江西省水上搜救中心工程大堂高支模支撑系统专项安全施工方案典尚设计三维动画效果图.docx

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江西省水上搜救中心工程大堂高支模支撑系统专项安全施工方案典尚设计三维动画效果图

江西省水上搜救中心工程

大堂高支模支撑系统专项安全施工方案

一、工程概况

江西省水上搜救中心工程工程；属于框剪结构;地上26层;地下1层；建筑高度：

105m；一层层高为4.8m,二至四层层高为4.2m，标准层层高：

3.5m；总建筑面积：

24011.7平方米。

本高支模区域为B-1/5轴至B-1/8轴，B-A轴至B-C轴四层楼面板（标高+8.970m）处高支模板支撑体系，该区域宽度为24米，进深为6米，模板支撑高度为13.2米，支撑高支模的基础为地下室顶板，板厚为180㎜。

该区域最大梁截面为400×600㎜，板厚100㎜。

二、编制依据

1、《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）2002年修订版；

2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

5、《施工技术》2002（3）；

6、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》；

7、施工图纸；

8、施工组织设计。

三、高支模支撑系统设计方案及计算书

设计方案

（1）模板选用18㎜厚九夹板作为模板体系，柱、梁侧模各配一套模板。

对各模板进行编号使用，从而达到专模专用，使混凝土表面光滑、尺寸精确，并减少模板消耗。

（2）采用Φ48扣件式钢管立杆，立杆板底间距900*900㎜，梁底间距为梁宽加300㎜×2，步距为1500㎜，离地250㎜设扫地杆，利用一层及二层已施工的混凝土柱作水平支撑固定满堂支模架，高支模架与三层内支模架相连，保证整个支撑体系的稳定性。

支撑主梁的立杆必须设置剪刀撑。

模板支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。

（3）柱截面最大尺寸为900×900㎜，一、二层柱砼分两次浇捣，三层柱砼与梁、板分两次浇捣，且三层柱砼达到一定强度后再浇筑梁、板砼。

（4）本工程高支模架分三次进行搭设，即每层与内架同时搭设，四层砼浇注前最终验收时，由建设单位、监理单位及施工单位各派人进行验收，验收要求用测力扳手检查扣件的扭矩。

计算书

1、参数信息:

（1）.模板支架参数

横向间距或排距（m）:

0.80；纵距（m）:

0.80；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）:

13.20；

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5；板底支撑连接方式:

方木支撑；

立杆承重连接方式:

单扣件，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

面板采用胶合面板，厚度为18mm；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）:

9500.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方的截面宽度（mm）:

60.00；木方的截面高度（mm）:

80.00；

（4）.楼板参数

钢筋级别:

二级钢HRB335（20MnSi）；楼板混凝土强度等级:

C30；

每层标准施工天数:

8；每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）:

654.500；

楼板的计算长度（m）:

4.50；施工平均温度（℃）:

25.000；

楼板的计算宽度（m）:

4.00；

楼板的计算厚度（mm）:

100.00；

图2楼板支撑架荷载计算单元

2、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=1.654kN；

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=0.445kN·m；

最大变形Vmax=0.76mm；

最大支座力Qmax=5.871kN；

最大应力σ=444943.125/5080=87.587N/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87.587N/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0.76mm小于800/150与10mm,满足要求!

3、扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=5.871kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

4、模板支架立杆荷载标准值（轴力）:

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：

①脚手架的自重（kN）：

NG1=0.138×13.2=1.827kN；

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=0.35×0.8×0.8=0.224kN；

③钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25×0.10×0.8×0.8=1.92kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.971kN；

（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）×0.8×0.8=2.88kN；

（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=8.797kN；

5、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=8.797kN；

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）；

如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算

l0=h+2a

k1----计算长度附加系数，取值为1.155；

u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.7；

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；

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m；

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=8797.056/（0.53×489）=33.943N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=33.943N/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，适宜由下式计算

l0=k1k2（h+2a）

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.7按照表2取值1.032；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.243×1.032×（1.5+0.1×2）=2.181m；

Lo/i=2180.719/15.8=138；

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=0.357；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=8797.056/（0.357×489）=50.392N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=50.392N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

以上表参照杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

梁段:

L1。

1、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）:

0.60；

混凝土板厚度（mm）:

100.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）:

0.90；

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）:

0.90；

梁支撑架搭设高度H（m）：

13.08；梁两侧立杆间距（m）:

1.00；

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:

单扣件，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：

马尾松；木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.5；

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）：

60.0；梁底方木截面高度h（mm）：

80.0；

梁底模板支撑的间距（mm）：

260.0；面板厚度（mm）：

18.0；

（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为：

2；

支撑点竖向间距为：

160mm；

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=1.37KN.

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=0.432kN·m；

最大变形Vmax=0.963mm；

最大支座力Rmax=5.252kN；

最大应力σ=0.432×106/（5.08×103）=85.089N/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85.089N/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=0.963mm小于900/150与10mm,满足要求!

3、扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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6.40kN；

　　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=5.252kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

4、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=5.252kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×13.08=2.026kN；

楼板的混凝土模板的自重：

N3=1.2×（0.90/2+（1.00-0.40）/2）×0.90×0.35=0.283kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×（0.90/2+（1.00-0.40）/2）×0.90×0.120×（1.50+24.00）=2.479kN；

N=5.252+2.026+0.283+2.479=10.04kN；

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--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=5.08；

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）；

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算

lo=k1uh

k1--计算长度附加系数，取值为：

1.155；

u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.7；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m；

Lo/i=2945.25/15.8=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=10040.052/（0.207×489）=99.187N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=99.187N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

四、高支模支撑系统施工图

五、安全管理

　　1.明确支摸施工现场安全责任人，负责施工全过程的安全管理工作。

在支摸搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。

　　2.支模施工应按经审批的施工方案进行，方案未经原审批部门同意，任何人不得修改变更。

　　3.支模分段或整体搭设安装完毕，经技术和安全负责人验收合格后方能进行钢筋安装。

　　4.支摸施工现场应搭设工作梯，作业人员不得从支撑系统爬上爬下。

　　5.支摸搭设、拆除和混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支摸底下，并由安全员在现场监护。

　　6.混凝土浇筑时，派安全员专职观察模板及其支摸系统的变形情况，发现异常现象时应立即暂停施工，迅速疏散人员，待排除险情并经施工现场安全负责人检查同意后方可复工。

　　7.施工期间，要避免材料、机具与工具过于集中堆放。

　　8.支架搭设人员必须持证上岗，并戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

　　9.恶劣天气时应停止模板支架的搭设与拆除。

雨后上架作业应有防滑措施。

六、安全技术措施

1、进入施工现场的人员必须戴好安全冒，高空作用作业的人员必须佩带安全带，并且系牢。

2、经医生检查认为不适宜作高空作业人员，不得进行高空作用作业。

3、工作前应先检查使用的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳子系挂再身上。

钉子必须放再工具袋内，以免掉落伤人，工作时要思想集中，防止钉子扎脚和空中滑落。

4、高空复杂模板的安装与拆除，事先由切实的安全措施。

5、二人抬模板时，互相配合，协调工作，传递模板，工具应用运输工具系牢升降，不得乱抛，高空拆模时，应有人专人指挥，并在下面标出工作区，用绳子和红旗加以围拦，暂停人员过去。

6、支撑，牵杠等不得搭在门框和脚手架上，通道中间的斜撑杠杆应设在1.8m高以上，并且模板支撑不得和外脚手架连接。

7、不得在脚手架上堆放模板等材料。

8、支撑过程中，如遇中途停歇，应将支撑，搭头，柱头板等钉牢，拆模间歇，应将已活动得模板，牵杠，支撑等运输走或妥善堆放，防止因踏空，扶空而坠落。

9、模板上有预留洞，应在安装后将洞口盖好，砼板上得预留洞，应将在模板拆除后立即将洞口盖好。

10、装拆模板时作业人员要站在安全地点进行操作，防止上下在一垂直面上工作，操作人员要主动避让吊装物，增强自我保护和相互保护得安全意识。

11、拆模时要注意安全，严格遵守本工程得操作规程，严禁违章操作，野蛮操作，不损坏半成品及拆除得模板，模板要及时清理，一次拆清，不得留下无撑模板，不准堆放再脚手架上，同时作好落手清工作，模板拆除后分类堆放整齐。

12、禁止使用2×4㎝木料作顶撑。

13、浇捣柱砼时，应设操作平台，不得站在模板和支撑上操作。

14、施工时，泵送砼超载，高度必须控制在300mm以内。