转换层高支模施工专项方案.docx

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转换层高支模施工专项方案

一、编制依据

1、施工组织设计

2、施工图

3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

（2011版）

4、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013

5、本工程《施工组织设计》

6、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

7、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

8、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

9、《建筑施工高处作业安全技术规范》

11、建筑施工手册

二．工程概况

广元市天府巴黎时光31#楼及部分地下车库工程，位于四川省广元市利州东路三段，地上33层，地下2层，建筑高度98.6m，室内±0.000相当于绝对标高483.05米，室内外高差0.3m，建筑面积为47869.66平方米。

地上4层为转换层，1层层高5.1m，2-4层层高5.4m。

转换层框支梁截面较大，截面类型为：

400mmX2000mm、200mmX2000m、300mmX1200m、500mmX1000m、600mmX1400mm、400mmX1700mm、350mmX1200mm。

三、模板及支撑设计

本工程四层转换层梁顶标高为21.55m，属高大模板工程，施工时模板及支撑严格按照本施工方案进行。

1、总述：

为便于拼装和加固，梁模板采用18mm木模板，纵肋采用50×100木枋，间距230mm。

梁托顶部采用Φ48×3.5双钢管做横楞，间距同立杆间距，支撑采用Φ48×3.5钢管脚手架，立杆间距＠600mm，横杆步距不超过1200mm，立杆离地面200设扫地杆，顶托距顶部横杆不大于300mm。

转换层楼板模板同样采用18mm木模板，50×100mm木枋间距300mm作次龙骨，2根Φ48×3.5钢管间距900mm作主龙骨，钢管支撑脚手架间距900mm，横杆步距1500mm。

所有钢管支撑架顶部采用U托，底部采用底托，下垫200×200木垫板以增加承压面积。

2、模板体系拼装及配置原则

⑴、梁模板

①.梁底、侧模板采用18mm厚木模板，50×100mm木枋作肋,间距230mm；梁侧模采用与剪力墙相同的方法即方木背竖楞＠400，竖楞上背方木或钢管横楞并用Φ14螺杆＠500对拉，当梁侧模高度大于800mm时,需加设2道M14对拉螺杆。

②.梁的底模、侧模按设计断面进行加工制作，按梁侧模包梁底模、楼板模板压梁侧模的原则进行模板的拼装。

③.梁模板支撑体系采用钢管脚手架+可调式顶托头。

立杆长度不合模数部分采用可调式顶托头调整，如需接长，立杆的接头必须采用对接扣件连接。

⑵、板模板

①、板模板采用18mm厚木模板拼装，墙板接头处加贴自粘海绵条以防漏浆。

②、板模板拼装要尽量采用整块模板及大块模板拼装的原则，减少整张层板的切割。

⑶、楼梯模板

①、踏步模板采用木模板板加工成型的定型整体式模板，梯段侧板内侧要划出踏步形状与尺寸，而且侧板后背枋要平直。

楼梯底模采用18mm厚木模板,50×100mm木枋背楞。

②、楼梯的支撑选用可调节底座的钢管脚手架，支撑间留置人行通道，支撑的水平横杆不少于三道。

③、每层楼梯模板一次应安装至上层的第一跑段，砼的施工缝要留在上层第一跑段的1/3处。

3、模板和支撑设计的构造要求

⑴、模板支架的要求：

梁及楼板采用散拼模板，钢管支撑体系设计采用单立杆，立杆的垂直度偏差应符合《扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求。

因梁、板荷载相差较大，因此，可根据具体板跨间尺寸适当调整立杆间距，但只能在一个方向变距，另一个方向须保持不变。

立杆底垫200×200木垫板，以增加单杆的承压面积。

⑵、水平杆步距的要求：

水平杆步距不超过1200，从楼板面起200设扫地杆一道。

顶部距顶托板不大于300。

水平杆的水平偏差应满足《扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求，

根据立杆高度不同调整步距时，可采用下小上大的变布局设置，但变化不得过多。

如立杆轴力变化不大时，可采用等步距设置

⑶、剪刀撑的设计：

满堂架四边与中间每隔四排支架，立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置

高于4m的模板支架，其两端与中间，每4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。

剪刀撑搭设角度在45°—60°之间。

⑷、支撑架整体性设计要求：

高支撑架应按脚手架的要求施工，并按规定利用剪力墙或柱做为连墙件

支撑架的搭设必须确保每个钢管和扣件的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩控制在45—60N.m。

钢管不能选用已经长期使用发生变形的。

立杆的接头必须采用对接扣件连接，应符合下列规定：

①、立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，相邻接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于1/3步距。

②、局部立杆确需搭接的（在受力较小的部位），搭接长度不应小于1000mm，应采用3个旋转扣件固定。

端部扣件至杆端距离不应小于100mm。

③、纵横向水平杆应按满堂架的要求搭设，两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm。

④、支撑架不能和外架连按在一起，更不能以外架作为支模架使用，支模架应有独立的整体性和稳定性。

④、梁模板支架的立杆，其偏心距不应大于25mm。

四、模板及支撑计算

按照PKPM施工软件计算

在计算的过程中影响高支撑计算的主要几项因素为：

面板挠度，该指标主要与梁底木方根数有关；梁底立杆数，该指标主要与梁截面面积有关，该指标几乎不可调；托梁抗弯强度、梁底托纵距，该指标在本方案中几乎不可调。

本方案对四类截面进行了验算，并将计算附于方案附页。

这四类截面均取设计图纸中该类梁截面面积最大值，而同一类截面的支撑相对参照最大值。

其基本情况为：

梁宽≥1m时搭设方法为：

立柱间距600mm、立柱4条、立柱间距=梁宽/（立柱数-1）。

受力分析：

现浇砼及施工等荷载→板底模板→水平方木→水平钢管→钢管支柱→承接层

1、梁模板及支撑计算

梁模板基本参数：

梁截面尺寸：

600×1400；

梁模板采用18厚木夹板，纵肋采用50×100木枋，间距230mm（中-中）；

梁托采用2Φ48×3.5钢管，间距500mm，钢管支撑间距200mm。

⑴、荷载组合（按200mm计算）

模板自重：

0.35×（0.6+2×1.4）×0.2/0.6=0.196KN/m

钢筋自重：

1.5×1.4×0.6×0.2/0.6=0.42KN/m

混凝土自重：

25×0.6×1.4×0.2/0.6=7KN/m

浇捣混凝土时的施工荷载取2.0KN/m2

施工人员及设备荷载取2.5KN/m2

⑵、梁底模板的验算

模板为受弯钩件，按照多跨连续梁验算其抗弯强度和刚度。

其均布线荷载为：

（0.196+0.42+7）×1.2=9.14KN/m

集中荷载为：

（2.0+2.5）×1.4×0.6×1.4=5.295KN

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

I=bh3/12=600×143/12=137.2×103mm4

W=bh2/6=600×142/6=19.6×103mm3

面板的弹性模量E取6000N/mm2

5.29kN

计算简图：

经计算得：

从左到右各支座反力为：

N1=N7=3.957KN

N2=N6=11.389KN

N3=N5=9.652KN

N4=15.523KN

最大变形V=0.5mm

最大弯矩M=KMql2=0.247KN.m其中KM取0.106

①、模板的抗弯强度验算：

模板的抗弯强度计算值f=M/W=0.247×106/32.4×103=7.623N/mm2

根据施工手册查胶合模板的抗弯强度设计值fm取15.00N/mm2

则：

F＜fm，满足要求。

②、挠度验算：

模板的最大挠度计算值V=KWFl4/100EI

=0.644×43.02×2334/（100×6000×291.6×103）

=0.468mm＜233/250=0.932mm，满足要求。

⑶、梁底木枋的验算

按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=15.523/0.6=25.872kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×25.87×0.60×0.60=0.931kN.m

最大剪力Q=0.6×0.600×25.872=9.314kN

最大支座力N=1.1×0.600×25.872=17.075kN

木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=50×1002/6=83.33×103mm3

I=50×1003/12=4.17×106mm4

①、木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.931×106/83333.3=11.17N/mm2

木方的抗弯计算强度小于设计值13.0N/mm2,满足要求。

②、木枋挠度计算（木枋的弹性模量取9500N/mm2）

木枋最大挠度值ω=0.677×25.872×6004/（100×9500.×41.7×105）

=0.573mm

木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求。

⑷、托梁的验算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

均布荷载取托梁（双钢管）的自重q=0.0384×2×1.2=0.092kN/m。

托梁计算简图：

经计算得：

a、最大弯矩M=1.155KN.m

b、最大支座反力F=26.619KN

c、最大变形V=0.3mm

顶托梁的截面力学参数为：

a、截面惯性矩I=12.19×104×2=24.38×104mm4

b、截面抵抗矩W=5.08×103×2=10.16×103mm3

①、顶托梁抗弯计算强度验算：

f=1.155×106/1.05/10.16×103=108.27N/mm2

小于钢管的抗弯设计强度215N/mm2，满足要求。

②、顶托梁的的挠度验算：

最大变形V=0.3mm小于500/400，满足要求。

⑸、扣件抗滑移验算

因上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给力杆，因此，无需计算。

⑹、立杆稳定性验算：

立杆稳定性计算公式：

其中：

N—立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=26.62kN（已经包括组合系数1.4）

脚手架钢管的自重N2=1.2×0.161×8.700=1.682kN

N=26.619+1.682=28.301kN

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，取205.00N/mm2；

—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

i—计算立杆的截面回转半径（cm），i=1.58

l0—计算长度（m）；

如果按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，不考虑高支撑架，由公式

（1）或

（2）计算

l0=k1uh

（1）

l0=（h+2a）

（2）

k1—计算长度附加系数，取值为1.167；

u—计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.70

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；

公式

（1）的计算结果：

=187.91N/mm2<[f],满足要求。

公式

（2）的计算结果：

=116.53N/mm2<[f],满足要求。

如果考虑到高支撑架的安全因素，按照杜荣军关于《扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全》的施工技术，

适宜由公式l0=k1k2（h+2a）计算

k2—计算长度附加系数，取值为1.020；

计算结果：

=155.53N/mm2，

<[f],满足要求。

此外，模板承重架必须利用剪力墙或柱作为连墙件。

⑺、梁模板及支撑计算按照上述方法计算得：

⑥、梁截面尺寸为600×1400、500×1400时，木枋间距200mm，梁托间距400mm，钢管支撑间距800mm。

⑦、梁截面尺寸为500×1000、500×1200时，木枋间距200mm，梁托间距600mm，钢管支撑间距900mm。

⑻、具体架体搭设大样图如下：

2、板模板及支撑计算

板模板基本参数：

楼板厚度D=200mm；架体搭设高度约H=8.7m（以最高点计算）

立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=300mm

搭设尺寸：

立杆纵距为b=900mm，立杆横距I=900mm，立杆步距h=1500mm。

顶托梁采用双钢管

48×3.5mm。

50×100木枋间距300mm。

⑴、荷载组合：

荷载取值同梁模板及支撑计算荷载。

模板自重：

0.35×0.9=0.315KN/m

钢筋自重：

1.5×0.2×0.9=0.27KN/m

混凝土自重：

25×0.2×0.9=4.5KN/m

浇捣混凝土时的施工荷载取2.0×0.9=1.8KN/m2

施工人员及设备荷载取2.5×0.9=2.25KN/m2

⑵、模板面板验算

面板为受弯构件，须验算其抗弯和刚度。

模板面板按照三跨连续梁计算。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

I=bh3/12=900×183/12=437.4×103mm4

W=bh2/6=900×182/6=48.6×103mm3

面板的弹性模量E取6000N/mm2

面板最大弯矩：

M=0.1ql2

M=0.100×（1.2×5.085+1.4×4.05）×0.300×0.300=0.106kN.m

①、抗弯强度验算：

模板的抗弯强度计算值f=M/W=0.106×106/48.6×103=2.18N/mm2

根据施工手册查胶合模板的抗弯强度设计值fm取15.00N/mm2

则：

F＜fm，满足要求。

②、挠度验算：

V=0.677ql4/100EI=0.677×5.085×3004/（100×6000×437400）=0.106mm

V＜［V］=300/250=1.2mm，满足要求。

⑶、支撑木枋验算

木方按照均布荷载下连续梁计算。

①、荷载的计算

钢筋混凝土板自重（kN/m）：

26.500×0.200×0.300=1.590kN/m

模板的自重线荷载（kN/m）：

0.350×0.300=0.105kN/m

活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN/m）：

（2.500+2.000）×0.300=1.350kN/m

静荷载1.2×1.590+1.2×0.105=2.034kN/m

活荷载1.4×1.350=1.890kN/m

②、木方的计算

按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=3.532/0.900=3.924kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.92×0.90×0.90=0.318kN.m

最大剪力Q=0.6×0.900×3.924=2.119kN

最大支座力N=1.1×0.900×3.924=3.885kN

木方的截面力学参数为

截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；

I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；

③、木方抗弯强度验算

抗弯计算强度f=0.318×106/83333.3=3.81N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

④、木方挠度验算

最大变形V=0.677ql4/100EI

v=0.677×1.695×9004/（100×9500.00×4166666.8）=0.190mm

木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

⑷、钢管托梁验算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取木方的支座力P=3.885kN

均布荷载取托梁的自重q=0.092kN/m。

经过计算得:

最大弯矩M=1.114kN.m

最大支座F=12.976kN

最大变形V=1.2mm

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩W=10.16cm3

截面惯性矩I=24.38cm4

顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度

f=1.114×106/1.05/10160.0=104.42N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求。

顶托梁挠度计算

最大变形v=1.2mm

顶托梁的最大挠度大于900.0/400,满足要求。

⑸、扣件抗滑移验算

因上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给力杆，因此，无需计算。

⑹、立杆的稳定性计算荷载标准值

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：

脚手架钢管的自重（kN）：

NG1=0.129×8.700=1.123kN

（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）

模板的自重（kN）：

NG2=0.35×0.9×0.9=0.283kN

钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=26.5×0.2×0.9×0.9=4.293kN

经计算得到：

静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.700kN。

②、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

活荷载标准值NQ=（2.5+2.0）×0.9×0.9=3.645kN

③、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ

⑺、立杆的稳定性验算

立杆的稳定性计算公式

其中N—立杆的轴心压力设计值，N=11.94kN；

—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比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]=205.00N/mm2；

l0—计算长度（m）；

如果参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，不考虑高支撑架，由公式

（1）或

（2）计算得：

l0=k1uh

（1）

l0=（h+2a）

（2）

k1—计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；

u—计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.70

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；

公式

（1）的计算结果：

=123.90N/mm2<[f],满足要求。

公式

（2）的计算结果：

=63.20N/mm2<[f],满足要求。

按照杜荣军关于《扣件式钢管模板告支撑架的设计和使用安全》的施工技术，

考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算

l0=k1k2（h+2a）（3）

k2—计算长度附加系数，取值为1.016；

公式（3）的计算结果：

=89.13N/mm2<[f],满足要求。

此外，模板承重架必须利用剪力墙或柱作为连墙件。

3、关于楼板强度是否满足承载力的要求

本工程四层转换层坐落于三层结构板面上，三层楼板跨度较小，板厚度为100mm，板筋配置均为HRB400E三级钢筋。

由于首层设计为商铺，四层转换层饰线也较多，因此，转换层梁板砼浇筑时间约为20天之后，根据查温度、龄期对砼的影响曲线得到20天后C55砼强度达到近90%,

此外，为增加楼板抵抗上部荷载的能力，楼下一层支撑不拆除，待转换层砼浇筑完成在拆除。

总体来说，三层楼板自身承载能力加地下一层的支撑足以承受上部传递下来的荷载，结构是安全的。

五、模板支架的施工

1、施工工艺流程：

编制专项方案→放线测量→基础处理→支架搭设及模板安装→支架验收→→结构施工及养护→支架拆除

2、施工准备：

⑴、支架搭设前，应由工程技术负责人按专项方案向搭设人员和使用人员作技术交底和安全交底。

⑵、模板、木枋、钢管及其构配件应按规范要求检查验收合格，严禁使用不合格的杆件及其构配件。

⑶、支架搭设场地应进行清理，并做好排水。

⑷、支架搭设前，应按立杆的位置弹出立杆位置线，垫板安放位置用准确。

3、支架搭设：

⑴、搭设用的钢管杆件及配件应符合下列规定：

①、剪刀撑、水平杆件、、连接杆和扣件的设置应符合规范要求。

②、不配套的钢管架与配件不得混合使用。

③、搭设万一不佳后，应检查并调整其水平度与垂直度，以及杆件的步距、纵距和横距。

④、剪刀撑、横向斜撑水平杆件应紧随钢管立杆的安装及时设置。

⑤、连接钢管立杆与配件的扣件必须处于缩紧状态

⑥、水平杆件或脚手板应在同一步内连续设置，脚手板应满铺。

⑦、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用

⑧、支架必须配合施工进度搭设，一次性搭设高度应符合要求。

⑵、连接杆加固杆、剪刀撑等加固件的搭设应符合下列规定：

①、加固杆、剪刀撑必须与支架同步搭设

②、水平加固杆应设于钢管立杆内侧，剪刀撑应设于钢管立杆的外侧并连牢。

⑶、加固件等与钢管立杆采用扣件连接时应符合下列规定：

①、扣件规格应与所连钢管外径相匹配。

②、扣件螺栓拧紧扭力矩宜为40~65N.m，并不得小于40N.m。

③、各杆件端头伸出扣件边缘长度不小于100mm。

⑷、为增加支撑的稳定性，模板承重架必须利用已浇筑完成的剪力墙或柱作为连墙件（为减小支撑的受力以及方便浇筑，剪力墙和柱砼先行浇筑）。

4、模板支架系统的检查和验收

高支模施工是本工程施工的重点。

由于局部楼面高度高，施工荷载大，若钢管扣件支撑体系处理不当，极易发生事故，故必须对高支撑支撑体系进行验收，达到施工方案要求后，方可进行下道工序施工。

模板支架体系搭设前、作业层上施加荷载前、整体或分段达到设计高度后应进行检查和验收。

⑴、模板支架体系使用中，应定期检查下列项目：

①、支撑杆件、加固杆件、连接件、斜撑、剪刀撑、孔洞通道的构造是否符合要求。

②、底座是否松动、立杆是否悬空、外侧立杆是否冲撞过等。

③、立杆的沉降与垂直度偏差是否符合要求。

④、扣件、连接件是否松动。

⑵、模板支架体系验收时应具备的文件：

①、专项施工方案及技术交底文件

②、构配件的产品合格证、质量检验报告。

③、高支模的施工纪录及质量检查记录。

④、模板支架体系搭设过程中出现的重要问题及处理记录。

⑤、模板支架体系的验收申请报告。

⑶、支架检查验收的质量要求：

①、底座的沉降量不大于10mm。

②、支架搭设的垂直度与水平度允许偏差符合下表的要求：

项目

允许偏差（mm）

垂直度

每步架

h/1000及±2.0

支架整体

h/600及±50

水平度

一跨距内水平架两端高差

±1/600及+3.0

支架整体

±L/600及±50

③、立杆间距的允许偏差步距：

±20mm；横距±50mm；纵距±20mm。

④、扣件螺栓拧紧扭力矩用扭力扳手检查，要求在40-65N.m，

⑤、剪刀撑斜杆与地面的倾角为450-600。

⑥、可调托座（含可调底座）的螺栓伸出长度超过200mm时应采取可靠的连接措施。

5、支架的拆除

⑴、支架拆除前，写拆模申请，并提供砼强度报告，经项目技术负责人同意后方可拆除。

⑵、支架拆除前应由项目相关负责人进行拆除安全技术交底。

⑶、拆除支顶架前，应清除架上的材料、工具和杂物。

⑷、支架拆除前，应设警戒区和警戒标志，并由专