模板工程施工方案盘扣式脚手架.docx

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模板工程施工方案盘扣式脚手架

模板施工方案（盘扣式支撑）方案

一、工程概况

工程名称：

美的遵义新蒲新区项目27、28、29栋土建总承包工程

建设单位：

遵义市美的房地产发展有限公司

勘察单位：

贵州建筑勘察设计有限公司

设计单位：

贵州同盛建筑设计有限公司

监理单位：

佛山市建友工程监理有限公司

施工单位：

浙江广宏建筑有限公司

美的遵义新蒲新区项目27、28、29栋土建总承包工程位于遵义市新蒲新区。

总建筑面积为57109.9平方米，其中地下室建筑面积为13794.2平方米，主体结构为剪力墙结构，地下室车库共2层，层高为3.3m,，室外覆土层厚度为0.9m米。

抗震设防烈度为非抗震，建筑安全等级为二级，设计使用年限为50年，防火分类为I类，耐火等级为一级，地下室防水等级为I级，屋面防水等级为Ⅰ级。

具体各建筑单体经济指标及特征见下表：

表01建筑单体特征表

楼号

层数

层高（m）

建筑高度（m）

建筑面积

（㎡）

±0.000对应的绝对标高

27#楼

34

2.9

99.85

15534.88

868.3

28#楼

33

2.9

95.95

13890.41

868.3

29#楼

33

2.9

95.95

13890.41

868.3

地下室

2层

3.3

13794.20

868.3

基础形式：

本工程采用独立基础、条形基础及少量桩基基础。

本工程车库底板厚度为0.12M，车库负二层顶板厚度为0.3M，负一层顶板厚度0.35M，主楼设计板厚为80-160mm。

工程最大的特点是质量要求高、工期紧。

原计划模板支撑体系采用钢管扣件脚手架，为保证工程施工进度及模板支撑体系的安全可靠性，主楼标准层采用盘扣式脚手架。

二、施工准备工作

1、技术准备

组织现场管理人员熟悉、审查施工图纸，编制施工图预算，重点对框架模板结构施工等分项工序的技术、质量和工艺要求进行学习，并将其质量和工艺的要点向作业班组作详细的交底，并做好文字记录。

2、物资准备

按照施工方案做好模板结构体系的主要材料计划，根据施工平面图的要求，组织好所需的材料、机具按计划进场，在指定地点，按规定方式进行储存、堆放，确保施工所需。

3、劳动组织准备

根据项目经理部架构，按照劳动需要量计划，组织劳动力进场，并对其进行安全、防火、文明施工等方面的教育，向施工班组、工人进行施工方案、计划和技术交底。

并建立、健全各项现场管理制度。

三、综合说明

（一）模板支架选型

根据本工程实际情况，结合施工单位现有施工条件，经过综合技术经济比较，选择盘扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料，进行相应的设计计算。

（二）编制依据

1、中华人民共和国行业标准，《建筑施工盘扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166－2008）。

2、《建筑施工安全手册》

3、建设部《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）。

4、本工程相关图纸，设计文件。

5、国家有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件，

四、搭设方案

（一）基本搭设参数

模板支架高H为2.7m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.5m，立杆纵距la取0.9m，横距lb取0.9m。

立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。

（二）材料及荷载取值说明

盘扣式钢管脚手架是一种杆件轴心相交（接）的承插锁固式钢管脚手架，采用带连接件的定型杆件，组装简便，具有比扣件式钢管脚手架较强的稳定承载能力，不仅可以组装各式脚手架，而且更适合构造各种支撑架，特别是重载支撑架。

　　盘扣式钢管脚手架是在吸取国外先进技术的基础上，结合我国实际情况研制的一种多功能脚手架。

WDJ盘扣式钢管脚手架的最大特点，是独创了带齿的盘扣式接头。

这种接头结构合理，力学性能明显优于扣件和其他类型的接头。

它不仅基本上解决了偏心距的问题，而且具有装卸方便、安全可靠、劳动效率高、功能多、不易丢失零散扣件等优点，因而受到施工单位的欢迎，是一种有广泛发展前景的新型脚手架。

　　盘扣式脚手架的特点

细节一性能特点

　盘扣式脚手架具有以下性能特点：

（1）多功能盘扣式脚手架可根据施工要求，组成模数为0．6m的多种组架尺寸和荷载的单排、双排脚手架，支撑架，支撑柱，物料提升架，爬升脚手架等多功能的施工设备、并能作曲线布置。

布架场地不需做大面积的整平。

（2）接头拼拆速度快由于采用了碗扣接头．避免了扣件螺栓人工操作。

只用一把铁锤即可进行安装和拆卸作业，安装和拆卸速度比扣件式钢管脚手架快5倍以上。

　（3）减轻了劳动强度由于盘扣式钢管脚手架完全取消了螺栓作业，工人携带一把铁锤即能完成全部作业，减轻了一半的劳动强度。

　　（4）接头强度高，安全可靠接头采用独特的盘扣式，经试验和使用证明，它具有极佳的抗剪、抗弯、抗扭能力，比其他类型的钢管脚手架的结构强度提高50％以上。

由于接头具有可靠的自锁能力．整架配备有较完善的安全保障设施，所以使用安全可靠。

　　（5）维护简单构件为不易丢失的扣件．构配件轻便、牢固。

不怕一般的锈蚀，所以日常的维护简单，运输紧凑有便，

细节二构造特点

　　盘扣式钢管脚手架的核心部件是碗扣接头，它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣限位销组成．如下图所示。

盘扣式钢管脚手架采用，48X3.5（mm）焊接钢管作主构件。

立杆和顶杆是在一定长度的钢管上每隔0．6m安装一套碗扣接头制成。

碗扣分上碗扣和下碗扣。

下碗扣焊在钢管上，上碗扣对应地套在钢管上．其销槽对准焊在钢管上的限位销即能上、下滑动，横杆是在钢管两端焊接横杆接头制成。

连接时，只需将横杆接头插入下碗扣内，将上碗扣沿限位销扣下，并顺时针旋转，靠上碗扣螺旋面使之与限位销顶紧，从而将横杆与立杆牢固地连在一起，形成框架结构。

模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。

五、模板支架的强度、刚度及稳定性验算

荷载首先作用在板底模板上，按照"底模→底模方钢→可调托座→立杆→基础"的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。

其中，取与底模方钢平行的方向为纵向。

本工程±0.000以上楼层均用盘扣式支模支撑体系。

本工程±0.000以上设计情况如下：

梁：

150*450、200×300，200×400，200×450，200×500，200×600，200×800。

本次计算选用200×800计算，其它梁参照该梁搭设。

板：

100mm,120mm,80mm，90mm。

本次计算120mm板，其它板参照该板搭设。

120mm板承插型盘扣式楼板模板支架计算书

依据规范:

《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

计算参数:

盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2，水平杆钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为2.7m，

立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=0.90m，脚手架步距h=1.50m。

立杆钢管类型选择：

B-LG-2500（Φ48×3.2×2500）;

横向水平杆钢管类型选择：

A-SG-900（Φ48×2.5×840）;纵向水平杆钢管类型选择：

A-SG-900（Φ48×2.5×840）;

横向跨间水平杆钢管类型选择：

A-SG-900（Φ48×2.5×840）;

面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

方钢40×40mm，间距250mm，

方钢剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁顶托采用钢管φ48×3.5mm。

模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。

倾倒混凝土荷载标准值1.00kN/m2，施工均布荷载标准值0.00kN/m2。

图盘扣式楼板支撑架立面简图

图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。

一、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。

静荷载标准值q1=25.100×0.150×0.900+0.200×0.900=3.569kN/m

活荷载标准值q2=（1.000+0.000）×0.900=0.900kN/m

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:

截面抵抗矩W=bh2/6=90.00×1.80×1.80/6=48.60cm3；

截面惯性矩I=bh3/12=90.00×1.80×1.80×1.80/12=43.74cm4；

式中：

b为板截面宽度，h为板截面高度。

（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M=0.100×（1.20×3.569+1.40×0.900）×0.250×0.250=0.035kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.035×1000×1000/48600=0.713N/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]

其中最大剪力Q=0.600×（1.20×3.569+1.4×0.900）×0.250=0.831kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×831.0/（2×900.000×18.000）=0.077N/mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算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=0.677×3.569×2504/（100×6000×437400）=0.036mm

面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!

二、支撑方钢的计算

方钢按照均布荷载计算。

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=25.100×0.150×0.250=0.941kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=0.200×0.250=0.050kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值q2=（0.000+1.000）×0.250=0.250kN/m

静荷载q1=1.20×0.941+1.20×0.050=1.190kN/m

活荷载q2=1.40×0.250=0.350kN/m

计算单元内的木方集中力为（0.350+1.190）×0.900=1.386kN

2.方钢的计算

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载q=P/l=1.386/0.900=1.540kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.54×0.90×0.90=0.125kN.m

最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.900×1.540=0.831kN

最大支座力N=1.1ql=1.1×0.900×1.540=1.524kN

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:

截面抵抗矩W=bh2/6=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；

截面惯性矩I=bh3/12=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；

式中：

b为板截面宽度，h为板截面高度。

（1）方钢抗弯强度计算

抗弯计算强度f=M/W=0.125×106/83333.3=1.50N/mm2

木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!

（2）方钢抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×831/（2×50×100）=0.249N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

方钢的抗剪强度计算满足要求!

（3）方钢挠度计算

挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，

均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以方钢计算跨度（即方钢下小横杆间距）

得到q=0.991kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.991×900.04/（100×9000.00×4166667.0）=0.117mm

方钢的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

三、托梁的计算

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=1.524kN

均布荷载取托梁的自重q=0.046kN/m。

托梁计算简图

托梁弯矩图（kN.m）

托梁剪力图（kN）

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

托梁变形计算受力图

托梁变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.499kN.m

经过计算得到最大支座F=6.100kN

经过计算得到最大变形V=0.732mm

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩W=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

（1）顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=M/W=0.499×106/1.05/5080.0=93.55N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

（2）顶托梁挠度计算

最大变形v=0.732mm

顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!

四、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。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架钢管的自重（kN）：

NG1=0.113×2.700=0.306kN

钢管的自重计算参照《盘扣式规范》附录A。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.200×0.900×0.900=0.162kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.100×0.150×0.900×0.900=3.050kN

经计算得到，静荷载标准值NG=（NG1+NG2）=3.517kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（0.000+1.000）×0.900×0.900=0.810kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.20NG+1.40NQ

五、立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=5.36kN

φ——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=1.59

A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.50

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=4.73

σ——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]=300.00N/mm2；

l0——计算长度（m）；

参照《盘扣式规范》2010，由公式计算

顶部立杆段：

l0=h'+2ka

（1）

非顶部立杆段：

l0=ηh

（2）

η——计算长度修正系数，取值为1.200；

k——计算长度折减系数，可取0.7；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.10m；

l0=1.800m；λ=1800/15.9=113.208,φ=0.387

σ=5355/（0.387×450）=28.271N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9

MW=0.9×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

Wk=uz×us×w0=0.300×0.600×0.600=0.108kN/m2

h——立杆的步距，1.50m；

la——立杆迎风面的间距，0.90m；

lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.90m；

风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.108×0.900×1.500×1.500/10=0.028kN.m；

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

立杆Nw=1.200×3.517+1.400×0.810+0.9×1.400×0.028/0.900=5.393kN

l0=1.8m；λ=1800/15.9=113.208,φ=0.387

σ=5393/（0.387×450）+28000/4730=33.899N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[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。

六、盘扣式模板支架整体稳定性计算

盘扣式模板支架架体高度小于8m，依据规范不需要进行整体抗倾覆验算。

盘扣式模板支撑架计算满足要求！

200*800mm承插型盘扣式梁模板支架计算书

依据规范:

《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

计算参数:

盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2，水平杆钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为2.7m，

梁截面B×D=200mm×800mm，立杆的纵距（跨度方向）l=0.80m，脚手架步距h=1.50m，

立杆钢管类型选择：

A-LG-1500（Φ60×3.2×1500）;

横向水平杆钢管类型选择：

A-SG-900（Φ48×2.5×840）;纵向水平杆钢管类型选择：

A-SG-900（Φ48×2.5×840）;

横向跨间水平杆钢管类型选择：

A-SG-900（Φ48×2.5×840）;

梁底增加2道承重立杆。

面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

方钢40×40mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁底支撑长度0.80m。

梁顶托采用双钢管φ48×3.5mm。

梁底按照均匀布置承重杆2根计算。

模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。

倾倒混凝土荷载标准值1.00kN/m2，施工均布荷载标准值0.00kN/m2。

扣件计算折减系数取1.00。

钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。

一、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。

静荷载标准值q1=25.500×0.700×0.200+0.200×0.200=3.610kN/m

活荷载标准值q2=（1.000+0.000）×0.200=0.200kN/m

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:

截面抵抗矩W=bh2/6=20.00×1.80×1.80/6=10.80cm3；

截面惯性矩I=bh3/12=20.00×1.80×1.80×1.80/12=9.72cm4；

式中：

b为板截面宽度，h为板截面高度。

（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M=0.100×（1.20×3.610+1.40×0.200）×0.400×0.400=0.074kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.074×1000×1000/10800=6.833N/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]

其中最大剪力Q=0.600×（1.20×3.610+1.4×0.200）×0.400=1.107kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×1107.0/（2×200.000×18.000）=0.461N/mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算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=0.677×3.610×4004/（100×6000×97200）=1.073mm

面板的最大挠度小于400.0/250,满足要求!

二、梁底支撑木方的计算

（一）梁底木方计算

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=25.500×0.700×0.400=7.140kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.200×0.400×（2×0.700+0.200）/0.200=0.640kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（0.000+1.000）×0.200×0.400=0.080kN

均布荷载q=1.20×7.140+1.20×0.640=9.336kN/m

集中荷载P=1.40×0.080=0.112kN

计算简图

木方弯矩图（kN.m）

木方剪力图（kN）

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

变形计算受力图

木方变形图（mm）

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=0.990kN

N2=0.990kN

经过计算得到最大弯矩M=0.398kN.m

经过计算得到最大支座F=0.990kN

经过计算得到最大变形V=