高支撑方案专家论证.doc

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1、目 录1、编制依据12、工程概况13、计算方法23.1计算模型23.2计算方法43.3计算数据44、梁、顶板模板龙骨支撑计算54.1、梁模板主龙骨计算54.2、顶板模板龙骨支撑计算115、15-19/D-G轴顶板、梁模板高支撑计算155.1、顶板模板高支撑立杆稳定性验算155.2、梁模板高支撑立杆稳定性验算185.3、基础承载力验算205.5、G-J轴悬挑板高支撑验算206、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求216.1、立杆构造要求216.2、水平杆216.3、剪刀撑226.4、连墙杆227、施工管理要求237.1、材料管理要求237.2、人员组织管理257.2、支撑架搭设安全管理要求267

2、.3、模板施工安全管理要求287.4、模板及脚手架拆除301、编制依据序 号名 称编 号1回收着陆综合科研中心（D3）建筑安装工程施工总承包合同京第20071816号2921-3工程D3号建筑物结构、建筑施工图纸3回收着陆综合科研中心（D3）施工组织设计4混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20025建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20016建筑安装分项工程施工工艺规程DBJ/T01-26-20037建筑结构长城杯工程质量评审标准DBJ/T01-51-20038建筑施工脚手架实用手册1994年5月第一版9北京市建筑工程施工安全操作规程DBJ01-62-200210建

3、筑施工计算手册2001年7月第一版2.工程概况本工程结构形式为框架、框架剪力墙结构，15-19/D-G轴首层层高20.35m，预应力大梁为9002000，普通框架梁截面尺寸为500800mm，边梁6001000mm。15-19轴最大屋面边梁尺寸为600mm1700mm。水平构件模板采用15mm厚木模板支设，根据规范要求，支撑高度在8米以上的模板支架被称为高支撑架，应编制专项施工方案。本方案分别对模板龙骨和支架进行验算。3、计算方法3.1计算模型本方案验算模板支撑时，分别对15-19/D-G轴梁及顶板模板高支撑及模板支撑龙骨进行计算，支架采用扣件式钢管脚手架；计算模板支撑受力时，选取如下计算模型

4、：支撑架荷载计算单元梁模板支撑架立面简图在计算中，选取一个计算单元内的恒荷载和活荷载，并进行荷载组合，将荷载传递到受力最不利的底部立杆，对该立杆的承载力进行计算。同时，整体稳定性方面主要考虑竖向、横向剪刀撑等构造措施。3.2计算方法本方案计算主要参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）、扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全（杜荣军，2002年3月）计算方法。同时，本计算未考虑风荷载作用和立杆偏心作用，支撑脚手架整体稳定性计算简化为立杆单杆稳定性计算，且在计算中未考虑回填土不均匀等因素。3.3计算数据本方案计算中荷载参数主要参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（J

5、GJ130-2001）中“第4节荷载”相关规定，其中主要荷载按以下考虑：钢管自重（kN/m）：0.149；模板与木方自重(kN/m2):0.350；混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000（梁）、1.000（板）。本方案设计中钢管类型都采用483.5mm钢管，实际计算时，考虑到钢管磨损，按经验及现场实测结果，钢管壁厚按2.8mm考虑，钢管截面的各项参数如下：A=3.97cm2，i=1.60cm，弹性模量E=206103N/mm2，惯性矩I=10.19cm4，截面模量W=4.245cm3。建筑施工扣

6、件式钢管脚手架安全技术规范第5.1.7节，直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，考虑到扣件保养情况，钢管扣件抗滑承载力产生折减系数0.80，单扣件实际承载力为0.808.00KN=6.40kN。15-19轴部分：D-G轴预应力大梁9002000mm底模钢管龙骨间距按400400mm布置且龙骨采用双钢管，其余普通梁底龙骨按500800mm布置。除边梁步距为1500mm之外，其他钢管立杆支撑步距为1200mm。D-G轴4层顶板主龙骨为483.5钢管，次龙骨为510cm木方。次龙骨间距为300mm，主龙骨间距与钢管支撑架立杆相同，立杆间距为800mm，步距为1200mm。G-J轴范围内有悬挑板，

7、悬挑板宽度为1.2m，最大支撑高度为17.4m。悬挑板模板支撑情况与D-G轴4层顶板支撑相同。4、梁、顶板模板龙骨支撑计算4.1、梁模板主龙骨计算本工程梁底模龙骨按如下进行设计：15-19轴部分：D-G轴预应力大梁9002000mm底模钢管龙骨间距按400400mm布置且龙骨采用双钢管，其余普通梁底龙骨按500800mm布置。除边梁步距为1500mm之外，其他钢管立杆支撑步距为1200mm。4.1.1预应力大梁底模主龙骨计算4.1.1.1参数信息梁底模支撑钢管间距(m):0.400.40mm。扣件连接方式:双扣件；主龙骨采用双钢管（计算时考虑单钢管作用）。4.1.1.2梁底支撑钢管的计算作用于

8、钢管龙骨的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递，计算时近似考虑成均布荷载（余同）。1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN)： q1=25.0000.9002.0000.400=18.000kN；(2)模板的自重荷载(kN)： q2=0.3500.400(22.000+0.900)=0.686kN；(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=(2.000+2.000)0.4000.900=1.420kN；2.木方楞的传递均布荷载验算： P=1.2(18.000+0.686)+1.41.420/0.900=27.156

9、kN/m；3.支撑钢管的强度验算：按照均布荷载作用下的简支梁计算，受均布荷载q=27.156kN/m；梁支撑方式见下图将龙骨受力计算简化成简支梁计算，计算简图如下：则计算公式如下： M=0.125ql2 V=5ql4/384EI经过简支梁的计算得到:钢管最大弯矩 Mmax=0.12527.1560.4000.400=0.544kN.m；钢管最大应力=544000/4245=128.151N/mm2；最大变形量V=0.431mm；钢管的抗压强度设计值f=205.0N/mm2；水平钢管的最大应力计算值128.151N/mm2小于水平钢管的抗压强度设计值205.0 N/mm2，最大变形量0.431m

10、m小于400.000/150mm与3mm，满足要求。钢管支座反力RA=RB=1/327.1560.900=8.147kN（只考虑梁底三根钢管的支撑作用）；4.1.1.3梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。4.1.1.4扣件抗滑移的计算旋转单扣件承载力取值为6.40kN。考虑两层模板支撑，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(扣件式钢管规范5.2.5): 1.5RRc其中Rc-扣件抗滑承载力设计值,取26.40=12.80kN；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，根据前面计算结果得到 R=8.147kN；1.5R12

11、.80kN,双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。4.1.2普通框架梁底模高主龙骨计算选取计算模型：15-19/D-E轴部分选取截面500800mm梁作为计算模型，钢管龙骨按500800mm布置计算。1.参数信息（1）脚手架参数梁底模钢管间距(m):0.500.80，扣件连接方式:单扣件。2.梁底支撑钢管的计算（1）荷载的计算：钢筋混凝土梁自重(kN)： q1=25.0000.5000.8000.800=8.000kN；模板的自重荷载(kN)： q2=0.3500.800(20.800+0.500)=0.588kN；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

12、P1=(2.000+2.000)0.5000.800= 1.600kN；（2）木方楞的传递均布荷载验算： P=1.2(8.000+0.588)+1.41.600/0.500=25.091kN/m；（3）支撑钢管的强度验算：按照均布荷载作用下的简支梁计算，均布荷载q=25.091kN/m；计算简图如下：经结构力学计算得到最大支座反力最大弯矩 Mmax=0.441kN.m；钢管最大应力=441000/4245=103.887N/mm2；最大变形量V=0.151mm；钢管支座最大反力为R=5.586kN；钢管的抗压强度设计值f=205.0N/mm2；水平钢管的最大应力计算值103.887N/mm2小

13、于水平钢管的抗压强度设计值205.0N/mm2，最大变形量0.151mm小于600.000/150mm与3mm，满足要求。3.梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。4.扣件抗滑移的计算旋转单扣件承载力取值为6.40kN。考虑两侧模板支撑，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): 1.5RRc其中Rc-扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；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，根据前面计算结果得到R=5.586kN；1.5R6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。4.2、顶板模板龙骨支撑计算4.

14、2.1计算参数1.龙骨参数主龙骨为483.5钢管，次龙骨为510cm木方。次龙骨间距为300mm，主龙骨间距与钢管支撑架立杆相同，立杆间距为800mm。2.荷载参数楼板浇筑厚度取最大值(m):0.180；3.木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00。4.2.2模板次龙骨计算方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.00010.00010.000/6=83.3

15、33 cm3；I=5.00010.00010.00010.000/12=416.67 cm4；木方楞计算简图1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25.0000.3000.180=1.35kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.3500.300=0.105kN/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)：p1=(1.000+2.000)0.8000.300=0.72kN；2.方木抗弯强度验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:集中荷载p=1.40.72=1.008kN；均布荷载q=0.8(1.35+0

16、.105)= 1.164kN/m；最大弯距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 ；方木的最大应力值=M/w=0.295106/83.333103=3.54N/mm2；方木抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2；方木的最大应力计算值为3.54N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0 N/mm2，满足要求。3.方木抗剪验算最大剪力的计算公式如下: Q=ql/2+P/2截面抗剪强度必须满足: T=3Q/2bhT其中最大剪力: V=0.8001.

17、164/2+1.008/2=0.970kN；方木受剪应力计算值 T=3970.000/(250.000100.000)= 0.291N/mm2；方木抗剪强度设计值T=1.300N/mm2；方木受剪应力计算值为0.291N/mm2小于方木的抗剪强度设计值 1.300N/mm2，满足要求。4.方木挠度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:均布荷载q=q1+q2=1.350+0.105=1.455kN/m；集中荷载p=0.72kN； 方木最大挠度计算值V=51.455800.0004 /(3849500.0004166666.67)+720.000800.000

18、3 /(489500.00041666666.67)=0.390mm；方木最大允许挠度值V=800.000/250=3.200 mm；方木的最大挠度计算值0.390mm小于方木的最大允许挠度值 3.200mm,满足要求。4.2.3模板主龙骨计算支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.2001.4550.800+1.4000.72=2.405kN；支撑钢管计算简图最大弯矩 Mmax=0.513kN.m；最大变形 Vmax=0.55mm；最大支座力 Qmax=3.05kN；钢管最大应力=0.513106/5080.000=100.98N/mm2 ；钢管抗

19、压强度设计值 f=205.000N/mm2 ；支撑钢管的计算最大应力计算值100.98N/mm2小于钢管的抗压强度设计值 205.000N/mm2,满足要求。支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与3mm，满足要求。4.2.4扣件抗滑移的计算采用单扣件，承载力取值为6.40kN 。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R=3.05kN；考虑两层模板支撑，1.5R q1+ q2=55.983 kPa故地基承载力满足要求。5.5、G-J轴悬挑板高支撑验算由于G-J轴悬挑板支撑高度为17.4m，小于D-G轴4层顶板支撑高度，且悬挑板板厚为120mm，小于D-G轴4层顶板厚度，由于支撑设

20、置相同，故G-J轴悬挑板高支撑满足要求。6、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求6.1、立杆构造要求1、模板支架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距离底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。2、立杆各步接头必须采用对接扣件连接。对接应符合下列规定：立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内。3、立杆接长时，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。6.2、水平杆1、对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同

21、跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；2、搭接长度不应小于1m,应等距离设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。钢管搭接时应采用双扣件进行固定。3、主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点两个直角扣件的中心距离不应大于150mm。4、每步的纵、横水平杆应双向拉通。6.3、剪刀撑1、模板支架四边满步竖向剪刀撑，中间每隔四排立杆设置一道纵横向竖向剪刀撑，由底到顶连续设置。2、模板支架四边与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。3、剪刀撑

22、的构造应符合下列规定：每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m,剪刀撑斜杆与地面倾角宜在450600之间。倾角为450时，剪刀撑跨越立杆的根数不应超过7根；倾角为600时，则不应超过5根。4、剪刀撑斜杆的接长应采用搭接。剪刀撑应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。5、设置剪刀撑时，有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框格总数的1/3。6、钢管采用搭接连接，搭接长度不应小于1m,应等距离设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。钢管搭接时应采用双扣件进行固定。6.4、连墙杆1、本工程模板支撑架竖向

23、每两步与框柱进行一次拉结，连墙杆采用483.5钢管。2、连墙杆与脚手架立面及墙体应保持垂直，每层连墙杆应在同一平面。3、连墙杆应采用直角扣件与立杆连接，并应在立杆节点处进行连结。4、超过20米以上模板支撑架设置连墙杆时，20米以下部分连墙杆水平处必须设置水平斜杆。7、施工管理要求7.1、材料管理要求7.1.1采购、租赁的钢管、扣件、U托必须有产品合格证和法定检测单位的检测检验报告，生产厂家必须具有技术质量监督部门颁发的生产许可证。没有质量证明或质量证明材料不全的钢管、扣件、U托不得进入施工现场。7.1.2搭设模板支架用的钢管扣件使用前必须进行抽样检测，抽样数量按钢管脚手架扣件（GB15831-

24、2006）第7条执行，其中本工程每批进场扣件都必须抽样检查，并且当一批扣件超过1000件时，超过部分应作另一批抽样。未经检测或检测不合格的一律不得使用。7.1.3钢管外观质量要求：钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；钢管外径、壁厚、端面等的偏差；钢管表面锈蚀深度。钢管应进行防锈处理。7.1.4扣件外观质量要求：有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用；扣件应进行防锈处理。7.1.5经检验合格的钢管、扣件、U托应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。7.1.6施工现场应建立钢管、扣件、U托使用台帐，详细记录钢管、扣件的来源、数量和质量检验

25、等情况。7.2、人员组织管理在整个高支撑系统搭设及使用过程中。为统一管理现场，特成立以项目经理为组长的安全防护领导小组，其机构组成、人员编制及责任分工如下：组 长：王振军（项目经理）负责总协调工作副组长：吴永文（总工）技术总部署 王文涛（生产经理）现场施工总指挥组 员：李建（技术员）方案编制、技术交底 蒋天星、黄跃华（工长）现场施工协调、检查 徐立超、（安全员）现场安全检查 江苏江都劳务队在高支撑架搭设及使用过程中，必须安排专人进行跟踪检查。7.2、支撑架搭设安全管理要求1、支设梁模板支撑时，必须先在地面上弹出梁截面线，按梁中对称搭设模板钢管支撑架。如下图。2.混凝土输送管、布料杆及塔架拉结缆

26、风绳不得固定在脚手架上。3.6级及以上大风、雨雪、大雾天气时应停止脚手架的搭设与拆除作业。4、作业工人应佩带工具袋,工具用后装于袋中,不要放在架子上，以免掉落伤人。架上作业人员应作好分工和配合,传递杆件时应掌握好重心,平稳传递。5必须严格贯彻执行审批的方案，实际施工中不得省工减料，尤其是立杆间距、步距、扫地杆、剪刀撑、扣件拧紧力矩等，必须严格按照方案执行。其中，立杆顶部自由端不得超过250mm，预应力大梁下钢管龙骨采用双钢管。6搭设过程中，必须要服从统一管理，不得自行其是。7模板支架搭设前，应由项目技术负责人向全体操作人员进行安全技术交底。安全技术交底内容应与模板支架专项方案统一，交底的重点为

27、搭设参数、构造措施和安全注意事项。安全技术交底应形成书面记录，交底方和全体被交底人员应在文件上签字确认。8、现场人员必须戴安全帽，系好安全带。脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB 5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。9、模板高支撑系统的验收，应由项目经理组织，主管工长、质检员、安全员、技术员、生产经理、项目总工参加现场验收，对立杆间距、步距、扣件拧紧力矩等必须实测实量，对基础及垫板、扫地杆、剪刀撑、立杆的接长方式、可调支座的使用等必须严格按照有关要求检查，对不符合方案要求、不符合标准规范的立即责令整改。现场支撑架按每四

28、步验收一次，只有下部验收工序验收合格后方可进行上部架体搭设。分公司工程技术、安全等部门应在分公司生产经理、总工程师的共同组织下前往工地进行核验，只有当各项问题全部整改完毕，符合方案及规范的要求时方可签字。7.3、模板施工安全管理要求1.15-19/D-G轴20.25米以下顶板、梁、柱混凝土采用汽车泵浇注，20.25米以上顶板、梁、柱混凝土采用输送泵和布料机配合浇注。 浇注混凝土时，采用由中部向两边扩展的浇筑方式，确保模板支架施工过程中均衡受载。浇注楼板混凝土时，严禁集中堆放混凝土，必须均匀布料。必须严格按照本方案浇注方式进行施工，不得直接把布料机置于顶板上进行施工。如出现汽车泵浇注不到部位，可

29、采用混凝土输送泵或塔吊进行浇注，竖向泵管从11-14轴位置安装至施工层，采用水平管敷设至浇注部位，水平管底部铺垫木方，不能直接搁置在楼板上。2.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，木方、钢筋等材料不能集中在模板上堆放，材料吊装时必须轻拿轻放。普通混凝土坍落度控制在160180mm左右，浇注墙混凝土时，设操作平台；浇注速度控制在2m/h左右，以免造成模板变形。3.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。4跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板，模板应进行起拱，起拱高度为跨度的按2起拱，其中预应力大梁梁底模板按3起拱。7.4、模板及脚手架拆除模板及脚手架拆除严格按照模板施工方案及脚手架施工方案中相关内容进行，拆除工作必须得到项目部总工同意后方可拆除，严禁私自拆除模板支撑体系中任何杆件。