大跨度模板支撑方案.docx

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   近年来，全国范围内发生因模板高支架坍塌而导致重大恶性事故多起，因此对此方面的安全监理工作应特别引起施工现场人员的重视。

根据《建设工程安全生产管理条例》和建设部建质〔2004〕213号文件《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》要求，模板工程施工前施工单位应当单独编制安全专项施工方案，对水平砼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或集中荷载大于15KN/m2的模板支撑系统必须由建筑施工企业组织不少于5人的专家组，对编制的安全专项施工方案进行论证审查。

1.工程概况

    由南京图腾置业发展有限公司开发的大观·天地MALL项目位于南京市下关区建宁路300号，东邻阅江楼、静海寺，西面热河路，北抵郑和路，为阅江楼旅游观光风景区的一个重要组成部分。

中庭大圆井字梁，截面500×2000，跨度27m，支模架高度17m；影剧院屋面梁截面550×2100，板厚200，跨度17m，支模架高度11m。

   2.高支架搭设方案

    结合本工程的结构形式和施工特点（26-35轴线屋顶构架模板支撑体系属于大跨度高支模，其搭设方案：

  2.1整体钢管排架采用48×3.0钢管，竖向立杆间距不大于800×800，水平连杆双向在离楼面上150设扫地杆，以上水平连杆1500每步设置，大圆弧处井字量扫地杆150设置，以上每步1450到-0.1顶紧再按每步1450到5.7顶紧再每步1200到梁底。

小影剧院550×2100的每步1250到15.7处顶紧每步1250到梁底。

支撑架与整体排架连接要连接牢固。

   2.2框架梁小影剧院550×2100实行梁宽方向竖向立杆间距500+300+500即两侧从楼面到楼板底及梁顶面，中间加二根立杆从楼面到梁底，顺梁方向立杆间距统一按800设置，如果梁底中间加一根立杆从楼面到梁底，顺梁方向立杆间距按400设置，梁处水平杆按每步1250搭设在中间砼梁顶紧支撑架与整体排架连接处要连接牢固。

   2.3所有框架梁底木楞均按顺梁方向设置，剪刀撑按大梁底下按顺梁方向设置形成8.7m×8.7m柱间网支撑体系，采用搭接长度不少于1m搭接处不少于3个搭接扣件。

   2.4圆弧处井字梁弧形处梁在-0.1m，5.7m~5.9m处，影剧院梁在15.7m处的水平连杆均要与周围梁砼顶紧固定。

所有净空高于4m中间设水平剪刀撑，采用搭接长度1m，搭接处不少于3个搭接扣件，确保排架的刚度、强度及稳定性。

高支架脚手架搭设要求：

（1）40×30钢管为主要受力杆件，通过扣件连接的钢管满堂脚手架支撑体系。

（2）底板、梁底纵距不大于800，横距500+300+500，步高不大于1500。

  （3）竖向剪刀撑、水平剪刀撑45°~60°。

  （4）高支架四周于26、29、F、K、M、30轴与结构柱可靠相连。

3.监理项目部要求施工单位

3.1编制《屋面高空大跨度高支架设计和施工专项方案》

（1）施工方案应有计算书，包括荷载计算、模板及其支撑系统的强度、刚度、稳定性的验算。

（2）屋面梁跨度达，曾高达17m，施工方案应有水平杆步距和剪刀撑设置等构造措施的详细说明。

  （3）方案应有支撑平面布置图，模板及其支撑的立面图和剖面图，节点大样施工图。

  （4）方案应对砼浇筑方法程序提出要求。

  （5）方案应有支撑系统安装验收程序提出要求。

3.2由于是大跨度高支架大荷载，我们提出一定要经过专家组论证审查，专家论证审查意见应说明方案是否可行，建议加强、完善之处，实施过程中需要注意的事项等，提出书面论证审查报告，以东南大学郭正兴教授为首的专家组提了7点意见：

（1）该工程有500×2000大梁，支模高度17m，为井字梁，无楼板；另有550×2100梁支模高度9m，采用扣件式钢管排架搭设，基本尺寸为步高小于1.5m，梁下加密两根立杆，形成500+300+500沿轴线＠500，方案总体可行，可以实施。

（2）有高支模区的立杆布置平面图，应补充完整的细部尺寸，在平面图上应注明具体尺寸，并应注明竖向剪刀撑的具体部位，水平剪刀撑网格尺寸等。

   （3）应补充高大支模架的剖面图，标明具体尺寸，以及与周边砼框架拉结关系，梁的两侧浇筑平台做法等。

  （4）应补充500×2000大梁的具体支模详图，特别是梁下构造详图，应保证梁下立杆对接，不能搭接，接头应错开。

  （5）支架完成后，应重点检查：

梁下立杆顶层的纵横向水平杆与立杆扣件的拧紧力矩，应为40~65N·m，顶部高小于1200mm。

  （6）水平层剪刀撑应在确保楼层处设置，并应拉结牢固。

  （7）施工时控制人员荷载。

搭设完成后，组织各方面检查验收，施工单位技术负责人签字后报监理进行审查。

3.3监理组织相关专业监理工程师进行审查，对方案中相关技术指标，根据相关规范进行验算，认为该方案可以保证安全，总监签字后同意交施工单位施工。

  我们对原方案中涉及相关技术指标，还根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）等规范要求，运用专门的脚手架计算软件进行验算，由于篇幅所限，这里我们仅列出影剧院梁模板高支撑架计算书：

参数信息：

（1）高支撑架参数

  立柱梁跨度方向间距L（m）：

0.60；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：

0.10

  高支撑步距（m）：

1.50；高支撑架搭设高度（m）：

11.0；梁两侧立柱间距（m）：

0.60

  梁底增加2根承重立杆。

（2）荷载参数

   模板自重（KN/m2）：

0.35；   梁截面宽度B（m）：

0.550

   钢筋自重（KN/m3）：

1.50；   梁截面高度D（m）：

2.10

   施工均布荷载标准值（KN/m2）：

2.00；振捣砼荷载标准值2.00

  （3）木方参数

    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；

   （4）其他。

采用的钢管类型（mm）：

40×30，扣件式连接方式，双扣件，扣件抗滑承载力系数0.80。

4.梁底支撑的计算

   本工程梁底支撑采用方木。

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。

4.1荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（KN/m）：

q1=（24+1.5）×2.1×0.183=9.818KN/m；

（2）模板的自重线荷载（KN/m）：

q2=0.35×0.183×（2×2.1+0.55）/0.55=0.554KN/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/m）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.5+2）×0.183=0.825KN/m；

4.2方木的支撑力验算

  静荷载设计值q=1.2×9.818+1.2×0.554=12.446KN/m；

 活荷载设计值P=1.4×0.825=1.155KN/m；

本算例中，方木的截面惯性矩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；

（1）方木强度验算:

   最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

   线荷载设计值  q=12.446+1.155=13.601KN/m；

   最大弯距M=0.1ql2=0.1×13.601×0.6×0.6=0.49KN.m；

  最大应力σ=M/W=0.49×106/83333.3=5.876N/mm2；

  抗弯强度设计值 ［f］=13N/mm2；方木的最大应力计算值5.876N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

（2）方木抗剪验算：

  最大剪力的计算公式如下:

   ω=5ql42bhn≤［ω］=l/250

  截面抗剪强度必须满足:

  τ=3V2bhn≤fv

   其中最大剪力:

V=0.6×13.601×0.6=4.896KN；

   方木受剪应力计算值τ=3×4896.36/（2×50×100）=1.469N/mm2；

   方木抗剪强度设计值［τ］=1.7N/mm2；方木的受剪应力计算值1.469N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!

   方木挠度验算:

  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:

   ω=0.677ql4100EI≤［ω］=l/250

   q=9.818+0.554=10.372KN/m；

   方木最大挠度计算值ω=0.677×10.372×6004/（100×10000×416.667×104）=0.218mm；

   方木的最大允许挠度［ω］=0.600×1000/250=2.400mm眨华方木的最大挠度计算值ω=0.218mm，小于方木的最大允许挠度［ω］=2.4mm,满足要求！

4.3支撑钢管的强度验算

  支撑钢管按照简支梁的计算如下

  荷载计算公式如下：

（1）钢筋混凝土梁自重（KN/m2）：

  q1=（24.000+1.500）×2.100=53.550KN/m2；

（2）模板的自重（KN/m2）：

   q2=0.350KN/m2；

   （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/m2）：

   q3=（2.500+2.000）=4.500KN/m2；

   q=1.2×（53.550+0.350）+1.4×4.500 =70.980KN/m2；

   梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。

   当n=2时：

   P=qab2-1=qab

    N=1.2q2ah

    p1=p2=p2+N

    当n＞2时：

    P=qab2-1=qab

    N=1.2q2ah

    p1=pn=p2+N

    p2=p3=……=pn-1=P

    经过连续梁的计算得到：

    支座反力RA=RB=3.792KN，中间支座最大反力Rmax=8.467；

  最大弯矩Mmax=0.095KN.m；

  最大挠度计算值Vmax=0.011mm;支撑钢管的最大应力σ=0.095×106/4490=21.115N/mm2；

  支撑钢管的抗压设计强度［f］=205.0N/mm2；

   支撑钢管的最大应力计算值21.115N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!

5.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。

6.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》