高排架方案.docx
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高排架方案
日立电线（苏州）有限公司
三期扩建工程
钢管扣件支撑系统
专项施工方案
江苏南通二建集团集团有限公司
2011年5月9日
一、工程概况
工程名称
日立电线（苏州）有限公司三期扩建工程
建设单位
日立电线（苏州）有限公司
设计单位
苏州工业园区设计研究院有限公司
监理单位
苏州天和工程管理咨询有限公司
总包单位
江苏南通二建集团有限公司
施工范围
2/5~6*1/E~F轴
搭设高度
10米
建筑面积
200m2
结构形式
现浇钢筋混凝土框架结构、排架
工程建设地点
苏州胥江工业园时进路558号
开竣工日期
2011年3月1日～2011年10月10日
二、编制依据
1、《钢管扣件水平模板支撑系统安全技术规程》（DG/TJ08-016-2004）
2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）
3、《建筑施工计算手册》（中国建筑工业出版社）
4、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002
6、《危险性较大的分部分项工程安全管理方法》
7、施工图纸高排架梁柱截面统计
序号
梁柱图纸编号
梁柱截面（mm）
高度（m）
备注
b
h
2/5~6*1/E~F轴
KZ
600
600
10.000
WKL
（1）
350
1300
10.000
WKL
500
1600
10.000
WKL
600
1600
10.000
板厚
120
10.000
三、材料要求
（一）钢管、扣件
1、进场钢管和扣件必须有质量保证书证明。
2、采用外径48mm、壁厚2.75mm的钢管，其材质符合GB/T700钢材的规定。
3、钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。
两端面应平整，严禁打孔。
4、钢管的允许偏差为：
外径的允许偏差为-0.5mm；壁厚的允许偏差为-0.5mm；钢管两端面切斜的允许偏差为1.7mm。
5、当旧钢管外表面锈蚀深度超过0.5mm时，不得使用。
6、扣件式连接采用铸铁扣件。
7、材料部门定货采购的钢管、扣件规格统一，材质优良，具有材料出厂合格证或质保证明。
8、钢管的弯曲变形不得超过下列要求：
（1）各种杆件钢管的端部弯曲变形当L≤1.50m时，允许弯曲变形为5mm；
（2）立杆钢管的弯曲变形当3.00m＜L≤4.00m时为12mm；当4.00m＜L≤6.50m时为20mm；
（3）水平杆、斜杆的弯曲变形必须小于30mm。
（二）方料、模板
工程梁、楼板、柱模板均选用15mm厚胶合板。
方料采用40*90松木方料
（三）混凝土选择
本工程使用的混凝土全部采用商品砼，采用混凝土输送泵输送至施工现场。
（四）材料及设备计划表
序号
材料
规格型号
数量
序号
材料
规格型号
数量
1
钢管
48×2.75
10000M
1
平电刨
1台
2
扣件
直角
5000套
2
圆盘锯
Ø400
1台
3
扣件
对接
2000套
3
钢筋弯曲机
Ø6～Ø40mm
1台
4
木方
3000×90×40
50m3
4
钢筋调直机
Ø4～12
1台
5
胶合板
2400×1220×15
10000m2
5
冲击电钻
Ø16
2把
6
木跳板
3000×200×50
500块
6
力矩扳手
5把
7
对拉螺栓
Ø12
1000
7
经纬仪
J6E
1台
四、排架的搭设设计
4.1施工工艺流程
测量放线→搭设梁板满堂架→铺梁底模→安装梁钢筋→梁钢筋检查验收→安装梁侧模→安装板模板→安装板筋（穿插安装预埋）→插上层墙筋→梁板模加固→钢筋隐蔽验收→混凝土浇筑→混凝土养护。
（在安装梁侧模之前对梁钢筋进行隐藏报验，监理验收合格后才能安装梁侧模）
4.2模板支撑系统设计
本方案模板支撑体系在二层楼面，梁的截面尺寸为大部为350*1300，仅边梁梁截面尺寸为500*1600，600*1600。
4.2.1梁的搭设参数
B*h=350*1300
立杆Φ48×2.75，梁跨度方向间距0.6m，梁两侧立柱间距1.0m；
上端伸出至模板支撑点长度0.1m，步距1.5m；
承重架采用双扣件，梁底纵向支撑根数3；
水平杆与立杆连接采用单扣件；
梁侧次楞根数7，主楞间距600mm；穿梁螺栓水平间距600mm，穿梁螺栓竖向根数2,M12；
主楞为钢楞圆钢管48×2.75；
次楞为木楞40×90；
面板为胶合面板，15mm厚；
梁底支撑方木为40×90
B*h=600*1600
立杆Φ48×2.75，梁跨度方向间距0.6m，梁两侧立柱间距1.2m；
上端伸出至模板支撑点长度0.1m，步距1.5m；
承重架采用双扣件，梁底纵向支撑根数5；
水平杆与立杆连接采用单扣件；
梁侧次楞根数8，主楞间距600mm；穿梁螺栓水平间距600mm，穿梁螺栓竖向根数3,M12；
主楞为钢楞圆钢管48×2.75；
次楞为木楞40×90；
面板为胶合面板，15mm厚；
梁底支撑方木为40×90
4.2.2柱的搭设参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓1根,竖楞5根；
柱截面高度H方向对拉螺栓1根,竖楞5根；
柱箍的间距500mm；
竖楞为木楞40×90，柱箍为圆钢管48×2.75，面板为15mm胶合面板
对拉螺栓M12；
4.3设计参数
4.3.1设计情况：
柱：
600×600
梁：
350×1300、600×1600
板：
120
高度：
10米,
4.3.2施工要求：
1、砼模板要求使浇筑后的砼表面达到模板拼缝痕迹有规律，结构阴阳角方正，垂直度和平整度符合规范要求，上下层施工缝的连接面平整搭结。
2、模板工程的工艺选择
根据我公司对以往模板工程施工中的经验，应对模板的刚度、强度进行专项设计计算。
为保证能满足砼施工要求，又能加快工程进度，节约工程成本，选择如下施工工艺：
（1）、模板柱、梁、板结构采用15厚胶合板，内楞采用Φ48×2.75钢管及40×90木方。
（2）、支撑系统：
采用Φ48×2.75钢管和配套扣件，同时选择Ι级圆钢（φ12）制作对拉螺栓做模板拉杆，达到既能承受砼的侧压力又能控制梁、柱几何尺寸的目的。
（3）铺梁底模时，应按规范要求起拱。
（4）混凝土浇筑前，在支模架立杆保险扣下口处用白色油漆标注，混凝土浇筑时派专人进行观察，发现滑扣，偏移等情况立即汇报项目部进行加固处理。
（5）木工应配合钢筋工施工，在梁钢筋未绑扎完毕并验收前，不得安装梁侧模板；梁钢筋验收后，进行梁侧模及板底模安装。
（6）保证结构、构件各部分形状尺寸和相互间位置的正确；
（7）必须具有足够的强度、刚度和稳定性；模板接缝不得漏浆，对局部缝隙较大的应采用胶带纸封贴；
（8）梁、板及柱支撑体系应连接成为一个整体；
（9）由于梁截面尺寸较大，浇筑梁砼时，必须分层浇筑，梁分3~5次浇筑完成，同时分层浇筑要及时，避免由于混凝土初凝形成施工缝，影响梁的结构性能。
3、模板设计
模板分项是本工程施工中的关键分项，根据本工程的特点，我们对柱、梁、板等主要结构进行模板设计，主要对其模板支撑方法进行了设计，并对模板刚度、强度及稳定性进行了验算。
（1）、选用材料力学性能：
钢管（Φ48×2.75）
木方（40×90）
胶合模板（15厚）
扣件，抗滑力:
按7000N/只计，取折减系数0.8。
4.4计算书
4.4.1梁模板（扣件钢管架）计算书
B*h=600*1600
梁段:
WKL
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B（m）:
0.60；梁截面高度D（m）:
1.60；
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）:
1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:
0.60；
梁支撑架搭设高度H（m）：
10.00；梁两侧立杆间距（m）:
1.20；
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向；
梁底增加承重立杆根数:
2；
采用的钢管类型为Φ48×2.75；
立杆承重连接方式:
双扣件，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；
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）:
38.4；
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；
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；
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）：
90.0；
梁底纵向支撑根数：
5；面板厚度（mm）：
15.0；
5.梁侧模板参数
主楞间距（mm）：
600；次楞根数：
8；
主楞竖向支撑点数量为：
5；
支撑点竖向间距为：
350mm，350mm，400mm，350mm；
穿梁螺栓水平间距（mm）：
600；
穿梁螺栓直径（mm）：
M12；
主楞龙骨材料：
钢楞；截面类型为圆钢管48×2.75；
主楞合并根数：
2；
次楞龙骨材料：
木楞，宽度40mm，高度90mm；
次楞合并根数：
2；
二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得5.714h；
T--混凝土的入模温度，取20.000℃；
V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.600m；
β1--外加剂影响修正系数，取1.200；
β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；
分别计算得50.994kN/m2、38.400kN/m2，取较小值38.400kN/m2作为本工程计算荷载。
三、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倾倒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（内龙骨）的根数为8根。
面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图（单位：
mm）
1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=60×1.5×1.5/6=22.5cm3；
M--面板的最大弯距（N·mm）；
σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）
[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；
按以下公式计算面板跨中弯矩：
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=1.2×0.6×38.4×0.9=24.88kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×0.6×2×0.9=1.51kN/m；
q=q1+q2=24.883+1.512=26.395kN/m；
计算跨度（内楞间距）:
l=211.43mm；
面板的最大弯距M=0.1×26.395×211.4292=1.18×105N·mm；
经计算得到，面板的受弯应力计算值:
σ=1.18×105/2.25×104=5.244N/mm2；
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2；
面板的受弯应力计算值σ=5.244N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
2.挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=38.4×0.6=23.04N/mm；
l--计算跨度（内楞间距）:
l=211.43mm；
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2；
I--面板的截面惯性矩:
I=60×1.5×1.5×1.5/12=16.88cm4；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×23.04×211.434/（100×9500×1.69×105）=0.194mm；
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=211.429/250=0.846mm；
面板的最大挠度计算值ν=0.194mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.846mm，满足要求！
四、梁侧模板内外楞的计算
1.内楞计算
内楞（木或钢）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。
本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度40mm，截面高度90mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4×92×2/6=108cm3；
I=4×93×2/12=486cm4；
内楞计算简图
（1）.内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中，σ--内楞弯曲应力计算值（N/mm2）；
M--内楞的最大弯距（N·mm）；
W--内楞的净截面抵抗矩；
[f]--内楞的强度设计值（N/mm2）。
按以下公式计算内楞跨中弯矩：
其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×38.4×0.9+1.4×2×0.9）×0.211=9.3kN/m；
内楞计算跨度（外楞间距）:
l=600mm；
内楞的最大弯距:
M=0.1×9.30×600.002=3.35×105N·mm；
最大支座力:
R=1.1×9.301×0.6=6.139kN；
经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=3.35×105/1.08×105=3.1N/mm2；
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2；
内楞最大受弯应力计算值σ=3.1N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！
（2）.内楞的挠度验算
其中l--计算跨度（外楞间距）：
l=600mm；
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：
q=38.40×0.21=8.12N/mm；
E--内楞的弹性模量：
10000N/mm2；
I--内楞的截面惯性矩：
I=4.86×106mm4；
内楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×8.12×6004/（100×10000×4.86×106）=0.147mm；
内楞的最大容许挠度值:
[ν]=600/250=2.4mm；
内楞的最大挠度计算值ν=0.147mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm，满足要求！
2.外楞计算
外楞（木或钢）承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力6.139kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×2.75；
外楞计算简图
外楞弯矩图（kN·m）
外楞变形图（mm）
（1）.外楞抗弯强度验算
其中σ--外楞受弯应力计算值（N/mm2）
M--外楞的最大弯距（N·mm）；
W--外楞的净截面抵抗矩；
[f]--外楞的强度设计值（N/mm2）。
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=0.397kN·m
外楞最大计算跨度:
l=400mm；
经计算得到，外楞的受弯应力计算值:
σ=3.97×105/8.98×103=44.224N/mm2；
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2；
外楞的受弯应力计算值σ=44.224N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
（2）.外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.053mm
外楞的最大容许挠度值:
[ν]=400/400=1mm；
外楞的最大挠度计算值ν=0.053mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1mm，满足要求！
五、穿梁螺栓的计算
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170N/mm2；
查表得：
穿梁螺栓的直径:
12mm；
穿梁螺栓有效直径:
9.85mm；
穿梁螺栓有效面积:
A=76mm2；
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=（1.2×38.4+1.4×2）×0.6×0.4=11.731kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×76/1000=12.92kN；
穿梁螺栓所受的最大拉力N=11.731kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！
六、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,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
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=600×15×15/6=2.25×104mm3；
I=600×15×15×15/12=1.69×105mm4；
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；
M--计算的最大弯矩（kN·m）；
l--计算跨度（梁底支撑间距）:
l=150.00mm；
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值（kN/m）；
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:
1.2×（24.00+1.50）×0.60×1.60×0.90=26.44kN/m；
模板结构自重荷载：
q2:
1.2×0.35×0.60×0.90=0.23kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载设计值：
q3:
1.4×2.00×0.60×0.90=1.51kN/m；
q=q1+q2+q3=26.44+0.23+1.51=28.18kN/m；
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×28.177×0.152=0.063kN·m；
σ=0.063×106/2.25×104=2.818N/mm2；
梁底模面板计算应力σ=2.818N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
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:
其中，q--作用在模板上的压力线荷载:
q=（（24.0+1.50）×1.600+0.35）×0.60=24.69KN/m；
l--计算跨度（梁底支撑间距）:
l=150.00mm；
E--面板的弹性模量:
E=9500.0N/mm2；
面板的最大允许挠度值:
[ν]=150.00/250=0.600mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×24.69×1504/（100×9500×1.69×105）=0.053mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.053mm小于面板的最大允许挠度值:
[ν]=150/250=0.6mm，满足要求！
七、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。
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：
q1=（24+1.5）×1.6×0.15=6.12kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.35×0.15×（2×1.6+0.6）/0.6=0.332kN/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）×0.15=0.675kN/m；
2.方木的支撑力验算
静荷载设计值q=1.2×6.12+1.2×0.332=7.743kN/m；
活荷载设计值P=1.4×0.675=0.945kN/m；
方木计算简图
方木按照两跨连续梁计算。
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4×9×9/6=54cm3；
I=4×9×9×9/12=243cm4；
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=7.743+0.945=8.688kN/m；
最大弯距M=0.125ql2=0.125×8.688×0.6×0.6=0.391kN.m；
最大应力σ=M/W=0.391×106/54000=7.24N/mm2；
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
方木的最大应力计算值7.24N/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:
其中最大剪力:
V=0.625×8.688×0.6=3.258kN；
方木受剪应力计算值τ=3×3258/（2×40×90）=1.358N/mm2；
方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2；
方木的受剪应力计算值1.358N/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:
q=6.120+0.333=6.453kN/m；
方木最大挠度计算值ν=0.521×6.452×6004/（100×10000×243×104）=0.179mm；
方木的最大允许挠度[ν]=0.600×1000/250=2.400mm；
方木的最大挠度计算值ν=0.179mm小于方木的最大允许挠度[ν]=2.4mm，满足要求！
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）×1.600=40.800kN/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×（40.800+0.350
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