高大模板工程专项施工方案.docx

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高大模板工程专项施工方案

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

高大模板工程

专项施工方案

xxxxxxxxxx公司

二〇一一年八月十二日

1编制依据3

2工程概况4

3站务楼三层框架梁模板支撑5

4站务楼三层板模板支撑25

5消防通道三层梁模板支撑37

6消防通道屋面板模板支撑57

7屋面挑梁及其边梁模板支撑69

8安全事故救援应急预案89

9站务楼三层结构布置图91

1编制依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）；

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；

《建筑工程施工组织设计规范》GB/T50502-2009

《木结构设计规范》GB50005—2003；

《钢结构设计规范》GB50017-2003；

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》；

《建筑结构静力计算手册》

本工程施工图；

本工程施工组织设计；

本工程施工合同。

2工程概况

xxxxxx工程位于自贡市大山铺镇，工程由自贡市城市规划设计研究院有限责任公司设计，地勘单位为xxxxxxxxxxxx，监理单位为xxxxxxxxxxx公司，施工单位为xxxxxxxxx公司。

本工程为五层框架结构，建筑高度20.7m。

建筑分类二类，耐火等级二级，结构安全等级二级，设计使用年限为50年。

地基基础设计等级丙级，抗震设防类别丙类，框架抗震设防等级为三级，抗震设防烈度7度，设计地震分组第一组，设计基本地震加速度0.10g，地基承载力设计值独立基础为700kpa，人工挖孔桩为1800kpa。

该工程的重大危险源为站务楼三层梁板高支模（层高9.9m）；消防通道屋面梁板高支模（梁层高9.9m、板层高20.7m）和屋面挑梁及锁口梁高支模（层高24.05m）。

现就此重大危险源编制专项施工方案。

3站务楼三层框架梁板模板支撑

站务楼三层框架梁截面为250×800mm，支撑层高9.9m，楼板厚120mm。

模板支架支撑在地面上。

站务楼三层框架梁模板（扣件钢管架）参数表

一、基本参数

梁段信息

KLc1-KLc6

楼板混凝土厚度（mm）

120

梁截面宽度B（m）

0.25

梁截面高度D（m）

0.8

承重架及模板支撑设置

梁底支撑小楞垂直梁截面方向

立杆沿梁跨度方向间距la（m）

1

立杆步距h（m）

1.5

梁两侧立杆间距lc（m）

0.45

梁底增加承重立杆根数

0

板底承重立杆横向间距或排距lb（m）

1

梁底模板支撑小楞材料

方木

钢管类型（mm）

Φ48×3

立杆承重连接方式

可调托座

扣件抗滑承载力系数

1

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）

≤0.5

梁模板支架计算高度H（m）

9.9

是否计算边梁

否

是否验算地基承载力

是

模板自重（kN/m2）

0.3

钢筋自重（kN/m3）

1.5

施工荷载（kN/m2）

2.5

振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）

2

振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）

4

新浇混凝土侧压力（kN/m2）

16.32

考虑荷载折减系数

否

是否进行模板材料匡算

否

是否自定义梁两侧楼板计算长度

否

二、材料参数

木材品种

速生马尾松

弹性模量E（N/mm2）

9000

抗压强度设计值fc（N/mm）

10

抗弯强度设计值fm（N/mm2）

11

抗剪强度设计值fv（N/mm2）

1.2

面板类型

胶合面板

面板抗弯设计值fm（N/mm2）

13

面板厚度（mm）

18

面板弹性模量E（N/mm2）

4200

三、地基参数

地基土类型

素填土

地基承载力标准值（kPa）

120

基础底面扩展面积（m2）

0.25

地基承载力调整系数

0.4

四、梁底模板参数

梁底方木截面宽度（mm）

60

梁底方木截面高度（mm）

80

梁底纵向支撑根数

2

托梁材料选择

钢管（单钢管）:

Ф48×3

梁底木方、木托梁计算方法

按两跨连续梁计算

五、梁侧模板参数

主楞（外龙骨）方向

横向设置

次楞间距（mm）:

350

主楞竖向根数

2

对拉螺的直径（mm）

M12

对拉螺栓水平间距（mm）

700

第1根主楞至梁底距离

150

第2根主楞至梁底距离

530

主楞材料

圆钢管

主楞直径（mm）

48

主楞壁厚（mm）

3

主楞合并根数

2

次楞材料

木方

次楞宽度（mm）

40

次楞高度（mm）

60

次楞合并根数

1

站务楼三层框架梁模板（扣件钢管架）计算书

梁段:

KLc1-KLc6。

3.1参数信息

3.1.1模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）：

0.25；梁截面高度D（m）：

0.80；

混凝土板厚度（mm）：

120.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）：

1.00；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：

0.50；

立杆步距h（m）：

1.50；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）：

9.90；梁两侧立杆间距（m）：

0.45；

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：

0；

采用的钢管类型为Φ48×3；

立杆承重连接方式：

可调托座；

3.1.2荷载参数

新浇混凝土重力密度（kN/m3）：

24.00；模板自重（kN/m2）：

0.30；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）：

16.3；

振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）：

2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）：

4.0；

3.1.3材料参数

木材品种：

速生马尾松；木材弹性模量E（N/mm2）：

9000.0；

木材抗压强度设计值fc（N/mm）：

10.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

11.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.2；

面板材质：

胶合面板；面板厚度（mm）：

18.00；

面板弹性模量E（N/mm2）：

4200.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

3.1.4梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

60.0；梁底方木截面高度h（mm）：

80.0；

梁底纵向支撑根数：

2；

3.1.5梁侧模板参数

次楞间距（mm）：

350；主楞竖向根数：

2；

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；穿梁螺栓水平间距（mm）：

700；

主楞到梁底距离依次是：

150mm，530mm；

主楞材料：

圆钢管；

直径（mm）：

48.00；壁厚（mm）：

3.00；

主楞合并根数：

2；

次楞材料：

木方；

宽度（mm）：

40.00；高度（mm）：

60.00；

3.2梁侧模板荷载计算

按《建筑施工模板安全技术规范》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

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，取5.000h；

T--混凝土的入模温度，取30.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取4.000m/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0.680m；

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。

分别计算得72.864kN/m2、16.320kN/m2，取较小值16.320kN/m2作为本工程计算荷载。

3.3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振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

面板计算简图（单位：

mm）

3.3.1强度计算

材料抗弯强度验算公式如下:

σ＝M/W

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=68×1.8×1.8/6=36.72cm3；

M--面板的最大弯矩（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）；

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2

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=1.2×0.68×16.32=13.317kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×0.68×4=3.808kN/m；

计算跨度:

l=350mm；

面板的最大弯矩M=0.1×13.317×3502+0.117×3.808×3502=2.18×105N·mm；

面板的最大支座反力为：

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×13.317×0.35+1.2×3.808×0.35=6.726kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=2.18×105/3.67×104=5.9N/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=5.9N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

3.3.2挠度验算

ν=0.677ql4/（100EI）≤l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=13.317N/mm；

l--计算跨度:

l=350mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=4200N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=68×1.8×1.8×1.8/12=33.05cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×13.317×3504/（100×4200×3.30×105）=0.975mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=350/250=1.4mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.975mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.4mm，满足要求！

3.4梁侧模板支撑的计算

3.4.1次楞计算

次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的简支梁计算。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=6.726/（0.800-0.120）=9.892kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度40mm，高度60mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×4×6×6/6=24cm3；

I=1×4×6×6×6/12=72cm4；

E=9000.00N/mm2；

计算简图

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.111kN·m，最大支座反力R=3.363kN，最大变形ν=0.104mm

（1）次楞强度验算

强度验算计算公式如下:

σ=M/W<[f]

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=1.11×105/2.40×104=4.6N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=11N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=4.6N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2，满足要求！

（2）次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=380/400=0.95mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.104mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=0.95mm，满足要求！

3.4.2主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力3.363kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=2×4.493=8.99cm3；

I=2×10.783=21.57cm4；

E=206000.00N/mm2；

主楞计算简图

主楞计算剪力图（kN）

主楞计算弯矩图（kN·m）

主楞计算变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.530kN·m，最大支座反力R=7.483kN，最大变形ν=0.386mm

（1）主楞抗弯强度验算

σ=M/W<[f]

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:

σ=5.30×105/8.99×103=58.9N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=58.9N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.386mm

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=700/400=1.75mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.386mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.75mm，满足要求！

3.5穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

N<[N]=f×A

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；

穿梁螺栓型号:

M12；查表得：

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=7.483kN。

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=7.483kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！

3.6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,按支撑在底撑上的简支梁计算。

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=1000×18×18/6=5.40×104mm3；

I=1000×18×18×18/12=4.86×105mm4；

3.6.1抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

σ=M/W<[f]

钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）：

q1=1.2×[（24.00+1.50）×0.80+0.30]×1.00=24.840kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN/m）：

q2=1.4×（2.00+2.50）×1.00=6.300kN/m；

q=24.840+6.300=31.140kN/m；

最大弯矩及支座反力计算公式如下:

Mmax=ql2/8=1/8×31.14×2502=2.43×105N·mm；

RA=RB=0.5ql=0.5×31.14×0.25=3.893kN

σ=Mmax/W=2.43×105/5.40×104=4.5N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.5N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

3.6.2挠度验算

根据《建筑施工模板安全技术规范》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：

ν=5ql4/（384EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=q1/1.2=20.700kN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=250.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=4200.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=250.00/250=1.000mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×24.84×2504/（384×4200×4.86×105）=0.619mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.619mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=1mm，满足要求！

3.7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。

3.7.1荷载的计算

梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=3.893/1=3.893kN/m

3.7.2方木的支撑力验算

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=6×8×8/6=64cm3；

I=6×8×8×8/12=256cm4；

方木强度验算

计算公式如下:

最大弯矩M=0.125ql2=0.125×3.893×12=0.487kN·m；

最大应力σ=M/W=0.487×106/64000=7.6N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

方木的最大应力计算值7.6N/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:

τ=3V/（2bh0）

其中最大剪力:

V=0.625×3.893×1=2.433kN；

方木受剪应力计算值τ=3×2.433×1000/（2×60×80）=0.76N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.2N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.76N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.2N/mm2,满足要求!

方木挠度验算

计算公式如下:

ν=0.521ql4/（100EI）≤[ν]=l/400

方木最大挠度计算值ν=0.521×3.893×10004/（100×9000×256×104）=0.88mm；

方木的最大允许挠度[ν]=1.000×1000/250=4.000mm；

方木的最大挠度计算值ν=0.88mm小于方木的最大允许挠度[ν]=4mm，满足要求！

3.7.3支撑托梁的强度验算

梁底模板边支撑传递的集中力：

P1=RA=3.893kN

梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力：

P2=（0.450-0.250）/4×1.000×（1.2×0.120×24.000+1.4×2.500）+1.2×2×1.000×（0.800-0.120）×0.300=0.837kN

简图（kN·m）

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

经过连续梁的计算得到：

支座力:

N1=N2=4.73kN；

最大弯矩Mmax=0.473kN·m；

最大挠度计算值Vmax=0.504mm；

最大应力σ=0.473×106/4490=105.3N/mm2；

支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2；

支撑托梁的最大应力计算值105.3N/mm2小于支撑托梁的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!

3.8梁跨度方向钢管的计算

梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算

3.9立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

梁两侧立杆稳定性验算

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

横向支撑钢管的最大支座反力：

N1=4.73kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×9.9=1.534kN；

N=4.73+1.534=6.264kN；

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=4.24；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=4.49；

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]=205N/mm2；

lo--计算长度（m）；

考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算

lo=k1k2（h+2a）

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=2.5按照表2取值1.016；

上式的计算结果：

立杆计算长度lo=k1k2（h+2a）=1.167×1.016×（1.5+0.5×2）=2.964m；

lo/i=2964.18/15.9=186；

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=0.207；

钢管立杆受压应力计算值；σ=6263.708/（0.207×424）=71.4N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=71.4N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.10立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=120×0.4=48kPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=120kPa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=0.4；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=6.264/0.25=25.055kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=6.264kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=25.055≤fg=48kPa。

地基承载力满足要求！

3.11梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

3.11.1模板支架的构造要求

a.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；

b.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；

c.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。

3.11.2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。

3.11.3整体性构造层的设计

a.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；

b.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；

c.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