27#楼高空大悬挑梁及板模板施工方案.docx
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27#楼高空大悬挑梁及板模板施工方案
高空大悬挑模板工程施工方案
工程名称：
沈阳雅居乐花园27#楼工程
建设单位：
辽宁雅居乐房地产开发有限公司
监理单位：
中辽国际工程建设项目管理有限公司
施工单位：
广厦建设集团辽宁分公司
编制人：
宝磊
审核人：
吴锡忠
编制日期:
2013年3月16日
专项方案审批表
工程名称:
沈阳雅居乐花园27#楼
建设单位:
宁雅居乐房地产开发有限公司
施工单位:
广厦建设集团辽宁分公司
监理单位：
中辽国际工程建设项目管理有限公司
审批名目:
高空大悬挑模板工程施工方案审批编号:
编制说明:
板悬挑跨度大,并保证悬挑梁、
为保证27#楼北侧七层、二十八层、屋面层悬挑梁、模板支设难度大，为保证此悬挑梁、板工程安全的施工，板的工程质量，特此编制此方案作为技术指导。
编制人：
宝磊
2013
3月16日
项目经理：
吴锡忠
项目部（章）：
17日
2013年3月
审批说明:
审批人:
分公司（章）：
日
备注：
分公司审批用表
高空大悬挑模板工程施工方案
、工程概况
沈阳雅居乐花园27#楼工程位于辽宁大学北侧，蒲南路1号。
27#楼总建筑面积约为14178.5rf,檐口高度为97.3m，剪力墙结构，基础形式为高强混凝土管桩加构造板基础，在七层
（19.4m）、二十八层（82.3m）北侧设计有一大悬挑圆弧梁，屋面层（97.3m）设计有一大悬挑圆弧梁及板。
连廊混凝土强度等级为C25,梁跨总长为12m梁截面尺寸为200mm*500mm屋面层悬挑板厚为120mm
、编制依据
1、
根据本工程的全部施工图纸及有关标准图；根据国家有关规范、标准和地区的有关规程;
3、
4、
5、
6、
7、
8
9、
10、
11、
《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）；
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
《建筑施工计算手册》（第2版-2007.7）；
《简明施工计算手册》（1999.7）；
《实用建筑施工安全手册》（1999.7）；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；
《悬挑式脚手架安全技术规程》（DG/TJ08-2002-2006）；
《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006；
12、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）。
、高空大悬挑梁模板体系设计
1、本工程七层（19.4m）北侧设计有一12m跨悬挑梁，梁截面尺寸为200*500，梁模板无支撑点，该梁模板支撑采用48X3.5mm钢管排架，排架搭设高度为14.25m。
该排架搭设在一层顶
板上，在一层顶板下搭设满堂红承重架，作为一层顶板加固之用。
排架立杆横距为900mm纵距
为900mm步距1800mm距地200mn设扫地杆，沿满堂红支撑架纵向设置连续剪刀撑，横向每5.4m设置一道剪刀撑。
立杆接头要错开，在同一断面内接头率不大于50%搭设时立杆下要设木
跳板。
2、二十八层（82.3m）及屋面层（97.3m）大跨度悬挑梁模板支撑体系采用18#工字钢悬挑，在18#工字钢上搭设排架，作为梁、板模板支撑之用，18#工字钢钢梁平面布置见下图
（1）。
该
梁在⑥〜⑩轴之间，⑥-⑦轴和⑨-©轴间悬梁模板支撑采用18#工字钢钢梁悬挑，工字钢挑梁设置在悬梁标高下一楼层的楼梯休息平台上，在工字钢钢梁上搭设排架，工字钢钢梁下用18#槽钢斜
撑，18#槽钢下支点支撑在楼梯梁上（见下图2）；⑦期轴间梁、板模板支撑体系采用在下一楼层内⑦、⑨轴的剪力墙上预埋18#工字钢，工字钢中心线距M轴上剪力墙内边250mn开始设置工字钢，每900mn设置一根，共设置三根，在平行于M轴的工字钢上设置18#工字钢，两方向工字钢互相垂直，该工字钢距墙面210mm工字钢间距为1000mm在此工字钢上搭设排架。
排架立杆横距为850mm梁下支撑架立杆横距为800mm立杆纵距为1000mm步距为1500,距地200mn设置扫地杆，排架横向每5000mm设置一道剪刀撑（见下图3）。
尘48*3.5钢管
18#工字钢
97.3m
82.3m
94.3m
79.3m
18#工字钢钢梁平面布置图（图1）
18#工字钢
95.85m
——180.85m
Fr^
18#曹钢>200*350楼梯梁
\
92.85m
77.85m
▽
⑥〜⑦（⑨~⑩）轴间工字钢悬挑梁剖面图（图2）
3、为了使排架及脚手架立杆与工字钢钢梁有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。
故在工字钢上焊接长度为150-200mm直径为25mm的钢筋，将立杆套座其外。
4、悬梁两侧施工脚手架横距0.85m,距梁0.3m，纵距1.0m，步距1.5m;脚手板采用木板封闭，上部脚手板高出悬梁顶面0.2m;脚手架防护栏杆高度为1.2m。
5、悬梁模板支设材料采用40*80mm木方，模板采用18mm厚的多层胶合板，脚手管采用48
X3.5mm钢管，模板加固采用镰刀卡具、14#钢丝。
四、高空大宽度悬梁模板支架力学计算：
屋面层设有悬挑梁、板，悬挑梁大小同二十八层，屋面层能够满足要求，二十八层即可满足要求，因此只对屋面层模板支架进行验算。
4.1计算（按最不利工况梁的截面200mM500mn计算）
1、
2、
3、
梁模板支架剖面图（单位：
mm参数信息
模板支撑及构造参数
（1）
⑵
⑶
⑷
⑹
⑺
（8）
梁模板支架平面图（单位：
mm
D（m）:
0.50；
梁截面宽度B（m）:
0.20;梁截面高度
混凝土板厚度（mm）:
120.00;立杆沿梁跨度方向间距La（m）:
1.0；
立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.05；
立杆步距h（m）:
1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:
1.0；
梁支撑架搭设高度H（m）:
2.55;梁两侧立杆间距（m）:
0.80；
承重架支撑形式：
梁底支撑小楞垂直梁截面方向；
采用的钢管类型为①48X3.5；
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:
0.85；
荷载参数
（1）
⑵
⑶
⑷
⑹
⑺
新浇混凝土重力密度（kN/m3）:
24.00；
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）:
3.0；
新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）:
14.4；振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）:
2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）:
4.0；
材料参数
（1）
⑵
⑶
木材品种：
杉木；木材弹性模量木材抗压强度设计值fc（N/mm）:
木材抗弯强度设计值fm（N/mni）:
E（N/mrr）:
9000.0；
10.0；
13.0;木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）:
1.5；
4、
5、
B、
（4）面板材质：
胶合面板；面板厚度（mm）:
18.00；
（5）面板弹性模量E（N/mn2）:
9500.0;面板抗弯强度设计值fm（N/mm）:
13.0；梁底模板参数
（1）梁底方木截面宽度b（mm）:
40.0;梁底方木截面高度h（mm）:
80.0;
（2）梁底纵向支撑根数：
2;梁侧模板参数
（1）
（2）
⑶
⑷
⑹
⑺
（8）
（9）
主楞间距（mm）:
700；次楞根数：
3；主楞竖向支撑点数量：
2；固定支撑水平间距（mm）:
800；竖向支撑点到梁底距离依次是：
主楞材料：
圆钢管；
直径（mm）:
48.00;壁厚（mm）:
主楞合并根数：
2；次楞材料：
木方；
宽度（mm）：
40.00;高度（mm）：
0mm245mm
3.50;
80.00;
梁侧模板荷载计算
按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值：
F=0.22
1/2
丫tP1B2V
其中丫
t--
T--
V--
H--
F=
P2--
分别计算得
yH
混凝土的重力密度，取24.000kN/m3;
新浇混凝土的初凝时间，取5.000h;
混凝土的入模温度，取25.000C；
混凝土的浇筑速度，取1.500m/h;
混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.600m；
外加剂影响修正系数，取1.000;
混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
222
37.183kN/m、14.400kN/m，取较小值14.400kN/m作为本工程计算荷载。
C梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为3根。
面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
11111
11
"'ll
■
面板计算简图（单位：
mm）
1、强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
（T=M/W<[f]
其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=70X1.8X1.8/6=37.8cm3
M--面板的最大弯矩（N•mm）
面板的弯曲应力计算值（N/mm）
面板的抗弯强度设计值（N/mm）;
（T
[f]--
按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:
M=0.125ql2
其中，q--作用在模板上的侧压力，包括:
新浇混凝土侧压力设计值：
q1=1.2X0.7X14.4=12.096kN/m;
振捣混凝土荷载设计值：
q2=1.4X0.7X4=3.92kN/m；
计算跨度：
I=（500-120）/（3-1）=190mm
面板的最大弯矩M=0.125X（12.096+3.92）X[（500-120）/（3-1）]2=7.23X104N-mm
面板的最大支座反力为：
N=1.25ql=1.25X（12.096+3.920）X[（500-120）/（3-1）]/1000=3.804kN;
经计算得到，面板的受弯应力计算值：
（7=7.23X104/3.78X104=1.9N/mm；面板的抗弯强度设计值：
[f]=13N/mm2；
面板的受弯应力计算值T=1.9N/mm小于面板的抗弯强度设计值
求！
[f]=13N/mm2,满足要
2、
挠度验算
4
V=0.521ql/（100EI）<[v]=l/250
作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值：
q=q
q--
1=12.096N/mm；
1）]
l--
E--
I--
计算跨度：
l=[（500-120）/（3-1）]=190mm面板材质的弹性模量：
E=9500N/mm2；
面板的截面惯性矩：
I=70X1.8X1.8X1.8/12=34.02cm
面板的最大挠度计算值：
V=0.521X12.096X[（500-120）/（3-4/（100X9500X3.40X105）=0.025mm;
面板的最大容许挠度值:
[V]=1/250=[（500-120）/（3-1）]/250=0.76mm
面板的最大挠度计算值V=0.025mm小于面板的最大容许挠度值[v]=0.76mm满足要
求！
D梁侧模板支撑的计算1、次楞计算
次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=3.804/0.700=5.434kN/m
本工程中，次楞采用木方，宽度40mm高度80mm截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：
W=1X4X8X8/6=42.67cm3
I=1X4X8X8X8/12=170.67cm
计算简图
E=9000.00N/mm2;
.、八
剪
力图（kN）
变形图
-m最大支座反力R=4.184kN，最大变形
V=0.585
经过计算得到最大弯矩M=0.266kN
mm
次楞强度验算
强度验算计算公式如下：
（T=M/W<[f]
经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值（T=2.66X105/4.27X104=6.2N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值：
[f]=13N/mm2
次楞最大受弯应力计算值
要求！
（T=6.2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足
（2）次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值：
[
次楞的最大挠度计算值V求！
V]=700/400=1.75mm;
=0.585mm小于次楞的最大容许挠度值[v]=1.75mm,满足要
2、主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力4.184kN,按照集中荷载作用下的简支梁
计算。
本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm壁厚3.5mm截面惯性矩I和截面抵抗矩V分别为:
W=2X5.078=10.16cm3;
I=2X12.187=24.37cm4;
2
E=206000.00N/mm;
190
190
2.09
¥
135
V
0.061mm
（1）主楞抗弯强度验算
（T=M/W<[f]
主楞的抗
2,满足
经计算得到，主楞的受弯应力计算值：
T=2.82X105/1.02X104=27.8N/mm2;弯强度设计值：
[f]=0.85X205=174.25N/mm（0.85为钢管强度折减系数）；
主楞的受弯应力计算值T=27.8N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=174.25N/mm
要求！
（2）主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.061mm
主楞的最大容许挠度值：
[V]=245/400=0.612mm;
主楞的最大挠度计算值V=0.061mm小于主楞的最大容许挠度值[v]=0.612mm,满足要
求！
E梁底模板计算
面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小，按支撑在底撑上的简支梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=900X18X18/6=4.86X10切用
I=900X18X18X18/12=4.37X105口血
q
■]1
■1
■]
r1
「1
200
■?
底模面板计算简图
1、抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
（T=M/W<[f]
钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）:
qi=1.2X[（24.00+1.50）X0.50+0.35]X1.0=15.72kN/m;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN/m）:
q2=1.0X（2.00+3.00）X1.0=5.0kN/m;
q=15.72+5.0=20.72kN/m;
最大弯矩及支座反力计算公式如下：
Mna>=ql2/8=1/8X20.72X200=1.036X105N-mm
R=FB=0.5ql=0.5X20.72X0.2=2.072kN
（T=Mma>/W=1.036X105/5.4X104=1.92N/mm；
要求!
梁底模面板计算应力T=1.92N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足2、挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下：
V=5ql4/（384EI）<[v]=l/250
其中，q--作用在模板上的压力线荷载:
q=qi/1.2=13.10kN/m;
I--计算跨度（梁底支撑间距）:
I=200.00mm;
E--面板的弹性模量：
E=9500.0N/mm;
V
面板的最大允许挠度值:
[
面板的最大挠度计算值：
]=200.00/250=0.800mm;
V
要求!
面板的最大挠度计算值：
V=0.071mm小于面板的最大允许挠度值:
[v]=0.8mm，满足
=5X15.72X2007（384X9500X4.86X105）=0.071mm；
F、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
1、
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
荷载的计算：
梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=1.59/0.8=2.272kN/m
2、
方木的支撑力验算
*VVL
11-1s'\f
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a
900900
1
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q
B
方木计算简图
I和截面抵抗矩V分别为:
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中，方木的截面惯性矩
W=X8X8/6=42.67cni;
1=4X8X8X8/12=170.67cm
方木强度验算：
计算公式如下:
最大弯矩M=0.1ql2=0.1X2.272X1.02=0.227kN-m
最大应力（T=M/W=0.227X106/42666.7=5.32N/mm2
抗弯强度设计值[f]=13N/mm
方木的最大应力计算值
5.32N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算：
截面抗剪强度必须满足
T=3V/（2bh0）
其中最大剪力：
V=0.6
X2.272X1.0=1.363kN
方木受剪应力计算值
方木抗剪强度设计值[
方木的受剪应力计算值
T]=1.5N/mm2;
0.639N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.5N/mm2,满足要求!
（3）方木挠度验算：
计算公式如下:
4
V=0.677ql/（100EI）
<[V]=1/250
方木最大挠度计算值V=0.677X2.272X10004/（100X9000X170.667X104）=0.73mm；
方木的最大允许挠度[V]=1.0X1000/250=4.0mm；
方木的最大挠度计算值V=0.73mm小于方木的最大允许挠度[v]=4mm满足要求!
3、支撑小横杆的强度验算
梁底模板边支撑传递的集中力:
Pi=R=2.272kN
梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:
P2=（0.800-0.200）/4X1.0X（1.2X0.120X24.000+1.0X3.000）+1.2X2X1.0X（0.500-
0.120）X0.350
=1.288kN
3.193kN
3.193kN
1（1丿
1'1II
2
（2）3
丨I
（3）
_I
4
剪力图（kN）
1
简图（kN•m）
4
j4
3.193
4
-3.193
-3.193
-0.798-0.798
弯矩图（kN•m）
变形图（mm）
经过连续梁的计算得到:
支座力:
Ni=N=3.193kN;
取大弯矩Mmax=0.798kN•m
最大挠度计算值Vma=1.616mm；
最大应力6=0.798X106/5080=210.2N/mm2;
支撑抗弯设计强度：
[f]=0.85X205=174.25N/mm（0.85为钢管强度折减系数）；
支撑小横杆的最大应力计算值157.1N/mm2小于支撑小横杆的抗弯设计强度174.25N/mm2,
满足要求！
G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，扣件抗滑承载力系数0.85，该工程实际的单扣件承载力取值为6.80kN。
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）:
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.80kN;
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=3.193kN;
R<6.80kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！
H、立杆的稳定性计算：
立杆的稳定性计算公式
（T=N/（©A）<[f]
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:
横向支撑钢管的最大支座反力：
N1=3.193kN
脚手架钢管的自重：
N2=1.2X0.149X2.55=0.456kN;
楼板混凝土、模板及钢筋的自重:
2=1.2X[（1.0/2+（0.80-0.20）/4）X1.0X0.35+（1.0/2+（0.8-
0.20）/4）X1.0X0.120X（1.50+24.00）]
=2.66kN;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
2=1.4X（3.000+2.000）X[1.00/2+（0.800-0.200）/4]X1.00=4.55kN;
N=Ni+2+N3+N=3.193+0.456+2.66+4.55=10.859kN
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;
©--
轴心受压立杆的稳定系数，由长细比Io/i查表得到;
（7
[f]--
度折减系数）；
钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm）;
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=0.85X205=174.25N/mm（0.85为钢管强
0--
计算长度（m）;
根据《扣件式规范》，立杆计算长度10有两个计算公式Io=k卩h和Io=h+2a,为安全计，取二者间的大值，即：
k--
I0=Max[1.155X1.7X1.2,1.2+2X0.05]=2.356m;
计算长度附加系数，取值为：
1.155;
a--
计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，
立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度
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