高支模专项施工方案作业方案.docx
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高支模专项施工方案作业方案
高排架、高支模梁、楼板模板专项施工方案
【一】、编制依据
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中国建筑工业出版社；
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中国建筑工业出版社；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中国建筑工业出版社；
【二】、工程概况
工程名称：
××××××××××
设计单位：
工程建设地点：
结构体系：
采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。
建筑规模：
本工程建筑面积为37420.00㎡（地上六层，地下一层）；
周边环境：
局部高排架、高支模；高8.15m,19.3m，11.15m；6.40m,梁；400×1500；梁；300×650；梁；250x600,梁400x750。
板；120厚现浇板。
【三】、方案选择
1、模板及其支架的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。
4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；
5、综合以上几点，模板及模板支架的搭设，还必须符合省文明标化工地的有关标准。
6、结合以上模板及模板支架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验。
【四】、扣件钢管楼板模板高支架计算书
本支架计算公式
（1）
（2）参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
本支架计算公式（3）参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，
模板支架搭设高度为8.15米，搭设尺寸为：
立杆的纵距b=0.80米，立杆的横距l=0.80米，立杆的步距h=1.50米。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×3.5。
一、模板面板计算
依据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008,5.2
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照简支梁计算。
使用模板类型为：
胶合板。
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.100×0.300×0.800=6.024kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×0.800=0.280kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：
q13=2.500×0.800=2.000kN/m
均布线荷载标准值为：
q=25.100×0.300×0.800+0.350×0.800=6.304kN/m
均布线荷载设计值为：
按可变荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.2×（6.024+0.280）+1.4×2.000]=9.328kN/m
按永久荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.35×（6.024+0.280）+1.4×0.7×2.000]=9.423kN/m
根据以上两者比较应取q1=9.423kN/m作为设计依据。
集中荷载设计值：
模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.800=0.302kN/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=80.00×1.60×1.60/6=34.13cm3；
I=80.00×1.60×1.60×1.60/12=27.31cm4；
（1）抗弯强度计算
施工荷载为均布线荷载：
M1=0.125q1l2=0.125×9.423×0.2502=0.074kN.m
施工荷载为集中荷载：
M2=0.125q2l2+0.25Pl=0.125×0.302×0.2502+0.25×3.150×0.250=0.199kN.m
M2>M1，故应采用M2验算抗弯强度。
σ=M/W<[f]
其中σ——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——面板的最大弯距（N.mm）；
W——面板的净截面抵抗矩；
[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；
经计算得到面板抗弯强度计算值σ=0.199×1000×1000/34133=5.837N/mm2
面板的抗弯强度验算σ<[f],满足要求!
（2）挠度计算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，
故采用均布线荷载标准值为设计值。
v=5ql4/384EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=5×6.304×2504/（384×9500×273067）=0.124mm
面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
二、支撑方木的计算
方木按照均布荷载下简支梁计算。
1.荷载的计算
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.100×0.300×0.250=1.883kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×0.250=0.088kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：
q13=2.500×0.250=0.625kN/m
均布线荷载标准值为：
q=25.100×0.300×0.250+0.350×0.250=1.970kN/m
均布线荷载设计值为：
按可变荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.2×（1.883+0.088）+1.4×0.625]=2.915kN/m
按永久荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.35×（1.883+0.088）+1.4×0.7×0.625]=2.945kN/m
根据以上两者比较应取q1=2.945kN/m作为设计依据。
集中荷载设计值：
模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.250=0.095kN/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN
2.方木的计算
按照简支梁计算，计算过程如下:
方木的截面力学参数为
本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=4.50×9.00×9.00/6=60.75cm3；
I=4.50×9.00×9.00×9.00/12=273.38cm4；
（1）抗弯强度计算
施工荷载为均布线荷载：
M1=0.125q1l2=0.125×2.945×0.8002=0.236kN.m
施工荷载为集中荷载：
M2=0.125q2l2+0.25Pl=0.125×0.095×0.8002+0.25×3.150×0.800=0.638kN.m
M2>M1，故应采用M2验算抗弯强度。
σ=M/W<[f]
其中σ——方木的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——方木的最大弯距（N.mm）；
W——方木的净截面抵抗矩；
[f]——方木的抗弯强度设计值，取13.00N/mm2；
经计算得到方木抗弯强度计算值σ=0.638×1000×1000/60750=10.495N/mm2
方木的抗弯强度验算σ<[f],满足要求!
（2）挠度计算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，
故采用均布线荷载标准值为设计值。
v=5ql4/384EI<[v]=l/250
方木最大挠度计算值v=5×1.970×8004/（384×9500×2733750）=0.405mm
方木的最大挠度小于800.0/250,满足要求!
（3）最大支座力
最大支座力N=ql=2.945×0.800=2.356kN
三、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管剪力图（kN）
支撑钢管弯矩图（kN.m）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.634kN.m
最大变形vmax=0.911mm
最大支座力Qmax=8.567kN
抗弯计算强度f=0.634×106/5080.0=124.88N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与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》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0.75
该工程实际的旋转双扣件承载力取值为Rc=16×0.75=12.00kN。
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16.0×0.75=12.00KN；
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，R=8.57kN
双扣件抗滑承载力的设计计算值R=8.57KN五、模板支架荷载标准值（立杆轴力）
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）脚手架钢管的自重（kN）：
NG1=0.1291×13.900=1.794kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.350×0.800×0.800=0.224kN
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.100×0.300×0.800×0.800=4.819kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.838kN。
2.活荷载为施工荷载标准值。
计算支架立柱及其他支撑结构时,均布荷载取1.00kN/m2
经计算得到，活荷载标准值NQ=1.000×0.800×0.800=0.640kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
设计值组合一
N=0.9×（1.2×NG+1.4×NQ）=8.191kN
设计值组合二
N=0.9×（1.35×NG+1.4×0.7×NQ）=8.872kN
根据上述结果比较,应采用8.872kN为设计验算依据。
六、立杆的稳定性计算
模板支架高度大于4m时，应按高度调整系数调降强度设计值:
KH=1/（1+0.005（H-4））
其中H:
模板支架高度，立杆底座下皮至顶托上皮（或模板底水平杆上皮），以米计，但无量纲。
经计算得到:
KH=0.953
调降后钢管立杆抗压强度设计值为[f1]=KH×[f]=0.953×205=195N/mm2
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=8.87kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到；
i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.58
A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.89
W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=5.08
——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=195.00N/mm2；
l0——计算长度（m）；
1.如果参照《扣件式规范》，由公式
（1）或
（2）计算
l0=k1uh
（1）
l0=（h+2a）
（2）
k1:
计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；
u:
计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3取不利值u=1.80
a:
立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.30m；
a.公式
（1）的计算结果：
λ=（1.80×1.50）×100/1.580=171<[λ]=210,满足要求!
立杆计算长度l0=k1uh=1.167×1.80×1.50=3.15
l0/i=3150.900/15.800=199
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.182
钢管立杆受压应力计算值
=99.69N/mm2，
立杆的稳定性计算
<[f1]=195.00N/mm2,满足要求!
b.公式
（2）的计算结果：
λ=（1.50+2×0.30）×100/1.580=133<[λ]=210,满足要求!
l0/i=2100.000/15.800=133
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.382
钢管立杆受压应力计算值
=47.54N/mm2，
立杆的稳定性计算
<[f1]=195.00N/mm2,,满足要求!
2.参考杜荣军《施工手册》公式（3）计算
l0=k1k2（h+2a）（3）
k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.027；
a.公式（3）的计算结果：
l0/i=159
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.277
钢管立杆受压应力计算值
=65.50N/mm2，
立杆的稳定性计算
<[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。
表1模板支架计算长度附加系数k1
———————————————————————————————————
步距h（m）h≤0.90.9k11.2431.1851.1671.163
———————————————————————————————————
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》
七、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取5.00m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。
单元板宽度范围内配筋3级钢筋，配筋面积As=900.0mm2，fy=360.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=5000mm×300mm，截面有效高度h0=280mm。
按照楼板每8天浇筑一层，所以需要验算8天、16天、24天...的
承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：
2.计算楼板混凝土8天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边5.00m，短边5.00×1.00=5.00m，
楼板计算范围内摆放6×6排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=2×1.2×（0.35+25.10×0.30）+
1×1.2×（1.79×6×6/5.00/5.00）+
1.4×2.50=25.51kN/m2
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0513×ql2=0.0513×25.51×5.002
单元板带所承受最大弯矩Mmax=1×32.72=32.72kN.m
验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00℃，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到8天后混凝土强度达到62.40%，C30.0混凝土强度近似等效为C18.7。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=8.99N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度：
ξ=Asfy/bh0fc=900.00×360.00/（1000×280.00×8.99）=0.129
计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
s=ξ（1-0.5ξ）=0.129×（1-0.5×0.129）=0.120；
此层楼板所能承受的最大弯矩为：
M2=
sbh02fc=0.120×1000×280.0002×8.99×10-6=84.88kN.m
结论：
由于ΣMi=84.88>Mmax=32.72
所以第8天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑可以拆除。
八、模板的搭设要求:
1、顶部支撑点的设计要求:
a.设在模板支架立杆底部或顶部的可调底座或底托，其丝杆外径不得小于36mm，伸出长度不得超过200mm，顶托抗压承载力应同于底座；
b.扣件式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于400mm；碗扣式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于500mm；
2、模板支架的构造要求:
a.当模板支架高度≥8m或高宽比≥4时，应采用刚性连墙件在水平加强层位置与建筑物结构可靠连接；
b.立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，禁止搭接；
c.杆件接头应交错布置，两根相邻杆件接头不应设置在同步或同跨内，接头位置错开距离不应小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
d.搭接接头的搭接长度不应小于1ｍ，应采用不少于3个旋转扣件固定;
c.纵向扫地杆必须连续设置，钢管中心距地面不得大于200mm，脚手架底部主节点处应设置横向扫地杆，其位置应在纵向扫地杆下方；
d.模板支架应自成体系，严禁与其他脚手架进行连接。
e.模板支架在安装过程中，必须设置防倾覆的临时固定设施。
f.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；
g.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；
h.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。
3、扣件安装应符合下列规定：
a.螺栓拧紧力矩应控制在40～65N.m之间；
b.主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；
c.对接扣件开口应朝上或朝内；
d.各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；
4、钢管扣件模板支架体系的剪刀撑应符合以下要求：
a.模板支架四边与中间每隔4-6排立杆应设置一道竖向剪刀撑，由底至顶连续设置,如图所示：
模板支架竖向剪刀撑布置示意图
（b.高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4-6排立杆从顶层开始向下每隔2-4步设置水平剪刀撑；
c.模板支架高度≥8m或高宽比≥4时，顶部和底部（扫地杆的设置层）应设置水平加强层,底部和顶部加强层的间距≥16m时，每隔8~12m增设一道水平加强层；
d.水平加强层做法：
用水平斜杆以"之"字形将水平剪刀撑连接，水平斜杆宽度不小于3m,水平剪刀撑布置n道，每间隔2道布置，歩局4.5m。
如图所示:
模板支架水平加强层布置示意图
5、高大模板工程执行建质[2004]213号《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。
6、立杆步距的设计：
a.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；
b.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；
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。
7、施工使用的要求：
a.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；
b.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；
c.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。
【五】、梁模板扣件钢管高支撑架计算书
本支架计算公式
（1）
（2）参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
本支架计算公式（3）参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，
模板支架搭设高度为8米左右，
基本尺寸为：
梁截面B×D=400mm×1500mm，梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=0.40米，立杆的步距h=1.50米，
梁底增加每道承重立杆即双立杆。
其他梁可不增加双立杆。
采用的钢管类型为
48×3.5标准钢管。
一、模板面板计算
使用模板类型为：
胶合板。
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用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）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.500×1.600×0.120=4.896kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×0.120×（2×1.600+0.600）/0.600=0.266kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：
q13=2.500×0.120=0.300kN/m
均布线荷载标准值为：
q=25.500×1.600×0.120+0.350×0.120×（2×1.600+0.600）/0.600=5.162kN/m
均布线荷载设计值为：
按可变荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.2×（12.240+0.665）+1.4×0.750]=14.882kN/m
按永久荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.35×（12.240+0.665）+1.4×0.7×0.750]=16.341kN/m
根据以上两者比较应取q1=16.341kN/m作为设计依据。
集中荷载设计值：
模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.300×（2×1.600+0.600）/0.600=0.718kN/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=30.00×1.80×1.80/6=16.20cm3；
I=30.00×1.80×1.80×1.80/12=14.58cm4；
施工荷载为均布线荷载：
计算简图
剪力图（kN）
弯矩图（kN.m）
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.838kN
N2=6.128kN
N3=1.838kN
最大弯矩M1=0.184kN.m
施工荷载为集中荷载：
计算简图
剪力图（kN）
弯矩图（kN.m）
最大弯矩M2=0.008kN.m
M1>M2，故应采用M1验算抗弯强度。
（1）抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.184×1000×1000/16200=11.348N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）挠度计算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，
故采用均布线荷载标准值q=12.91kN/m为设计值。
面板最大挠度计算值v=0.393mm
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