奉浦CBD项目高大模板支撑方案.docx
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奉浦CBD项目高大模板支撑方案
一﹑工程概况………………………………………………………………………………2
二﹑模板支撑施工方案编制依据…………………………………………………………2
三﹑高大模板支撑计算书…………………………………………………………………2
四﹑工程目标和支模质量保证的技术措施………………………………………………14
五、梁模板高支撑架的构造和施工要求…………………………………………………14
六﹑模板施工的安全技术…………………………………………………………………16
七﹑拆模的安全技术………………………………………………………………………17
八﹑应急预案………………………………………………………………………………19
九﹑文明施工措施…………………………………………………………………………19
十﹑注意事项………………………………………………………………………………19
高大模板支撑施工方案
一、工程概况
奉浦CBD项目办公楼入口高支撑面积约为256平方米,支撑高度约为13.5米,现浇梁截面为400×800mm,板厚为120mm,C35商品砼现浇。
本工程的现浇板采用钢管支撑。
板上支模架采用483.5mm的钢管,A=4.89cm2;f=215N/mm2,模板采用18厚多层胶合板,40×90的衫木方,钢管支撑步距1.5米。
钢管立杆底垫,采用长度不小于2米(两跨),厚度不小于50mm的木垫板。
立杆接长均采用对接形式。
每层钢管与框架柱之间设置两道拉杆。
二、模板支撑施工方案编制依据
1、模板支撑方案参照中华人民共和国行业标准,扣件其机械性能应符合《钢管脚手架扣件》(GB1583-1995);《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001;《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);《建筑施工机械扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)《建筑结构荷载规范》(GB50009)《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》DG/TJ08-016-2004等编制;
2、华东建筑研究院有限公司建筑施工图纸;
3、SGJS施工现场设施安全计算软件;
三、高大模板支撑计算书:
3.1.1现浇板的模板支撑受力计算:
模板支架搭设高度为13.5米,
搭设尺寸为:
立杆的纵距b=0.95米,立杆的横距l=1.00米,立杆的步距h=1.50米。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×3.0。
一、模板支撑方木的计算
方木按照简支梁计算,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=4.00×9.00×9.00/6=54.00cm3;
I=4.00×9.00×9.00×9.00/12=243.00cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.120×0.350=1.050kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=1.500×0.350=0.525kN/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):
经计算得到,活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×1.000×0.350=1.050kN
2.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=1.2×1.050+1.2×0.525=1.89kN/m
集中荷载P=1.4×1.050=1.470kN
最大弯矩M=1.470×1.00/4+1.89×1.00×1.00/8=0.604kN.m
最大支座力N=1.470/2+1.89×1.00/2=1.68kN
截面应力
=0.604×106/54000.0=11.19N/mm2
方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=1.000×1.89/2+1.470/2=1.68kN
截面抗剪强度计算值T=3×1.68/(2×40×90)=0.712N/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!
4.挠度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载q=1.050+0.525=1.575kN/m
集中荷载P=1.050kN
最大变形v=5×1.575×1000.04/(384×9500.00×2430000.0)+1050.0
×1000.03/(48×9500.00×2430000.0)=1.787mm
方木的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
二、板底支撑钢管计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=3.26kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.883kN.m
最大变形vmax=2.295mm
最大支座力Qmax=9.715kN
截面应力
=0.88×106/4491.0=196.60N/mm2
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于950.0/150与10mm,满足要求!
三、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=9.72kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
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。
四、模板支架荷载标准值(轴力):
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)脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×10.100=1.304kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=1.500×0.950×1.000=1.425kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.110×0.950×1.000=2.613kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.341kN。
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+2.000)×0.950×1.000=2.850kN
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+1.4NQ
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(kN);N=10.40
——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=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=4.49
——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》,由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1uh
(1)
l0=(h+2a)
(2)
k1——计算长度附加系数,取值为1.155;
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=0.00m;
公式
(1)的计算结果:
=115.97N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
公式
(2)的计算结果:
=38.84N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
3.1.2.现浇梁受力支撑受力计算:
模板支架搭设高度为9.5米,
基本尺寸为:
梁截面B×D=400mm×800mm,梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.50米,立杆的步距h=1.50米,
梁底增加1道承重立杆。
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为
48×3.5。
一、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:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×0.800×0.400=8.000kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=1.500×0.500×(2×0.800+0.500)/0.450=1.333kN/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):
经计算得到,活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×0.450×0.500=0.675kN
2.方木楞的支撑力计算:
均布荷载q=1.2×8.00+1.2×1.333=11.200kN/m
集中荷载P=1.4×0.675=0.945kN
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=2.322kN
N2=8.677kN
N3=2.322kN
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=8.00×9.00×9.00/6=108.00cm3;
I=8.00×9.00×9.00×9.00/12=486.00cm4;
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=8.677/0.500=17.353kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×17.35×0.50×0.50=0.434kN.m
截面应力
=0.434×106/108000.0=4.02N/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=0.6×0.500×17.353=5.206kN
截面抗剪强度计算值T=3×5206/(2×80×90)=1.085N/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=0.677×14.461×500.04/(100×9500.00×4860000.0)=0.133mm
方木的最大挠度小于500.0/250,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=0.61kN中间支座最大反力Rmax=11.46kN
最大弯矩Mmax=0.280kN.m
最大变形vmax=0.127mm
截面应力
=0.280×106/4491.0=62.378N/mm2
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
二、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。
三、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=11.46kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
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。
四、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=11.46kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×10.100=1.565kN
N=11.458+1.565+0.000=13.023kN
——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=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=4.49
——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=0.00m;
公式
(1)的计算结果:
=146.68N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
公式
(2)的计算结果:
=48.64N/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1.031;
公式(3)的计算结果:
=61.06N/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≤0.90.9 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 1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.0971.1141.132 1.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.123 1.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.111 1.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.104 2.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.101 2.251.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.094 2.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091 ——————————————————————————————————————————— 以上表参照杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 四、工程目标和支模质量保证的技术措施 针对本工程特点,我公司将从技术的先进性,管理的科学性及配合的实际性上制定措施,确保工程质量﹑施工技术及建筑材料等方面都达到一流水平。 杜绝质量事故,避免返工返修,提高一次成优率,按照相应的国家标准,完美质量体系,深化质量管理,做到质量工作有章可循,有章必循,体系有效,责任落实。 模板工程施工易出现轴线偏位,梁板标高误差和炸模等现象,要确保模板工程质量,必须对以上易出现的缺陷进行有效的控制,防止其发生,技术措施如下: 1)所有梁、板均由翻样给出模板排列图和排梁支撑图。 经项目部技术负责人审核后交班组施工,大截面梁应增细部构造大样图; 2)模板使用前,应先进行筛选,对变形,翘曲超出规范的应予清除,不得使用; 3)楼板拼缝要严密,尤其是柱梁板接头拼缝,支撑要牢固; 4)梁板模板标高要严格控制,要确保梁轴线位置; 5)梁板钢管支撑每隔5M纵横向应设置剪刀撑,扣件螺栓拧紧扭力矩值必须在40N.m~60N.m范围内,确保支撑稳定性; 6)认真做好“三检”制度,每个分项在拼模过程中,班组及时进行自检、互检,误差控制在规定的范围内,再由项目部质量员按要求进行技术复核,办好书面签字手续后方可进入下一道工序; 7)本工程采用商品混凝土,坍落度比自拌砼要大一倍,特别容易出现爆模现象。 梁板支撑,为确保断面正确不爆模,梁板二侧均采用钢管作为支点。 超过0.8米以上梁设置拉螺栓; 8)浇捣砼过程中应派技术好的木工守模,发现问题及时整改和报告工地现场总施工或技术负责人; 9)当立杆荷载超过8KN时必须采用双扣件。 五、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验] 除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求: a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆; b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度; c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。 2.立杆步距的设计: a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多; c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m,本工程采用1.5m。 3.整体性构造层的设计: a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3; c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层; d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计: a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑; b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。 5.顶部支撑点的设计: a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm; c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。 6.支撑架搭设的要求: a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的; d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求: a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式; b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放; c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。 排架搭设实施前应由项目工程师组织全体管理人员进行技术﹑质量﹑安全交底,各分管施工负责人在安排施工任务的同时,必须对施工班组进行技术安全交底,并书面签证,保证施工人员心中有数。 六、模板施工的安全技术 6.1模板施工前的安全技术准备工作 模板支撑体系搭设施工作业前,必须由专业技术﹑安全管理人员对班组进行安全技术交底,搭设的过程中安全﹑技术人员应监督班组按施工方案进行搭设,班组搭设作业完毕后上报,项目部组织人员对模板支撑体系进行验收,并形成文字记录。 1)模板构件进场后,要认真检查构件和材料是否符合设计要求,特别是承重构件其检查验收手续要齐全。 2)保证运输道路畅通,现场有安全防护保护措施。 3)夜间施工要做好夜间施工照明的准备工作。 4)检查木工施工机具运转是否正常,电源线的漏电保护装置要齐全。 5)模板施工作业前,现场施工人员(负责人)要认真向有关人员作安全技术交底,特别是新的模板工艺,必须通过试验,编制详细的作业指导书,并组织人员进行操作培训。 6.2模板施工的安全要求 6.2.1模板施工安全的基本要求 1)模板工程作业高度在2m以上时,要严格按“高处作业安全技术规范”的要求进行操作和防护。 2)采用全封闭施工,模板施工作业区,周围应设安全网、防护栏杆。 3)操作人员上下通行,必须由上人扶梯或马道等上下,不许攀登模板或支架上下。 4)不许在墙顶、独立梁及其他狭窄而无防护栏的模板上行走。
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