地下室高支模支撑体系专项施工方案(碗扣式脚手架).doc

江苏南通二建集团有限公司 银湖雅苑一期项目部
地下室高支模支撑体系专项施工方案
(碗扣式脚手架)
一、工程概况
工程名称：银湖雅苑二期项目
建设单位：鸿鑫泰（沈阳）置业有限公司
监理单位：沈阳建都工程建设监理有限公司
施工单位：江苏南通二建集团有限公司
设计单位：辽宁北方建筑设计院有限责任公司
勘察单位：辽宁省建筑设计研究院岩土工程公司
地理位置：沈阳经济技术开发区十四号路20号
结构特征：本工程二期共有7#、12#、14#、16#、17#、18#、19#楼7栋高层，10#、11#、13#、15#楼4栋多层，以及3个地下车库组成。总建筑面积79696.4平米。其中3栋高层为地上18层、地下一层；1栋高层为地上24层，地下二层。
该3栋楼的地下室一层结构高度均超过5米，属高支模施工，须按有关文件及施工规范要求进行施工设计，以确保模板支撑体系的刚度、稳定性，因此编制本专项施工方案指导施工。

1-4#楼（单位米）
楼号
1#
2#
3#
4#
板顶标高
-6.1
-5.8
-5.9
-6.2
地下室层高
6
5.7
5.8
6.1
0.000板厚
0.16
0.16
0.16
0.16
支模高度
5.84
5.54
5.64
5.94

二、编制依据
1）、GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2011版）；
2）、GB50164-92《混凝土质量控制标准》；
3）、JGJ80-91《建筑施工高空作业安全技术规范》；
4）、JGJ59-2011《建筑施工安全检查标准》；
5）、建标[2000]85号 中华人民共和国工程建设标准强制性条文《房屋建筑部分》；
6）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJl30—2011)；
7）、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJl66—2008)
8）、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)；
9）、《建筑工程模板施工手册》中国建筑工业出版社2007年7月第一版；
10）、《脚手架结构计算及安全技术》中国建筑工业出版社2004年11月第二版；
11）、国家和行业颁布的有关现行施工规范和标准，如建质[2009]87号文等；
12）、建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》；
13）、辽宁省、沈阳市有关法律、法规及标准；
14）、本工程的承包合同、设计图纸与施工组织设计等。

三、方案确定：
1、模板及支撑选型
本工程高支模部分的主要构件使用模板及支撑选型如下表：

序
部位
模板选型
次龙骨
主龙骨
支撑类型
1
地下室主次梁及楼板底模及支撑
915*1830*14mm木胶板
50*100mm方木
100*100mm方木
碗扣式支撑、φ48×3.5钢管支撑与纵横杆加强
2
梁侧模
915*1830*14mm木胶板
定型化木夹具
梁板合支、或独立支撑，M14对拉螺栓
3
结构柱
915*1830*14mm木胶板
50*100mm方木
Φ48*3.5mm双钢管
M14对拉螺栓

结合本工程结构形式、实际施工特点，整个结构使用落地式、全封闭的满堂碗扣式脚手架模板支撑体系。
碗扣式钢管模板支撑体系是一种新型承插式钢管模板支撑体系，具有拼拆迅速、省力，结构稳定可靠，承载力大，易于加工，应用广泛等特点。碗扣式钢管模板支撑体系的杆件之间为轴心相交、构件的整体性和刚度较好，且碗扣节点具有良好的受力性矩，因而具有比扣件式钢管脚手架和支撑架较高的稳定承载能力。
2、方案设计：
（一）碗扣式脚手架的特点
碗扣式钢管脚手架节点的构造是由上、下碗扣，横杆接头和上碗扣限位销等组成，碗扣接头是该脚手架系统的核心部件。碗扣接头可以同连接四根横杆，完全避免了螺栓作业。（节点见下图）上、下碗扣，和扣限位销按一定间距设置在钢管的立杆上。立杆顶部可插入另一根立杆尾部的套筒内，即可达到在垂直方向任意加高的目的。

碗扣接头
（a）连接前 （b）连接后

碗口式脚手架的常用构件：

（二）碗扣式脚手架搭设设计

本工程主楼地下室框柱与梁截面尺寸
梁截面尺寸
200mm×400mm、300mm×400mm、200mm×500mm
柱截面尺寸
400mm×400mm

根据以上实际情况，设计立杆横距为0.9米，纵距为0.9米，歩距1.2米，纵横向满设扫地杆，立杆顶部设置可调顶托撑，底部可按实际情况增加垫块。

由于本工程梁截面均较小，故采用梁板合支的方法。如下图所示：

图中梁底横杆为扣件式钢管搭设，可根据梁截面尺寸调整高度，由扣件连接于两边碗口式脚手架立杆。

（三）碗口式脚手架搭设排列
由于碗口式脚手架横距、间距、步距都是固定的，因此在施工搭设之前必须根据图纸画出设计排版图。
图为根据《银湖雅苑1#楼结构施工图》所绘制的碗口式脚手架立杆位置设计排版图。

立杆选择应根据层高确定，根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）规定，自由端（顶撑）高度≤500mm，沈阳市场上碗扣架立杆长一般为1000mm、1300mm、1600mm、1900mm、2200mm、2500mm，按照不同层高选用立杆。
在本工程中
1#楼地下室层高6000mm，则选用立杆：1900mm×2+1600mm=5400mm+板厚160mm+主次龙骨200mm+可调顶撑240mm。自由端=240mm<500mm
2#楼地下室层高5800mm，则选用立杆：1900mm+1600mm×2=5100mm+板厚160mm+主次龙骨200mm+可调顶撑340mm。自由端=340 mm<500mm
2#楼地下室层高5900mm，则选用立杆：1900mm×2+1600mm=5400mm+板厚160mm+主次龙骨200mm+可调顶撑140mm。自由端=140 mm<500mm
2#楼地下室层高6100mm，则选用立杆：1900mm×2+1600mm=5400mm+板厚160mm+主次龙骨200mm+可调顶撑340mm。自由端=340 mm<500mm

碗口式脚手架的搭设：
根据排版图定位第一根立杆

然后逐步搭设

四、施工部署
1、施工工期安排
根据施工进度±0.000m以下结构工程工期安排：
1#、2#楼：2013年9月11日-2013年9月25日
3#、4#楼：2013年9月21日-2013年10月5日
项目部采用月、周等计划层层分解的方法实行工期管理。合理安排人力、物力、财力，做到全方位投入，尽量使劳动力及物资投入在施工全过程上处于均衡状态。合理划分流水段及施工顺序，组织立体交叉作业。提高机械化施工程度，减少劳动力投入。
2、劳动力安排
项目部管理人员
生产负责人
姚建冲、陆允冲
技术总负责
杨文杰、马钦崟
经营总负责
杨卫兵
材料总负责
姚新斌
组员
木工负责人：陈汉兵、 木工带班：曲宝、 质量员：张运春、 现场技术员：马钦崟、 安全员：施平、 架子负责人：曹立江

3、模板工程劳动力计划
模板工程劳动力计划
序号
工 种
数 量
作业项目
1
模板工长
2人
模板后台加工、预留预埋及模板施工作业监督管理。
2
模板安装工
60人
模板支设、支撑搭设
3
模板清理工
5人
模板清理、涂刷脱模剂
4
后台制模工
10人
洞口、预埋盒等模板制作、维修

五、搭设施工工艺
5.1、准备工作
（1）、搭设前，工程技术负责人应按施工方案的要求，对架子工进行安全技术交底，交底双方履行签字手续。
（2）、熟悉图纸和施工现场，掌握建筑平面和立面的构造特点，环境条件。
（3）、材料准备。对进场的钢管、扣件、脚手架、等进行检查验收。
（4）、架子工应持有效的特种作业人员操作证上岗作业。砼作业时还需安排人员看守。工人施工时必须戴好安全帽、佩安全带、必须穿防滑鞋，严禁穿塑料底鞋，皮鞋等硬底易滑的鞋子登高作业。操作工具及小零件要放在工具袋内，扎紧衣袖口，领口以及裤腿口，以防钩挂发生危险。
5.2、碗扣式模板支撑架施工流程
放线测量 →架体地脚排布并验收→ 架体搭设 → 垂直度调整 →安全防护设施搭设 → 架体验收 → 模板搭设 → 结构施工、达到拆模强度 → 拆模。
5.3、碗扣式模板支撑架安装
（1）、架体分别按先立杆后横杆再斜杆的搭设顺序进行。
（2）、在己处理好的地基上，平整的地基基础上的支架，其立杆底座可直接用木板垫座;直接用立杆可调座调整立杆高度，使立杆碗扣接头处于同一水平面内;当相邻立杆地基高差大于0.6m时，则先调整立杆节间使同一层碗扣接头高差小于0.6m，再用立杆可调座调整高度，使其处于同一水平面内。在搭设过程中，随时注意基础的沉降，对基础沉降悬空的立杆，调整可调底座，使之均匀受力。
（3）、立杆采用0.9m间距，特殊情况如靠墙距离过近时，横杆可采用0.6m；立杆采用1.9 m和1.6m两种不同长度立杆搭接，上面加可调顶托托调整高度，，可调顶托选用直径应大于Φ38，以保证立杆的整体稳定性。
（4）、立杆同横杆上的连接是靠碗扣接头锁定，连接时，先将上碗扣滑至限位销以上并旋转，使其搁在限位销上，将横杆接头插入下碗扣，待应装横杆接头全部装好后，落下上碗扣并预锁紧。立杆的接长是靠焊于立杆顶端的连接管承插而成，立杆插好后，使上部立杆底端连接孔同下部立杆顶端连接孔对齐，插入立杆连接销并锁定。
（5）、立杆施工的垂直高度限制:按1/200控制，且全高的垂直偏差不应大于10cm执行。
（6）、当组装完两层横杆后，首先检查并调整水平框架的直角度和纵向直线度(对曲线布置的脚手架应保证立杆的正确位置)；其次检查横杆的水平度，并通过调整立杆可调座减少横杆间的水平偏差；逐个检查立杆底脚，并确保所有立杆不浮地松动。当底层架子符合搭设要求后，检查所有碗扣接头，并锁紧。在搭设过程中，应随时注意检查上述内容，并调整。
5.4、碗扣式模板支撑架拆除
（1）、模板支撑架拆除应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002 2011版）中混凝土强度的有关规定。
（2）、应全面检查脚手架的连接、支撑体系等是否符合构造要求，经技术管理程序批准后方可实施拆除作业。
（3）、脚手架拆除前现场工程技术人员应对在岗操作工人进行有针对性的安全技术交底。
（4）、脚手架拆除时必须划出安全区，设置警戒标志，派专人看管。
（5）、拆除前应清理脚手架上的器具及多余的材料和杂物。
（6）、拆除作业应从顶部开始，逐层向下进行，严禁上下层同时拆除。
（7）、拆除的构配件应成捆用起重设备吊运或人工传递到地面，严禁抛掷。

5.5、其他施工注意事项
（1）、碗扣架安装前进行测量放线，根据立杆布置图弹出双向立杆控制线，沿线确定立杆位置，同一开间上、下层立杆应在设置在同一竖向位置上。使用碗扣架时，底层纵、横向水平杆作为扫地杆，距地面高度应小于或等于300mm。
（2）、立杆下设置木垫板，高度不符模数处在垫板上放置可调底座，以调整立杆高度。顶部应设可调支托，U型支托与楞梁两侧如有间隙，必须楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm，立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm，安装时应保证上下同心。
（3）、支架必须保证有足够的强度，刚度和稳定性。施工操作人员应严格按设计要求安装和拆除支撑，不能有随意性。具体构造、拆除方法和时间等的要求，一定严格按规范进行，保证安装质量合格。
（4）、支架、模板搭设到位后，组织技术、安全、施工人员对整体架体结构进行全面的检查验收，及时解决存在的结构缺陷，经检查验收合格后方可正式投入使用。
（5）、混凝土浇注过程时，派人检查支架和支撑情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。
（6）、其他未尽事宜，可按国家相关规范要求进行。

六、质量检查
6.1、架体检查
　碗扣支撑架搭设时每6m进行一次检查与验收；架体随施工进度定期进行检查，到达方案搭设要求的高度后进行全面检查与验收，保证架子的几何尺寸不变形，立杆的间距、水平杆的步距，剪刀撑等设置是否完整。
过程检查内容应包括立杆底部基层清理、木垫板、底座位置、顶托螺杆伸出长度、钢管规格尺寸、立杆垂直度、扫地杆、水平拉杆及安全网等各种安全措施等的设置情况是否满足方案及相关规范规定，不合格的不得使用。
　模板支撑架浇注混凝土时，设专人全过程监督：立杆拉杆是否安装牢固，钢管连接、扣件拧紧程度是否符合要求。
6.2、模板检查
支顶板前放线工人提供模板标高控制线及轴线，支顶板后质检员应检查标高，确保准确无误。
杜绝模板接缝漏浆提高接缝质量，模板与模板间拼缝、模板与阴角拼缝方法为硬拼并做成企口形式，注意切割质量，毛边要用手刨刨平。
为保证梁柱接头模板接缝严密，梁模必须由两头向中部配模，保证梁端与柱贴实严密。模板支搭完毕后，要进行预检并办理项目部内工长的交接检手续经监理公司签认合格后方可进行下道工序。浇筑混凝土时，设木工专门负责看管模板。
　　　安装允许偏差和检查方法：
序号
项目名称
允许偏差(mm)
检查方法
1
轴线位移
墙、梁
3
尺 量
2
底模上表面标高
±3
水准仪或拉线尺量
3
截面模内尺寸
基础
±5
尺 量
墙、梁
±3
4
层高垂直度
不大于5 m
3
经纬仪或吊线、尺量
大于5 m
5
5
相邻两板表面高低差
2
尺 量
6
表面平整度
2
靠尺，塞尺
7
阴阳角
方正
2
方尺，塞尺
顺直
2
线 尺
8
预埋铁件中心线位移
2
拉线、尺量
9
预埋管、螺栓
中心线位移
-
拉线、尺量
螺栓外露长度
+5，0
10
预留孔洞
中心线位移
5
拉线、尺量
尺寸
+5，0
11
门窗洞口
中心线位移
3
拉线，尺量
宽、高
±5
对角线
6
12
插筋
中心线位移
5
尺 量

七、安全措施
　　1、 施工应按经审批的方案进行，方案未经审批不得施工。成立以项目经理为组长的安全管理、协调小组，严格执行项目经理部制定的相关管理制度。根据脚手架工程的特点， 对施管人员 进行安全教育，提高安全工作水平，是预防发生事故、确保作业安全的基础。加强对工人的安全教育，并设专职的安全员。
　　2、 认真坚持执行定期安全教育、安全检查制度，设立安全监督岗，对发现的事故隐患和危机工程、人身安全的事项，做到立即处理、落实到人。
　　3、 杜绝违章指挥和违章作业。 完善安全防护措施，提高现场人员的自我保护素质。
　　4、 明确支架施工现场安全责任人，负责施工全过程的安全管理工作，在支架搭设、拆除前向工作人员进行安全技术交底，未经审批部门同意，不得修改变更。支架施工现场应搭设工作梯，作业人员不得从支撑系统上下。
　　5、 整体架拼装完成后，检查所有连接扣件是否松紧。施工期间随时对支架进行全面检查，发现异常情况及时通报，必要时采取果断措施；楼层框架梁（板）支撑体系支搭完成后应履行检查验收，合格后方可进行模板安装。模板支架及模板表面不得集中堆载，梁部位堆载不得超过12.5kN/m，板部位堆载不得超过4kN/m。
　　6、 身体状况不适的施工人员，不得上架作业。
　　7、 支架拆除除设专人指挥，施工人员统一有序进行，并配好相应的安全防护用品。
　　8、 有六级以上的大风和雨天时停止脚手架的搭设和拆除作业。雨后上架应穿防滑鞋。不得在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业，否则采用安全措施，并报主管部门批准。
　　9、 工地用电的架设及用电安全应按行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。
10、 认真执行有关安全工作的规程、规定和文件。

八、应急预案
满堂钢管支架是建筑施工中常用的支模方式，而模板坍塌事故是建筑施工中较易引发群体伤亡的危险源之一。模板坍塌事故的技术主要原因在有限的场地上集中了大量的工人、建筑材料、机械设备等，存在着不确定、不安全的因素，同时受到施工环境，以及季节和气候等自然条件的影响，容易造成一定的隐患。因此为预防模板坍塌事故的发生，有必要建立相应的应急预案。
8.1应急预案的要求：
　　　1、 按《建筑法》、《安全生产法》、《消防法》、建设部《工程建设重大事故的调查程序规定》、《建筑工程安全操作规程》编制安全应急预案。
　　　2、 预案的编制原则：1贯彻“安全第一，预防为主”的原则。2贯彻“以人为本，快速有效”原则。3“原地救援”原则。
　　　3、 成立应急预案的独立领导小组（指挥中心）。应急预案领导小组及其人员组成由组长（项目经理）、副组长（主管安全生产的项目副经理及技术负责人为副组长）、下设各组员各组组长组成。应急小组负责通讯联络、技术支持、消防保安、抢险抢修、医疗救护、后勤保障 。应急组织的分工及人数应根据事故现场需要灵活调配。
　　　4、 应急领导小组职责：建筑工地发生安全事故时，负责指挥工地抢救工作，向各抢救小组下达抢救指令任务，协调各组之间的抢救工作，随时掌握各组最新动态并做出最新决策，第一时间向110、119、120、企业救援指挥部、当地安监部门、公安厅部门求援或报告灾情。平时应急领导小组成员轮流值班，值班者必须住在工地现场，手机24小时开通，发生紧急事故时，在项目部应急组长抵达工地前，值班者即为临时救援组长。
　　　5、 应急预案的技术措施：1保证现场有必要的基本装备，如特种防护品、一般防救护品及临时救护担架及常用的救护药品等；2专用装备，如医疗器材、抢救工具（一般工地常备工具即基本满足使用）、照明器材、通讯器材、交通工具、灭火器材等。
　　　6、 对职工进行应急知识培训：制定应急培训计划，对应急救援人员的培训和员工应急响应的培训要分开进行。培训内容：伤员急救常识、灭火器材使用常识、各类重大事故抢险常识等。务必使应急小组成员在发生重大事故时能较熟练地履行抢救职责，员工能在发生重大事故时会采取正确的自救措施。
　　　7、 通信联络：项目部将110、119、120、项目部应急领导小组成员的手机号码、企业应急领导组织成员手机号码、当地安全监督部门电话号码，明示于工地显要位置。
　　　8、 事故报告：工地发生安全事故后，企业、项目部除立即组织抢救伤员，采取有效措施防止事故扩大和保护事故现场，做好善后工作外，按有关规定报告有关部门。
8.2本项目应急预案
根据本项目《项目应急准备和响应预案》中坍塌倒塌事故应急准备与响应预案如下制定：
一、目的
为有效防止事故扩大，降低员工生命危险，最大限度减小经济损失, 特制定本预案。
二、组织机构及职责
由项目部成立应急指挥部，负责指挥及协调工作
组长：姚建冲 组员： 黄周 、 陆允冲 、施平
具体分工如下：
1、姚建冲负责立即组织人员抢救伤员。
2、黄周负责组织人员进行塌方处理。
3、陆允冲负责立即同医院、劳动等部门的联系，说明详细事故地点、事故情况，并派人到路口接应。
4、施平负责现场物资、车辆的调度。
三、坍塌倒塌事故应急措施
1、事故发生后立即报告应急抢险指挥部。
2、挖掘被掩埋伤员及时脱离危险区。
3、清除伤员口、鼻内泥块、凝血块、呕吐物等，将昏迷伤员舌头拉出，以防窒息。
4、进行简易包扎、止血或简易骨折固定。
5、对呼吸、心跳停止的伤员予以心脏复苏。
6、尽快与120急救中心取得联系，详细说明事故地点、严重程度，并派人到路口接应。
7、组织人员尽快解除重物压迫，减少伤员挤压综合症的发生，并将其转移至安全地方。
8、若有骨折时应及时用夹板等简易固定后立即送医院。
9、在没有人员受伤的情况下，现场负责人应根据实际情况研究补救措施，在确保人员生命安全的前提下，组织恢复正常施工秩序。
10、现场安全员应对脚手架、井架、塔吊等施工设备倒塌事故进行原因分析，制定响应的纠正措施，认真填写伤亡事故报告表、事故调查等有关处理报告，并上报集团应急抢险领导小组。
四、应急物资
常备药品：消毒用品、急救物品（绷带、无菌敷料）及各种常用小夹板、颈托、担架、止血带、氧气袋等物资。
五、通讯联系
医院急救 120 火警 119 匪警 110
工地现场值班电话：[phone]
有关负责人电话：黄周 手机：[phone]
项目负责人：姚建冲 手机：[phone]
安 全 员：施平 手机：[phone]
技术负责人：杨文杰 手机：[phone]
施 工 员：马钦崟 手机：[phone]
六、注意事项
1、应立即停止施工
2、注意观察基坑周边建筑物或设备
3、人工胸外心脏挤压、人工呼吸不能轻易放弃，必须坚持到底。
4、其余管理人员立命等待，听后组长调令。

附： 周边的医院联系电话及工地至医院的路线图。
沈阳市铁西区城西医院地址：沈阳市经济技术开发区6号街，近沈辽路。值班电话：:[phone]
路线图： A为本项目地址、B为医院，全程2.1公里

九、计算书：
（一）基本搭设参数
模板支架高H为4.724m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.2m，立杆纵距la取0.9m，横距lb取0.9m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。整个支架的简图如下所示。

模板底部的方木，截面宽100mm，高100mm，布设间距0.3m。
一、 （二）材料及荷载取值说明
本支撑架使用 Φ48×3.5钢管，钢管壁厚不得小于3mm，钢管上严禁打孔；采用的扣件，应经试验，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。
二、 (三)、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算
荷载首先作用在板底模板上，按照"底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中，取与底模方木平行的方向为纵向。
1.板底模板的强度和刚度验算
模板按三跨连续梁计算，如图所示:

（1）荷载计算
模板的截面抵抗矩为：W＝900×182/6=4.86×104mm3；
模板自重标准值：x1＝0.3×0.9 =0.27kN/m；
新浇混凝土自重标准值：x2＝0.12×24×0.9 =2.592kN/m；
板中钢筋自重标准值：x3＝0.12×1.1×0.9 =0.119kN/m；
施工人员及设备活荷载标准值：x4＝1×0.9 =0.9kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5＝2×0.9=1.8kN/m。
以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.2，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：
g1 =(x1+x2+x3)×1.2=(0.27+2.592+0.119)×1.2=3.577kN/m；
q1 =(x4+x5)×1.4=(0.9+1.8)×1.4 =3.78kN/m；
对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。

跨中最大弯矩计算简图
跨中最大弯矩计算公式如下:
M1max = 0.08g1lc2+0.1q1lc2 = 0.08×3.577×0.32+0.1×3.78×0.32=0.06kN·m

支座最大弯矩计算简图
支座最大弯矩计算公式如下：
M2max= -0.1g1lc2-0.117q1lc2= -0.1×3.577×0.32-0.117×3.78×0.32= -0.072kN·m；
经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。Mmax=0.072kN·m；
（2）底模抗弯强度验算
取Max(M1max，M2max)进行底模抗弯验算，即
σ =M/W<f
σ =0.072×106 /(4.86×104)=1.481N/mm2
底模面板的受弯强度计算值σ =1.481N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =15N/mm2，满足要求。
（3）底模抗剪强度计算。
荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×3.577×0.3+0.617×3.78×0.3=1.344kN；
按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算：
τ = 3Q/(2bh)≤fv
τ =3×1343.531/(2×900×18)=0.124N/mm2；
所以，底模的抗剪强度τ =0.124N/mm2小于 抗剪强度设计值fv =1.4N/mm2满足要求。
（4）底模挠度验算
模板弹性模量E=6000 N/mm2；
模板惯性矩 I=900×183/12=4.374×105 mm4；
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算：
νmax=0.677(x1+x2+x3)lc4/(100EI)+0.990(x14+x5)lc4/(100EI)<min(lc/150,10)
νmax=0.145mm；
底模面板的挠度计算值νmax=0.145mm小于挠度设计值[ν] =min(300/150，10)mm ，满足要求。
2.底模方木的强度和刚度验算
按三跨连续梁计算
（1）荷载计算
模板自重标准值：x1=0.3×0.3=0.09kN/m；
新浇混凝土自重标准值：x2=0.12×24×0.3=0.864kN/m；
板中钢筋自重标准值：x3=0.12×1.1×0.3=0.04kN/m；
施工人员及设备活荷载标准值：x4=1×0.3=0.3kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5=2×0.3=0.6kN/m；
以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.2，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：
g2 =(x1+x2+x3)×1.2=(0.09+0.864+0.04)×1.2=1.192kN/m；
q2 =(x4+x5)×1.4=(0.3+0.6)×1.4=1.26kN/m；

支座最大弯矩计算简图
支座最大弯矩计算公式如下:
Mmax= -0.1×g2×la2-0.117×q2×la2= -0.1×1.192×0.92-0.117×1.26×0.92=-0.216kN·m；
（2）方木抗弯强度验算
方木截面抵抗矩 W=bh2/6=80×802/6=8.533×104 mm3；
σ =M/W<f
σ =0.216×106/(8.533×104)=2.531N/mm2；
底模方木的受弯强度计算值σ =2.531N/mm2 小于抗弯强度设计值fm =13N/mm2 ，满足要求。
（3）底模方木抗剪强度计算
荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×1.192×0.9+0.617×1.26×0.9=1.344kN；
按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算：
τ = 3Q/(2bh)≤fv
τ =3×1343.531/(2×80×80)=0.315N/mm2；
所以，底模方木的抗剪强度τ =0.315N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。
（4）底模方木挠度验算
方木弹性模量 E=9000 N/mm2；
方木惯性矩 I=80×803/12=3.413×106 mm4；
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算：
νmax=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.147 mm；
底模方木的挠度计算值νmax=0.147mm 小于 挠度设计值[ν] =min(900/150，10)mm ，满足要求。
3.托梁材料计算
根据JGJ130－2011，板底水平钢管按三跨连续梁验算，承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载，如图所示。

（1）荷载计算
材料自重：0.1kN/m；
方木所传集中荷载：取（二）中方木内力计算的中间支座反力值，即
p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×1.192×0.9+1.2×1.26×0.9=2.541kN；
按叠加原理简化计算，托梁的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。
（2）强度与刚度验算
托梁计算简图、内力图、变形图如下：
托梁采用：10号槽钢；
W=39.7 ×103mm3；
I=198.3 ×104mm4；

托梁计算简图

托梁计算弯矩图(kN·m)

托梁计算变形图(mm)

托梁计算剪力图(kN)
中间支座的最大支座力 Rmax = 8.4 kN ；
托梁的最大应力计算值 σ = 0.618×106/39.7×103=15.57 N/mm2；
托梁的最大挠度 νmax = 0.088 mm ；
托梁的抗弯强度设计值 fm=205N/mm2；
托梁的最大应力计算值 σ =15.57 N/mm2 小于槽钢抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度计算值 νmax=0.088小于最大允许挠度 [ν]=min(900/400,10) mm,满足要求!
4.立杆稳定性验算

立杆计算简图
1、不组合风荷载时，立杆稳定性计算
（1）立杆荷载
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容：
(1)支架的自重(kN)：
NG1＝3.84×4.724＝18.14kN；
(2)模板的自重(kN)：
NG2＝0.09×0.9×0.9＝0.073kN；
NG3＝24×0.12×0.9×0.9＝2.333kN；
静荷载标准值NG＝NG1＋NG2＋NG3＝20.546kN；
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载：
(1)活荷载标准值：
NQ＝（0.3＋0.6）×0.9×0.9＝0.729kN
3.立杆的轴向压力设计值计算公式：
N＝1.2NG＋1.4NQ＝1.2×20.546＋1.4×0.729＝25.676kN
（2）立杆稳定性验算。按下式验算
σ =1.05N/(φAKH)≤f
φ --轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比λ按《规程》附录C采用；
A --立杆的截面面积，取4.89×102mm2；
KH --高度调整系数，建筑物层高超过4m时，按《规程》5.3.4采用；
计算长度l0按下式计算的结果取大值：
l0=h+2a=1.2+2×0.1=1.4m；
l0=kμh=1.167×1.427×1.2=1.998m；
式中：h-支架立杆的步距，取1.5m；
a --模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取0.1m；
μ--模板支架等效计算长度系数，参照《规程》附表D－1,取1.427；
k --计算长度附加系数，按《规程》附表D－2取值为1.167；
故l0取2m；
λ=l0/i=2×103 /15.8=126.6；
查《规程》附录C得 φ= 0.417；
KH=1/[1+0.005(H-4)]
KH=1/[1+0.005×(4.724-4)]=0.996；
σ =1.05×N/(φAKH)=1.05×25.676×103 /(0.417×4.89×102×0.996)=132.689N/mm2；
立杆的受压强度计算值σ =199.752N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ，满足要求。
2、组合风荷载时，立杆稳定性计算
（1）立杆荷载。根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知:
Nut＝1.2NG＋0.85×1.4NQ＝25.523kN；
风荷载标准值按下式计算：
Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.273×0.5=0.071kN/m2；
其中 w0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：w0 = 0.5 kN/m2；
μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz= 0.74 ；
μs -- 风荷载体型系数：取值为0.273；
Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.071×0.9×1.52/10=0.017kN·m；
（2）立杆稳定性验算
σ =1.05Nut/(φAKH)+Mw/W≤f
σ =1.05×Nut/(φAKH)+Mw/W=1.05×25.523×103/(0.417×4.89×102×0.996)+0.017×106 /(5.08×103)=201.915N/mm2；
立杆的受压强度计算值σ =134.126N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ，满足要求。

地下室高支模支撑体系专项施工方案（碗扣式脚手架） 26 / 26