多功能厅模板支撑体系脚手架施工方案.docx

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多功能厅模板支撑体系脚手架施工方案

1、工程概况

本工程为XXYY电站示范工程厂前区办公楼多功能厅工程，位于天津市滨海新区的临港工业区一期规划区域西南中部，位于天津碱厂搬迁项目区东侧；本方案为综合办公楼多功能厅内脚手架搭设专项施工方案。

办公楼多功能厅，框架结构，建筑面积413m2，建筑高度10.05m，板顶结构标高9.45m

2、编制依据

2.1施工图，施工组织设计；

2.2《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2001）；

2.3《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

2.4《建筑工程施工现场供电安全规范》（GB50194-93）；

2.5《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；

2.6《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；

2.7《建筑施工手册》（第四版）

3、脚手架材料选择和质量规定

结合本工程结构特点以及钢管刚度好、强度高的优点，本工程脚手架均采用扣件式钢管脚手架，在选材方面需遵循以下原则：

3.1钢管

3.1.1脚手架钢管使用租赁钢管。

3.1.2钢管应为力学性能适中的Q235钢，其力学性质应符合国家现行标准《碳素结构钢》（GB700-89）中Q235A钢的规定。

3.1.3钢管的截面尺寸为外径48mm，壁厚3.5mm。

用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4～6m。

3.1.4钢管质量的检验要求

（1）钢管的外观质量检验应按下表进行

钢管质量检验要求

项次

检查项目

验收要求

新管

1

产品质量合格证

必须具备

2

钢管材质证明书

3

表面质量

表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯

4

外径，壁厚

偏差<0.50mm，<0.35mm

5

端面

应平整，端面切斜的偏差<1.70mm

6

防锈处理

必须进行防锈处理，度锌或刷防锈漆

旧管

7

钢管锈蚀程度应每年检查一次

管壁上锈蚀的深度，不得超过0.50mm

8

其它项目同新管项次3、4、5

同新管3、4、5

（2）钢管应无裂纹，两端面应平整，严禁打孔。

3.2扣件

3.2.1、应使用与钢管管径相配合的、符合我国现行标准的可锻铸铁扣件。

3.2.2、技术要求

（1）扣件应采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制作。

（2）铸铁不得有裂纹、气孔；不宜有缩松、砂眼或其它影响使用的铸铁缺陷；并应将影响外观质量的粘砂、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净。

（3）扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好。

（4）扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应不小于1mm。

（5）当扣件紧夹钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

（6）扣件表面应进行防锈处理。

3.2.3、扣件质量的检验要求

（1）扣件质量应按下表进行检验

扣件质量检验要求

项次

检查项目

要求

新扣件

1

产品质量合格证，生产许可证，专业检测单位测试报告

必须具备

2

表面质量及性能

应符合技术要求

（2）～（6）的规定

3

螺栓

不得滑丝

旧扣件

4

同新扣件的项次2、3

3.2施工部署

根据本工程的总体施工部署，脚手架在基础回填夯实后开始搭设，顶板混凝土浇筑完后达到设计强度100%方可拆除。

3.3材料计划

本工程搭设模板支撑体系需用材料见下表：

名称

规格

数量

钢管

φ48，3.5mm

30t

扣件

直角、对接、旋转

4000个

4、地基与基础

基础土方回填采用3:

7灰土分层夯实，密实度采用环刀取样进行试验（基础土方回填已合格），所有基础必须平整。

杆底部必须满铺50mm厚脚手板，布设必须平稳，不得悬空。

5、脚手架的搭设、使用和拆除的一般规定

5.1模板支撑脚手架的搭设作业应遵守以下规定：

1、搭设场地应平整，立杆下面需垫木垫板。

2、在搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。

3、脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定程序进行：

1）按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。

2）脚手架从下至上垂直全面搭设。

3）应按定位依次竖起立杆，将立杆与纵、横向扫地杆连接固定，然后装设第l步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予以固定，并按此要求继续向上搭设。

4、剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件一起及时设置。

5、工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。

工人必须戴安全帽和佩挂安全带。

不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。

6、在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。

确有实际情况，需要对构架作调整和改变时，应提交技术主管人员解决。

5.2模板支撑脚手架搭设质量的检查验收规定：

1、首先对进场材料进行验收，进场钢管、扣件符合钢管扣件质量检验要求。

2、，模板支撑脚手架的验收标准规定

l）构架结构符合前述的规定和设计要求，个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内。

2）节点的连接可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到40-60NM。

3）钢脚手架立杆垂直度应≥1/300，且应同时控制其最大垂直偏差值：

当架高20m时为不大于50mm。

4）纵向钢平杆的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差值不大于50mm。

5）作业层铺板、安全防护措施等需符合上述的要求。

3、脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用：

1）搭设完毕后

2）连续使用达到6个月；

3）施工中途停止使用超过15天，再重新使用之前；

4）在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后；

5）在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。

5.3模板支撑脚手架的拆除规定

5.3.1人员准备

现场准备经过培训的、有高层脚手架施工经验的、持有架工特殊工种上岗证的操作工人。

人数约需12人。

专职安全员2人，安全临界员1人。

5.3.2工具准备

安全带12付，六角扳手12把

5.3.3施工条件准备

模板支撑体系拆除前应具备如下条件：

⑴.顶板混凝土浇筑完成，达到设计强度100%。

⑵.架体底部及周边材料清理干净，无任何材料、设备。

⑶.周边围设安全警戒区的栏杆搭设完毕。

5.3.3、操作要点

1）．模板支撑的拆除作业应按自上而下的顺序逐层拆除，不容许上、下两层同时拆除。

依次拆除剪刀撑、大横杆、立杆。

2）．拆除过程中应将已松开连接的杆配件及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。

3）．拆下的杆配件由人工传递至地面，严禁向下抛掷。

4）．在拆除过程中，应作好配合、协调动作，禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。

5.3.4、安全措施

1）．上架时作好个人安全防护工作，戴好安全帽，系好安全带，不得穿硬底鞋等。

2）．不得酒后上架，不得疲劳作业。

3）．不得抛接各种材料、工具、垃圾等物品。

4）．如遇大风、大雨天气应停止拆除作业。

6、施工准备

6.1作业准备

6.1劳动力准备：

脚手架搭设人员必须经过按国家标准考核合格的专业架子工。

上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。

6.2材料准备：

按照工程进度的实际要求购进钢管、扣件、木脚手板、安全网等材料，其材质的要求必须满足现行规范标准的要求。

6.3技术准备：

各级施工管理人员应熟悉规范要求，根据方案要求向施工班组做出详细的安全、技术交底。

7、主要施工方法

7.1材料准备及检查→地基处理→定位放线→竖立杆→扫地杆（先纵后横，横在纵下）→第一步横杆第一步纵杆→第X步横杆第X步纵杆（先纵后横，横在纵上）→按设计设置剪刀撑

7.2模板支撑脚手架的搭设高度为9.83m，多功能厅内满堂搭设。

7.3脚手架纵距为1米，横距1米，步距1.5米。

剪刀撑沿纵向通常满高连续设置。

每根立杆底部设置面积≥0.15m2的木垫板，垫板宽度≥20cm，厚度≥50mm，垫板的垫设方向一致。

7.4一般要求

7.4.1立杆均采用对接扣件连接且交错布置，两根相邻立杆的接头不设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1／3。

7.4.2纵向水平杆设置在立杆内侧，采用对接扣件连接，并且交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不设置在同步或同跨内，在水平方向错开的距离不小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不小于纵距的1／3，纵向水平杆应交圈，用直角扣件与内外角部位固定。

7.4.3主节点处必须设置一根横向水平杆，横向水平杆设置在纵向水平杆上，主节点处两直角扣件的中心距离小于150mm。

7.4.4剪刀撑连接采用搭接，搭接长度不小于1m。

采用3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm，剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，扣件中心至主节点的距离不大于150mm。

8、计算书

8.1、梁木模板与支撑计算书

（1）梁模板基本参数

梁截面宽度B=450mm，

梁截面高度H=600mm，

H方向对拉螺栓1道，对拉螺栓直径12mm，

对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离（即计算跨度）600mm。

梁模板使用的方木截面50×100mm，

梁模板截面侧面方木距离300mm。

梁底支撑小横杆间距1m

梁底模面板厚度h=15mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

梁侧模面板厚度h=15mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

（2）梁模板荷载标准值计算

模板自重=0.340kN/m2；

钢筋自重=1.500kN/m3；

混凝土自重=24.000kN/m3；

施工荷载标准值=2.500kN/m2。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中

──混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

　　　t──新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取5.714h；

T──混凝土的入模温度，取20.000℃；

V──混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H──混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.200m；

1──外加剂影响修正系数，取1.000；

2──混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=3.550kN/m2

倒混凝土时产生的荷载标准值F2=0.9*6.000kN/m2=5.400kN/m2。

（3）梁底模板木楞计算

梁底方木的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含！

（4）梁模板侧模计算

梁侧模板按照三跨连续梁计算，计算简图如下

图梁侧模板计算简图

①强度计算

强度计算公式要求：

=M/W<[f]

其中

——梁侧模板的强度计算值（N/mm2）；

　　M——计算的最大弯矩（kN.m）；

　　q——作用在梁侧模板的均布荷载（N/mm）；

　　q=（1.2×3.55+1.4×6.00）×0.60=7.092N/mm

最大弯矩计算公式如下:

M=-0.10×7.596×0.3002=-0.068kN.m

=0.068×106/32400.0=2.110N/mm2

梁侧模面板计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!

　②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]

其中最大剪力Q=0.6×0.300×7.596=1.367kN

截面抗剪强度计算值T=3×1367/（2×600×15）=0.228N/mm2

　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

面板的抗剪强度计算满足要求!

③挠度计算

最大挠度计算公式如下:

其中q=3.55×0.60=2.13N/mm

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

v=0.677×2.130×300.04/（100×6000.00×291600.0）=0.067mm

梁侧模板的挠度计算值:

v=0.067mm小于[v]=300/250,满足要求!

（5）穿梁螺栓计算

计算公式:

N<[N]=fA

其中N——穿梁螺栓所受的拉力；

　　A——穿梁螺栓有效面积（mm2）；

　　f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓承受最大拉力N=（1.2×3.55+1.4×6.00）×0.60×0.60/1=4.56kN

穿梁螺栓直径为12mm；

穿梁螺栓有效直径为9.9mm；

穿梁螺栓有效面积为A=76.000mm2；

穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=12.920kN；

穿梁螺栓承受拉力最大值为N=4.558kN；

穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。

每个截面布置1道穿梁螺栓。

穿梁螺栓强度满足要求!

（6）梁支撑脚手架的计算

支撑条件采用钢管脚手架形式,参见楼板模板支架计算内容。

5.2梁模板扣件钢管高支撑架计算书

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）。

对于支撑架的计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

本计算书还参照《施工技术》2002.3.《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9.83米，

基本尺寸为：

梁截面B×D=450mm×600mm，梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=1.00米，立杆的步距h=1.00米，

图1梁模板支撑架立面简图

采用的钢管类型为

48×3.5。

（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。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=100.00×1.50×1.50/6=37.50cm3；

I=100.00×1.50×1.50×1.50/12=18.75cm4；

①强度计算

f=M/W<[f]

其中f——面板的强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距（N.mm）；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的强度设计值，取15.00N/mm2；

M=0.125ql2

其中q——荷载设计值（kN/m）；

静荷载标准值q1=25.000×0.600×1.000+0.350×1.000=15.350kN/m

活荷载标准值q2=（2.000+3.000）×1.000=4.000kN/m

经计算得到M=0.125×（1.2×15.350+1.4×4.000）×0.450×0.450=0.608kN.m

经计算得到面板强度计算值f=0.608×1000×1000/54000=11.26N/mm2

面板的强度验算f<[f],满足要求!

②抗剪计算

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.500×（1.2×15.350+1.4×4.000）×0.300=3.603kN

截面抗剪强度计算值T=3×3603.0/（2×1000.000×18.000）=0.300N/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=1.302ql4/100EI<[v]=l/250

面板最大允许挠度值[v]=1.200mm；

面板最大挠度计算值v=1.302×15.350×3004/（100×6000×486000）=0.555mm

面板的挠度验算v<[v],满足要求!

（2）梁底支撑的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

①荷载的计算：

a、钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=25.000×0.600×1.000=15.000kN/m

b、模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.350×1.000×（2×0.600+0.300）/0.300=1.750kN/m

c、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（3.000+2.000）×0.450×1.000=2.250kN

②方木楞的支撑力计算：

均布荷载q=1.2×15.000+1.2×1.750=20.100kN/m

集中荷载P=1.4×1.000=1.400kN

方木计算简图

经过计算得到从左到右各方木传递集中力[即支座力]分别为

N1=4.065kN

N2=4.065kN

方木按照三跨连续梁计算，方木的截面力学参数为

本算例中，面板的截面惯性矩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；

方木强度计算

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:

均布荷载q=4.065/1.000=4.065kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.07×1.00×1.00=0.407kN.m

截面应力

=0.407×106/83333.3=4.88N/mm2

方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

方木抗剪计算

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]

其中最大剪力Q=0.6×1.000×4.065=2.439kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×2439/（2×50×100）=0.732N/mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

方木的抗剪强度计算满足要求!

方木挠度计算

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

最大变形v=0.677×3.388×1000.04/（100×9500.00×4166666.8）=0.579mm

方木的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!

③支撑钢管的强度计算：

支撑钢管按照连续梁的计算如下

计算简图

支撑钢管弯矩图（kN.m）

支撑钢管变形图（mm）

经过连续梁的计算得到

支座反力RA=RB=4.07kN

最大弯矩Mmax=1.423kN.m

最大变形vmax=5.920mm

截面应力

=1.423×106/5080.0=280.069N/mm2

支撑钢管的计算强度大于205.0N/mm2,满足要求!

（3）梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

（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；

计算中R取最大支座反力，R=4.07kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:

单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

（5）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，它包括：

横杆的最大支座反力N1=4.07kN（已经包括组合系数1.4）

脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×3.800=0.589kN

楼板的混凝土模板的自重N3=2.100kN

N=4.065+0.589+2.100=6.754kN

——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=1.58

A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.89

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=5.08

——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1.163；

u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.70

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；

公式

（1）的计算结果：

=67.30N/mm2，立杆的稳定性计算

<[f],满足要求!

公式

（2）的计算结果：

=25.70N/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1.000；

公式（3）的计算结果：

=32.60N/mm2，立杆的稳定性计算

<[f],满足要求!

模板承重架应尽量利用已浇筑完框架柱作为连接连墙件，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≤0.90.9

k11.2431.1851.1671.163

———————————————————————————————————————

表2模板支架计算长度附加系数k2

—————————————————————————————————————————————

H（m）46810121416182025303540

h+2a或u1h（m）

1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.173

1.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.149

1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.097