高支模满堂脚手架专项施工方案.docx

一、编制依据：
1、现场施工的条件和要求
2、结构施工图纸
3、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）
4、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
6、《建筑施工手册》第四版
二、工程概况
XX生产科研综合楼位于武汉市武昌区杨园和平大道745号，长江二桥南岸。总建筑面积约54650m2，总用地面积9959.6m2，其中地下15602m2，地上39048m2。地下2层，地上24层，局部25层。
本工程在～轴/～轴入口大厅 ，支撑高度为14.4m；另外在～轴/～轴，2 /C～轴/～轴，支撑高度为10.6m；D～G轴/1～2轴，支撑高度为9.6m。共计4处，支撑高度均大于8米，支撑体系为高支模项目。
三、施工方案
高支模采用扣件式满堂钢管脚手架，使用Ф48mm、壁厚3.5mm钢管,立杆采用4m,6m钢管，纵横水平杆采用6m钢管，剪刀撑采用6m钢管。
1、施工流程：场地清理→弹立杆定位轴线→排放纵向扫地杆→竖立杆→将纵向扫地杆与立杆连接→安装横向扫地杆→安装纵向水平杆→安装横向水平杆→安装剪刀撑→安装连接件→绑扎水平安全网
2、脚手架的设置：
①、脚手架立杆纵横距为0.9m，其中600×800mm梁纵距为0.9m,横向间距为0.3m，竖向支撑采用单立杆，并用对接扣件相互错开对接，且不能在同一步距内，下端第一杆采用4m杆和6m杆相互错开。
　 ②、纵横水平杆采用6m钢管，纵横向间距均为0.9m, 600×800mm梁纵距为0.9m, 梁底横向间距为0.3m连续设置，步距均为1.5m。
　 ③、剪刀撑四边与中间每隔4m设置一道竖向剪刀撑，由底到顶连续设置，满堂脚手架两端与中间每隔5m设置一道水平剪刀撑。
　 ④、连墙件采用4.5m钢管，连墙杆( 钢管) 拉结预埋在砼结构梁内的短钢管上，采用扣件连接的方式，或是连接在框架柱上，连墙杆内外两个受力方向均采用不少于两个直角扣件固定。连墙件水平方向不大于4.5m，高度每4.8m 设置一道。
3、脚手架的搭设
①、立杆施工要求
（1）立杆设置前要用墨斗线弹出立杆位置线，并在位置线处设置立杆。
（2）立杆接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立杆的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开距离不小于500mm,各接头中心距主节点不大于步跨的1/3。
（3）严禁将上段立杆与下段立杆错开固定在水平杆上，立杆的垂直偏差不大于架高的1/300。
（4）、严禁使用不合格、锈蚀、和有裂纹的扣件。
②、水平杆施工要求
纵横水平钢管水平方向间距与立杆间距相同，在保证扫地杆，顶端水平杆距楼板、梁为900mm,步距为不大于1.5m。
（1）脚手架底座上不大于200mm处的立杆上必须设置纵、横向扫地杆，横向水平杆设于纵向杆之下，纵向水平杆固定在立杆的内侧，并采用直角扣件与立杆扣紧。
（2）纵横向水平杆接长一般采用对接扣件连接，相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm。
（3）每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。
（4）水平杆必须扣接在立杆上，不得相互扣接。扣件螺帽一定要拧紧，立杆竖接和水平杆横接一定要采用对接扣件，保证竖向传力和水平观感。
③、剪刀撑的设置要求
（1）每道剪刀撑宽度不应小于4跨,其宽度为4～6m,连续布置，斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不得大于150mm。剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，夹角为45º～60º之间。
（2）满堂脚手架应在同一立面处按相应间距连续设置剪刀撑
（3）剪刀撑斜杆的接头采用搭接方式，搭接长度不应小于1000mm,并采用三个旋转部扣件分别在离杆端不小于100mm处和搭接中段固定。
④、扣件要求：
（1）扣件式钢管脚手架主要由直角扣件、旋转扣件、对接扣件连接，直角扣件用于两根呈垂直交叉钢管的连接，旋转扣件用于两根呈任意角度交叉钢管的连接，对接扣件用于两根钢管的对接连接，承载力直接传递到结构板上。
（2）扣件与钢管的接触面要保证严密，确保扣件与钢管连接紧固。
（3）扣件和钢管的质量要合格，满足施工要求，对发现脆裂、变形、滑丝的严禁使用。
⑤、连墙件
连墙件：与墙柱连接，竖向间距4.8m，水平间距4.5m，采用单杆箍式与双排箍柱式，用适长的横向平杆和短钢管各2根抱紧柱子固定或是预埋短钢管上。
⑥、安全网
安全网采用10cm×10cm的安全网，在支撑体系上设置一道水平安全网。
4、脚手架的拆除
①、拆除前应报审批准，进行必要的安全技术交底后方可进行拆除。周围设围栏或警戒标识，划出工作禁区，禁止非拆卸人员进入，并设专人看管。拆除时，班组成员要明确分工，统一指挥，操作过程中精力要集中，不得东张西望和开玩笑，工具不用时要放入工具袋内。
②、严格遵守拆除顺序，拆除顺序应从上而下，一步一清，不允许上下同时作业，本着先搭后拆，按层次由上而下进行，脚手架逐层拆除。
③、拆除脚手架的大横杆、剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺钢管，不得往下乱扔；拆除的脚手架杆、模板、扣件等材料应由专人传递或用绳索吊下，不得往下投扔，以免伤人和不必要的损失。
④、拆除过程中最好不要中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚；拆除过程中最好不要中断，如确需中断应将拆除部分处理清楚告一段落，并检查是否会倒塌，确认安全后方可停歇。
⑤、拆下来的钢管、模板、扣件要分类堆放，进行保养，检修。
5、脚手架的安全防范措施：。
①、作业中，禁止随意拆除脚手架的构架杆件、整体性构建、连接紧固件。却因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后及时予以恢复。
②、人在架设作业时，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架杆上等不安全处休息。
③、每班工人上架工作时，应现行检查有无影响安全作业的问题，在排除和能解决后方可开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，直到安全后方可正常作业。
四、高支模满堂脚手架的设计验算
～轴/～轴入口大厅,支撑高度为14.4m；另外在～轴/～轴，2 /C～轴/～轴，支撑高度为10.6m；～轴/～轴，支撑高度为9.6m,经比较在～轴/～轴入口大厅的梁最大,板110mm, 为KL4-5(2) 截面尺寸600×800mm作为梁模板支撑满堂架计算对象，立杆纵为0.9m横向间距取0.3m，纵横水平杆步距均为1.5m。选取板厚为110mm楼板作为计算对象,立杆纵、横向间距取0.9m，纵横水平杆步距均为1.5m。

计算参数为：使用Ф48mm、壁厚3.5mm钢管,立杆截面积A=489mm2，立杆回转半径经计算为i=158mm，截面惯性矩I=1.219×106mm4，弹性模量E=2.06×105N/mm2，截面模量W=5080mm3,钢管抗压强度设计值:[f]=0.205kN/mm2
荷载计算参数：
模板与木方自重：0.35 kN/mm2
混凝土与钢筋自重：25 kN/mm2
倒混凝土荷载标准值：1.0 kN/mm2
施工均布荷载标准值：1.0 kN/mm2
竹串板脚手板标准值：0.35 kN/mm2
安全网标准值：0.2 kN/m2
钢管自重: 3.84 kg/m
直角扣件重量：1.32kg/个
对接扣件自重：1.84kg/个
旋转扣件自重：1.46kg/个
1、KL4-5(2) 600×800mm计算 ，取0.9m×0.3m水平投影面积为一个计算单元，立杆取最底一步立杆底端为计算截面。
①、荷载计算
模板与木方自重：
﹝0.9×0.3+（0.8-0.11）×0.3×2﹞×0.35=0.239KN
混凝土与钢筋自重：
﹝0.11×0.9×0.3+（0.8-0.11）×0.3×0.6﹞×25=3.85 KN
脚手板自重:
0.35×0.9×0.3=0.095KN
安全平网自重:
0.2×0.9×0.3×2=0.108 KN
纵横水平杆自重：
（0.9+0.3）×2×9×3.84×9.8/1000=0.813 KN
直角扣件自重 ：
13.2×9/1000=0.118KN
对接扣件自重：
18.4×2/1000=0.037 KN
旋转扣件自重：
14.6×6/1000=0.087 KN
NG=5.347 KN
施工活荷载：
0.9×0.3×2=0.54KN
NQ=0.54 KN
根据本工程实际情况及规范规定，可不考虑组合风荷载。
立杆的轴向力设计值：
N= 1.2NG+ 1.4NQ
=1.2×5.347+1.4×0.54
=7.172KN
②、验算长细比
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001，2002版）（以下简称为《脚手架规范》
参照JGJ130-2001立杆计算长度：
l0=kμh
K----计算长度附加系数 ，其值取1.155
μ----考虑到脚手架整体稳定因素的单立杆计算长度系数，按《脚手架规范》表5.3.3采用
h----立杆步距
l0=1.155×1.7×1.5
=2.94 m
i =1.58cm
λ= l0/ i=2.94/1.58=186＜[λ]＝210
满足要求
查《脚手架规范》附录C的稳定系数 ψ=0.207
③、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
σ=N/ψA≤[f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 7.172 kN；
ψ---- 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 cm；
A ---- 立杆净截面面积(mm2)：A = 489 mm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3；
σ---- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)；
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
l0---- 计算长度 (m)；
钢管立杆受压应力计算值；σ=7172/(0.207×489) = 70.85N/mm2；
立杆稳定性计算 σ= 70.85 N/mm2 < [f]= 205 N/mm2
满足要求
2、～轴/～入口大厅(14.35m)110mm厚楼板计算, 取0.9m×0.9m水平投影面积为一个计算单元，立杆取最底一步立杆底端为计算截面。
①、荷载计算
模板与木方自重：
0.9×0.9×0.35=0.283KN
混凝土与钢筋自重：
(0.11×0.9×0.9)×25=2.23 KN
脚手板自重
0.9×0.9×0.35=0.283KN
安全平网自重:
0.2×0.9×0.9×2=0.324 KN
纵横水平杆自重：
（0.9+0.9）×2×9×3.84×9.8/1000=1.22 KN
直角扣件自重 ：
13.2×9/1000=0.118KN
对接扣件自重：
18.4×2/1000=0.037 KN
旋转扣件自重：
14.6×6/1000=0.087 KN
NG=4.58 KN
施工活荷载：
0.9×0.9×2=1.62KN
NQ=1.62 KN
根据本工程实际情况及规范规定，可不考虑组合风荷载。
立杆的轴向力设计值：
N= 1.2NG+ 1.4NQ
=1.2×4.58+1.4×1.62
=7.764KN
②、验算长细比
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001，2002版）（以下简称为《脚手架规范》
参照JGJ130-2001立杆计算长度：
l0=kμh
K----计算长度附加系数 ，其值取1.155
μ----考虑到脚手架整体稳定因素的单立杆计算长度系数，按《脚手架规范》表5.3.3采用
h----立杆步距
l0=1.155×1.7×1.5
=2.94 m
i =1.58cm
λ= l0/ i=2.94/1.58=186＜[λ]＝210
满足要求
查《脚手架规范》附录C的稳定系数 ψ=0.207
③、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
σ=N/ψA≤[f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 7.764 kN；
ψ---- 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 cm；
A ---- 立杆净截面面积(mm2)：A = 489 mm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3；
σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)；
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
L0---- 计算长度 (m)；
钢管立杆受压应力计算值；σ=7764/(0.207×489) = 76.7N/mm2；
立杆稳定性计算 σ= 76.7 N/mm2 < [f]= 205 N/mm2
满足要求
③、立杆在地下室顶板承载力计算
由于立杆是立在地下室一层梁板上，所以选取地下一层（-0.05m）～轴/～3.35m宽,厚180mm板作为计算对象
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取3.35m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋上下配置两层二级钢筋，配筋面积As=678.24mm2，fy=300.0N/mm2。
板的截面尺寸为 b×h=3350mm×180mm，截面有效高度 h0=160mm。
楼板所承受的荷载是由立杆传递下来的 其均布荷载为：
q=3.35×7.764/0.9×0.9=32.1 kN/m
板带所需承载的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0416×ql2=0.0416×32.1×3.352=14.98 kN.m
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξb= Asfy/bh0fcm
=678.24×300/3350×160×19.1
=0.0198
验算楼板混凝土强度达到100%时，承受的荷载：
M=a1fcmb(ho-x/2)+fy’As’(h0-as’)
=1×19.1×3350×156.8+300×678.24×140
=38.51kN.m
M＞ Mmax,满足要求
M----弯矩设计值
a1----系数，按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.1.3条的规定计算
fcm----混凝土轴心抗压强度设计值按本规范表4.1.4采用 ，fcm=19.1N/mm2
As’----受压区纵向普通钢筋的截面面积
b----矩形截面的宽度
h0----截面有效高度
x----界限受压区高度 , x=ξb h0
所以楼板强度可以承受大厅板、梁传递下来的荷载,其他三处高支模搭设与入口大厅相同.