超高模板排架施工方案.docx

洋山保税港区临港管理服务中心一期

超高模板排架施工专项方案

上海建工（集团）总公司
二○○六年十月

目 录
1.工程概况 2
1.1一般概况 2
1.2结构设计概况 2
2.具体施工方案与技术措施 3
2.1模板设计 3
2.2模板施工 3
2.3模板拆除 5
2.4模板施工技术措施 6
2.5模板施工安全措施 8
2.6预埋件、预留洞口的处理 10
3.模板排架设计计算书 10
1.工程概况
1.1一般概况
本工程为上海保税港临港管理服务中心，位于新自由港首期扩建区域的中心。周边同盛大道、经七路、纬15路、纬14路环绕，总占地面积约125000m2。主要由8幢高层建筑及周边裙楼组成。整个工程分四期建设，一期位于整个场区的南部，由两幢高层及周边裙楼组成，建筑面积约80000m2。本工程±0.000相当于绝对标高5.000，原土地面标高为3.985。由二幢办公主楼、周边二层裙房，及一栋三层裙房组成。三层裙房位于主楼西北侧，无地下室，作为今后餐饮、会议中心。
本工程由上海临港国际物流发展有限公司筹建，设计公司为上海现代建筑设计（集团）有限公司，勘察单位为上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，上海海龙工程技术发展有限公司施工监理，上海建工（集团）总公司负责施工。
1.2结构设计概况
主楼区域为二幢办公主楼、周边二层裙房，地下1层、地上17层（裙房2层）。采用桩筏基础形式，结构形式为钢筋混凝土框架结构（主楼区域有核芯筒）。基础大底板底标高为-5.700m（相对标高），±0.000相当于绝对标高+5.000m，室内外高差75mm。
在Ⅰ区裙房范围1-3~1-5/1-A~1-C轴、1-12~1-14/1-A~1-C轴、1-7~1-10/1-A~1-C轴、1-1~1-3/1-H~1-J轴、1-1~1-5/1-H~1-J轴等5个部位有二层中空的结构，故排架体系只能从地下室顶板上搭设至三层结构层，排架搭设最大高度为10.82m。三层该5个区域梁主要截面尺寸有300×500mm、300×600mm、400×800mm、400×1000mm、400×1250mm；板厚度为150mm；柱主要截面尺寸有600×600mm、1100×1100mm。
2.具体施工方案与技术措施
2.1模板设计
模板支撑系统采用48×3.0钢管排架。排架平面两个方向水平距离原则上不大于1000mm（150mm厚板取900mm），离地15cm处第一道水平牵杠扫地杆，上部每1.5米高度设一道水平牵杠。梁底无特殊说明部分加一排立管，排架双向加剪刀撑加强整体性。
2.2模板施工
现浇结构模板安装的允许偏差（mm）
项 目
允 许 偏 差
轴 线
5
底模上表面标高
±5
截面内部尺寸
基础
±10
柱墙梁
＋4
－5
层高垂直度
全高≤5m
6
全高＞5m
8
相邻两板表面高低差
2
表面平整度（2m长度上）
5
模板安装前，必须通过相应的钢筋工程隐蔽验收，认真做好以下准备工作：
基层混凝土清理浮浆、松动石子，清洗干净；
复核基层上的轴线和模板控制线；
主筋上做好标高引测标志；
柱墙模板地脚做好模板限位和高程控制找平；
检查竖向钢筋的垂直度和保护层垫块是否齐全有效。
模板内的杂物清理干净。
在浇筑混凝土前，木模板应浇水湿润，但模板内不应有积水。
支模前应根据轴线弹好模板位置线，并根据该位置线用钢筋焊好模板限位，模板及其支架必须具有足够的强度、刚度、稳定性。安装上层模板及其支架时，下层楼板应具有承受上层荷载的能力，上下层模板支架的立管要对准。
外墙模板的固定依靠内模板支撑体系，通过螺杆拉牢，并利用模板最下排螺杆孔洞固定在已浇捣好的混凝土墙上，利用对拉螺栓与内墙模板拉结，内墙模板的支撑排架和平台排架连成一体。
模板安装前必须刷脱模剂，以便拆模及增加摸板使用寿命。
模板支设应严格按方案执行，作业前由施工部门向班组做好安全技术交底，模板支设完毕，由施工员填写模板支撑系统验收单，报技术质量办验收，经验收合格后方能进入下部工序施工。
梁板模拆模时间根据试块抗压报告而定，拆模前必须由施工员填写拆模令，拆模令须项目副经理、项目工程师审批。严禁野蛮施工，以免损伤混凝土及模板。
不同标号混凝土分界处用双层钢丝网进行分隔。
2.3模板拆除
拆除时混凝土强度应以设计要求为准，当设计无要求时，混凝土强度应符合下表规定。
现浇结构模板拆除时的所需混凝土强度
结构类型
结构跨度（m）
按设计的混凝土强度标准的百分率计（％）
板
≤2
50
＞2，≤8
75
＞8
100
梁、板、壳
≤8
75
＞8
100
悬臂构件

100
如无特殊说明情况混凝土浇捣完毕后，强度达12千克/平方厘米，能保证混凝土表面及棱角不受损的情况下，可拆除侧模。
模板的拆模强度必须满足设计和规范的要求，并视气候等实际情况从严掌握。拆模时的强度应保证混凝土表面及棱角不受损伤。
侧模板拆除，应视天气情况，在混凝土施工结束24~36小时后进行，梁底模及楼板模板应根据施工规范的要求，在同条件养护混凝土试块达到规定强度要求后方可进行拆除。悬挑模板要达到100%强度后方能拆模。
模板拆卸应与安装顺序相反，即先装后拆，后装先拆。在逐块拆卸过程中，应逐块卸下相邻模板之间的连接附件，并集中放在零件箱内，以便清理整修与重复使用。在拆除连接附件时，模板应设置吊点或临时支承，防止模板突然坠落倾覆倒下，造成伤人或损坏已浇捣完成的混凝土表面。竖向模板的拆卸，采用轻击模板背楞，使模板松动，一旦模板松动，随即用橇棒在模板拼缝肋之间撬松，使模板脱离混凝土面，人力向外移动模板。所有模板的拆除，严禁将撬棒插入模板和混凝土之间，或以混凝土为支点来撬松模板。
拆模时要小心拆除、小心搬运。按照先拆柱，后排架，再梁、平台的拆模顺序进行。注意不得碰撞、猛敲、硬撬模板，以免损伤混凝土体，特别是边角。
拆除后的模板应面板朝天卧放在平整的场地上，拆除的模板和支架管应分散堆放并及时清运，并不致被其它重物碰砸，由专人进行模板清理：清除模板拼缝处的混凝土浆水，更换防止漏浆的海棉条；模板面刷去浮浆，再次使用之前涂刷脱模剂。
模板清理的同时，应对拆卸下的模板进行检查：木模板面受损的应予以调换，缝隙要批嵌密实；模有变形的要进行矫正，松动的围檩等要焊牢，边口要保持平直。对已清理修整、矫正的模板，应由质量员、施工员进行检查，合格后挂牌，对检查后认为不合格的模板，要吊离撤出现场。
2.4模板施工技术措施
模板设计应按设计图、木工翻样图进行，考虑吊运和人力搬运因素划分板块，尽可能减少分块，以减少安装时的拼缝。
平台模板应考虑混凝土和钢筋自重以及浇捣时混凝土振捣压力和施工操作荷载，按设计确定牵杠、搁栅间距和支撑排架的立柱间距，还需考虑层高和立柱稳定的影响。
柱、梁和墙的模板计算应考虑新浇捣的混凝土对模板侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载，计算确定围檩间距和对拉螺栓，模板计算应按刚度验算进行，最大变形值不得超过构件计算跨度的1/450。
模板的构造设计，在模板阴阳角接缝处粘贴密封泡沫海绵条嵌缝，进行防漏浆处理。平台模板拼缝粘贴塑料粘胶纸，模板对翻后再次使用前，模板上的孔洞用白铁皮修补。使浇捣混凝土时不漏浆。
每次模板拼装前，应清理干净模板表面砂浆等杂物，并涂刷好高效脱模剂，严禁涂刷废机油；周转的模板在每次使用前，均应检查模板表面光洁度，不允许有残存的混凝土浆，否则必须认真打磨清理，然后涂刷脱模剂。
模板的拼缝有明显缝隙的，必须采用双面胶带粘贴或用石膏粉掺清漆腻子批嵌严密。
拆模时要小心拆除、小心搬运。注意不得碰撞、猛敲、硬撬模板，以免损伤混凝土体，特别是边角。本工程的模板一经拆除，就要做好相应的保护和保养工作。
本工程结构对使用的模板材质、施工工艺的要求较高。施工时，要严格按制定的模板施工组织设计的有关措施进行。
模板在每一次使用前，均应全面检查模板表面光洁度，对模板表面的水泥浆进行清除，并进行修补整理，不允许有残存的混凝土浆，否则必须进行认真清理。
模板的拼缝有明显的缝隙者，必须采用油腻子批嵌，保证模板紧密到可以防止混凝土漏浆。
混凝土已经获得足够的强度，并满足设计和规范要求后方可拆除模板，拆除模板必须得到有关技术人员的认可，方可进行拆模。
模板在校正或拆除时，绝对不允许用棒撬或用大捶敲打，不允许在模板上留下铲毛或捶击痕迹。
对木模本身的质量应认真检查：
a. 木模表面有脱皮，中板有变质者不得使用；
b. 木搁栅挠曲不直和有变质者不得使用。
c. 损坏之模板经修理妥善后，方可使用。
d. 钢围檩翘曲不直的不得使用。
所有预留孔、预埋件和固定件均必须在封模前形成。
模板使用到一定次数后，对模板缺损程度、刚度、表面平整度进行检查，及时更换使用寿命到期的模板，确保混凝土外观质量。
2.5模板施工安全措施
安装和拆除模板，当高度在3m及3m以上时（即为高空作业），尚应遵守高空作业的有关规定。
安装和拆除模板，必须严格遵守国家颁布的建筑安装企业安全施工及安全操作规程等的有关规定。
遇有恶劣天气，如降雨、大雾及六级以上大风等情况，应停止露天的高空作业；雨停止后，要及时清除模架及地面的积水。
施工用临时照明和机电设备的接线安设，应由电工操作，严禁非电工接线及乱安电灯或电器设备。
模板夜间施工时，要有足够的照明设施，并应制订夜间施工的安全措施，必要时应设安全巡守人员。
楼层高度超过4m或二层及二层以上的建筑物，安装的拆除模板时，周围应设安全网或搭脚手架和加设防护拦杆，在临街及交通要道地区，尚应设警示牌，并设有专人维持安全，防止伤及行人。
从事模板的施工人员，要经常组织技术培训，提高专业技术和安全操作知识。从事高空作业的人员，应定期体检不符合要求的不得从事高空作业。
进入施工现场的人员，要佩戴安全帽，进行高空作业的人员，应系好安全带、安全帽及安全带等安全用具，应定期检验，不合格的严禁使用。
安装和拆除模板，高度在3m以下时，可使用马凳操作，高度在3m及3m以上时，应搭脚手架或工作台并设有防护栏杆或安全网，脚手架或工作台应由架子工搭设，并经过检查验收后方可使用，当原有脚手架或工作台不够高时，应由架子工接高，不得在原有脚手架或工作台上加马凳等办法操作。
模板的预留孔洞、电梯井口等处，应加盖或设防护栏杆，必要时尚要在洞口处设安全网，防止操作人员及物体坠落。
模板及其支承件般应与脚手架或操作台分割开，不能分开时，必须采取防止施工操作震动引起模板变形的措施。任何情况，模板及其支承件不应与上料井架及有车辆运行的脚手架或操作台支成一体。
支模过程中如遇中途停歇，应将已就位的模板或支承件联结稳固，不得空架浮搁。拆模间歇时，应将已松扣的模板、支承件拆下运走，防止坠落伤人或操作人员扶空坠落。
2.6预埋件、预留洞口的处理
安装预埋件、预留洞，在施工前应和安装图详细核对无误后方能进行施工。
在模板或钢筋骨架上画出预埋件和预留洞的标高、几何尺寸和位置。
预埋件四角留小洞用钉子固定在模板上。预留洞固定在模板上，如预留在钢筋上则要用短钢筋电焊固定在钢筋网架上。确保在施工中不会移动。
地下室、水箱出外墙板的预留洞埋件一律要加止水圈。
施工完毕的预留洞、预埋件要请监理和有关单位进行复核和验收，减少和避免将来对结构的开凿和破坏。
混凝土浇捣时，要派专人对预埋件、预留洞进行检查和校正。确保埋件和预留洞的准确。
3.模板排架设计计算书
（本计算书采用施工现场设施安全计算软件计算）
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，供脚手架设计人员参考。
模板支架搭设高度为10.8米，
搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.90米，立杆的横距 l=0.90米，立杆的步距 h=1.50米。

图 楼板支撑架立面简图

图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为48×3.0。
一、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 = 25.000×0.150×0.900+0.350×0.900=3.690kN/m
活荷载标准值 q2 = (3.000+2.000)×0.900=4.500kN/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 = 90.00×1.80×1.80/6 = 48.60cm3；
I = 90.00×1.80×1.80×1.80/12 = 43.74cm4；
(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
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为
截面抵抗矩 W = 4.49cm3；
截面惯性矩 I = 10.78cm4；
1.荷载的计算：
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：
q11 = 25.000×0.150×0.300=1.125kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)
q12 = 0.350×0.300=0.105kN/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/m)：
经计算得到，活荷载标准值 q2 = (2.000+3.000)×0.300=1.500kN/m
静荷载 q1 = 1.2×1.125+1.2×0.105=1.476kN/m
活荷载 q2 = 1.4×1.500=2.100kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×3.58×0.90×0.90=0.290kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.900×3.576=1.931kN
最大支座力 N=1.1×0900×3.576=3.540kN
抗弯计算强度 f=0.290×106/4491.0=64.50N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×2.730+0.990×1.500)×900.04/(100×2.06×105×107780.0)=0.546mm
纵向钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!
三、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取纵向板底支撑传递力，P=3.54kN

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=0.850kN.m
最大变形 vmax=2.225mm
最大支座力 Qmax=11.565kN
抗弯计算强度 f=0.850×106/4491.0=189.19N/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900.0/150与10mm,满足要求!
四、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(规范5.2.5):
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=11.57kN
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!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
五、立杆的稳定性计算荷载标准值
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)脚手架钢管的自重(kN)：
NG1 = 0.129×10.820=1.397kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN)：
NG2 = 0.350×0.900×0.900=0.283kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3 = 25.000×0.150×0.900×0.900=3.037kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.718kN。
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 = (2.000+3.000)×0.900×0.900=4.050kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
六、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，N = 11.33kN；
—— 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 = 1.60
A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49
—— 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》不考虑高支撑架，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1.185；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.70
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.10m；
公式(1)的计算结果： = 132.99N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果： = 49.08N/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1.026；
公式(3)的计算结果： = 66.66N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],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。
楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容
1.模板支架的构造要求：
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；
c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
2.立杆步距的设计：
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；
b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。
3.整体性构造层的设计：
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；
d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。
4.剪刀撑的设计：
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；
b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。
5.顶部支撑点的设计：
a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；
b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。
6.支撑架搭设的要求：
a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；
c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
7.施工使用的要求：
a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；
c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。