高支架施工方案

目录

一、编制依据 (2)

二、工程概况 (2)

三、施工准备 (2)

1、技术准备 (3)

2、物资准备 (3)

3、劳动力准备 (4)

四、高支模支撑方案 (4)

1、模板及支撑架的材料选取 (4)

2、支撑系统的构造设计 (4)

五、高支模验算书 (5)

六、高支模施工注意问题 (35)

七、高支模施工方法 (36)

一、编制依据

为了保证天津026项目工程厂房程超高支模施工安全，加强施工安全的管理，按相关规定特编制本专项施工方案。方案编制计算依据如下：

1.《建筑施工碗口架式脚手架安全技术规范》JGJ166-2008；

2.《木结构设计规程》GB50005-2003；

3.《混凝土结构工程施工质量验收规范》50204-2002；

4.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；

5.《建筑施工计算手册》（ISBN-7-11-04626-2江正荣编著）；

6、《建设工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）

7．<<工程建设强制性条文>>（房屋建筑部分）2002版

8. 天津026项目工程厂房施工图纸；

9. 天津026项目工程厂房施工组织设计；

二、工程概况

2.1建筑名称：天津研试基地2301、2302、2303号厂房。

2.2建筑地点：天津滨海高新开发区，北临街中北三路，西临街夏青路。

2.3本工工程建筑面积：2301-11280.87㎡，2302-4342.72㎡，2303-5488.14㎡。

其中2301#厂房辅助楼层高为4.9m; 2302#厂房设备用房层高为5m、105#层高为10m; 2303#厂房辅助楼层高为4.9m

三、施工准备

1、技术准备

在施工前进行图纸会审及完善施工组织设计方案这两项工作，并组织施工人员认真学习施工图纸、会审记录、施工方案和施工规范等技术文件，做好三级安全技术交底工作，减少和避免施工误差。

2、物资准备

(1)碗口式脚手架用钢管材料要求及准备：

确保材料质量合格，货源充足，按材料进场计划分期分批进场，并按规定地点存放，做好遮盖保护。同时对各种进场材料进行抽检试验并附有新钢管应有产品质量合格证；其质量检验报告及其钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》（GB/T228）的有关规定，质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A 级钢的规定。

碗口架用钢管规格为?48×3.5mm，钢管壁厚不得小于3.5-0.025mm.上碗口、可调底座级可调托撑应采用可锻铸铁或铸钢制造其材料机械性能应符合GB9440中KTH330-08及GB11352中ZG270-500的规定。下碗口、横杆接头、斜杆接头应采用碳素钢制造，其材料机械性能应符合GB11352中ZG230-450的规定。

立杆连接件外套管壁厚不得小于3.5-0.025mm,内经不大于50mm，外套管长度不得小于160mm,外伸长度不小于110mm。立杆上的上碗口应能上下串动，不得带有卡滞现象，杆件最上端防止上碗口脱落措施。立杆与立杆连接的连接孔应能插入?12mm连接销。在碗口节点上同时安装1—4个横杆，上碗口均应能锁紧。

(2)机具准备：

根据施工机具需用量计划，做好机械的租赁和购买计划，并做好进场使用前的检验、保养工作，确保运转正常。

(3)周转材料准备：做好模板、钢管支顶等周转料的备料工作，

分批分期进场。

3、劳动力准备

(1)根据开工日期和劳动力需要量计划，组织工人进场。

(2)做好施工人员进场的安全、质量、防火、文明施工等教育工作，进行岗前培训，对关键技术工种必须持证上岗，按规定进行三级安全技术交底，交底内容包括：施工进度计划；各项安全、技术、质量保证措施；质量标准和验收规范要求；设计变更和技术核定等。必要时进行现场示范，同时健全各项规章制度，加强遵纪守法教育。

四、高支模支撑方案

1、模板及支撑架的材料选取

模板：采用18mm（厚）多层板。

木枋：采用100mm×100mm木方。采用50mm×100mm木方支撑系统：选用碗口式支撑系统。

纵横水平拉杆：选用JHG-90 、HG-30 、HG-60规格：48×3.5mm 立杆：选用LG-240

纵横向剪刀撑：选用48×3.5mm钢管及配件。

垫板：采用脚手架配套底托，垫板为50×300mm木脚手板。

2、支撑系统的构造设计

本工程的超高支模方案采用碗口式钢管脚手架支撑系统，梁板结构的碗口式采用满堂式布置，楼板间距为900mm，梁间距600设置纵横水平拉杆，主框架梁的水平拉杆应与框架柱进行可靠拉结，加强高支模的整体抗倾覆能力。

（1）根据设计图纸要求，本工程高支模支撑系统分两种情况支设：

楼板：楼板做大厚度150mm，立杆间纵横间距为900mm，步距1.2m。

梁：梁最大截面高度为400×1300mm，截面高度大于950mm的梁采用独立支撑，小于950mm梁板合支。

（2）对于以上两种情况的高支模，其构造设计参数均如下：梁侧模板采用18mm厚夹板，竖方间距200㎜，竖向设置两排穿梁螺栓φ14@500mm，第一排设在梁底以上400mm（当梁高≥750 mm 时才设穿梁螺栓）；梁底模板采用18mm厚夹板，梁底设置二层木方，横方采用100×100㎜木方，间距200，纵方采用50×100㎜木方，支顶采用碗口式管管脚手架，排距为900㎜；楼面模板采用18㎜厚夹板，板底设置二层木方，横方采用100×100㎜木方，间距450，纵方采用50×100㎜木方，支撑采用碗口式钢管支架架，立杆纵横排距为900㎜。

（3）为加强门碗口架的整体刚度，碗口架架搭设必须保证架身垂直，纵横向基本顺直，支撑系统四周连续设置剪刀撑，剪刀撑水平倾斜角宜在45°—60°之间，每隔5跨设置一组竖向通高剪刀撑。用扣件与碗口架锁紧。剪刀撑采用扣件式钢管，剪刀撑钢管应每部与立杆扣紧，扣接点距碗口节点的距离宜≤150mm；当出现不能与立杆扣接的情况时亦可采取与横杆扣接，扣接点应牢固。

（4）离地面700mm处设置纵横扫地杆一道。碗口架体架直接置于回填好垫层上，为了保证架体地基的坚实在回填土垫层做300mm厚的3:7灰土垫层，所有回填土压实系数不小于0.94，碗口架体下平方50×300mm宽木脚手板作为垫板。

（5）对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板，等模板应按设计要求起拱，当设计无具体要求是，起拱高度应为跨度的1‰~3‰。

（6）所有标高高支模必须待下层梁板砼强度达到50％以上方可继续搭设。上一层高支模施工时，下一层支架不能拆除，以便荷载能安全传至基础上。

五、高支模验算书

楼板厚度150mm,支架采用碗扣式钢管脚手架搭设,高度12.45m,

步距1.2m,立杆横距0.9m,纵距0.9m.

模板面板采用18mm厚胶合板

板底支撑采用木方,间距0.45米

方木截面尺寸: 50×100mm

托梁采用钢管

钢管型号: 48×3.5mm

模板支架支撑在地基上,要验算地基承载力.

由于本工程楼板厚度不相同，只要最大厚度楼板的高支模支撑系统设计符合要求。其余也必定符合要求。故取厚度150mm的楼板进行验算：

第二部分计算书

计算依据:

《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84

《建筑结构荷载规范》GB5009-2001

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 《木结构设计规范》（GB50005-2003）

《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

《建筑工程大模板技术规程》（JGJ74-2003）

《钢框胶合板模板技术规程》（JGJ96-95）

《组合钢模板技术规范》（GB50214-2001）

《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（征求意见稿）JGJ166－2008

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

一、模板面板验算

模板面板为受弯构件,按照均布荷载下的连续梁计算.如图:

1、荷载计算

新浇混凝土(钢筋)自重荷载:N1=25×(150÷1000)×

0.9=3.38(kN/m)

施工人员及设备荷载:N2=1×0.9=0.9(kN/m)

振捣混凝土时产生的荷载:N3=2×0.9=1.8(kN/m)

静荷载标准值:q1=3.38(kN/m)

活荷载标准值:q2=0.9+1.8=2.7(kN/m)

静荷载计算值:q1=1.2×3.38=4.06(kN/m)

活荷载计算值:q2=1.4×(0.9+1.8)=3.78(kN/m)

2、强度计算

面板的最大弯矩计算公式如下:

其中:l为模板面板的计算跨度,取板底横向支撑间距0.45(m) 经计算得到:M=-0.10×4.06×0.45^2-0.177×2.7×

0.45^2=-0.18(kN.m)

面板强度计算公式如下:

其中: W 截面抵抗矩 W = 48.6 cm3

经计算得到: f=0.18×1000÷48.6=3.7(N/mm2)

面板的抗弯强度设计值:[f]=15(N/mm2)

面板强度计算值不大于面板的强度设计值 15 N/mm2;故满足要求!

3、抗剪计算

最大剪力计算公式如下:

其中:l 模板面板的计算跨度,取板底横向支撑间距0.45(m) 经计算得到:Q=-0.60×4.06×0.45-0.617×3.78×

0.45=-2.15(kN)

截面抗剪强度计算公式如下:

其中: b 立杆横距; b=0.9(m)

h 面板厚度; h=18 (mm)

经计算得到: T=3×2.15×1000÷2×(0.9×1000)×

18=0.2(N/mm2)

截面抗剪强度设计值:[T]=1.4(N/mm2)

面板强度计算值不大于面板的强度设计值 1.4 N/mm2;故满足要求!

4、面板最大挠度计算

面板最大挠度计算公式如下:

其中:l 模板面板的计算跨度,取板底横向支撑间距0.45(m)

E 面板的弹性模量 E = 5000 N/mm2

I 截面的惯性矩 I = 43.74 cm4

经计算得到:v=(0.667×3.38×0.45^4+0.99×2.7×0.45^4)÷(100×5000×(43.74×10000))=0.93(kN)

面板的最大允许挠度值:[v]=0.45×1000÷250=1.8(mm)

面板最大挠度计算值 0.93 mm不大于面板最大允许挠度值 1.8 mm;故满足要求!

二、横向支撑验算

板底横向支撑为受弯构件,按照均布荷载下的连续梁计算.如图:

1、荷载计算

模板及支架自重荷载:N1=0.5×0.45=0.23(kN/m) 混凝土(钢筋)自重荷载:N2=25×(150÷1000)×0.45=1.69(kN/m)

施工人员及设备荷载:N3=1×0.45=0.45(kN/m)

振捣混凝土时产生的荷载:N4=2×0.45=0.9(kN/m) 静荷载标准值:q1=0.23+1.69=1.92(kN/m)

活荷载标准值:q2=0.45+0.9=1.35(kN/m)

静荷载计算值:q1=1.2×(0.23+1.69)=2.3(kN/m) 活荷载计算值:q2=1.4×(0.45+0.9)=1.89(kN/m) 2、强度计算

最大弯矩计算公式如下:

其中:l 横向支撑计算跨度,取立杆横距 l=0.9(m) 经计算得到:M=-0.1×2.3×^2-0.177×1.89×

0.9^2=-0.46(kN.m)

抗弯强度设计值公式如下:

其中: W 截面抵抗矩 W=83.33 cm3

经计算得到:f=0.46×1000000÷(83.33×1000)=5.52(N/mm2) 抗弯强度设计值 [f]=15(N/mm2)

横向支撑抗弯强度计算值 5.52 N/mm2不大于抗弯强度设计值15 N/mm2;故满足要求!

3、抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

其中:l 横向支撑计算跨度,取立杆横距 l=0.9(m)

经计算得到:Q=-0.6×2.3×0.9-0.617×1.89×0.9=-2.29(kN) 截面抗剪强度计算公式如下:

其中:b 截面宽度 b=50(mm)

h 截面高度 h=100(mm)

经计算得到:T=3×2.29×1000÷2×50×100=0.69(N/mm2)

抗剪强度设计值: [T]=1.4(N/mm2)

横向支撑截面抗剪强度计算值 0.69 N/mm2不大于截面抗剪强度设计值 1.4 N/mm2, 方木的抗剪强度计算满足要求!

4、挠度计算

最大挠度计算公式如下

其中:l 横向支撑计算跨度,取立杆横距 l=0.9(m)

E 弹性模量 E = 5400 N/mm2

I 截面的惯性矩 I = 416.67 cm4

经计算得到: v=0.677×1.92×(0.9×1000)^4÷(100×5400×416.67×10000)+0.99×1.35×(0.9×1000)^4÷(100×5400×416.67×10000)=0.77(mm)

最大允许挠度值:[v]=0.9×1000÷250=3.6(mm)

横向支撑的最大挠度 0.77 mm不大于允许的最大挠度 3.6 mm, 故挠度满足要求!

三、托梁计算

托梁按照集中荷载作用下的连续梁计算

1、荷载计算

模板及支架自重荷载:N1=0.5×0.9×0.45=0.2(kN)

混凝土(钢筋)自重荷载:N2=25×(150÷1000)×0.9×

0.3=1.01(kN)

施工人员及设备荷载:N3=1×0.9×0.3=0.27(kN)

施工人员及设备荷载:N3=×0.9×0.3=(kN)

荷载标准值:q1=0.2+1.01+0.27+0.54=2.02(kN)

荷载计算值:q2=1.2×(0.2+1.01)+1.4×(0.27+0.54)=2.59(kN) 2、抗弯强度计算

最大弯矩计算公式如下:

其中:l 托梁计算跨度,取立杆纵距 l=0.9(m)

经计算得到: M=1×2.59×0.9=0.41(kN.m)

抗弯强度设计值计算公式如下

其中:W 截面抵抗矩: W=5.08(cm3)

经计算得到: f=0.41×1000÷5.08=80.71(N/mm2)

强度标准值 [f]=205(N/mm2)

托梁抗弯强度计算值 80.71 N/mm2不大于抗弯强度设计值 205 N/mm2,故满足要求!

3、挠度计算

最大挠度计算公式如下

其中: l 托梁计算跨度,取立杆纵距 l=0.9(m)

I 截面惯性矩 I=12.19(cm4)

E 弹性模量 E=206000(N/mm2)

经计算得到: v=1×2.02×(0.9×1000)^3÷(100×E×12.19×10000)=0.67(kN.m)

最大允许挠度值:[v]=0.9×1000÷250=3.6(mm)

托梁最大挠度计算值 0.67 mm不大于最大允许挠度 3.6 mm,故满足要求!

四、立杆承载力验算

1、荷载计算

支架立杆结构自重计算

式中 G1 立杆钢管重量 G1=13.34(kg)

G2 纵向横杆钢管重量 G2=3.63(kg)

G3 横向横杆钢管重量 G3=3.63(kg)

G4 斜杆钢管重量 G4=5.89(kg)

G5 可调托座重量 G5=7.01(kg)

G6 可调底座重量 G6=5.82(kg)

G7 立杆连接销重量 G7=0.18(kg)

G8 安全网及其他重量 G8=0.05(kN/m)

H 支架高度 H=12.45(m)

h 支架步距 h=1.2(m)

l 立杆长度 l=2400(m)

Ly 支架纵距 Ly=0.9(m)

NG=((((13.34+0.18)÷(2400×1000))+(3.63+3.63+5.89)÷1.2 )×12.45+(7.01+5.82))×9.8÷1000+0.05×0.9×12.45=2.02(kN) 2、风荷载产生的轴向力计算

不考虑风荷载影响,不用计算

3、立杆轴向力计算

Lx与Ly区域内混凝土体积计算 V=150÷1000×0.9×0.9=0.122 m3

荷载产生立杆轴向力计算

式中 Q1 模板支撑架的自重Q1=0.5kN/m2

Q2 新浇筑混凝土(钢筋)自重Q2=25 kN/m3

Q3 振捣混凝土时产生的荷载Q3=2 kN/m2

Q4 施工人员及设备荷载Q4=1 kN/m2

Ly 立杆纵距Ly=0.9米

Lx 立杆横距Lx=0.9米

NG 支架立杆结构自重NG=2.02 kN

经过计算: N=(1.2×0.5+1.4×(2+1))×0.9×0.9+1.2×25×0.122+1.2×2.02+0=9.97 kN

4、斜杆上扣件抗滑强度计算

不考虑风荷载影响,不用验算

5、支架稳定性计算

不考虑风荷载影响,不用验算

6、立杆承载力计算

长细比计算

式中 k 计算长度附加系数 k=1.155

i 立杆回转半径 i=1.568(cm)

长细比λ=1.155×1.2×100÷1.568=89

根据长细比查表得出:轴心受压杆件稳定系数φ=0.667

立杆承载力按下式验算

式中: A 立杆钢管截面面积 A=4.893cm2

经过计算: σ=9.97×1000÷(4.893×0.667×100)=30.55N/mm2 钢材强度设计值 [f]=205N/mm2

立杆承载力计算值 30.55 N/mm2不大于钢材强度设计值 205

N/mm2, 故满足要求!

五、地基承载力验算

1、立杆基础底面的平均压力

其中: A 基础底面面积 A = 0.2 m2

N 轴向压力设计值 N = 9.97 kN

经过计算:p= 9.97÷0.2 = 49.85 kPa

2、地基承载力设计值

其中 kc 地基承载力调整系数,kc = 0.4

fgk 地基承载力标准值,fgk = 160 kPa

经过计算:fg= 0.4×160 = 64 kPa

立杆基础底面的平均压力 49.85 kPa不大于地基承载力设计值64 kPa,满足要求!

六、支架配料计划

1、立杆使用数量

立杆使用LG-240型号钢管,共23925根.

搭配使用短立杆使用LG-120型号钢管,共4785根.

2、横杆使用数量

横向横杆使用HG-90型号钢管,共52030根.

纵向横杆使用HG-90型号钢管,共51678根.

3、四面斜杆数量

横向斜杆使用φ48×3.5×4500普通脚手架钢管,共8根.

纵向斜杆使用φ48×3.5×4500普通脚手架钢管,共8根.

4、通高斜杆数量

横向斜杆使用ZXG-0912型号专用斜杆,共265根.

纵向斜杆使用扣件式钢管.

5、其他构配件

可调托座数量4785个.

可调底座数量4785个.

立杆链接销数量33495个.

梁模板方木垂直计算书

特别说明：碗扣式梁模板支架目前尚无规范，本计算书参考扣件式规范的相关规定进行计算。据研究，碗扣式模板支架在有上碗扣的情况下，其承载力可比扣件式提高15％左右，在计算中暂不做调整，但在搭设过程中要注意检查，支模架的上碗扣不能缺失。

一、梁模板基本参数

梁截面宽度;取B=400(mm);

梁截面高度;取H=1300(mm);

梁侧模板厚度;h=18(mm);

立档方木宽度;取b1=50(mm);

立档方木高度;取h1=100(mm);

横撑木截面的宽度;取b3=100(mm);

横撑木截面的高度;取h3=100(mm);

梁侧横撑间距;取b=433.33(mm);

立档间距;取a2=0.2(m);

对拉穿墙螺栓型号:M16;

螺栓间距;取L=0.4(m);

支架搭设高度;取L=11.83(m);

脚手架步距;取h1=1.5(m);

立杆纵距;取al=0.6(m);

立杆的横距;取l=0.9(m);

梁底支撑方木宽度;取b=100(mm);

梁底支撑方木高度;取d=100(mm);

梁底支撑方木间距;取a2=0.2(m);

二、梁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；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中:γ c 为混凝土重力密度;取24(kN/m3)；

t 新浇混凝土的初凝时间，取3(小时)

V 混凝土的浇筑速度;取V=1(m/h)；

β1 外加剂影响系数；取β1=1.2

β2 混凝土坍落度影响修正系数。取β2=1

H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度;取H=1300(mm)

经计算得到:F1=19.01(kN/m2)

倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2 = 4 kN/m2

三、梁模板侧模计算