高支撑专项施工方案最终稿Word文件下载.docx

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本工程在1#楼6～7轴交D～E轴间，从地下一层楼面（标高0.2m）向上透空，至二层楼面（标高10.2m）封闭，层间高度10m.

三、高大模板方案设计

根据建设部关于《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》规定：

“水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m，或跨度超过18m，施工总荷载大于10kN/m2，或集中线荷载大于15kN/m的模板支撑系统”属于高大模板系统。

本工程地下一层～二层间高度超过8m，因此地下一层～二层间模板系统属于高大模板体系，本方案将对此进行设计与计算。

本工程高大模板体系选用钢管扣件式支撑体系，多层板模板。

四、材料要求

1．扣件

本工程脚手架采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定；

在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，扣件不得发生破坏。

扣件使用前必须全数检查，表面有裂纹、气孔、疏松、砂眼等锻造缺陷的扣件必须剔除，不得使用。

2．钢管

钢管采用现行国家标准《直径电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

型号选用ø

48×

3.5钢管，每根钢管的最大质量不超过25kg，最大长度6米。

钢管表面应平直光滑，无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；

钢管外径、壁厚、端面偏差都必须控制在规范允许的范围内。

3．安全平网

在6～7轴交D～E轴间空洞处，每层张拉安全平网，确保高空作业安全。

安全平网应采用锦纶、维纶、涤纶或其他的耐候性不低于上述品种（耐候性）的材料制成；

平网宽度不得小于3m；

菱形或方形网目的安全网，其网目边长不大于8cm；

边绳与网体连接必须牢固，平网边绳断裂强力不得小于7KN；

筋绳分布应合理，平网上两根相邻筋绳的距离不小于30cm，筋绳断裂强力不大于3KN；

安全网所有节点必须固定；

按规定的方法进行试验，安全平网的冲击性能应符合：

“10m冲击高度下，网绳、边绳、系绳不断裂”。

阻燃安全平网必须具有阻燃性，其续燃、阴燃时间均不得大于4s。

4．底座

搭设前基底应平整、夯实，搭设时立杆底部需加设底座。

底座各部位不允许有裂纹存在；

底座的材料应采用GB9440中所规定的力学性能不低于KTH330-08牌号的可锻铸铁或GB11352中ZG230-450铸钢制作。

五、高大楼板模板设计方案

本工程6～7轴交D～E轴间，从地下一层楼面（标高0.2m）向上透空，至二层楼面（标高10.2m）封闭，层间高度10m。

1．搭设形式

采用满堂支撑架，步距h=1.5m（搭设7步，顶层两步距500mm、1135mm）、纵横间距L=0.9m、扫地杆距地200mm，具体布置见附图；

纵横杆伸出外排立杆0.1m；

每层设置连墙件与主体结构连接，连墙件间距1.8m，相对面错开0.9m设置；

在6～7轴交D～E轴间空洞处，在空洞处每层张拉安全平网；

支架四周内外立面满设剪刀撑，中部每隔4～6m设一道；

支架底部、顶部、中间每隔4m设置一道水平加强斜杆作为水平加强层（搭设方式见详图）。

2．搭设顺序

搭设前先将楼层清理干净，搭设时架子立杆底部加设底座。

自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆，并与立杆固定，每边竖起3～4根立杆后，随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣件固定）和横向水平杆（与立杆扣件固定）。

校正立杆垂直和水平杆水平，使其符合要求后，按45～55Nm力矩拧紧扣件螺栓，形成排架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。

交圈后，再检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构造质量，设置连墙件（与柱拉结）；

按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步。

随着搭设过程及时装设连墙件和剪力撑，加设平网（不超过4米设一道）。

3．楼板模板设计计算书

因本工程模板支架高度大，为安全起见，为此计算中还参考了《施工技术》2002年第3期：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

⑴参数信息

①脚手架参数

横距:

0.9m；

纵距:

步距:

1.5m；

立杆上端伸出至模板支撑点长度:

0.05m；

脚手架搭设高度:

9.8m；

采用的钢管:

Φ48×

3.0mm（实际采用Φ48×

3.5mm钢管，为抵消钢管材料的影响，考虑按3mm壁厚计算）；

顶部扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:

0.80；

板底支撑方式:

钢管支撑；

板底钢管的间隔距离:

300mm。

②荷载参数

模板与木板自重:

0.35kN/m2；

混凝土与钢筋自重:

26.5kN/m3；

楼板浇筑厚度:

0.12m；

施工均布荷载标准值:

3kN/m2；

浇筑时倾倒砼对模板产生的冲击荷载：

2kN/m2。

图1楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元

⑵纵向钢管支撑（次龙骨）的计算

纵向钢管按照均布荷载下三跨连续梁计算，Φ48×

3.0mm钢管截面参数为

面积A＝424mm2截面抵抗矩w=4.49cm3截面惯性矩I=10.78cm4

①荷载的计算：

a．钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=26.5×

0.3×

0.12=0.954kN/m；

b．模板的自重线荷载（kN/m）:

q12=0.35×

0.3=0.105kN/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）：

q2=（3+2）×

0.3=1.5kN/m；

②钢管强度验算:

＋

最不利组合＝

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下，静荷载与活荷载的计算值最不利组合的弯矩和，查《建筑施工计算手册》附表2-13计算公式如下:

静荷载：

q1=1.2×

（q11+q12）=1.2×

（0.954+0.105）=1.27kN/m

活荷载：

q2=1.4×

1.5=2.1kN/m

最大弯距Mmax=（0.1×

1.27+0.117×

2.1）×

0.92=0.302kN.m

钢管的最大应力计算值σ=M/W=0.302×

106/4490=67.2N/mm2＜[f]=205.0N/mm2

∴满足要求。

③挠度计算:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度，查《建筑施工计算手册》附表2-13计算公式如下:

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

Vmax=（0.677×

1.27+0.990×

9004/（100×

2.06×

105×

107800）=0.86mm

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.86＜[L/150]=900/150=6mm，且＜10mm。

④最大支座力计算:

最大支座力N=（1.1×

1.27+1.2×

0.9=3.52kN

⑶横向支撑钢管（主龙骨）计算

横向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取纵向钢管支撑最大支座传递力N＝3.52kN。

横向支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN.m）

2.30

5.04

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

①图解法得出：

最大弯矩Mmax=0.8kN.m

最大变形Vmax=5.04mm

最大支座力Qmax=7.57kN

②钢管最大应力σ=Mmax/W＝0.8×

106/4490=178.173N/mm2＜[f]=205N/mm2

③横向支撑钢管的最大挠度Vmax=5.04mm＜[L/150]=900/150=6mm，且＜10mm。

⑷板底横杆与立杆连接扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》P96页，双扣件承载力设计值取16kN，按照扣件抗滑承载力系数0.8，该工程实际的双扣件承载力取值为12.8kN。

横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R取最大支座力Qmax=7.57kN；

R＜12.8kN，所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。

⑸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

①静荷载标准值包括以下内容：

a．脚手架的自重（kN）：

NG1=0.129×

9.8=1.265kN

3.5mm钢管脚手架每米立杆承受的结构自重标准值参照《扣件式钢管脚手架规范》附录A，取为0.129KN/m（按照Φ48×

3.5mm钢管、纵距1.2m、步距1.5m取值，偏于安全）。

b．模板的自重（kN）：

NG2=0.35×

0.9×

0.9=0.284kN

c.钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=26.5×

0.1×

0.9=2.147kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.987kN。

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=（3+2）×

0.9=4.05kN

③由于支架在室内，不考虑风荷载作用,立杆的轴向压力设计值N：

N=1.2NG+1.4NQ=11.654kN；

⑹立杆的稳定性计算:

①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=11.654kN；

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=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ----钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

L0----计算长度（m）；

②不同计算长度L0下立杆稳定性的计算

a.如果完全参照《扣件式钢管脚手架规范》，按下式计算

l0=h+2a

h----模板支架的搭设步距，h＝1.5m；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；

a=0.05m。

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.05×

2=1.6m

L0/i=1600/15.9=101

根据《扣件式钢管脚手架规范》附录C，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=0.580。

钢管立杆的最大应力计算值σ=11654/（0.580×

424）=47.389N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=47.389N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。

b.根据《施工技术》2002年第3期《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》一文要求：

考虑到高支撑架的安全因素，计算长度L0适宜按以下两式中大值计算：

l0=k1k2（h+2a）（几何不可变体系结构）

l0=k1k2μ′h（非几何不可变体系结构）

k1----计算长度附加系数按照表1取值1.167；

k2----计算长度附加系数，h+2a=1.6按照表2插入取值1.057；

μ′----“非几何不可变体系结构支架”立杆的计算长度系数，按表4取值1.408；

以上表1、表2、表4均参照《施工技术》2002年第3期《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

代入公式计算得：

立杆计算长度Lo1=k1k2（h+2a）=1.167×

1.057×

（1.5+0.05×

2）=1.974m

l02=k1k2μ′h＝1.167×

1.408×

1.5=2.605m

取大值L0＝2.605m，Lo/i=2605/15.9=163.84

根据《扣件式钢管脚手架规范》附录C，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=0.263。

钢管立杆的最大应力计算值；

σ=11654/（0.263×

424）=104.509N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=104.509N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。

六、高大框架梁模板设计方案

此范围间，6、7、D、E轴存在高大框架梁，梁截面350×

900。

随楼板满堂支撑架一起搭设，步距h=1.5m；

梁下支撑立杆顺梁跨度方向加密间距为0.45m，顺梁截面方向间距0.45m；

扫地杆距地200mm，具体布置见附图；

搭设顺序及要求同楼板模板支撑搭设。

3．框架梁高支撑架设计计算书

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

本计算书编制中还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

①脚手架参数

立杆顺梁跨度方向间距:

0.45m；

脚手架步距:

承重架搭设高度:

8.7m；

梁范围之外即梁两侧立柱间距:

0.9m。

②荷载参数

模板与木块自重:

0.350kN/m2；

梁截面宽度B:

0.35m；

混凝土和钢筋自重:

梁截面高度D:

0.9m；

倾倒混凝土荷载标准值:

2kN/m2；

③木方参数

木方弹性模量E（N/mm2）:

9500；

木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.3；

木方的间隔距离（mm）:

300；

木方的截面宽度（mm）:

100；

木方的截面高度（mm）:

50；

④其他

采用的钢管类型（mm）:

3.0（实际采用Φ48×

3.5mm钢管，为抵消钢管厚度偏差的影响，考虑按3mm壁厚计算）。

扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件保养情况扣件抗滑承载力系数:

⑵梁底纵向支撑（顺梁跨度方向）的计算

作用于纵向支撑的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

梁底纵向支撑实际为两根木方和两根钢管，计算时不考虑木方的作用，荷载直接由两根钢管承担。

①荷载的计算：

a.钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=26.5×

（0.35÷

2）=4.175kN/m

b.模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.35×

（2×

1.2+0.35）/2=0.482kN/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+2）×

0.35÷

2=0.875kN

q1=1.2×

（q11+q12）=1.2×

（4.175+0.482）=5.589kN/m

0.875=1.225kN/m

5.589+0.117×

1.225）×

0.92=0.71kN.m

钢管的最大应力计算值σ=M/W=0.71×

106/4490=158.2N/mm2＜[f]=205.0N/mm2

5.589+0.990×

4504/（100×

107800）=0.09mm

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.09＜[L/150]=450/150=3mm，且＜10mm。

④支座反力计算:

a.中间支座力

＝（1.1×

5.589+1.2×

0.9=6.857kN

b.边支座反力

＝（－0.4×

5.589+0.45×

0.9=1.685

KN

集中荷载P取纵向钢管支撑最大支座传递力N＝6.857kN。

支撑钢管计算变形图（mm）

最大弯矩Mmax=0.69kN.m

最大变形Vmax=0.0005mm

最大支座力Qmax=17.52kN

②钢管最大应力σ=Mmax/W＝0.69×

106/4490=153.67N/mm2＜[f]=205N/mm2

③横向支撑钢管的最大挠度Vmax=0.0005mm＜[L/150]=900/150=6mm，且＜10mm。

横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R取最大支座力Qmax=17.52kN；

R＞12.8kN，不安全，可将中间承重立杆顶部支承方式改为U形顶托方式。

⑸承重立杆荷载设计值（轴力）

①脚手架的自重（kN）：

8.7=1.1223kN

钢管脚手架每米立杆承受的结构自重标准值参照《扣件式钢管脚手架规范》附录A，取为0.129KN/m（按照Φ48×

②上部传递最大支座力（kN）：

NG2=17.52kN

③承重立杆的轴向压力设计值N：

N=1.2NG1+NC2=20.415kN；

⑹承重立杆的稳定性计算:

N=20.415kN；

a=0.4m。

立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.4×

2=2.3m

L0/i=2300/15.9=144.65

根据《扣件式钢管脚手架规范》附录C，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=0.335。

钢管立杆的最大应力计算值σ=20415/（0.335×

424）=143.73N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=143.73N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。

k2----计算长度附加系数，h+2a=2.4按照表2插入取值1.039；

1.039×

（1.5+0.4×

2）=2.789m

1.5=2.561m

取大值L0＝2.789m，Lo/i=2789/15.9=175.4

根据《扣件式钢管脚手架规范》附录C，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=0.236。

σ=20415/（0.236×

424）=204.0N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=204.0N/mm2大于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。

由于最大应力计算值接近于钢管抗压强度值，因此在施工过程中必须严格控制承重立杆