饲料车间超高模板专项施工方案.docx
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饲料车间超高模板专项施工方案
DDGS车间（13.5m）高支模专项施工方案
工程名称：
黑龙江省盛龙酒精有限公司特优级食用酒精技术改造升级项目
建设单位：
黑龙江盛龙酒精有限公司
监理单位：
哈尔滨工业大学建设工程项目管理公司
施工单位：
黑龙江省九建建筑工程股份有限公司
编制日期：
2016年3月20日
一、编制说明
1、本工程一层B轴-D轴/2轴-12轴层高13.5m，属于高支模工程设计的范围，故本方案梁板从支撑体系设计、施工及保证措施等方面进行编制。
二、编制依据
1、《建筑施工模板安全技术规程》（JGJ162-2008）
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
5、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
6、《建筑施工手册》第四版
7、《建筑施工计算手册》
8、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
9、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）
10、《施工技术》
三、工程概况
1、总体概况
项目
内容
1
工程名称
黑龙江省盛龙酒精有限公司特优级食用酒精技术改造升级项目
2
工程地址
黑龙江省哈尔滨市双城区站北工业区盛龙酒精有限公司院内
3
建设单位
黑龙江盛龙酒精有限公司
4
设计单位
吉林石化工程设计有限公司
5
监理单位
哈尔滨工业大学建设工程项目管理公司
6
施工单位
黑龙江省九建建筑工程股份有限公司
2、建筑概况
序号
项目
内容
1
占地面积
2
建筑层数
3
建筑高度
3、结构概况
序号
项目
内容
1
基础形式
静压管桩基础，桩型采用预应力高强混凝土管桩
2
机构体系
框架结构
3
结构材料
钢筋混凝土
4
抗争等级
抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，框架抗震等级为三级
四、高支模支撑体系设计
1、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求
1.1模板支架的构造要求：
1.1.1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；
1.1.2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；
1.1.3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。
1.2立杆步距的设计：
1.2.1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；
1.2.2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；
1.2.3高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。
1.3整体性构造层的设计：
1.3.1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；
1.3.2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；
1.3.3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；
1.3.4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。
1.4剪刀撑的设计：
1.4.1沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；
1.4.2中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。
1.5.顶部支撑点的设计：
1.5.1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；
1.5.2顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；
1.5.3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。
1.6.支撑架搭设的要求：
1.6.1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；
1.6.2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；
1.6.3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；
1.6.4地基支座的设计要满足承载力的要求。
1.7.施工使用的要求：
1.7.1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；
1.7.2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；
1.7.3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。
2、顶梁板模板高支架体系设计图
2.1一层高支模立杆、斜撑布置平面图
2.2一层高支模剪刀撑布置平面图
2.3一层顶板高支模支架立面图
2.4一层顶梁高支模支架立面图
五、高支模支撑体系的施工
1、材料选择
1.1顶梁板模板选用15mm厚胶合板，顶梁板支撑系统采用钢管脚手架，支架上放可调油拖，顶梁板模板的主龙骨采用Φ48×3.0钢管，次龙骨选用40mm×70mm木方，大于500mm梁选用直径14的对拉螺栓。
2、施工方案选择
2.1一层顶板
2.1.1立杆（支撑钢管）：
横向间距600mm，纵向间距600mm，步距1200mm，每个立杆（钢管）上放置油拖。
2.1.2托梁：
油拖上放置托梁，托梁采用2根直径48*3.0钢管，做为顶板的主龙骨，间距为600mm。
2.1.3次龙骨：
托梁上放置40mm*70mm木方，立向放置，做为次龙骨，间距为250mm。
2.2一层顶梁
2.2.1梁下立杆（支撑钢管）：
横向间距600mm，纵向间距600mm，步距1200mm。
2.2.2梁下外楞（主龙骨）：
选用直径48*3.0钢管，纵向间距600mm。
2.2.3梁下内楞（次龙骨）：
选用40mm*70mm木方，梁下设3根。
2.2.4梁侧面外楞（主龙骨）：
选用直径48*3.0钢管，纵向间距500mm。
2.2.5梁侧面内楞（次龙骨）：
选用40mm*70mm木方，梁下设4根。
2.2.6对拉螺栓：
梁高大于500mm增设直径14的对拉螺栓，间距500mm，外侧用直径48*3.0双钢管进行加固。
2.5加强层：
在支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）设单向水平加强层，单水平加强层可以每5米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接。
2.6剪刀撑：
沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑，中部按每隔10m设置。
3、高支撑模板的安装
3.1、模板安装的一般要求：
3.1.1模板安装前，必须核查轴线和模板定位线的尺寸，确保梁、板、柱模板定位准确。
同时，对相关工种的上一道质量进行检查，如发现钢筋位移或下层混凝土表面的松软层未剔凿者，应先处理好当前工序后再支模板。
3.1.2模板安装要遵守施工规范和工艺标准的要求，确保模板与轴线位置、标高、垂直准确，支撑牢固稳定和结构构件尺寸准确，不跑模、不涨模、拼缝严密、不漏浆、不错台，不位移、不变形。
3.2顶板模板安装；
3.2.1顶板模板安装工艺流程：
弹线（在墙柱上测出50线和轴线控制线）→搭设支架→安装大龙骨→安装小龙骨→调整模板下皮标高→铺设面板→检验板面标高平整度与梁侧模板连接的密实牢固和平整度→清扫→预检
3.2.2顶板模板的支撑架，从边跨一侧开始安装，先安第一排立杆，临时固定后再安第二排立杆，同时安装好横杆两道，依次逐排安装，调整立杆标高，安装主次龙骨并找平。
铺装竹胶板，从一侧开始，模板交接处硬拼拼缝。
3.2.3顶板与梁侧模板连接时，采用搭接方法并在阴角处设有木方，不得设悬挑面板，同时应保证顶板与梁梆垂直，不得出现凹凸错位现象。
3.2.4板模板起拱：
起拱高度为全跨长度的2L/1000。
中间部位起供，周边不起供。
注意在起供过程中容易出现的问题是中间部分油托向上升，其他部位的油托会出现松动的现象，所以要注意中间部位油托上升其他油托同样要逐一检查，保证起供顺畅，支撑稳固。
3.3梁模板的安装
3.3.1先在柱上弹出轴线、梁位置线和水平控制标高线，按设计标高调整扣件式脚手架可调顶托的标高，将其调至预定的高度，然后在可调顶托的托板上安放木方及梁底，并拉线找平。
现浇钢筋混凝土梁、板，其模板应按设计要求起拱，起拱高度为跨度的2L/1000。
主、次梁交接时，先主梁起拱，后次梁起拱。
梁底模安装后，再安装侧模、压脚板及斜撑。
梁下均增加一根立杆支撑。
3.3.2为了防止梁身不平直、梁底不平及下挠、梁侧模爆模、局部模板嵌入柱梁间，拆除困难的现象，可采取如下措施：
3.3.2.1支模应遵守侧模包底模的原则，梁模与柱模连接处，下料尺寸一般应略为缩短。
3.3.2.2梁侧模必须拉线通直将梁侧模钉固。
3.4支撑架搭设：
3.4.1支撑搭设前，对钢管、配件进行检查和验收，严禁使用不合格的钢管及配件。
对工作面进行清理干净，不得有杂物。
3.4.2根据立杆平面布置图要求放线定位，先弹出钢管立杆位置线，垫板、底座安放位置要准确，搭设时可采用逐排和通层搭设的方法，并应随搭随设扫地杆水平纵横加固杆。
3.4.3一层立杆底座：
在一层立杆底部垫40板，保持整体受力均匀。
3.4.4水平杆与立杆扣接牢固，纵横扫地杆离地面高度不大于200mm。
3.4.5脚手架立杆的垂直度控制，立杆的全部绝对偏差≦50mm。
3.4.6立杆上的对接扣件应交错布置：
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，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。
3.4.7立杆、可调托座应根据支撑高度设置，并不超出200mm。
3.4.8立杆、水平杆及剪刀撑的布置应严格按要求布置。
3.4.9模板承重架应与已浇注的柱作拉结节点，增强整体稳定性。
4、高支撑模板的拆除
4.1顶板模板拆除时先拆除板模板，再拆除梁模板，模板拆除时每跨支撑及模板拆除后及时运走码好，并及时进行回顶。
板模拆除方法为：
将可调螺旋向下退100mm，使龙骨与板脱离，先拆主龙骨，后拆次龙骨，最后取顶板模。
拆除时人站在碗扣架下，待顶板上木料拆完后，拆模时间以混凝土同条件养护试块抗压强度为依据，故顶板混凝土应多做一组同条件养护试块。
拆模时不要用力过猛，拆下来的材料要及时运走，拆模后及时将工作面清理干净。
4.2底模拆除时的混凝土强度要求
结构类型
结构跨度
设计强度标准值百分率（％）
梁、拱、壳
≤8m
≥75
>8m
100
板
≤2m
≥50
>2m、≤8m
≥75
>8m
100
六、高支模支撑体系计算书
计算书1：
一层顶板支撑体系
1、参数信息:
1.1模板支架参数
横向间距或排距（m）:
0.60；纵距（m）:
0.60；步距（m）:
1.20；
立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:
0.40；模板支架搭设高度（m）:
13.26；
采用的钢管（mm）:
Φ48×3.0；板底支撑连接方式:
方木支撑；
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；
1.2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；
1.3材料参数
面板采用胶合面板，厚度为15mm；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）:
50.00；木方的截面高度（mm）:
100.00；
托梁材料为：
钢管（双钢管）:
Φ48×3；
1.4楼板参数
钢筋级别:
三级钢HRB400（20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi）；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）:
360.000；
楼板的计算长度（m）:
4.50；施工平均温度（℃）:
15.000；
楼板的计算宽度（m）:
8.70；
楼板的计算厚度（mm）:
100.00；
图2楼板支撑架荷载计算单元
2、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=100×1.52/6=37.5cm3；
I=100×1.53/12=28.125cm4；
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
2.1荷载计算
2.1.1静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：
q1=25×0.1×1+0.35×1=2.85kN/m；
2.1.2活荷载为施工人员及设备荷载（kN）：
q2=2.5×1=2.5kN/m；
2.2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:
其中：
q=1.2×2.85+1.4×2.5=6.92kN/m
最大弯矩M=0.1×6.92×0.252=0.043kN·m；
面板最大应力计算值σ=43250/37500=1.153N/mm2；
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
面板的最大应力计算值为1.153N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
2.3挠度计算
挠度计算公式为
其中q=2.85kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×2.85×2504/（100×9500×4166666.667）=0.002mm；
面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm；
面板的最大挠度计算值0.002mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!
3、模板支撑方木的计算:
方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3；
I=5×10×10×10/12=416.67cm4；
方木楞计算简图
3.1荷载的计算：
3.1.1钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=25×0.25×0.1=0.625kN/m；
3.1.2模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35×0.25=0.088kN/m；
3.1.3活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：
p1=2.5×0.25=0.625kN/m；
3.2强度验算:
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×（q1+q2）+1.4×p1=1.2×（0.625+0.088）+1.4×0.625=1.73kN/m；
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.73×0.62=0.062kN.m；
最大支座力N=1.1×q×l=1.1×1.73×0.6=1.142kN；
方木最大应力计算值σ=M/W=0.062×106/83333.33=0.747N/mm2；
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；
方木的最大应力计算值为0.747N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.3抗剪验算：
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.6×1.73×0.6=0.623kN；
方木受剪应力计算值T=3×0.623×103/（2×50×100）=0.187N/mm2；
方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2；
方木的受剪应力计算值0.187N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!
3.4挠度验算:
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:
均布荷载q=q1+q2=0.712kN/m；
最大挠度计算值ω=0.677×0.712×6004/（100×9500×4166666.667）=0.016mm；
最大允许挠度[V]=600/250=2.4mm；
方木的最大挠度计算值0.016mm小于方木的最大允许挠度2.4mm,满足要求!
4、托梁材料计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；
托梁采用：
钢管（双钢管）:
Φ48×3；
W=8.98cm3；
I=21.56cm4；
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.142kN；
托梁计算简图
托梁计算弯矩图（kN.m）
托梁计算变形图（mm）
托梁计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=0.168kN.m；
最大变形Vmax=0.09mm；
最大支座力Qmax=3.029kN；
最大应力σ=168283.347/8980=18.74N/mm2；
托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；
托梁的最大应力计算值18.74N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为0.09mm小于600/150与10mm,满足要求!
5、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。
5.1静荷载标准值包括以下内容：
5.1.1脚手架的自重（kN）：
NG1=0.158×13.26=2.096kN；
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
5.1.2模板的自重（kN）：
NG2=0.35×0.6×0.6=0.126kN；
5.1.3钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25×0.1×0.6×0.6=0.9kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.122kN；
5.2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）×0.6×0.6=1.62kN；
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=6.015kN；
6、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=6.015kN；
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）；
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=0.4m；
上式的计算结果：
立杆计算长度L0=h+2a=1.2+0.4×2=2m；
L0/i=2000/15.9=126；
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=0.417；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=6014.887/（0.417×424）=34.019N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=34.019N/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=2按照表2取值1.027；
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.243×1.027×（1.2+0.4×2）=2.553m；
Lo/i=2553.122/15.9=161；
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=0.271；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=6014.887/（0.271×424）=52.347N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=52.347N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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。
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》。
计算书2：
一层顶梁支撑体系
梁段:
KL19。
1、参数信息
1.1模板支撑及构造参数
梁截面宽度B（m）:
0.35；梁截面高度D（m）:
0.75；
混凝土板厚度（mm）:
120.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）:
0.60；
立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.10；
立杆步距h（m）:
1.20；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:
1.00；
梁支撑架搭设高度H（m）：
13.38；梁两侧立柱间距（m）:
0.60；
承重架支设:
无承重立杆，方木支撑垂直梁截面；
采用的钢管类型为Φ48×3；
扣件连接方式:
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；
1.2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；
1.3材料参数
木材品种：
柏木；木材弹性模量E（N/mm2）：
10000.0；
木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
17.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：
1.7；
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；
1.4梁底模板参数
梁底方木截面宽度b（mm）：
40.0；梁底方木截面高度h（mm）：
70.0；
梁底纵向支撑根数：
4；面板厚度（mm）：
15.0；
1.5梁侧模板参数
主楞间距（mm）：
500；次楞根数：
4；
主楞竖向支撑点数量为：
3；
支撑点竖向间距为：
200mm，200mm；
穿梁螺栓水平间距（mm）：
500；
穿梁螺栓直径（mm）：
M14；
主楞龙骨材料：
木楞,，宽度80mm，高度100mm；
主楞合并根数：
2；
次楞龙骨材料：
木楞，宽度60mm，高度80mm；
2、梁模板荷载标准值计算
2.1
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