弯强度允许值为14N/mm2,抗剪强度允许值为1.4N/mm2；楼板底搁栅采用50×100mm的方木，间距为366mm；抗弯强度允许值为13N/mm2,抗剪强度允许值为1.3N/mm2；钢管撑顶部托梁采用100×100mm的方木，间距为1200mm；抗弯强度允许值为13N/mm2,抗剪强度允许值为1.3N/mm2；29 楼板模板支撑采用48×3.25的钢管，纵、横方向间距不超过800mm，步距不超过1500mm。2、梁模板支撑选型与构造2-1、构造立杆间距600~800横杆步距1500~1700梁板上钉钉横板方木间距≤250托梁钢管400~600托板钢管600*80015.15m梁底顶杆间距600~800同大横杆连结牢固梁板模板支撑架及梁底顶杆立面简图直角扣件连接牢固23.80m20.15m大横杆梁内预埋钢管15.15~23.80m框架柱两排大横杆连柱杆连梁柱拉结点简图29 托梁大横杆或小横杆板底大横杆斜撑立杆或梁底立杆梁模板对拉螺栓700700700水平撑梁板模板及方木600*2000预应力屋面框架梁加固图2-2、材料选型模板面板采用胶合板材料尺寸规格为1830×915×15mm，抗弯强度允许值为14N/mm2,抗剪强度允许值为1.4N/mm2；楼板底搁栅采用75×35mm的方木，间距为200～250mm；抗弯强度允许值为13N/mm2,抗剪强度允许值为1.3N/mm2；钢管撑顶部托梁采用75×35mm的方木，间距为400～600mm；抗弯强度允许值为13N/mm2,抗剪强度允许值为1.3N/mm2；支撑采用钢管48×3.25，沿梁跨度方向间距为800mm，垂直于梁跨度方向间距为800mm，步距不超过1700mm。四、超高楼板模板支撑计算扣件式钢管超高模板支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）和《施工技术》2002.3.及《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。模板支架搭设高度为17.05米，支撑采用48×3.25的钢管。搭设尺寸为：立杆的纵距b=0.80米，立杆的横距l=0.80米，横杆的步距控制在1.50～１.70米在右。板底搁栅采用50×100mm木方，横杆间距不大于800mm；梁顶托采用48*3.25间距不大于600mm。1、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。29 静荷载标准值q1=25.100×0.130×1.200+0.350×1.200=4.336kN/m活线荷载标准值q2=(0.000+2.500)×1.200=3.000kN/m活集中荷载标准值P=5.0KN计算内力时分别考虑活线荷载满布、活集中荷载作用于跨中单独作用时的内力，再进行比较取大值。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=120.00×1.80×1.80/6=64.80cm3；I=120.00×1.80×1.80×1.80/12=58.32cm4；(1)抗弯强度计算f=M/W<[f]其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；　　M——面板的最大弯距(N.mm)；　　W——面板的净截面抵抗矩；[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；M=0.100ql2其中q——荷载设计值(kN/m)；经计算得到静荷载与活线荷载组合时M=0.100×(1.2×4.336+1.4×3.000)×0.366×0.366=0.126kN.m静荷载与活集中荷载组合时M=0.100×(1.2×4.336)×0.366×0.366+0.15×2.5×1.4×0.366=0.262kN.m经比较取M=0.262kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.262×1000×1000/64800=4.04N/mm2面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算T=3Q/2bh<[T]经计算得到静荷载与活线荷载组合时Q=0.600×(1.2×4.336+1.4×3.000)×0.366=2.065kN静荷载与活集中荷载组合时Q=0.600×(1.2×4.336)×0.366+0.65×2.5×1.4=3.42kN经比较最大剪力Q=3.42kN截面抗剪强度计算值T=3×3420/(2×1200.000×18.000)=0.237N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2抗剪强度验算T<[T]，满足要求!(3)挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250面板最大挠度计算值v=0.677×7.336×3664/(100×6000×583200)=0.255mm面板的最大挠度小于366.0/250,满足要求!2、支撑木方的计算木方按照均布荷载下三跨连续梁计算。2-1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：29 q11=25.100×0.130×0.366=1.194kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.350×0.366=0.128kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值q2=(2.500+0.000)×0.366=0.915kN/m活集中荷载P=2.50静荷载设计值q1=1.2×1.194+1.2×0.128=1.587kN/m活线荷载设计值q2=1.4×0.915=1.281kN/m活集中荷载设计值P=2.50×1.4=3.5kN计算内力时分别考虑活线荷载满布、活集中荷载作用于跨中单独作用时的内力，再进行比较取大值。2-2.木方的计算(1)抗弯强度计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:经计算得到静荷载与活线荷载组合时M=0.100×(1.587+1.281)×1.2×1.2=0.413kN.m静荷载与活集中荷载组合时M=0.100×1.587×1.2×1.2+0.15×3.5×1.2=0.859kN.m经比较取M=0.859kN.m木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.859×1000×1000/83333=10.31N/mm2面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算T=3Q/2bh<[T]经计算得到静荷载与活线荷载组合时Q=0.600×(1.587+1.281)×1.2=2.06kN静荷载与活集中荷载组合时Q=0.600×1.587×1.2+0.65×3.5=3.42kN经比较最大剪力Q=3.42kN截面抗剪强度计算值T=3×3420/(2×50×100)=1.03N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2抗剪强度验算T<[T]，满足要求!(3)挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250最大变形v=0.677×2.237×1200.04/(100×9000.00×4166666.8)=0.838mm木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!3、托梁的计算托梁计算时考虑施工及设备活荷载为1.5kN/m2托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力P=3.109kN均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。29 经过计算得到最大弯矩M=1.219kN.m经过计算得到最大支座F=11.384kN经过计算得到最大变形V=1.7mm顶托梁的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=1.219×106/166666.7=7.31N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁抗剪计算截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×6275/(2×100×100)=0.941N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2顶托梁的抗剪强度计算满足要求!(3)顶托梁挠度计算最大变形v=1.7mm顶托梁的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!4、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。5、立杆的稳定性计算荷载标准值作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。立杆稳定性验算时考虑施工活荷载为1kN/m2。考虑到现场使用的钢管实际情况，为确保安全按48×3.25计算。5-1、静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架钢管的自重(kN)：NG1=0.129×18.500=2.388kN钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×1.200×1.200=0.504kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25.100×0.130×1.200×1.200=4.699kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=7.591kN。5-2、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=(1.000+0.000)×1.200×1.200=1.440kN5-3、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ29 6、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值，N=11.13kN；——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.59A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.57W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=4.79——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；l0——计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.75a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.50m；公式(1)的计算结果：=129.81N/mm2，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!公式(2)的计算结果：=85.81N/mm2，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算l0=k1k2(h+2a)(3)k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.042；公式(3)的计算结果：=127.24N/mm2，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。表1模板支架计算长度附加系数k1———————————————————————————————————————步距h(m)h≤0.90.92,≤8752梁、拱、壳≤875>81003悬臂构件≤275>2100（5）拆除的模板必须随拆随清理，以免钉子扎脚、阻碍通行发生事故。（6）拆模时下方不能有人，拆模区应设警界线，以防有人误码入被砸伤。（7）拆除的模板向下运送传递，一定要上下响应，不能采取猛撬，以致大片塌落。用起重机吊运拆除模板时，模板应堆放整齐并捆牢无误后才可吊装。（8）拆除作业必须在白天进行，拆除的部件及操作平台上的一切物品，均不得从高空抛下，并做好工完场清工作。（9）当遇到雷、雨、雪或风力达到五级以上的天气时不得进行模板的拆除工作。2、模板拆除的安全技术（1）本工程浇楼盖拆模顺序如下：拆柱模斜撑拆柱侧模拆楼板底模拆梁底模。（2）拆除楼板模板前，必须将洞口和临边进行封闭后，才能开始作业。拆下的模板不准随意向下抛掷，要向下传递至地面。已经活动的模板，必须一次连续拆除完方可中途停歇，以免落下伤人。（3）模板立柱有多道水平拉杆，应先拆除上面的，按由上而下的顺序拆除，拆除最后一道连杆应与拆除立柱同时进行，以免立柱倾倒伤人。（4）多层楼板模板支柱的拆除，下面应保留几层楼板的支柱，应根据施工速度、砼强度增长的情况，由技术负责人通过计算确定。十二、成品保护1、上操作面前模板上的脱模剂不得有流坠，以防污染结构成品。29 2、为防止破坏模板成品工序必须做到：不得重物冲击已支好模板、支撑；不准在模板上任意拖拉钢筋；在支好顶板模上焊接钢筋(固定线盒)或要垫起，并在模板上加垫铁皮或其它阻燃材料；在支好顶板模上进行预埋管打弯走线时不得直接以模板为支点，须用木方作垫进行。十三、安全、环保和职业健康施工1、支拆模时操作人员必须挂好、系好安全带。2、支模前必须搭好相关脚手架(见本工程脚手架方案及相关方案、相关安全操作规程等)。3、在拆柱模前不准将脚手架拆除，用塔吊拆时应有起重工配合；拆除顶板模板前必须划定安全区域和安全通道，将非安全通道应用钢管、安全网封闲，并挂“禁止通行”安全标志，操作人员不得此区域，必须在铺好跳板的操作架上操作。已拆模板起吊前认真检查螺栓是否拆完、是否有拌勾挂地方，并清理模板上杂物，仔细检查吊钩是否有开焊，脱扣现象。4、浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模，随时检查支撑是否变形、松动，并组织及时恢复。经常检查支设模板吊勾、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动，发现问题及时组织处理。5、木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱，一次线不得超过3m，外壳接保护零线，且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器，锯片不得有裂纹(使用前检查，使用中随时检查)；且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器，并接用漏电保护器，电刨传动轴、皮带必须具备防护罩和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用；使用木工机械严禁戴手套；长度小于50cm或厚度大于锯片半径木料严禁使用电锯；两人操作时相互配合，不得硬拉硬拽；机械停用时断电加锁。6、用塔吊吊运模板时，必须由起重工指挥，严格遵守相关安全操作规程。7、环保与文明施工：现场模板加工垃圾及时清理，并存放进指定垃圾站。作到模板工程施工、加工工完场清。29'