高支撐方案專家論證.doc

回收著陸綜合科研中心（D3）目 錄1、編制依據(jù)12、工程概況13、計算方法23.1計算模型23.2計算方法43.3計算數(shù)據(jù)44、梁、頂板模板龍骨支撐計算54.1、梁模板主龍骨計算54.2、頂板模板龍骨支撐計算115、15-19/D-G軸頂板、梁模板高支撐計算155.1、頂板模板高支撐立桿穩(wěn)定性驗算155.2、梁模板高支撐立桿穩(wěn)定性驗算185.3、基礎(chǔ)承載力驗算205.5、G-J軸懸挑板高支撐驗算206、梁和樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求216.1、立桿構(gòu)造要求216.2、水平桿216.3、剪刀撐226.4、連墻桿227、施工管理要求237.1、材料管理要求237.2、人員組織管理257.2、支撐架搭設(shè)安全管理要求267.3、模板施工安全管理要求287.4、模板及腳手架拆除301、編制依據(jù)序 號名 稱編 號1回收著陸綜合科研中心（D3）建筑安裝工程施工總承包合同京第20071816號2921-3工程D3號建筑物結(jié)構(gòu)、建筑施工圖紙3回收著陸綜合科研中心（D3）施工組織設(shè)計4混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-20025建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-20016建筑安裝分項工程施工工藝規(guī)程DBJ/T01-26-20037建筑結(jié)構(gòu)長城杯工程質(zhì)量評審標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T01-51-20038建筑施工腳手架實用手冊1994年5月第一版9北京市建筑工程施工安全操作規(guī)程DBJ01-62-200210建筑施工計算手冊2001年7月第一版2.工程概況本工程結(jié)構(gòu)形式為框架、框架剪力墻結(jié)構(gòu)，15-19/D-G軸首層層高20.35m，預(yù)應(yīng)力大梁為9002000，普通框架梁截面尺寸為500800mm，邊梁6001000mm。15-19軸最大屋面邊梁尺寸為600mm1700mm。水平構(gòu)件模板采用15mm厚木模板支設(shè)，根據(jù)規(guī)范要求，支撐高度在8米以上的模板支架被稱為高支撐架，應(yīng)編制專項施工方案。本方案分別對模板龍骨和支架進(jìn)行驗算。3、計算方法3.1計算模型本方案驗算模板支撐時，分別對15-19/D-G軸梁及頂板模板高支撐及模板支撐龍骨進(jìn)行計算，支架采用扣件式鋼管腳手架；計算模板支撐受力時，選取如下計算模型：支撐架荷載計算單元梁模板支撐架立面簡圖在計算中，選取一個計算單元內(nèi)的恒荷載和活荷載，并進(jìn)行荷載組合，將荷載傳遞到受力最不利的底部立桿，對該立桿的承載力進(jìn)行計算。同時，整體穩(wěn)定性方面主要考慮豎向、橫向剪刀撐等構(gòu)造措施。3.2計算方法本方案計算主要參考建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）、扣件式鋼管模板高支撐架的設(shè)計和使用安全（杜榮軍，2002年3月）計算方法。同時，本計算未考慮風(fēng)荷載作用和立桿偏心作用，支撐腳手架整體穩(wěn)定性計算簡化為立桿單桿穩(wěn)定性計算，且在計算中未考慮回填土不均勻等因素。 3.3計算數(shù)據(jù)本方案計算中荷載參數(shù)主要參考建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）中“第4節(jié)荷載”相關(guān)規(guī)定，其中主要荷載按以下考慮：鋼管自重（kN/m）：0.149；模板與木方自重(kN/m2):0.350；混凝土和鋼筋自重(kN/m3):25.000；傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):2.000；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):2.000（梁）、1.000（板）。本方案設(shè)計中鋼管類型都采用483.5mm鋼管，實際計算時，考慮到鋼管磨損，按經(jīng)驗及現(xiàn)場實測結(jié)果，鋼管壁厚按2.8mm考慮，鋼管截面的各項參數(shù)如下：A=3.97cm2，i=1.60cm，彈性模量E=206103N/mm2，慣性矩I=10.19cm4，截面模量W=4.245cm3。建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范第5.1.7節(jié)，直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，考慮到扣件保養(yǎng)情況，鋼管扣件抗滑承載力產(chǎn)生折減系數(shù)0.80，單扣件實際承載力為0.808.00KN=6.40kN。15-19軸部分：D-G軸預(yù)應(yīng)力大梁9002000mm底模鋼管龍骨間距按400400mm布置且龍骨采用雙鋼管，其余普通梁底龍骨按500800mm布置。除邊梁步距為1500mm之外，其他鋼管立桿支撐步距為1200mm。D-G軸4層頂板主龍骨為483.5鋼管，次龍骨為510cm木方。次龍骨間距為300mm，主龍骨間距與鋼管支撐架立桿相同，立桿間距為800mm，步距為1200mm。G-J軸范圍內(nèi)有懸挑板，懸挑板寬度為1.2m，最大支撐高度為17.4m。懸挑板模板支撐情況與D-G軸4層頂板支撐相同。4、梁、頂板模板龍骨支撐計算4.1、梁模板主龍骨計算本工程梁底模龍骨按如下進(jìn)行設(shè)計：15-19軸部分：D-G軸預(yù)應(yīng)力大梁9002000mm底模鋼管龍骨間距按400400mm布置且龍骨采用雙鋼管，其余普通梁底龍骨按500800mm布置。除邊梁步距為1500mm之外，其他鋼管立桿支撐步距為1200mm。4.1.1預(yù)應(yīng)力大梁底模主龍骨計算4.1.1.1參數(shù)信息梁底模支撐鋼管間距(m):0.400.40mm?？奂B接方式:雙扣件；主龍骨采用雙鋼管（計算時考慮單鋼管作用）。4.1.1.2梁底支撐鋼管的計算作用于鋼管龍骨的荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等,通過方木的集中荷載傳遞，計算時近似考慮成均布荷載（余同）。1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN)： q1=25.0000.9002.0000.400=18.000kN；(2)模板的自重荷載(kN)： q2=0.3500.400(22.000+0.900)=0.686kN；(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(2.000+2.000)0.4000.900=1.420kN；2.木方楞的傳遞均布荷載驗算： P=1.2(18.000+0.686)+1.41.420/0.900=27.156kN/m；3.支撐鋼管的強(qiáng)度驗算：按照均布荷載作用下的簡支梁計算，受均布荷載q=27.156kN/m；梁支撐方式見下圖將龍骨受力計算簡化成簡支梁計算，計算簡圖如下： 則計算公式如下： M=0.125ql2 V=5ql4/384EI經(jīng)過簡支梁的計算得到:鋼管最大彎矩 Mmax=0.12527.1560.4000.400=0.544kN.m；鋼管最大應(yīng)力=544000/4245=128.151N/mm2；最大變形量V=0.431mm；鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.0N/mm2；水平鋼管的最大應(yīng)力計算值128.151N/mm2小于水平鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值205.0 N/mm2，最大變形量0.431mm小于400.000/150mm與3mm，滿足要求。鋼管支座反力RA=RB=1/327.1560.900=8.147kN（只考慮梁底三根鋼管的支撐作用）；4.1.1.3梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構(gòu)造作用，通過扣件連接到立桿。4.1.1.4扣件抗滑移的計算旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。考慮兩層模板支撐，縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(扣件式鋼管規(guī)范5.2.5): 1.5RRc其中Rc-扣件抗滑承載力設(shè)計值,取26.40=12.80kN；R-縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；計算中R取最大支座反力，根據(jù)前面計算結(jié)果得到 R=8.147kN；1.5R12.80kN,雙扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求。4.1.2普通框架梁底模高主龍骨計算選取計算模型：15-19/D-E軸部分選取截面500800mm梁作為計算模型，鋼管龍骨按500800mm布置計算。1.參數(shù)信息（1）腳手架參數(shù)梁底模鋼管間距(m):0.500.80，扣件連接方式:單扣件。2.梁底支撐鋼管的計算（1）荷載的計算：鋼筋混凝土梁自重(kN)： q1=25.0000.5000.8000.800=8.000kN；模板的自重荷載(kN)： q2=0.3500.800(20.800+0.500)=0.588kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(2.000+2.000)0.5000.800= 1.600kN；（2）木方楞的傳遞均布荷載驗算： P=1.2(8.000+0.588)+1.41.600/0.500=25.091kN/m；（3）支撐鋼管的強(qiáng)度驗算：按照均布荷載作用下的簡支梁計算，均布荷載q=25.091kN/m；計算簡圖如下：經(jīng)結(jié)構(gòu)力學(xué)計算得到最大支座反力最大彎矩 Mmax=0.441kN.m；鋼管最大應(yīng)力=441000/4245=103.887N/mm2；最大變形量V=0.151mm；鋼管支座最大反力為R=5.586kN；鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.0N/mm2；水平鋼管的最大應(yīng)力計算值103.887N/mm2小于水平鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值205.0N/mm2，最大變形量0.151mm小于600.000/150mm與3mm，滿足要求。3.梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構(gòu)造作用，通過扣件連接到立桿。4.扣件抗滑移的計算旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN?？紤]兩側(cè)模板支撐，縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): 1.5RRc其中Rc-扣件抗滑承載力設(shè)計值,取6.40kN；R-縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；計算中R取最大支座反力，根據(jù)前面計算結(jié)果得到R=5.586kN；1.5R6.40kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求。4.2、頂板模板龍骨支撐計算4.2.1計算參數(shù)1.龍骨參數(shù)主龍骨為483.5鋼管，次龍骨為510cm木方。次龍骨間距為300mm，主龍骨間距與鋼管支撐架立桿相同，立桿間距為800mm。2.荷載參數(shù)樓板澆筑厚度取最大值(m):0.180；3.木方參數(shù)木方彈性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):13.000；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):1.300；木方的間隔距離(mm):300.000；木方的截面寬度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00。4.2.2模板次龍骨計算方木按照簡支梁計算，其慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5.00010.00010.000/6=83.333 cm3；I=5.00010.00010.00010.000/12=416.67 cm4； 木方楞計算簡圖1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25.0000.3000.180=1.35kN/m；(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2= 0.3500.300=0.105kN/m ；(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：p1=(1.000+2.000)0.8000.300=0.72kN；2.方木抗彎強(qiáng)度驗算最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下: 集中荷載p=1.40.72=1.008kN；均布荷載q=0.8(1.35+0.105)= 1.164kN/m；最大彎距M=Pl/4+ql2/8=1.0080.800/4+1.1640.8002/8 =0.295kN.m；最大支座力N=P/2+ql/2=1.008/2+1.1640.800/2=0.970kN ；方木的最大應(yīng)力值=M/w=0.295106/83.333103=3.54N/mm2；方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=13.0 N/mm2；方木的最大應(yīng)力計算值為3.54N/mm2小于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值13.0 N/mm2，滿足要求。3.方木抗剪驗算最大剪力的計算公式如下: Q=ql/2+P/2截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T=3Q/2bhT其中最大剪力: V=0.8001.164/2+1.008/2=0.970kN；方木受剪應(yīng)力計算值 T=3970.000/(250.000100.000)= 0.291N/mm2；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計值T=1.300N/mm2；方木受剪應(yīng)力計算值為0.291N/mm2小于方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 1.300N/mm2，滿足要求。4.方木撓度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和，計算公式如下: 均布荷載q=q1+q2=1.350+0.105=1.455kN/m；集中荷載p=0.72kN； 方木最大撓度計算值V=51.455800.0004 /(3849500.0004166666.67)+720.000800.0003 /(489500.00041666666.67)=0.390mm；方木最大允許撓度值V=800.000/250=3.200 mm；方木的最大撓度計算值0.390mm小于方木的最大允許撓度值 3.200mm,滿足要求。4.2.3模板主龍骨計算支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P=1.2001.4550.800+1.4000.72=2.405kN；支撐鋼管計算簡圖最大彎矩 Mmax=0.513kN.m；最大變形 Vmax=0.55mm；最大支座力 Qmax=3.05kN；鋼管最大應(yīng)力=0.513106/5080.000=100.98N/mm2 ；鋼管抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f=205.000N/mm2 ；支撐鋼管的計算最大應(yīng)力計算值100.98N/mm2小于鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 205.000N/mm2,滿足要求。支撐鋼管的最大撓度小于1000.000/150與3mm，滿足要求。4.2.4扣件抗滑移的計算采用單扣件，承載力取值為6.40kN ?？v向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值 R=3.05kN；考慮兩層模板支撐，1.5R q1+ q2=55.983 kPa故地基承載力滿足要求。5.5、G-J軸懸挑板高支撐驗算由于G-J軸懸挑板支撐高度為17.4m，小于D-G軸4層頂板支撐高度，且懸挑板板厚為120mm，小于D-G軸4層頂板厚度，由于支撐設(shè)置相同，故G-J軸懸挑板高支撐滿足要求。6、梁和樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求6.1、立桿構(gòu)造要求1、模板支架必須設(shè)置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距離底座上皮不大于200mm處的立桿上，橫向掃地桿亦應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。2、立桿各步接頭必須采用對接扣件連接。對接應(yīng)符合下列規(guī)定：立桿上的對接扣件應(yīng)交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)。3、立桿接長時，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm，各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大于步距的1/3。6.2、水平桿1、對接扣件應(yīng)交錯布置：兩根相鄰縱向水平桿的接頭不宜設(shè)置在同步或同跨內(nèi)；不同步或不同跨兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離不應(yīng)小于500mm，各接頭至最近主節(jié)點的距離不宜大于縱距的1/3；2、搭接長度不應(yīng)小于1m,應(yīng)等距離設(shè)置3個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至搭接水平桿桿端的距離不應(yīng)小于100mm。鋼管搭接時應(yīng)采用雙扣件進(jìn)行固定。3、主節(jié)點處必須設(shè)置一根橫向水平桿，用直角扣件扣接且嚴(yán)禁拆除。主節(jié)點兩個直角扣件的中心距離不應(yīng)大于150mm。4、每步的縱、橫水平桿應(yīng)雙向拉通。6.3、剪刀撐1、模板支架四邊滿步豎向剪刀撐，中間每隔四排立桿設(shè)置一道縱橫向豎向剪刀撐，由底到頂連續(xù)設(shè)置。2、模板支架四邊與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐。3、剪刀撐的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨，且不應(yīng)小于6m,剪刀撐斜桿與地面傾角宜在450600之間。傾角為450時，剪刀撐跨越立桿的根數(shù)不應(yīng)超過7根；傾角為600時，則不應(yīng)超過5根。4、剪刀撐斜桿的接長應(yīng)采用搭接。剪刀撐應(yīng)采用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點的距離不宜大于150mm。5、設(shè)置剪刀撐時，有剪刀撐斜桿的框格數(shù)量應(yīng)大于框格總數(shù)的1/3。6、鋼管采用搭接連接，搭接長度不應(yīng)小于1m,應(yīng)等距離設(shè)置3個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至搭接水平桿桿端的距離不應(yīng)小于100mm。鋼管搭接時應(yīng)采用雙扣件進(jìn)行固定。6.4、連墻桿1、本工程模板支撐架豎向每兩步與框柱進(jìn)行一次拉結(jié)，連墻桿采用483.5鋼管。2、連墻桿與腳手架立面及墻體應(yīng)保持垂直，每層連墻桿應(yīng)在同一平面。3、連墻桿應(yīng)采用直角扣件與立桿連接，并應(yīng)在立桿節(jié)點處進(jìn)行連結(jié)。4、超過20米以上模板支撐架設(shè)置連墻桿時，20米以下部分連墻桿水平處必須設(shè)置水平斜桿。7、施工管理要求7.1、材料管理要求7.1.1采購、租賃的鋼管、扣件、U托必須有產(chǎn)品合格證和法定檢測單位的檢測檢驗報告，生產(chǎn)廠家必須具有技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門頒發(fā)的生產(chǎn)許可證。沒有質(zhì)量證明或質(zhì)量證明材料不全的鋼管、扣件、U托不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。7.1.2搭設(shè)模板支架用的鋼管扣件使用前必須進(jìn)行抽樣檢測，抽樣數(shù)量按鋼管腳手架扣件（GB15831-2006）第7條執(zhí)行，其中本工程每批進(jìn)場扣件都必須抽樣檢查，并且當(dāng)一批扣件超過1000件時，超過部分應(yīng)作另一批抽樣。未經(jīng)檢測或檢測不合格的一律不得使用。7.1.3鋼管外觀質(zhì)量要求：鋼管表面應(yīng)平直光滑，不應(yīng)有裂縫、結(jié)疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道；鋼管外徑、壁厚、端面等的偏差；鋼管表面銹蝕深度。鋼管應(yīng)進(jìn)行防銹處理。7.1.4扣件外觀質(zhì)量要求：有裂縫、變形或螺栓出現(xiàn)滑絲的扣件嚴(yán)禁使用；扣件應(yīng)進(jìn)行防銹處理。7.1.5經(jīng)檢驗合格的鋼管、扣件、U托應(yīng)按品種、規(guī)格分類，堆放整齊、平穩(wěn)，堆放場地不得有積水。7.1.6施工現(xiàn)場應(yīng)建立鋼管、扣件、U托使用臺帳，詳細(xì)記錄鋼管、扣件的來源、數(shù)量和質(zhì)量檢驗等情況。7.2、人員組織管理在整個高支撐系統(tǒng)搭設(shè)及使用過程中。為統(tǒng)一管理現(xiàn)場，特成立以項目經(jīng)理為組長的安全防護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組，其機(jī)構(gòu)組成、人員編制及責(zé)任分工如下：組 長：王振軍（項目經(jīng)理）負(fù)責(zé)總協(xié)調(diào)工作副組長：吳永文（總工）技術(shù)總部署 王文濤（生產(chǎn)經(jīng)理）現(xiàn)場施工總指揮組 員：李建（技術(shù)員）方案編制、技術(shù)交底 蔣天星、黃躍華（工長）現(xiàn)場施工協(xié)調(diào)、檢查 徐立超、（安全員）現(xiàn)場安全檢查 江蘇江都勞務(wù)隊在高支撐架搭設(shè)及使用過程中，必須安排專人進(jìn)行跟蹤檢查。7.2、支撐架搭設(shè)安全管理要求1、支設(shè)梁模板支撐時，必須先在地面上彈出梁截面線，按梁中對稱搭設(shè)模板鋼管支撐架。如下圖。2.混凝土輸送管、布料桿及塔架拉結(jié)纜風(fēng)繩不得固定在腳手架上。3.6級及以上大風(fēng)、雨雪、大霧天氣時應(yīng)停止腳手架的搭設(shè)與拆除作業(yè)。4、作業(yè)工人應(yīng)佩帶工具袋,工具用后裝于袋中,不要放在架子上，以免掉落傷人。架上作業(yè)人員應(yīng)作好分工和配合,傳遞桿件時應(yīng)掌握好重心,平穩(wěn)傳遞。5必須嚴(yán)格貫徹執(zhí)行審批的方案，實際施工中不得省工減料，尤其是立桿間距、步距、掃地桿、剪刀撐、扣件擰緊力矩等，必須嚴(yán)格按照方案執(zhí)行。其中，立桿頂部自由端不得超過250mm，預(yù)應(yīng)力大梁下鋼管龍骨采用雙鋼管。6搭設(shè)過程中，必須要服從統(tǒng)一管理，不得自行其是。7模板支架搭設(shè)前，應(yīng)由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人向全體操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。安全技術(shù)交底內(nèi)容應(yīng)與模板支架專項方案統(tǒng)一，交底的重點為搭設(shè)參數(shù)、構(gòu)造措施和安全注意事項。安全技術(shù)交底應(yīng)形成書面記錄，交底方和全體被交底人員應(yīng)在文件上簽字確認(rèn)。8、現(xiàn)場人員必須戴安全帽，系好安全帶。腳手架搭設(shè)人員必須是經(jīng)過按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理