模板支撑架危险性较大施工方案.docx
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模板支撑架危险性较大施工方案
1.编制依据
（1）《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）
（2）《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）
（3）《建筑安全生产管理条例》
（4）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）
（5）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
（6）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）
（7）《石油化工建设工程施工安全技术规范》（GB50484-2008）
（8）《建筑施工手册第四版缩印本》（中国建筑工业出版社）（以下简称施工手册）
（9）品茗安全计算软件、《建筑施工计算手册》
（10）建质【2009】87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
（11）中华人民共和国工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）
（12）项目安全技术方案管理规定、项目脚手架安全管理规定
2.工程概况
2.1工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
神华集团公司榆神工业区清水煤化学工业园动力供应与高纯洁净气体项目厂前区办公楼
2
工程地址
陕西省榆林市神木县的陕西省榆神工业区清水煤化学工业园
3
建设单位
中国神华煤制油化工有限公司北京工程分公司
4
设计单位
陕西东辰建筑设计工程有限公司
5
监理单位
北京毕派克工程建设监理有限公司
7
施工总包单位
北京燕化天钲建筑工程有限责任公司
8
结构形式
框架结构
9
建筑面积
42069.6m²
10
设计使用年限等级
三类，50年
11
建筑抗震设防类别
丙类
2.2支撑系统概况
本工程行政楼大厅及门头处模板支撑架高度为11.15m，局部12.15m，顶板标高（相对±0.000m）为8.950m，顶板厚度为150mm，梁最大截面为400mm×1200mm。
本次施工分顺序为：
先进行柱子模板混凝土施工，待柱子混凝土达到一定的设计强度后，再进行顶板及梁的模板混凝土施工。
根据本工程特点，本次模板支撑系统选取最大支架高度12.15m为模板面板和最大梁截面400mm×1200mm进行计算。
下图此次模板支撑系统的施工范围。
3.施工准备
3.1施工技术准备
（1）施工前应认真熟悉设计图纸、有关技术资料和构造大样图；进行模板设计，编制施工方案；做好技术交底，确保施工质量，同时必须要对架子工进行安全施工技术措施技术交底，交底清晰，明确详细的施工方案。
（2）根据设计图纸和施工方案，作好测量放线工作。
准确地标定测量数据，如标高、中心轴线、预埋件的位置。
（3）必须要对架体搭设技术措施安全技术交底，合理的组织人员，搭设安全的施工脚手架；现场搭设的脚手架时，应有我项目部管理人员监督，同时防止出现意外情况。
（4）合理地选择模板的安装顺序，保证模板的强度、刚度及稳定性。
一般情况下，模板应自下而上安装。
在安装过程中，应设置临时支撑使模板完全就位。
待校正后方进行固定。
（5）模板的支柱，应在同一条竖向中心线上。
支柱必须座落在坚实的基土和承载体上。
（6）模板安装应注意解决工序之间的矛盾，并应互相配合、创造施工条件。
模板安装应与钢筋组装、各种管线安装密切配合。
对预埋管、线和预埋件，应先在模板的相应部位划出位置线，作好标记，然后将预埋的管件按照设计位置进行装配，并应加以固定。
（7）对于跨度等于及大于4m的梁应在其模板跨中起拱，起拱值可按设计要求和规范规定，取跨度的3/1000。
（8）模板设计应便于安装、应用和拆除，卡具要工具化。
模板的强度是保证结构安全的关键，所以，对于有梁板结构的模板，其梁模应“帮包底”。
这样，能在不拆梁模底板和支柱的情况下，先拆除梁模侧板及平板模板。
（9）模板在安装全过程中应随时进行检查，严格控制垂直度、中心线、标高及各部分尺寸。
模板接缝必须紧密。
（10）楼板的模板安装完毕后，要测量标高。
梁模测量中央一点及两端点的标高；平板的模板测量支柱上方一点的标高；梁模底板板面标高应符合梁底设计标高；平板模板板面标高应符合平板底面设计标高。
如有不符，可打动支柱脚下木楔加以调整。
（11）浇筑混凝土时，要注意观察模板受荷后的情况，发现位移、膨胀、下沉、漏浆、支撑振动等现象，应及时采取有效措施予以处理。
（12）应严格控制隔离剂的应用，特别应限制使用油质类化合物隔离剂，以防止对结构性能和装饰的影响。
3.2施工材料准备
（1）本工程脚手架为建筑物顶板承重用，选用落地扣件式满堂红钢管脚手架，现浇梁、模板采用15mm厚覆膜多层板，40*90mm木方。
（2）钢管规格为φ48×3.5mm，且有产品合格证。
钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。
钢管应涂刷防锈漆作防腐处理，并定期复涂以保持其完好。
（3）扣件应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。
新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定抽样检测。
旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
（4）对拉螺杆应根据现场用量及规格型号分别预制，对拉螺杆钢筋为圆钢φ16。
3.3劳动力准备
根据现场实际情况，本工程拟选用一家具有专业素质高、经验丰富，持证上岗人员多的专业施工队伍，进行脚手架的搭设、维护、拆除。
拟投入脚手架工程的劳动力计划如下：
序号
工种
人数
备注
1
架子工
10
2
测量工
3
3
壮工
10
4
安全员
2
4.支撑形式选用与设计
4.1支撑形式选择及搭设参数
4.1.1梁模板支撑系统
本工程采用满堂红扣件式钢管脚手架。
由于顶板梁规格众多，现以最大的400mm×1200mm为例进行设计计算，其余梁参照此施工，梁模板支撑采用钢管+顶托+方木形式。
梁底木方40*90mm平行于梁轴线布置，立杆上设置小横杆用于支撑木方，梁底加设单排承重立杆，梁底跨度方向立杆间距为500mm，梁两侧间距500mm（共3排立杆），立杆步距均为1500mm。
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；梁侧对拉螺栓为双排，竖向为Φ14@500mm，纵向为Φ16@400mm，梁侧立楞方木为40*90@200mm。
当梁高500＜h≤700时，用φ14螺体穿梁对拉一道，当梁高700＜h≤1200时，用φ14螺体穿梁对拉两道。
模板支撑系统设计参数：
序号
项目
梁截面尺寸
梁跨度
模板支撑架形式
1
WKL1
400×1200（12轴～15轴/B轴）
8.4m
梁底立杆间距0.5m，小横杆间距0.5m，梁底加设单排承重立杆间距0.5m，梁底及两侧立杆为双扣件
2
WKL2
400×700（12轴～15轴/D轴）
8.4m
梁底立杆间距1m，小横杆间距0.5m，梁中架设单排承重立杆间距1m，梁底及两侧立杆为双扣件。
3
WKL3
400×1000（12轴～15轴/F轴）
24.4m
同
4
KL11
400×700（12轴～15轴/H轴）
8.4m
同
5
KL5
400×700（12轴/D轴-H轴）
7.5m
同
400×1200（12轴/B轴-D轴）
10m
同
6
KL6
350×700（13轴/H轴-K轴）
8.4m
同
400×1200（13轴/D轴-H轴）
15m
同
400×800（13轴/B轴-D轴）
10m
同
7
KL7
350×700（14轴/H轴-K轴）
8.4m
同
400×1200（14轴/D轴-H轴）
15m
同
400×800（14轴/B轴-D轴）
10m
同
8
KL8
400×700（15轴/F轴-H轴）
7.5m
同
400×1200（15轴/B轴-D轴）
10m
同
4.1.2板模板支撑系统
顶板亦采用满堂红扣件式钢管脚手架，顶板支撑计算以最大板厚150mm为例，模板支撑采用顶托+主龙骨木方+次龙骨方木形式。
梁底次龙骨木方40*90mm间距250沿跨度较大的方向进行布置，主龙骨木方90*90mm间距1000mm垂直于次龙骨进行布置，板底立杆纵横间距1000mm，步距均为1500mm。
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。
4.1.3材料参数
（1）板模板参数
面板采用覆膜多层板，厚度为15mm；板底支撑采用方木；
面板弹性模量E（N/mm2）:
6000；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）:
90.00；
支撑采用Φ48钢管：
横向间距1000mm,纵向间距1000mm,支撑立杆的步距h=1.50m；钢管直径48mm,壁厚3.2mm,截面积4.89cm2,回转半径i=1.58cm；立杆上端伸出至模板支撑的长度a=0.3m。
钢材弹性模量E=206000.00N/㎜2，抗弯强度f=205.00N/㎜2,抗剪强度fv=125.00N/㎜2。
（2）梁模板参数
木材品种：
柏木；木材弹性模量E（N/mm2）：
9000.0；
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：
覆膜多层板；面板厚度（mm）：
15.00；
面板弹性模量E（N/mm2）：
6000.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
13.0；
1）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：
4；
2）梁侧模板参数
主楞间距（mm）：
500；次楞根数：
7；
主楞竖向支撑点数量：
2；
固定支撑水平间距（mm）：
500；
竖向支撑点到梁底距离依次是：
300mm，800mm；
主楞材料：
圆钢管；
直径（mm）：
48.00；壁厚（mm）：
3.20；
主楞合并根数：
2；
次楞材料：
木方；
宽度（mm）：
40.00；高度（mm）：
90.00；
4.1.4模板支撑架示意图
4.2脚手架基础处理
根据规范要求，模板支撑架搭设支架前，必须对既有地基进行处理，以满足顶板施工过程中承载力的要求。
搭设前，检查回填土的质量，以确保脚手架稳定性，其承载力至少达到180kpa的要求。
立杆底部设置5cm厚脚手板做垫板。
4.3顶板梁模板支架计算
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》（JGJ130-2011）、《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。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B（m）：
0.40；梁截面高度D（m）：
1.20；
混凝土板厚度（mm）：
150.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）：
0.50；
顶层水平杆上端至模板支撑点长度a（m）：
0.30；
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）：
12.15；梁两侧立杆间距（m）：
1.00；
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：
1；
采用的钢管类型为Φ48×3.2；
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
新浇混凝土重力密度（kN/m3）：
24.00；模板及支架自重（kN/m2）：
0.85；钢筋自重（kN/m3）:
1.50；
施工均布荷载标准值（kN/m2）：
3.0；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）：
9000.0；
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：
覆膜多层板；面板厚度（mm）：
15.00；
面板弹性模量E（N/mm2）：
6000.0；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：
4；
5.梁侧模板参数
主楞间距（mm）：
500；次楞根数：
7；
主楞竖向支撑点数量：
2；
固定支撑水平间距（mm）：
500；
竖向支撑点到梁底距离依次是：
300mm，800mm；
主楞材料：
圆钢管；
直径（mm）：
48.00；壁厚（mm）：
3.20；
主楞合并根数：
2；
次楞材料：
木方；
宽度（mm）：
40.00；高度（mm）：
90.00；
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1.200m；
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、28.800kN/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7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
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=50×1.5×1.5/6=18.75cm3；
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：
M=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=1.2×0.5×17.85×0.9=9.638kN/m；
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×0.5×4×0.9=2.52kN/m；
计算跨度:
l=（1200-150）/（7-1）=175mm；
面板的最大弯矩M=0.1×9.638×[（1200-150）/（7-1）]2+0.117×2.52×[（1200-150）/（7-1）]2=3.85×104N·mm；
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×9.638×[（1200-150）/（7-1）]/1000+1.2×2.520×[（1200-150）/（7-1）]/1000=2.384kN；
经计算得到，面板的受弯应力计算值:
σ=3.85×104/1.88×104=2.1N/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=2.1N/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=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=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=q1=9.638N/mm；
l--计算跨度:
l=[（1200-150）/（7-1）]=175mm；
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2；
I--面板的截面惯性矩:
I=50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×9.638×[（1200-150）/（7-1）]4/（100×6000×1.41×105）=0.073mm；
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=[（1200-150）/（7-1）]/250=0.7mm；
面板的最大挠度计算值ν=0.073mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.7mm，满足要求！
四、梁侧模板支撑的计算
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三跨连续梁计算。
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=2.384/0.500=4.769kN/m
本工程中，次楞采用木方，宽度40mm，高度90mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×4×9×9/6=54cm3；
I=1×4×9×9×9/12=243cm4；
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=0.119kN·m，最大支座反力R=2.623kN，最大变形ν=0.094mm
（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=1.19×105/5.40×104=2.2N/mm2；
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2；
次楞最大受弯应力计算值σ=2.2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！
（2）次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/400=1.25mm；
次楞的最大挠度计算值ν=0.094mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！
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2.623kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.2mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=2×4.732=9.46cm3；
I=2×11.357=22.71cm4；
E=206000.00N/mm2；
主楞计算简图
主楞弯矩图（kN·m）
主楞变形图（mm）
经过计算得到最大弯矩M=0.721kN·m，最大支座反力R=8.656kN，最大变形ν=0.893mm
（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=7.21×105/9.46×103=76.2N/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=76.2N/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0.893mm
主楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/400=1.25mm；
主楞的最大挠度计算值ν=0.893mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！
五、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=500×15×15/6=1.88×104mm3；
I=500×15×15×15/12=1.41×105mm4；
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）×1.20+0.85]×0.50×0.90=16.983kN/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+3.00）×0.50×0.90=3.150kN/m；
q=16.983+3.150=20.133kN/m；
最大弯矩及支座反力计算公式如下:
Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2=0.1×16.983×133.3332+0.117×3.15×133.3332=3.67×104N·mm；
RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.4×16.983×0.133+0.45×3.15×0.133=1.095kN
RB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.1×16.983×0.133+1.2×3.15×0.133=2.995kN
σ=Mmax/W=3.67×104/1.88×104=2N/mm2；
梁底模面板计算应力σ=2N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[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：
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
其中，q--作用在模板上的压力线荷载:
q=q1/1.2=14.153kN/m；
l--计算跨度（梁底支撑间距）:
l=133.33mm；
E--面板的弹性模量:
E=6000.0N/mm2；
面板的最大允许挠度值:
[ν]=133.33/250=0.533mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×16.983×133.34/（100×6000×1.41×105）=0.043mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.043mm小于面板的最大允许挠度值:
[ν]=0.533mm，满足要求！
六、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
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=2.995/0.5=5.99kN/m
2.方木的支撑力验算
方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
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
计算公式如下:
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×5.99×0.52=0.15kN·m；
最大应力σ=M/W=0.15×106/54000=2.8N/mm2；
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
方木的最大
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