江西省水上搜救中心工程大堂高支模支撑系统专项安全施工方案.docx
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江西省水上搜救中心工程大堂高支模支撑系统专项安全施工方案
江西省水上搜救中心工程
大堂高支模支撑系统专项安全施工方案
一、工程概况
江西省水上搜救中心工程工程;属于框剪结构;地上26层;地下1层;建筑高度:
105m;一层层高为4.8m,二至四层层高为4.2m,标准层层高:
3.5m;总建筑面积:
24011.7平方米。
本高支模区域为B-1/5轴至B-1/8轴,B-A轴至B-C轴四层楼面板(标高+8.970m)处高支模板支撑体系,该区域宽度为24米,进深为6米,模板支撑高度为13.2米,支撑高支模的基础为地下室顶板,板厚为180㎜。
该区域最大梁截面为400×600㎜,板厚100㎜。
二、编制依据
5、《施工技术》2002(3);
6、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》;
7、施工图纸;
8、施工组织设计。
三、高支模支撑系统设计方案及计算书
设计方案
(1)模板选用18㎜厚九夹板作为模板体系,柱、梁侧模各配一套模板。
对各模板进行编号使用,从而达到专模专用,使混凝土表面光滑、尺寸精确,并减少模板消耗。
(2)采用Φ48扣件式钢管立杆,立杆板底间距900*900㎜,梁底间距为梁宽加300㎜×2,步距为1500㎜,离地250㎜设扫地杆,利用一层及二层已施工的混凝土柱作水平支撑固定满堂支模架,高支模架与三层内支模架相连,保证整个支撑体系的稳定性。
支撑主梁的立杆必须设置剪刀撑。
模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。
(3)柱截面最大尺寸为900×900㎜,一、二层柱砼分两次浇捣,三层柱砼与梁、板分两次浇捣,且三层柱砼达到一定强度后再浇筑梁、板砼。
(4)本工程高支模架分三次进行搭设,即每层与内架同时搭设,四层砼浇注前最终验收时,由建设单位、监理单位及施工单位各派人进行验收,验收要求用测力扳手检查扣件的扭矩。
计算书
1、参数信息:
(1).模板支架参数
横向间距或排距(m):
0.80;纵距(m):
0.80;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;模板支架搭设高度(m):
13.20;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;板底支撑连接方式:
方木支撑;
立杆承重连接方式:
单扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
(2).荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.500;
(3).材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
250.000;
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方的截面宽度(mm):
60.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
(4).楼板参数
钢筋级别:
二级钢HRB335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:
C30;
每层标准施工天数:
8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
654.500;
楼板的计算长度(m):
4.50;施工平均温度(℃):
25.000;
楼板的计算宽度(m):
4.00;
楼板的计算厚度(mm):
100.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
2、木方支撑钢管计算:
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=1.654kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.445kN·m;
最大变形Vmax=0.76mm;
最大支座力Qmax=5.871kN;
最大应力σ=444943.125/5080=87.587N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值87.587N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为0.76mm小于800/150与10mm,满足要求!
3、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=5.871kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4、模板支架立杆荷载标准值(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=0.138×13.2=1.827kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
②模板的自重(kN):
NG2=0.35×0.8×0.8=0.224kN;
③钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25×0.10×0.8×0.8=1.92kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.971kN;
(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=(2.5+2)×0.8×0.8=2.88kN;
(3).不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG+1.4NQ=8.797kN;
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(kN):
N=8.797kN;
φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算
l0=h+2a
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=1.7;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
上式的计算结果:
立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m;
L0/i=1700/15.8=108;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=8797.056/(0.53×489)=33.943N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=33.943N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算
l0=k1k2(h+2a)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.7按照表2取值1.032;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.243×1.032×(1.5+0.1×2)=2.181m;
Lo/i=2180.719/15.8=138;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.357;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=8797.056/(0.357×489)=50.392N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=50.392N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
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》。
梁段:
L1。
1、参数信息
(1).模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.40;梁截面高度D(m):
0.60;
混凝土板厚度(mm):
100.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
0.90;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
立杆步距h(m):
1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
0.90;
梁支撑架搭设高度H(m):
13.08;梁两侧立杆间距(m):
1.00;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞平行梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
0;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式:
单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
(2).荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0;
(3).材料参数
木材品种:
马尾松;木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.5;
面板类型:
胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):
9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
(4).梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
60.0;梁底方木截面高度h(mm):
80.0;
梁底模板支撑的间距(mm):
260.0;面板厚度(mm):
18.0;
(5).梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;次楞根数:
3;
主楞竖向支撑点数量为:
2;
支撑点竖向间距为:
160mm;
穿梁螺栓水平间距(mm):
500;
穿梁螺栓直径(mm):
M12;
主楞龙骨材料:
钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5;
主楞合并根数:
2;
次楞龙骨材料:
木楞,宽度60mm,高度80mm;
次楞合并根数:
2;
2、梁跨度方向钢管的计算
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,通过方木的集中荷载传递。
(1).梁两侧支撑钢管的强度计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P=1.37KN.
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.432kN·m;
最大变形Vmax=0.963mm;
最大支座力Rmax=5.252kN;
最大应力σ=0.432×106/(5.08×103)=85.089N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值85.089N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度Vmax=0.963mm小于900/150与10mm,满足要求!
3、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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6.40kN;
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,根据前面计算结果得到R=5.252kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
纵向钢管的最大支座反力:
N1=5.252kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×13.08=2.026kN;
楼板的混凝土模板的自重:
N3=1.2×(0.90/2+(1.00-0.40)/2)×0.90×0.35=0.283kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(0.90/2+(1.00-0.40)/2)×0.90×0.120×(1.50+24.00)=2.479kN;
N=5.252+2.026+0.283+2.479=10.04kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/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;
σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
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=1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;
Lo/i=2945.25/15.8=186;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压应力计算值;σ=10040.052/(0.207×489)=99.187N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=99.187N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
四、高支模支撑系统施工图
五、安全管理
1.明确支摸施工现场安全责任人,负责施工全过程的安全管理工作。
在支摸搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。
2.支模施工应按经审批的施工方案进行,方案未经原审批部门同意,任何人不得修改变更。
3.支模分段或整体搭设安装完毕,经技术和安全负责人验收合格后方能进行钢筋安装。
4.支摸施工现场应搭设工作梯,作业人员不得从支撑系统爬上爬下。
5.支摸搭设、拆除和混凝土浇筑期间,无关人员不得进入支摸底下,并由安全员在现场监护。
6.混凝土浇筑时,派安全员专职观察模板及其支摸系统的变形情况,发现异常现象时应立即暂停施工,迅速疏散人员,待排除险情并经施工现场安全负责人检查同意后方可复工。
7.施工期间,要避免材料、机具与工具过于集中堆放。
8.支架搭设人员必须持证上岗,并戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
9.恶劣天气时应停止模板支架的搭设与拆除。
雨后上架作业应有防滑措施。
六、安全技术措施
1、进入施工现场的人员必须戴好安全冒,高空作用作业的人员必须佩带安全带,并且系牢。
2、经医生检查认为不适宜作高空作业人员,不得进行高空作用作业。
3、工作前应先检查使用的工具是否牢固,扳手等工具必须用绳子系挂再身上。
钉子必须放再工具袋内,以免掉落伤人,工作时要思想集中,防止钉子扎脚和空中滑落。
4、高空复杂模板的安装与拆除,事先由切实的安全措施。
5、二人抬模板时,互相配合,协调工作,传递模板,工具应用运输工具系牢升降,不得乱抛,高空拆模时,应有人专人指挥,并在下面标出工作区,用绳子和红旗加以围拦,暂停人员过去。
6、支撑,牵杠等不得搭在门框和脚手架上,通道中间的斜撑杠杆应设在1.8m高以上,并且模板支撑不得和外脚手架连接。
7、不得在脚手架上堆放模板等材料。
8、支撑过程中,如遇中途停歇,应将支撑,搭头,柱头板等钉牢,拆模间歇,应将已活动得模板,牵杠,支撑等运输走或妥善堆放,防止因踏空,扶空而坠落。
9、模板上有预留洞,应在安装后将洞口盖好,砼板上得预留洞,应将在模板拆除后立即将洞口盖好。
10、装拆模板时作业人员要站在安全地点进行操作,防止上下在一垂直面上工作,操作人员要主动避让吊装物,增强自我保护和相互保护得安全意识。
11、拆模时要注意安全,严格遵守本工程得操作规程,严禁违章操作,野蛮操作,不损坏半成品及拆除得模板,模板要及时清理,一次拆清,不得留下无撑模板,不准堆放再脚手架上,同时作好落手清工作,模板拆除后分类堆放整齐。
12、禁止使用2×4㎝木料作顶撑。
13、浇捣柱砼时,应设操作平台,不得站在模板和支撑上操作。
14、施工时,泵送砼超载,高度必须控制在300mm以内。
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