高排架方案080310.doc

施工组织设计
(施工大纲、施工方案)

工程名称： 淮海路3号地块发展项目

文件名称： T2塔楼高排架专项方案

上海万都国际大酒店有限公司
建设单位： 上海万都国际大厦有限公司

设计单位： 华东建筑设计研究院有限公司

承建单位： 上海一建第一分公司

上海市第一建筑有限公司
2008年3月 日
27

目 录
一、 工程概况 1
二、 编制、计算依据 2
三、 模板及支撑体系的设计 3
四、 排架体系计算书 4
五、 保证排架整体稳定性的技术措施 21
六、 施工流程 22

七、 施工方法 24
八、 安全技术措施 26

一、 工程概况
1、 淮海中路3号地块发展项目位于上海市徐汇区，地址为淮海中路951～1019号。目前正在施工的是位于场地中部的T2塔楼，建筑面积约6.5万m2，采用框筒结构，每层建筑面积约2100 m2。本工程+0.00相当于绝对标高4.3m，首层楼板相对标高-0.100m。
2、 T2塔楼地下室层高为4m～5m，首层到七层为非标准层，首层层高为6.05m、二层5.3m、三层到五层5.45m、六层7.5m、七层5.1m，七层以上为标准层，层高为4.475m。地下室楼板厚度200～250mm，上部结构楼板厚度120mm。
3、 根据目前收到的设计图纸，T2塔楼轴以南，核心筒以外区域四层、五层楼板缺失，面积约为900m2。同时此区域在三层楼板上也有几处大的相邻的洞口，洞口面积约200m2。故此区域排架从三层楼面上搭至六层楼板底，普遍高度约16m，局部从二层楼面上搭起，高21.5m，该两种情况均属于高大排架。
4、 本工程三层到五层此区域均存在楼板缺失，但情况各不相同。三层楼板缺失200m2，主要楼板缺失形式为靠近建筑物外侧相连的数个大预留洞，结构梁、柱均彼此相连；四、五层楼板缺失900m2，但四层缺失部位无梁板，柱均为独立柱形式，五层外围框架柱间设1000×1000mm的梁将各框架柱彼此联系起来。
二、 编制、计算依据
1、 淮海中路3号地块发展项目设计图纸
2、 国家施工规范、规程和行业标准：
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
3、 《建筑施工手册》
三、 模板及支撑体系的设计
1、 高排架部位六层楼板厚度120mm，梁截面尺寸为800×800、500×800mm、300×800mm，五层框架柱连梁截面尺寸为1000×1000。排架主要从三层楼面搭设，搭设高度16m，局部从二层楼面开始搭设，搭设高度21.5m，1000×1000的连梁底排架搭设高度109m。
2、 结构模板均采用18厚黑色镀塑七夹板，围檩木方均选用40×70mm木方，钢管选用φ48×3.5脚手钢管。
3、 结构楼板底模排骨档采用木方，间距250mm，板底钢管间距800mm。排架立杆间距800mm，步距为1800mm，由二、三层楼板面搭起。立杆采用对接，最上一步钢管接头采用搭接，搭接长度不小于1m，搭接范围采用三只扣件固定。排架立杆底部设置150×150垫头板，并设置纵、横扫地杆，扫地杆离地200mm。
4、 框架梁侧模横向内肋为40×70mm木方间距200mm，竖向围檩为双榀钢管，间距450mm。对拉螺栓用A3钢Φ14（双螺帽，加垫片），水平间距450mm，竖向间距300mm，从梁底向上设起。
5、 框架梁底模排骨档采用木方，间距100mm，板底钢管采用φ48×3.5脚手钢管，间距800mm。梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.60米，立杆的步距 h=1.80米，模板支架搭设高度为10.9米。宽度小于500的梁，沿梁长在梁两侧各设一排立杆，宽度超过500的梁，梁底中部增加1排承重立杆。梁底支撑扣件选用双扣件。
6、 高排架靠外围满设剪刀撑，内部剪刀撑每隔五排设置一道。
7、 本次高排架最大高度21.5m，本结构其他楼层若遇高排架高度比该种情况低、面积小的均参照本方案。
四、 排架体系计算书
（一）、楼板支撑体系计算书
1、计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)
2、搭设参数
模板支架搭设高度为21.5米。
搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.80米，立杆的横距 l=0.80米，立杆的步距 h=1.80米。钢管采用48×3.5。

图1 楼板支撑架立面简图

图2 楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为48×3.5。
3、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值 q1 = 25.000×0.120×0.800+0.350×0.800=2.680kN/m
活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×0.800=2.400kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 80.00×1.80×1.80/6 = 43.20cm3；
I = 80.00×1.80×1.80×180/12 = 38.88cm4；
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；
　　 M —— 面板的最大弯距(N.mm)；
　　 W —— 面板的净截面抵抗矩；
[f] —— 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；
M = 0.100ql2
其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；
经计算得到 M = 0.100×(1.2×2.680+1.4×2.400)×0.250×0.250=0.041kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.041×1000×1000/43200=0.951N/mm2
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算 [可以不计算]
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×2.680+1.4×2.400)×0.250=0.986kN
　　截面抗剪强度计算值 T=3×986.0/(2×800.000×18.000)=0.103N/mm2
　　截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算

v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250

面板最大挠度计算值 v = 0.677×2.680×2504/(100×6000×388800)=0.030mm
面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
4、模板支撑木方的计算

木方按照均布荷载下连续梁计算。
1）荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：
q11 = 25.000×0.120×0.250=0.750kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q12 = 0.350×0.250=0.088kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：
经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.250=0.750kN/m
静荷载 q1 = 0.00×0.750+0.00×0.088=1.005kN/m
活荷载 q2 = 1.4×0.750=1.050kN/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 = 1.644/0.800=2.055kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.06×0.80×0.80=0.132kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.800×2.055=0.986kN
最大支座力 N=1.1×0.800×2.055=1.808kN
木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4.00×7.00×7.00/6 = 32.67cm3；
I = 4.00×7.00×7.00×7.00/12 = 114.33cm4；
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.132×106/32666.7=4.03N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算 [可以不计算]
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]
截面抗剪强度计算值 T=3×986/(2×40×70)=0.528N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
最大变形 v =0.677×0.837×800.04/(100×9500.00×1143333.4)=0.214mm
木方的最大挠度小于800.0/250,满足要求!
5、板底支撑钢管计算
　　横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.486kN.m
最大变形 vmax=0.831mm
最大支座力 Qmax=6.417kN
抗弯计算强度 f=0.486×106/5080.0=95.74N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
6、扣件抗滑移的计算
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:
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
　　 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=6.42kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN应采用双扣件；R>12.0kN时，应采用可调托座。
7、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
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 = 0.116×21.500=2.496kN
(2)模板的自重(kN)：
NG2 = 0.350×0.800×0.800=0.224kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3 = 25.000×0.120×0.800×0.800=1.920kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.640kN。
2）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×0.800×0.800=1.920kN
3）不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.20NG + 1.4NQ
8、立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 8.26kN
　　 —— 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)；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.155；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.700
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m；

公式(1)的计算结果：l0=1.155×1.700×1.80=3.534m =3534/15.8=223.690 =0.146
=8256/(0.146×489)=115.379N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果：l0=1.800+2×0.300=2.400m =2400/15.8=151.899 =0.305
=8256/(0.305×489)=55.438N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],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
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.053；
公式(3)的计算结果：l0=1.155×1.053×(1.800+2×0.300)=2.919m =2919/15.8=184.742 =0.212
=8256/(0.212×489)=79.808N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

（二）、1000×1000mm梁模侧模板计算书
1、梁侧模板基本参数
计算断面宽度1000mm，高度1000mm，两侧楼板高度0mm。
模板面板采用普通胶合板。
内龙骨布置6道，内龙骨采用40×70mm木方。
外龙骨间距450mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.5mm。
对拉螺栓布置3道，在断面内水平间距100+400+400####mm，断面跨度方向间距450mm，直径14mm。

模板组装示意图

2、梁侧模板荷载标准值计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中 c—— 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
　　　t —— 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.714h；
T —— 混凝土的入模温度，取20.000℃；
V —— 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；
H —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.000m；
1—— 外加剂影响修正系数，取1.000；
2—— 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=24.000kN/m2

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=24.000kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。
3、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板的计算宽度取0.45m。
荷载计算值 q = 1.2×24.000×0.450+1.4×6.000×0.450=16.740kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 45.00×1.80×1.80/6 = 24.30cm3；
I = 45.00×1.80×1.80×1.80/12 = 21.87cm4；

计算简图

弯矩图(kN.m)

剪力图(kN)

变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.269kN
N2=3.637kN
N3=3.129kN
N4=3.129kN
N5=3.637kN
N6=1.269kN
最大弯矩 M = 0.064kN.m
最大变形 V = 0.1mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.064×1000×1000/24300=2.634N/mm2
面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算 [可以不计算]
截面抗剪强度计算值 T=3×1945.0/(2×450.000×18.000)=0.360N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.112mm
面板的最大挠度小于192.0/250,满足要求!
4、梁侧模板内龙骨的计算
内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。
q = 3.637/0.450=8.082kN/m
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 = 3.637/0.450=8.082kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×8.082×0.45×0.45=0.164kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.450×8.082=2.182kN
最大支座力 N=1.1×0.450×8.082=4.001kN
截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4.00×7.00×7.00/6 = 32.67cm3；
I = 4.00×7.00×7.00×7.00/12 = 114.33cm4；

(1)抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.164×106/32666.7=5.01N/mm2
抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)抗剪计算 [可以不计算]
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]
截面抗剪强度计算值 T=3×2182/(2×40×70)=1.169N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
抗剪强度计算满足要求!
(3)挠度计算
最大变形 v =0.677×6.735×450.04/(100×9500.00×1143333.4)=0.172mm
最大挠度小于450.0/250,满足要求!
5、梁侧模板外龙骨的计算
外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。
外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.337kN.m
最大变形 vmax=0.041mm
最大支座力 Qmax=7.975kN
抗弯计算强度 f=0.337×106/10160000.0=33.17N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!
6、对拉螺栓的计算
计算公式:
N < [N] = fA
其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力；
　　 A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2)；
　　 f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；
对拉螺栓的直径(mm): 14
对拉螺栓有效直径(mm): 12
对拉螺栓有效面积(mm2): A = 105.000
对拉螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 17.850
对拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 7.975
对拉螺栓强度验算满足要求!
（三）、1000×1000mm梁模板扣件钢管支撑架计算书
模板支架搭设高度为10.9米，
基本尺寸为：梁截面 B×D=1000mm×1000mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.60米，立杆的步距 h=1.80米，
梁底增加1道承重立杆。

图1 梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为48×3.5。
1、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用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 = 25.000×1.000×0.600=15.000kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2 = 0.500×0.600×(2×1.000+1.000)/1.000=0.900kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：
经计算得到，活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)×1.000×0.600=1.800kN

均布荷载 q = 1.20×15.000+1.20×0.900=19.080kN/m
集中荷载 P = 1.4×1.800=2.520kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3；
I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4；

计算简图

弯矩图(kN.m)

剪力图(kN)

变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.840kN
N2=2.383kN
N3=2.130kN
N4=1.819kN
N5=3.629kN
N6=3.629kN
N7=1.819kN
N8=2.130kN
N9=2.383kN
N10=0.840kN
最大弯矩 M = 0.057kN.m
最大变形 V = 0.0mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.057×1000×1000/32400=1.759N/mm2
面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算 [可以不计算]
截面抗剪强度计算值 T=3×2320.0/(2×600.000×18.000)=0.322N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.025mm
面板的最大挠度小于111.1/250,满足要求!
2、梁底支撑木方的计算
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 = 3.629/0.600=6.049kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×6.05×0.60×0.60=0.218kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.600×6.049=2.178kN
最大支座力 N=1.1×0.600×6.049=3.992kN
木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4.00×7.00×7.00/6 = 32.67cm3；
I = 4.00×7.00×7.00×7.00/12 = 114.33cm4；
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.218×106/32666.7=6.67N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算 [可以不计算]

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]
截面抗剪强度计算值 T=3×2178/(2×40×70)=1.167N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
最大变形 v =0.677×5.041×600.04/(100×9500.00×1143333.4)=0.407mm
木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
3、梁底支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.868kN.m
最大变形 vmax=0.485mm
最大支座力 Qmax=16.352kN
抗弯计算强度 f=0.868×106/5080.0=170.94N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!
4、扣件抗滑移的计算
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:
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
　　 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=16.35kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN