地下室顶板梁高支模施工方案.docx

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地下室顶板梁高支模施工方案

地下室顶板、梁高支模施工方案

一、工程概况

南宁调度所位于南宁新开发区风岭，地下一层、地上十二层，属于框剪结构，总建筑面积：

14124.43平方米，地下室顶板、梁结构施工脚手架采用满堂红脚手架。

二、施工准备与劳动力安排

1、人员准备：

具有合格有效特殊上岗证得架子工60人；

2、材料准备：

φ48×3.5脚手管6米、4米、3米、2米、1.5米；密目安全网；各种玛钢扣件（直角、旋转、对接扣件）；5cm厚脚手板；8＃铅丝等。

三、施工方法

1、搭设尺寸

板下立杆纵距为1.0米，立杆横距为1.0米；梁下平行于梁方向的立杆间距1.0米，垂直于梁方向的立杆间距0.9米。

纵横向水平杆步距为1.5米，纵横向垂直剪刀撑与地面成45°-60°角。

2、脚手架搭设要求

（1）脚手架搭设顺序：

立杆→放置纵、横向扫地杆→第一步纵、横向水平杆→第二步纵、横向水平杆→依次往上搭设。

（2）搭设立杆注意事项：

1）相邻立杆、水平杆的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开距离不小于500mm，并避免设在纵向水平杆的跨中；所有接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3，即不大于500mm。

2）每根立杆下均应垫5cm厚脚手板。

3）开始搭设立杆时，应每隔4-6跨设置一组纵横向剪刀撑，与地面夹角45-60度为宜。

（3）扣件安装注意事项：

1）扣件规格φ48mm，与钢管外径相同；

2）扣件螺栓拧紧后，用力矩扳手检查，其扭力距不应小于40N.m，并不大于65N.m；

3）主节点处，固定纵横向水平杆、剪刀撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm；

4）对接扣件的开口应朝上或朝内；

5）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

（4）上人马道构造要求：

1）马道宽度1.2m，高长比1：

3，转弯处平台宽度1.2m，马道上的脚手板要顺马道的长方向铺设，接头采用搭接方式，下面的板头应压在上面的板头上面，板头的凸楞处应用三角木填顺，如下图，脚手板绑在小横杆上，脚手板接头处设双根小横杆，搭接长度不小于400mm，马道上的脚手板应每隔300mm设一道防滑条，防滑条高度30mm，宽度30mm；

2）斜道两侧和转弯平台的外圈设置防护栏杆和挡脚板，防护栏高1.2m，挡脚板高180mm；

3）小横杆用扣件与斜杆连接，间距不大于1m,在转弯平台处间距不大于0.75m；斜马道两侧、转弯平台外圈和端头设剪刀撑，剪刀撑自下而上连续设置。

（5）安全网设置：

1）使用安全网时，对于新网必须有产品质量检验合格证，旧网必须有允许使用的证明书或合格检验记录。

2）安全网设置时，作为立网使用的密目网严禁用作水平网使用，立网在挂设时，用尼龙绳或16#铁丝将立网与脚手架的大横杆绑扎牢固，对于安全网上的所有结点必须绑扎到位，严禁有漏绑的现象；对与水平安全网，必须将网上的线绳与脚手架绑扎牢固可靠。

3）安全网在绑扎时，将安全网升至作业层面以上1.5米。

4）安全网挂设完毕，必须经过检查验收合格后，方可投入使用，使用过程中，任何人不得拆除绑扎扣。

5）脚手架进行维护中，检查安全网是否有空缺、断绳等现象，发现漏洞，及时更换和处理。

6）对于马道位置，在斜马道两侧护身栏杆内侧满挂安全网，并与护身栏杆绑扎牢固。

四、脚手管及扣件的进场检验

1）使用钢管的规格外径为48mm，壁厚为3.5mm，其尺寸负偏差不得大于0.5mm。

钢管表面平直光滑，不得有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，钢管不得打孔，钢管弯曲偏差小于5mm，立管偏差不得大于12mm。

所有脚手管的端面必须平整，钢管两端端面的切斜偏差不得大于1.7mm。

扣件不得有裂纹、气孔及其他铸造缺陷；扣件与脚手管必须配套，钢管直径为48mm，保证扣件与钢管扣紧时接触良好。

扣件活动部分必须灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

扣件上的螺栓不得出现滑丝现象。

当使用新钢管和新扣件时，钢管必须具有质量合格证及材质报告；扣件必须具有合格证、生产许可证及专业检测单位的测试报告。

五、使用要求

1）脚手架搭设人员必须是经过特种作业人员技术考核合格的专业架子工，上岗人员经过入场教育，取得合格证，并持有上岗操作证，并在有效期内；

2）搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋；

3）雨天应停止脚手架作业，雨后上架操作前应清除掉积水；

4）脚手架使用阶段严禁随意拆除脚手架上的各种杆件，当因施工需要拆除的，必须经过技术部门和安质部门同意。

六、脚手架拆除

1）同条件混凝土试块试压达到设计强度后方可进行脚手架的拆除工作；

2）拆除架子时，地面上应设围栏和警示标志，并在各出入口设专人看守，严禁一切非操作人员入内；

3）拆除前应全面检查脚手架的扣件连接、连墙杆、剪刀撑、是否符合要求，对已松动的扣件、杆件应加固好后再上架子，并且清除地面上的障碍物；

4）拆除前应对操作人员进行书面和口头的安全技术交底；

5）拆除顺序：

①拆除顺序应从上往下进行，先搭的后拆，严禁上下同时作业；

②各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁从上往下抛扔；

③操作人员应佩带安全带，安全带应高挂低用，挂安全带之前应看好杆件是否牢固，并与同伴通好气，防止将安全带挂在已松动的杆件上而出现伤亡事故；

④中途休息时，应将已经松动的杆件拆除掉以后再休息，防止重新上架子时因踩空坠落；

⑤严禁酒后作业，在操作过程中不得嬉闹、追逐打闹，严禁打架斗殴，施工现场严禁吸烟。

七、设计计算书

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。

1、梁模板（扣件钢管架）计算书

以梁截面尺寸500×1000mm进行验算。

（1）参数信息

1）模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.50；梁截面高度D（m）:

1.00；

混凝土板厚度（mm）:

180.00；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）：

6.47；梁两侧立杆间距（m）:

0.90；

承重架支撑形式:

梁底支撑小楞平行梁截面方向；

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:

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）:

18.0；

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）：

50.0；梁底方木截面高度h（mm）：

100.0；

梁底模板支撑的间距（mm）：

300.0；面板厚度（mm）：

18.0；

5）梁侧模板参数

次楞间距（mm）：

350，主楞竖向根数：

4；

主楞间距为：

100mm，220mm，210mm；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；

主楞龙骨材料：

钢楞；截面类型为圆钢管48×3.5；

主楞合并根数：

2；

次楞龙骨材料：

木楞，宽度60mm，高度80mm；

次楞合并根数：

2；

（2）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。

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、18.000kN/m2，取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。

（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。

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=100×2.1×2.1/6=73.5cm3；

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=1.2×1×18×0.9=19.44kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=19.440+2.520=21.960kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=350mm；

面板的最大弯距M=0.125×21.96×3502=3.36×105N·mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=3.36×105/7.35×104=4.575N/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=4.575N/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=21.96N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=350mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×21.96×3504/（384×9500×4.86×105）=0.929mm；

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=0.929mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.4mm，满足要求！

（4）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60mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×82×2/6=128cm3；

I=6×83×2/12=512cm4；

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=（1.2×18×0.9+1.4×2×0.9）×1=21.96kN/m；

内楞计算跨度（外楞间距）:

l=177mm；

内楞的最大弯距:

M=0.101×21.96×176.672=6.92×104N·mm；

最大支座力:

R=1.1×21.96×0.177=8.455kN；

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=6.92×104/1.28×105=0.541N/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=0.541N/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=500mm；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=21.96N/mm；

E--内楞的弹性模量：

10000N/mm2；

I--内楞的截面惯性矩：

I=5.12×106mm4；

内楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×21.96×5004/（100×10000×5.12×106）=0.181mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/250=2mm；

内楞的最大挠度计算值ν=0.181mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm，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8.455kN,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48×3.5；

外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3；

外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4；

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）。

根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.922kN·m；

其中，F=1/4×q×h=5.49，h为梁高为1m，a为次楞间距为350mm；

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=1.92×106/1.02×104=189.124N/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=189.124N/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

其中E-外楞的弹性模量：

206000N/mm2；

F--作用在外楞上的集中力标准值：

F=5.49kN；

l--计算跨度：

l=500mm；

I-外楞的截面惯性矩：

I=243800mm4；

外楞的最大挠度计算值:

ν=1.615×5490.000×500.003/（100×206000.000×243800.000）=0.221mm；

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.221mm

外楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/400=1.25mm；

外楞的最大挠度计算值ν=0.221mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！

（5）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=（1.2×18+1.4×2）×0.5×0.295=3.599kN。

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=3.599kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！

（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=500×18×18/6=2.70×104mm3；

I=500×18×18×18/12=2.43×105mm4；

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=300.00mm；

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）×0.50×1.00×0.90=13.77kN/m；

模板结构自重荷载：

q2:

1.2×0.35×0.50×0.90=0.19kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m；

q=q1+q2+q3=13.77+0.19+1.26=15.22kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×15.219×0.32=0.137kN·m；

σ=0.137×106/2.70×104=5.073N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=5.073N/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）×1.000+0.35）×0.50=12.93KN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=300.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=9500.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=300.00/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×12.925×3004/（100×9500×2.43×105）=0.307mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.307mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=300/250=1.2mm，满足要求！

（7）梁底支撑木方的计算

1）荷载的计算：

①钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=（24+1.5）×1×0.3=7.65kN/m；

②模板的自重荷载（kN/m）：

q2=0.35×0.3×（2×1+0.5）/0.5=0.525kN/m；

③活荷载为施工荷载标准值与振捣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）×0.3=1.35kN/m；

2）木方的传递集中力验算：

静荷载设计值q=1.2×7.650+1.2×0.525=9.810kN/m；

活荷载设计值P=1.4×1.350=1.890kN/m；

荷载设计值q=9.810+1.890=11.700kN/m。

本工程梁底支撑采用方木，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6=8.33×101cm3；

I=5×10×10×10/12=4.17×102cm4；

3）支撑方木验算：

最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩，计算简图及内力、变形图如下：

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形图（mm）

方木的支座力N1=N3=2.925KN；

方木最大应力计算值：

σ=0.951×106/83333.33=11.408N/mm2；

方木最大剪力计算值：

T=3×2.925×1000/（2×50×100）=0.878N/mm2；

方木的最大挠度：

ω=1.849mm；

方木的允许挠度:

[ν]=0.900×1000/250=3.600mm；

方木最大应力计算值11.408N/mm2小于方木抗弯强度设计值[f]=17.000N/mm2，满足要求！

方木受剪应力计算值0.878N/mm2小于方木抗剪强度设计值[T]=1.700N/mm2，满足要求！

方木的最大挠度ν=1.849mm小于方木的最大允许挠度[ν]=3.600mm，满足要求！

（8）梁跨度方向钢管的计算

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,通过方木的集中荷载传递。

1）梁两侧支撑钢管的强度计算：

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=2.925KN.

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=0.985kN·m；

最大变形Vmax=2.517mm；

最大支座力Rmax=10.638kN；

最大应力σ=0.985×106/（5.08×103）=193.825N/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193.825N/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Vmax=2.517mm小于1000/150与10mm,满足要求!

（9）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=10.638kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（10）立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

1）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：

纵向钢管的最大支座反力：

N1=10.638kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×6.47=1.002kN；

楼板的混凝土模板的自重：

N3=1.2×（1.00/2+（0.90-0.50）/2）×1.00×0.35=0.294kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×（1.00/2+（0.90-0.50）/2）×1.00×0.180×（1.50+24.00）=3.856kN；

N=10.638+1.002+0.294+3.856=15.789kN；

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=1.58；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89；

W--立杆