高支模钢管.docx
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高支模钢管
深圳市中盈珠宝工业厂区工程
高
支
模
施
工
方
案
编制：
审核：
审批：
编制日期：
2008年11月08日
编制单位：
泛华建设集团有限公司
目录
一.工程概况4
二.模板，支撑体系和模板的配置方案5
三.模板的支撑设计验算5
四.梁支撑计算14
五.主要施工方法24
.1.施工准备工作25
.2.搭设钢管支撑25
.3.模板安装26
.4.模板的拆除26
六.质量保证计划28
.1.模板及其支承结构的材料、质量应符合规范要求和设计要求。
28
.2.模板及其支撑应有足够的刚度、强度和稳定性，模板内侧面平整，接缝严密，不得漏浆。
29
.3.模板安装后应检查各部件是否牢固，在浇灌砼过程中要经常检查，如有变形、松动，要及时修整及加固。
29
.4.固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏，且应安装牢固，其偏差应符合下表规定：
29
.5.模板安装的偏差应符合下表规定：
29
七.模板施工的安全技术30
八.预防坍塌事故的技术措施…………………………………28
九.预防高空坠落事故安全技术措施………………………28
十.混凝土浇筑方法及技术措施……………………………30
十一.文明施工…………………………………………………31
编制依据及工程概况
（一）、编制依据
1.1深圳市中盈贵金属股份有限公司中盈珠宝工业厂区工程施工合同文本
1.2本工程是根据北方设计研究院提供施工图纸，工程代号为SZ0703，图纸的出图时间：
2008年01月。
1.3主要法律法规及标准
1）中华人民共和国、行业和深圳市政府颁布的现行有效的建筑结构和建筑施工的各类规范、规程及验收标准。
2）中华人民共和国、行业和深圳市政府颁布的有关法律法规及规定。
3）ISO9000质量管理标准、ISO14000环境管理标准、OSHMS18000职业安全健康管理标准。
主要国家标准一览表
序号
标准名称
标准编号
1
《工程测量规范》
GB50026-2007
2
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2002
3
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2001
4
《建筑结构菏载规范》
GB50009-2001
5
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
6
《施工现场临时用电安全技术规程》
JGJ48-2005
7
《建设工程施工现场供用电安全规范》
GB50194-93
8
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2001
9
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
10
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
GB50010-2002
1．2、编制原则
本施工方案编制将遵循四项基本原则，即一是符合性原则；二是先进性原则，三是合理性原则，四是满足业主要求的原则。
满足业主对工程质量、工期要求及安全生产、文明施工要求的原则；
满足与业主、监理、设计及有关单位协调施工的原则；
充分利用充足的施工机械设备，积极创造施工条件，做到连续均衡生产、文明施工；
采用先进的施工工艺、施工技术，制定科学的施工方案；
贯彻施工验收、安全及健康、环境保护等方面的法规、标准规范和规程，以及有关规章制度，保证工程质量和施工安全；
采用科技成果和先进的技术组织措施，节约施工用料，提高工效，降低工程成本；
充分提高机械化施工程度，减少笨重体力劳动，提高劳动生产率；
合理选择资源和运输方式，节省费用开支。
（二）、工程概况
深圳市中盈贵金属股份有限公司中盈珠宝工业厂区工程地处于深圳市布吉镇李朗村，为深圳市中盈贵金属股份有限公司拟新建厂房、仓库及宿舍工程，建设单位为深圳市中盈贵金属股份有限公司，包括2幢宿舍、1幢仓库、8栋厂房等，总建筑面积为536931.48m2。
有层高为6m的高跨梁板，梁板跨度11m，板厚为110㎜，主梁截面尺寸300*1000、次梁200*600两种，梁采用Ø48×3.5钢管搭设满堂脚手架支撑，为此特编制梁板高支模专项施工方案。
模板，支撑体系和模板的配置方案
本工程采用全夹板配模工艺，采用2m长50×100mm的白松木枋作为模板龙骨，钢管采用Ø48×3.5，对拉镙杆用Ø12筋配置。
满堂架也采用Ø48×3.5钢管搭设。
整体搭设要求为：
立杆的纵距为1.0m，立杆的横距为1.0m，立杆的步距为1.5m，四边满设剪刀撑，中间隔跨设置。
高跨梁采用双立杆支撑，横杆与立杆连接时全部用双扣件固定。
模板的支撑设计验算
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
模板支架搭设高度按6.0m计算。
一、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距（m）:
1.00；纵距（m）:
1.00；步距（m）:
1.50；
立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:
0.10；脚手架搭设高度（m）:
6.00；
采用的钢管（mm）:
Φ48×3.5；
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；
板底支撑连接方式:
方木支撑；
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；
楼板浇筑厚度（m）:
0.110；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
1.000；
3.木方参数
木方弹性模量E（N/mm2）:
9500.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:
13.000；
木方抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.300；木方的间隔距离（mm）:
300.000；
木方的计算截面宽度（mm）:
40.00；木方的计算截面高度（mm）:
90.00；
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.000×9.000×9.000/6=54.00cm3；
I=4.000×9.000×9.000×9.000/12=243.00cm4；
方木楞计算简图
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=25.000×0.300×0.110=0.825kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.350×0.300=0.105kN/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）：
p1=（1.000+2.000）×0.825×0.300=0.743kN；
2.方木抗弯强度验算:
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×（0.825+0.105）=1.116kN/m；
集中荷载p=1.4×0.743=1.04kN；
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.04×1.00/4+1.116×1.002/8=0.3955kN.m；
最大支座力N=P/2+ql/2=1.04/2+1.116×1.00/2=1.078kN；
方木的最大应力值σ=M/w=0.3955×106/54.000×103=7.324N/mm2；
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；
方木的最大应力计算值为7.324N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2，满足要求!
3.方木抗剪验算：
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
V=1.00×1.116/2+1.04/2=1.078kN；
方木受剪应力计算值T=3×1078.00/（2×40.000×90.000）=0.449N/mm2；
方木抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；
方木受剪应力计算值为0.449N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.300N/mm2，满足要求!
4.方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=0.825+0.105=0.93kN/m；
集中荷载p=0.743kN；
方木最大挠度计算值V=5×0.93×1000.0004/（384×9500.000×2430000.00）+743.000×1000.0003/（48×9500.000×2430000.00）=1.195mm；
方木最大允许挠度值[V]=1000.000/250=4.000mm；
方木的最大挠度计算值1.195mm小于方木的最大允许挠度值4.000mm,满足要求!
三、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=1.116×1.000+1.04=2.156kN；
支撑钢管计算简图
1000
支撑钢管计算弯矩图（kN.m）
支撑钢管计算变形图（kN.m）
支撑钢管计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=0.533kN.m；
最大变形Vmax=1.323mm；
最大支座力Qmax=7.250kN；
钢管最大应力σ=0.533×106/4730.000=112.640N/mm2；
钢管抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2；
支撑钢管的计算最大应力计算值112.640N/mm2小于钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150=6.67,小于10mm，满足要求！
四、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16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.250kN；
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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=0.129×6.000=0.774kN；
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=0.350×1.000×1.000=0.350kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.000×0.110×1.000×1.000=2.750kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.874kN；
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=（1.000+2.000）×1.000×1.000=3.000kN；
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=8.8488kN；
六、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=8.8488kN；
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=4.50cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=4.73cm3；
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]=205.000N/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=1.700；
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.100m；
上式的计算结果：
立杆计算长度L0=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m；
L0/I=1700.000/15.900=107.000；
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=0.537；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=8848.8/（0.537×450.000）=36.618N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=36.618N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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1.185；
k2—计算长度附加系数，h+2a=1.700按照表2取值1.017；
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.185×1.017×（1.500+0.100×2）=2.049m；
Lo/I=2049.00/15.900=128.852；
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=0.371；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=8848.8/（0.371×450.000）=53.003N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=53.003N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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》。
梁支撑计算
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》。
1000
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为Φ48×3.50。
一、参数信息:
梁段信息:
L1：
347、脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l（m）:
1.00；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.30；
脚手架步距（m）:
1.50；脚手架搭设高度（m）:
6.00；
梁两侧立柱间距（m）:
1.20；承重架支设:
2根承重立杆，圆木垂直梁截面；
2.荷载参数
模板与木块自重（kN/m2）:
0.350；梁截面宽度B（m）:
0.300；
混凝土和钢筋自重（kN/m3）:
25.000；梁截面高度D（m）:
0.970；
倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:
2.000；施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.000；
3.圆木参数
圆木弹性模量E（N/mm2）:
9500.000；圆木抗弯强度设计值（N/mm2）:
13.000；
圆木抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.300；圆木的间隔距离（mm）:
250.000；
圆木的小头直径（mm）:
200.00；
4.其他
采用的钢管类型（mm）:
Φ48×3.5。
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:
0.80；
二、梁底支撑的计算
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。
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：
q1=25.000×0.970×1.00=24.25kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.350×1.000×（2×0.970+0.300）/0.300=2.613kN/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）：
经计算得到，活荷载标准值P1=（2.000+2.000）×0.300×1.000=1.200kN；
2.圆木楞的支撑力验算
均布荷载q=1.2×24.25+1.2×2.613=32.236kN/m；
1.68KN
32.236KN/m
1.68kN
集中荷载P=1.4×1.200=1.68kN；
圆木计算简图
经过计算得到从左到右各圆木传递集中力[即支座力]分别为：
N1=1.197kN；
N2=4.501kN；
N3=4.877kN；
N4=1.197kN；
圆木按照简支梁计算。
本算例中，圆木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=3.142×20.0003/32=785.398cm3；
I=3.142×20.0004/64=7853.982cm4；
圆木强度验算:
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=4.877/1.000=4.877kN/m；
最大弯距M=0.1ql2=0.1×4.877×1.000×1.000=0.4877kN.m；
最大应力σ=M/W=0.4877×106/785398.2=0.621N/mm2；
抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；
圆木的最大应力计算值0.621N/mm2小于圆木抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!
圆木抗剪验算：
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.6×4.877×1.000=2.9262kN；
圆木受剪应力计算值T=3×2926.2/（2×40.000×90.000）=1.219N/mm2；
圆木抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；
圆木的受剪应力计算值1.219N/mm2小于圆木抗剪强度设计值1.300N/mm2,满足要求!
圆木挠度验算:
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:
圆木最大挠度计算值V=0.677×4.516×1000.0004/（100×9500.000×7853.982×103）=0.004mm；
圆木的最大允许挠度[V]=0.900*1000/250=3.600mm；
圆木的最大挠度计算值0.004mm小于圆木的最大允许挠度3.600mm，满足要求！
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
计算简图（kN）
支撑钢管变形图（kN.m）
支撑钢管弯矩图（kN.m）
经过连续梁的计算得到：
支座反力RA=RB=0.113kN中间支座最大反力Rmax=8.063；
最大弯矩Mmax=0.195kN.m；
最大挠度计算值Vmax=0.065mm；
支撑钢管的最大应力σ=0.195×106/4730.0=41.270N/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41.270N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!
三、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。
四、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》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
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）:
R≤Rc
其中Rc—扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；
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=8.06kN；
R<12.80kN，所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！
五、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，它包括：
横杆的最大支座反力：
N1=8.063kN；
脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.129×9.000=1.394kN；
N=8.063+1.394=9.457kN；
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=1.59；
A—立杆净截面面积（cm2）：
A=4.50；
W—立杆净截面抵抗矩（cm3）：
W=4.73；
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]=205.00N/mm2；
lo—计算长度（m）；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
lo=k1uh
（1）
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=1.700；
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m；
Lo/I=2945.250/15.900=185.000；
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=0.209；
钢管立杆受压应力计算值；σ=9457.055/（0.209×450.000）=100.553N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=100.553N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/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
lo=k1k2（h+2a）
（2）
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=2.100按照表2取值1.014；
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.167×1.014×（1.500+0.300×2）=2.485m；
Lo/I=2485.010/15.900=156.000；
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=0.287；
钢管立杆受压应力计算值；σ=9457.055/（0.287×450.000）=73.225N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=73.225N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/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》
六、穿梁螺栓的计算
因梁高有1000㎜，必须安装穿梁螺栓才能保证梁截面尺寸，验算公式如下:
其中N—穿梁螺栓所受的拉力；
A—穿梁螺栓有效面积（mm2）；
f—穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170.000
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