安泽县奥林匹克活动中心高支撑方案.docx

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安泽县奥林匹克活动中心高支撑方案

安泽县奥林匹克活动中心-网球馆（综合训练馆）工程

高支撑模板

专项施工方案

编制人：

高军峰

审核人：

徐延凯

山西省宏图建设工程有限公司

2012年5月25日

模板专项施工方案

第一节、工程概况

一、工程概况

【工程概况应针对该危险性较大的分部分项工程的特点及要求进行编写】

安泽县奥林匹克活动中心-网球馆（综合训练馆）工程；工程建设地点：

安泽县府城镇府城村平彦凹；属于框架结构；地上一层，局部三层；建筑高度：

23.45m；总建筑面积：

4547.7平方米。

本工程由安泽县文体广电新闻出版局投资建设，山西省第二建筑设计院设计，临汾新世成工程勘察有限公司地质勘察，临汾市方圆建设监理有限公司监理，山西省宏图建设工程有限公司组织施工；由崔保年担任项目经理，高军峰担任技术负责人。

二、施工要求

1、确保模板在使用周期内安全、稳定、牢靠。

2、模板在搭设及拆除过程中要符合工程施工进度要求。

操作人员需取得特殊作业人员资格上岗证。

第二节、编制依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

相关施工设计图纸等。

第三节、施工工艺技术

一、工艺流程

1、梁扣件

弹出梁轴线及水平线并进行复核→搭设梁模板支架→安装梁底楞→安装梁底模板→梁底起拱→绑扎钢筋→安装梁侧模板→安装另一侧模板→安装上下锁品楞、斜撑楞、腰楞和对拉螺栓→复核梁模尺寸、位置→与相邻模板连接牢固→办预检。

2、板扣件高架

搭设支架→安装横纵大小龙骨→调整板下皮标高及起拱→铺设顶板模板→检查模板上皮标高、平整度→办预检。

二、施工方法

1、模板安装的一般要求

（1）竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。

安装柱模前，要清除杂物，焊接或修整模板的定位预埋件，做好测量放线工作，抹好模板下的找平砂浆。

（2）模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体，模板在现场拼装时，要控制好相邻板面之间拼缝，两板接头处要加设卡子，以防漏浆，拼装完成后用钢丝把模板和竖向钢管绑扎牢固，以保持模板的整体性。

拼装的精度要求如下：

1）两块模板之间拼缝≤1mm；

2）相邻模板之间高低差≤1mm；

3）模板平整度≤2mm；

4）模板平面尺寸偏差±3mm。

2、模板定位

当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度（≥1.2MPa），即用手按不松软、无痕迹，方可上人开始进行轴线投测。

首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线，并以该控制线为起点，引出每道细部轴线，根据轴线位置放出细部截面位置尺寸线、模板500mm控制线，以便于模板的安装和校正。

当混凝土浇筑完毕，模板拆除以后，开始引测楼层500mm标高控制线，并根据该500mm线将板底的控制线直接引测到墙、柱上。

3、构造要求

（1）水平杆

1）设置纵向水平加固杆应连续，并形成水平闭合圈；

2）在底部门架下端应加封口杆，门架的内、外两侧应设通长扫地杆；

3）水平加固杆应采用扣件与门架立杆扣紧；

（2）剪刀撑

1）剪刀撑和加固杆必须与门架同步搭设；

2）水平加固杆应设于门架立杆内侧，剪刀撑应设于门架立杆外侧并连牢；

3）剪刀撑斜杆与地面的倾角宜为45~60度，剪刀撑宽度宜为4~8m；

4）剪刀撑应采用扣件与门架立杆扣紧；

5）剪刀撑斜杆若采用搭接接长，搭接长度不宜小于600mm，搭接处应采用两个扣件扣紧；

（3）周边拉结

1）竖向结构（柱）与水平结构分开浇筑，以便利用其与支撑架体连接，形成可靠整体；

2）用抱柱的方式（如连墙件），如下图，以提高整体稳定性和提高抵抗侧向变形的能力。

三、检查验收

1、模板及其支架必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定：

（1）保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确；

（2）具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受新浇混凝土的重量和侧压力，以及在施工过程中所产生的荷载；

（3）构造简单，拆装方便，并便于钢筋的绑扎与安装，以及满足混凝土的浇筑与养护等工艺要求；

（4）模板接缝应严密，不得漏浆。

2、模板安装应满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204要求：

（1）模板的接缝不应漏浆，在浇筑混凝土前，木模板应浇水润湿，但模板内不应有积水；

（2）模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂，但不得影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂；

（3）浇筑混凝土前，模板内杂物应清理干净；

（4）对清水混凝土工程及装饰混凝土工程，应使用能达到设计效果的模板；

（5）以上均为全数观察检查。

3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定，预埋件和预留孔洞的允许偏差见下表

项目

允许偏差（mm）

预埋钢板中心线位置

3

预埋管、预留孔中心线位置

3

插筋

中心线位置

5

外露长度

+10，0

预埋螺栓

中心线位置

2

外露长度

+10，0

预留孔

中心线位置

10

尺寸

+10，0

注：

检查中心线位置时，应沿纵、横两个方向测量，并取其中的较大值。

4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定，现浇结构模板安装的允许偏差及检查方法见下表

项目

允许偏差（mm）

检查方法

轴线位置

5

钢尺检查

底模上表面标高

±5

水准仪或拉线、钢尺检查

截面内部尺寸

基础

±10

钢尺检查

柱、墙、梁

+4,-5

钢尺检查

层高垂直度

不大于5m

6

经纬仪或吊线、钢尺检查

大于5m

8

经纬仪或吊线、钢尺检查

相临两板表面高低差

2

钢尺检查

表面平整度

5

2m靠尺和塞尺检查

注：

检查轴线位置时，应沿纵、横两个方向测量，并取其中的较大值。

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定，预制模板安装允许偏差及检查方法见下表

项目

允许偏差（mm）

检验办法

长度

板、梁

±5

钢尺量两角边，取其中较大值

薄腹梁、桁架

±10

柱

0，-10

墙、板

0，-5

宽度

板、墙板

0，-5

钢尺量一端及中部，取其中较大值

梁、薄腹板、桁架、柱

+2，-5

高（厚度）

板

+2，-3

钢尺量一端及中部，取其中较大值

墙板

0，-5

梁、薄腹板、桁架、柱

+2，-5

侧向弯曲

梁、板、柱

L/1000且≤15

拉线、钢尺量最大弯曲处

墙板、薄腹板、桁架

L/1000且≤15

板表面平整度

3

2m靠尺和塞尺检查

相邻两板表面高度差

1

钢尺检查

对角线

板

7

钢尺量两个对角线

墙板

5

翘曲

板、墙板

L/1500

调平尺在两端量测

设计起拱

薄腹板、桁架、梁

±3

拉线、钢尺量跨中

注：

L为构件长度（mm）。

第四节、计算书及相关图纸

【计算书】

板模板（扣件钢管高架）计算书

高支撑架的计算依据《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）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

因本工程模板支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。

为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

一、参数信息

1.模板支架参数

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；模板支架搭设高度（m）:

16.20；

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5；板底支撑连接方式:

；

立杆承重连接方式:

，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:

0.80；

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；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.500；

3.材料参数

面板采用木面板，厚度为13mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E（N/mm2）:

9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:

13；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400；木方的间隔距离（mm）:

250.000；

木方弹性模量E（N/mm2）:

9000.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方的截面宽度（mm）:

40.00；木方的截面高度（mm）:

70.00；

4.楼板参数

楼板的计算厚度（mm）:

120.00；

图2楼板支撑架荷载计算单元

二、模板面板计算

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度

模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=100×1.32/6=28.167cm3；

I=100×1.33/12=18.308cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

1、荷载计算

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：

q1=25×0.12×1+0.35×1=3.35kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=2.5×1=2.5kN/m；

2、强度计算

计算公式如下:

M=0.1ql2

其中：

q=1.2×3.35+1.4×2.5=7.52kN/m

最大弯矩M=0.1×7.52×2502=47000N·m；

面板最大应力计算值σ=M/W=47000/28166.667=1.669N/mm2；

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

面板的最大应力计算值为1.669N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

3、挠度计算

挠度计算公式为

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中q=q1=3.35kN/m

面板最大挠度计算值ν=0.677×3.35×2504/（100×9500×18.308×104）=0.051mm；

面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm；

面板的最大挠度计算值0.051mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!

三、模板支撑方木的计算

方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=4×7×7/6=32.67cm3；

I=b×h3/12=4×7×7×7/12=114.33cm4；

方木楞计算简图

1.荷载的计算

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：

q1=25×0.25×0.12+0.35×0.25=0.838kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=2.5×0.25=0.625kN/m；

2.强度验算

计算公式如下:

M=0.1ql2

均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.838+1.4×0.625=1.88kN/m；

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.88×12=0.188kN·m；

方木最大应力计算值σ=M/W=0.188×106/32666.67=5.755N/mm2；

方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；

方木的最大应力计算值为5.755N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/2bhn<[τ]

其中最大剪力:

V=0.6×1.88×1=1.128kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1.128×103/（2×40×70）=0.604N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.604N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!

4.挠度验算

计算公式如下:

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

均布荷载q=q1=0.838kN/m；

最大挠度计算值ν=0.677×0.838×10004/（100×9000×1143333.333）=0.551mm；

最大允许挠度[ν]=1000/250=4mm；

方木的最大挠度计算值0.551mm小于方木的最大允许挠度4mm,满足要求!

四、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＝2.256kN;

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·m）

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.846kN·m；

最大变形Vmax=2.375mm；

最大支座力Qmax=9.87kN；

最大应力σ=846135.346/5080=166.562N/mm2；

支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值166.562N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为2.375mm小于1000/150与10mm,满足要求!

五、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。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.87kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

六、模板支架立杆荷载设计值（轴力）

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.138×16.2=2.242kN；

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=0.35×1×1=0.35kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25×0.12×1×1=3kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.592kN；

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=（2.5+2）×1×1=4.5kN；

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=13.01kN；

七、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/（φA）≤[f]

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=13.01kN；

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=1.58cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.08cm3；

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]=205N/mm2；

L0----计算长度（m）；

按下式计算:

l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；

l0/i=1700/15.8=108；

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=0.53；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13010.496/（0.53×489）=50.201N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=50.201N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算

l0=k1k2（h+2a）=1.167×1.042×（1.5+0.1×2）=2.067m；

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=1.7按照表2取值1.042；

Lo/i=2067.224/15.8=131；

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=0.391；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13010.496/（0.391×489）=68.047N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=68.047N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

八、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=120×1=120kpa；

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=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=13.01/0.25=52.042kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=13.01kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=52.042≤fg=120kpa。

地基承载力满足要求！

梁模板（扣件钢管架）计算书

高支撑架的计算依据《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）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。

为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:

L1、L2。

一、参数信息

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）：

0.50；

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）：

0.10；

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）：

15.70；梁两侧立杆间距（m）：

0.60；

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Φ48×3.5；

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：

1.00；

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）：

2.0；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：

17.8；

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.材料参数

木材品种：

柏木；木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

木材抗压强度设计值fc（N/mm）：

16.0；

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；

面板材质：

木面板；面板厚度（mm）：

13.00；

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）：

70.0；

梁底纵向支撑根数：

2；

5.梁侧模板参数

主楞间距（mm）：

500；次楞根数：

3；

主楞竖向支撑点数量：

3；

固定支撑水平间距（mm）：

500；

竖向支撑点到梁底距离依次是：

150mm，280mm，370mm；

主楞材料：

木方；

宽度（mm）：

40.00；高度（mm）：

70.00；

主楞合并根数：

2；

次楞材料：

木方；

宽度（mm）：

40.00；高度（mm）：

70.00；

二、梁侧模板荷载计算

按《施工手册》，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2.000h；

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0.750m；

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17.848kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.848kN/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。

次楞的根数为3根。

面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下：

σ＝M/W<[f]

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=50×1.3×1.3/6=14.08cm3；

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两跨连续梁计算：

M=0.125ql2

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=1.2×0.5×17.85=10.709kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×0.5×4=2.8kN/m；

计算跨度:

l=（500-120）/（3-1）=190mm；

面板的最大弯矩M=0.125×（10.709+2.8）×[（500-120）/（3-1）]2=6.10×104N·mm；

面板的最大支座反力为:

N=1.25ql=1.25×（10.709+2.800）×[（500-120）/（3-1）]/1000=3.208kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=6.10×104/1.41×104=4.3N/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=4.3N/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

ν=0.521ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压