框架厂房工程高支模施工方案--.doc

目录第一章 方案编制依据2第二章 工程概况2第三章 施工难点及应对措施错误！未定义书签。第四章 高支模支撑方案错误！未定义书签。第五章 高支模验算书5第六章 高支模施工的安全管理24第七章 高支模施工方法25第八章 监测措施31第九章 高支模施工图323第一章 方案编制依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 J84-2001（2002版）；2、建筑结构荷载规范（GB5009-2001）；3、混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）；4、木结构设计规范（GBJ5-88）；5、钢结构设计规范（GBJ17-88）；6、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）；7、本工程的建筑、结构施工图纸；8、建筑施工计算手册（江正荣著）9、模板与脚手架工程施工技术措施第二章 工程概况2.1工程概述*车间为单栋独立厂房，总建筑面积1506.39，总占地面积598.34。首层层高为9.000米，首层6.000米处局部设夹层；二层层高10米，二层5米高处局部设夹层。2.2结构工程概况1本工程基础为预应力桩承台基础，主体为钢筋混凝土框架结构。本工程0.000标高相当于绝对标高15.00米， 2首层梁面结构标高为-1.000m，夹层梁板面结构标高为5.95m，二层梁板面结构标高为8.900m，二层夹层梁板面标高为13.95m，屋面梁板面结构标高为18.6018.90m。首层夹层楼板厚度为100，梁的最大截面为300800，柱的最大截面10001000；二层楼板厚度为120，二层梁的最大截面为4501300，柱的最大截面10001000；二层夹层楼板厚度为110，梁的最大截面为350800，柱的最大截面10001000；屋面梁的最大截面为9002000，楼板厚度为120，柱的最大截面900900，独立柱间距（即主梁跨度）为10米。3由于施工图中大部分承台、基础梁顶面标高为-1.00，在施工组织设计中的总体施工部署中，在完成承台和基础梁后即进行首层大面积回填土施工。一层、二层支模最小高度分别为8.60m、8m，均属于高支模，尤其是一层模板支撑体系及屋面梁9002000梁的支设是本工程的一个关键，如何安全、牢固、环保、经济地解决这一问题，是我们的工作重点。 第三章 施工难点及应对措施承台基础梁面标高为1.000m，首层层高设计为8.900m (AD轴)，无形中增加了楼层模板支架安装高度，大大增加了高支模的施工难度和施工安全。同时由于拟建工程表层土层为回填土，地基承载力较低，无法满足高支模架的承载力要求。拟建建筑物梁板跨度较大、梁较高、荷载较重等原因，在浇筑砼施工时会出现较大沉降量，对模板安装起拱、屋面砼面层标高、平整度等较难控制。为确保工程质量、降低高支模安全风险和施工难度，采取以下措施方案来满足要求：拆除侧模待砼具有一定设计强度后就开始进行地面土方分层回填，分层厚度按照30cm一层进行，随即采取机械强夯施工，土方回填密实度必须达到94（经压实达到94密实度的地基承载力能达到350Kpa以上），直至回填到地面层底面位置。经过地面先施工处理，高支模基底平整度和地基承载力均满足了要求，同时也大大降低了高支撑的高度，降低了高支模的施工难度和风险。第四章 高支模支撑方案4.1 梁模板及支撑架的设计4.1.1、 4501300梁模板及支撑架的设计1、梁的底模与侧模均采用18厚九夹板，次龙骨选用80100方木，梁底模木方垂直于梁截面支设，间距为300，主龙骨采用48*3.5钢管，横向间距400。侧模背次龙骨木方沿梁高方向布置，间距250，梁侧模用12对拉螺栓固定，对拉螺栓沿梁高每400mm设一道，纵向间距每500mm设置一道。主梁底采用三排立杆，立杆沿梁宽间距为450，中间的立杆位于梁宽方向的正中位置，梁两侧的立杆要在梁的截面以外。水平杆间距为1500。3、主梁支撑体系与结构柱连接，并单独设置剪刀撑，保证周边板、次梁模板及支撑体系拆除后的支撑体系的稳定性。4.1.2、 9002000、9001600、8001700梁模板及支撑架的设计1、梁的底模与侧模均采用18厚九夹板，次龙骨选用80100方木，梁底模木方平行于梁截面支设，间距为200，主龙骨采用48*3.5钢管，横向间距400。侧模背次龙骨木方沿梁高方向布置，间距250，梁侧模用16对拉螺栓固定，对拉螺栓沿梁高每400mm设一道，纵向间距每500mm设置一道。主梁底采用四排立杆，立杆沿梁宽间距为450，中间的立杆位于梁宽方向的正中位置，梁两侧的立杆要在梁的截面以外。水平杆间距为1500。3、主梁支撑体系与结构柱连接，并单独设置剪刀撑，保证周边板、次梁模板及支撑体系拆除后的支撑体系的稳定性。4.2 首层顶板模板及支撑架的设计1、顶板模板采用18厚九夹板，次龙骨选用50100方木，间距为400，主龙骨采用48*3.5钢管，间距800。2、满堂脚手架支撑体系设计为：立杆间距800mm，水平杆每1500mm一道，架体纵横相连，设剪刀撑。在脚手架的底端之上200mm，设纵横扫地杆。3、次梁及板的模板体系与主梁相对独立，便于模板支撑体系得分批拆除，二层梁板混凝土强度达到设计80%开始拆除板底、次梁模板及支撑体系，待屋面混凝土浇筑完成拆除二层主梁的支撑体系及模板。4.3 剪刀撑的设置1）满堂模板支架四周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。2）模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。3）每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6米，斜杆与地面的倾角宜在4560之间。4）剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1米，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘到杆件端部距离不应小于100mm。5）剪刀撑的斜杆与基本构架结构杆件之间至少有三道连接，其中斜杆的对接或搭接接头部位至少有一道连接。4.4 与竖向构件的加固措施混凝土的浇筑顺序为“先浇筑竖向混凝土构件，再浇筑水平向混凝土构件”，因此在浇注梁板混凝土时，旁边的竖向构件已具备一定的强度，结合上述情况，支撑体系的连墙件进行如下设置：在靠独立大柱子边上竖向每隔3.0米（与模板支撑体系的水平杆位置相吻合）设置一个钢管柱箍做为钢管支撑体系的连墙件。4.5 支撑立杆基础1、由于在完成承台和基础梁后即进行首层大面积回填土施工。因此二层梁板下的支撑地面为首层回填土地面，考虑到施工场地地下水位本来就较高，再加上雨水影响，导致回填土地面承载力下降，确定在回填土上浇筑100厚C15砼垫层，以增加首层回填土地面的承载力。并采取在立杆下垫木方和模板，加大承压面积。先在土面上垫一块约500500宽的旧模板，在旧模板上垫上50100木方，然后在木方上面架设脚手架立杆。2、屋面梁板的支撑地面为二层梁板结构。为保证上部荷载的有效传递，在浇筑屋面梁板砼前，一、夹层的模板支撑体系暂不拆除，通过模板支撑体系将上部荷载进行传递。第五章 高支模验算书5.1 二层主梁模板验算5.1.1、参数信息: 1.脚手架参数 立柱梁跨度方向间距l(m):0.60；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10； 脚手架步距(m):1.50；脚手架搭设高度(m):8.60； 梁两侧立柱间距(m):0.90；承重架支设:1根承重立杆，木方垂直梁截面； 2.荷载参数 模板与木块自重(kN/m2):0.350；梁截面宽度B(m):0.450； 混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000；梁截面高度D(m):1.300； 倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000； 3.木方参数 木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000； 木方的截面宽度(mm):80.00；木方的截面高度(mm):100.00； 4.其他 采用的钢管类型(mm):483.5。 扣件连接方式:双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80； 梁模板支撑架立面简图 5.1.2、梁底支撑的计算 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。 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)： q1 = 25.0001.3000.600=19.500 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.3500.600(21.300+0.450)/ 0.450=1.423 kN/m； (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)： 经计算得到，活荷载标准值 P1= (2.000+2.000)0.4500.600=1.080 kN； 2.木方楞的支撑力计算 均布荷载 q = 1.219.500+1.21.423=25.108 kN/m； 集中荷载 P = 1.41.080=1.512 kN； 木方计算简图 经过计算得到从左到右各木方传递集中力即支座力分别为： N1=2.154 kN； N2=8.569 kN； N3=2.154 kN； 木方按照三跨连续梁计算。 本算例中，木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=8.00010.00010.000/6 = 133.33 cm3； I=8.00010.00010.00010.000/12 = 666.67 cm4； 木方强度计算: 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 = 8.569/0.600=14.282 kN/m； 最大弯距 M =0.1ql2= 0.114.2820.6000.600= 0.514 kN.m； 截面应力 = M / W = 0.514106/133333.3 = 3.856 N/mm2； 木方的计算强度小于13.0 N/mm2,满足要求! 木方抗剪计算： 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 其中最大剪力: Q = 0.614.2820.600 = 5.142 kN； 截面抗剪强度计算值 T = 35141.527/(280.000100.000) = 0.964 N/mm2； 截面抗剪强度设计值 T = 1.300 N/mm2； 木方的抗剪强度计算满足要求! 木方挠度计算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 最大变形 V= 0.67711.902600.0004 /(1009500.000666.667103)=0.165 mm； 木方的最大挠度小于 600.0/250,满足要求! 3.支撑钢管的强度计算 支撑钢管按照连续梁的计算如下 计算简图(kN) 支撑钢管变形图(kN.m) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到： 支座反力 RA = RB=0.416 kN 中间支座最大反力Rmax=11.476； 最大弯矩 Mmax=0.298 kN.m； 最大变形 Vmax=0.142 mm； 截面应力 =0.298106/5080.0=58.610 N/mm2； 支撑钢管的计算强度小于205.0 N/mm2,满足要求! 5.1.3、梁底纵向钢管计算 纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。 5.1.4、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12.80 kN； 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，R=11.48 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 5.1.5、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，它包括： 横杆的最大支座反力： N1 =11.476 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.1298.600=1.332 kN； N =11.476+1.332=12.808 kN； - 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； - 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 =205.00 N/mm2； lo - 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2) k1 - 计算长度附加系数，按照表1取值为：1.167 ； u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，u =1.700； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：a =0.100 m； 公式(1)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1671.7001.500 = 2.976 m； Lo/i = 2975.850 / 15.800 = 188.000 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=12807.819/(0.203489.000) = 129.024 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 129.024 N/mm2 小于 f = 205.00满足要求！ 立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.1002 = 1.700 m； Lo/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ； 公式(2)的计算结果： 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.530 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=12807.819/(0.530489.000) = 49.419 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 49.419 N/mm2 小于 f = 205.00满足要求！ 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 lo = k1k2(h+2a) (3) k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.016 ； 公式(3)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1671.016(1.500+0.1002) = 2.016 m； Lo/i = 2015.642 / 15.800 = 128.000 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=12807.819/(0.406489.000) = 64.512 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 64.512 N/mm2 小于 f = 205.00满足要求！ 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。 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5.2 屋面层主梁模板验算5.2.1、参数信息: 梁段信息:900*2000 1.脚手架参数 立柱梁跨度方向间距l(m):0.40；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10； 脚手架步距(m):1.50；脚手架搭设高度(m):8.00； 梁两侧立柱间距(m):1.40；承重架支设:2根承重立杆，木方垂直梁截面； 2.荷载参数 模板与木块自重(kN/m2):0.350；梁截面宽度B(m):0.900； 混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000；梁截面高度D(m):2.000； 倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.500；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000； 3.木方参数 木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000； 木方的截面宽度(mm):80.00；木方的截面高度(mm):100.00； 4.其他 采用的钢管类型(mm):483.5。 扣件连接方式:双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80； 梁模板支撑架立面简图 5.2.2、梁底支撑的计算 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。 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)： q1 = 25.0002.0000.400=20.000 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.3500.400(22.000+0.900)/ 0.900=0.762 kN/m； (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)： 经计算得到，活荷载标准值 P1= (2.000+2.500)0.9000.400=1.620 kN； 2.木方楞的支撑力计算 均布荷载 q = 1.220.000+1.20.762=24.915 kN/m； 集中荷载 P = 1.41.620=2.268 kN； 木方计算简图 经过计算得到从左到右各木方传递集中力即支座力分别为： N1=2.814 kN； N2=9.431 kN； N3=9.620 kN； N4=2.814 kN； 木方按照简支梁计算。 本算例中，木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=8.00010.00010.000/6 = 133.33 cm3； I=8.00010.00010.00010.000/12 = 666.67 cm4； 木方强度计算: 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 = 9.620/0.400=24.049 kN/m； 最大弯距 M =0.1ql2= 0.124.0490.4000.400= 0.385 kN.m； 截面应力 = M / W = 0.385106/133333.3 = 2.886 N/mm2； 木方的计算强度小于13.0 N/mm2,满足要求! 木方抗剪计算： 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 其中最大剪力: Q = 0.624.0490.400 = 5.772 kN； 截面抗剪强度计算值 T = 35771.760/(280.000100.000) = 1.082 N/mm2； 截面抗剪强度设计值 T = 1.300 N/mm2； 木方的抗剪强度计算满足要求! 木方挠度计算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 最大变形 V= 0.67720.041400.0004 /(1009500.000666.667103)=0.055 mm； 木方的最大挠度小于 400.0/250,满足要求! 3.支撑钢管的强度计算 支撑钢管按照连续梁的计算如下 计算简图(kN) 支撑钢管变形图(kN.m) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到： 支座反力 RA = RB=1.169 kN 中间支座最大反力Rmax=12.533； 最大弯矩 Mmax=0.366 kN.m； 最大变形 Vmax=0.325 mm； 截面应力 =0.366106/5080.0=72.090 N/mm2； 支撑钢管的计算强度小于205.0 N/mm2,满足要求! 5.2.3、梁底纵向钢管计算 纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。 5.2.4、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12.80 kN； 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，R=12.53 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 5.2.5、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，它包括： 横杆的最大支座反力： N1 =12.533 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.1368.000=1.306 kN； N =12.533+1.306=13.838 kN； - 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； - 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 =205.00 N/mm2； lo - 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2) k1 - 计算长度附加系数，按照表1取值为：1.167 ； u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，u =1.700； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：a =0.100 m； 公式(1)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1671.7001.500 = 2.976 m； Lo/i = 2975.850 / 15.800 = 188.000 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=13838.185/(0.203489.000) = 139.404 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 139.404 N/mm2 小于 f = 205.00满足要求！ 立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.1002 = 1.700 m； Lo/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ； 公式(2)的计算结果： 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.530 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=13838.185/(0.530489.000) = 53.394 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 53.394 N/mm2 小于 f = 205.00满足要求！ 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 lo = k1k2(h+2a) (3) k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.014 ； 公式(3)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1671.014(1.500+0.1002) = 2.012 m； Lo/i = 2011.675 / 15.800 = 127.000 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.412 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=13838.185/(0.412489.000) = 68.687 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 68.687 N/mm2 小于 f = 205.00满足要求！ 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。 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5.3首层顶部楼板模板验算5.3.1、参数信息: 1.脚手架参数 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；脚手架搭设高度(m):8.78； 采用的钢管(mm):483.5 ； 扣件连接方式:双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底支撑连接方式:方木支撑； 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； 楼板浇筑厚度(m):0.200；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000； 3.木方参数 木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):400.000； 木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00； 图2 楼板支撑架荷载计算单元 5.3.2、模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为 本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.00010.00010.000/6 = 83.33 cm3； I=5.00010.00010.00010.000/12 = 416.67 cm4； 方木楞计算简图 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1= 25.0000.4000.200 = 2.000 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.3500.400 = 0.140 kN/m ； (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)： p1 = (1.000+2.000)0.8000.400 = 0.960 kN； 2.强度计算: 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 = 1.2(2.000 + 0.140) = 2.568 kN/m； 集中荷载 p = 1.40.96