高大排架专项施工方案.doc

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1、目 录第一章 编制依据2第二章 工程概况2第三章 支模架方案设计3第四章 楼板排架设计计算书4第五章 梁模板扣件钢管高支撑架计算书23第六章 梁和楼板模板高支撑架的设计构造要求22第七章 高大排架搭设要求23第八章 排架的拆除26第九章 质量保证措施27第十章 安全文明施工28第十一章 高大排架的使用与维护29第十二章 应急预案31第十三章 附图31第一章 编制依据1、东南大学建筑设计研究院提供的宿州市家乐福世纪广场施工图纸。2、建筑施工手册3、建筑工程施工安全技术手册4、建筑工程质量验收统一标准（GB503002001）5、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302001)6、悬挑

2、式脚手架安全技术规程（DG/T-2002-2006）7、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91）8、建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）9、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）10、钢结构设计规范（GB50017-2003）11、建筑施工脚手架实用手册（建工版）12、安徽省颁布的有关建筑施工法令、法规及标准13、中华人民共和国工程建设标准强制性条文14、安徽省工程建设地方标准强制性条文15、钢筋混凝土结构设计规范GB500102002。第二章 工程概况宿州市家乐福世纪广场工程，由宿州市创新时代置业有限公司投资建设，东南大学建筑设计研究院设计。位于宿州市汴河中路与二中

3、南路交叉口东南角，二中广场东侧。本工程为高层商住用楼，属一类高层建筑，总建筑占地面积约为15015m2，总建筑面积约为139089.18m2，包括两栋高层主楼建筑，两栋主楼通过裙楼相连，其中南楼30层，北楼26层和21层，裙楼五层及地下室两层。其中地下建筑面积约为20571m2，地上裙房面积约为50498.1m2，塔楼部分面积约为68020m2。建筑层高：地下二层，层高为4.5m，地下一层，层高为5.05m，一层为5.4m,二层五层为:5.2m。南塔楼，六至三十层，层高均为2.9m，建筑高度为99.4m。北部塔楼层高为：3.3m建筑高度为:99.6m。建筑结构形式为框架剪力墙结构。本工程商业裙

4、房影院位置（10-15轴/S-H轴五层）局部超高，层间高度最大可达8.850m,属于高大模板支模。第三章 支模架方案设计根据建设部关于危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法规定：“水平混凝土构件模板支撑系统高度超过 8m，或跨度超过 18m，施工总荷载大于 10kN/m2，或集中线荷载大于 15kN/m 的模板支撑系统”属于高大模板系统。本工程影院部分高度超过8m，属于高大模板支撑体系。本工程高大模板体系选用钢管扣件式支撑体系，平板为竹胶板模板，梁模板为木模板。1、材料要求本工程脚手架采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定；在螺栓拧

5、紧扭力矩达65N.m时，扣件不得发生破坏。扣件使用前必须全数检查，表面有裂纹、气孔、疏松、砂眼等锻造缺陷的扣件必须剔除，不得使用。2钢管钢管采用现行国家标准直径电焊钢管（GB/T13793）或低压流体输送用焊接钢管（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其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。型号选用483.0钢管，每根钢管的最大质量不超过25kg，最大长度6米。钢管表面应平直光滑，无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；钢管外径、壁厚、端面偏差都必须控制在规范允许的范围内。本工程五层影院位置（10-15轴/G-Q轴）局部超高，层间高度可达

6、8.850m。3、搭设形式平板采用满堂支撑架，步距h=1.5m，纵横间距L=0.9m、扫地杆距地200mm，具体布置见附图；纵横杆伸出外排立杆0.1m；并设置连墙件与主体结构连接，连墙件间距1.8m，（连墙件采用预埋钢管）；支架四周内外立面满设剪刀撑，中部每隔四跨设一道；支架底部、顶部、中间每隔2m设置一道水平加强斜杆作为水平加强层，梁两侧立杆间距为1.2m,梁沿跨度方向立杆间距为：0.9m；步距为：1.5m。梁底加设两根立杆，梁底竖向剪刀撑。4、搭设顺序搭设前先将楼层清理干净，搭设时架子立杆底部应平整。自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆，并与立杆固定，每

7、边竖起34根立杆后，随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣件固定）和横向水平杆（与立杆扣件固定）。校正立杆垂直和水平杆水平，使其符合要求后，按4555Nm力矩拧紧扣件螺栓，形成排架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后，再检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构造质量，设置连墙件（与柱拉结）；按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步。随着搭设过程及时装设连墙件和剪力撑。在屋面层铺设一层平板对高支撑进行隔离 第四章 楼板排架设计计算书 计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和

8、使用安全(杜荣军)。 计算参数: 模板支架搭设高度为8.7m， 立杆的纵距 b=0.90m，立杆的横距 l=0.90m，立杆的步距 h=1.50m。 面板厚度12mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度37.0N/mm2，弹性模量10584.0N/mm4。 木方6080mm，间距300mm，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm4。 模板自重0.35kN/m2，混凝土钢筋自重25.00kN/m3，施工活荷载5.00kN/m2。 扣件计算折减系数取0.80。 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483.0。 一、模板

9、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 = 25.0000.1500.900+0.3500.900=3.690kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+3.000)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 = 90.001.201.20/6 = 21.60cm3； I = 90.001.201.201.20/12 = 12.96cm4； (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

10、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37.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)； 经计算得到 M = 0.100(1.203.690+1.44.500)0.3000.300=0.097kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.09710001000/21600=4.470N/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(1.203.690+1.44.500)0.300=1.931kN 截面抗剪强度计算值 T=31931.0/

11、(2900.00012.000)=0.268N/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 = 0.6773.6903004/(10010584129600)=0.148mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! 二、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 = 25.0000.1500.300=1.125kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 =

12、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/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (3.000+2.000)0.300=1.500kN/m 静荷载 q1 = 1.201.125+1.200.105=1.476kN/m 活荷载 q2 = 1.401.500=2.100kN/m 计算单元内的木方集中力为(2.100+1.476)0.450=1.609kN 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 = 1.609/0.450=3.576kN/m 最大弯矩 M

13、 = 0.1ql2=0.13.580.450.45=0.072kN.m 最大剪力 Q=0.60.4503.576=0.966kN 最大支座力 N=1.10.4503.576=1.770kN 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 = 6.008.008.00/6 = 64.00cm3； I = 6.008.008.008.00/12 = 256.00cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.072106/64000.0=1.13N/mm2 木方的抗弯计算强度小于17.0N/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:

14、 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=3966/(26080)=0.302N/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 均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到1.230kN/m 最大变形 v =0.6771.230450.04/(1009000.002560000.0)=0.015mm 木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求! 三、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

15、简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.425kN.m 最大变形 vmax=0.383mm 最大支座力 Qmax=5.782kN 抗弯计算强度 f=0.425106/4491.0=94.60N/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! 纵向支撑钢管计算 纵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取横向支撑钢管传递力。

16、支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.911kN.m 最大变形 vmax=0.755mm 最大支座力 Qmax=12.432kN 抗弯计算强度 f=0.911106/4491.0=202.79N/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:

17、 R Rc 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，R=12.43kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,所以采用双扣件! R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。 五、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 = 0.1118.650=0.957kN (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3500.9000.900=0.284kN (3)钢筋混凝土楼板自

18、重(kN)： NG3 = 25.0000.1500.9000.900=3.038kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2+NG3)= 4.278kN。 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 = (3.000+2.000)0.9000.900=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 = 1.20NG + 1.40NQ 六、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 = 10.80kN 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

19、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，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 = 0.05m； 公式(1)的计算结果：l0

20、=1.1551.7001.50=2.945m =2945/16.0=184.655 =0.212 =10804/(0.212424)=120.473N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果：l0=1.500+20.050=1.600m =1600/16.0=100.313 =0.588 =10804/(0.588424)=43.345N/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1.021； 公式(3)的计算结果：l0=1.1551.021

21、(1.500+20.050)=1.887m =1887/16.0=118.295 =0.464 =10804/(0.464424)=54.876N/mm2，立杆的稳定性计算 Mmax=37.57 所以第12天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第2层以下的模板支撑可以拆除。第五章、梁模板扣件钢管高支撑架计算书 计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 计算依据2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)。 计算参数: 模板支架搭设高度为8.7m， 梁截面 BD=400mm1000mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.

22、90m，立杆的步距 h=1.50m， 梁底增加2道承重立杆。 面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm4。 木方6080mm，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm4。 梁两侧立杆间距 1.20m。 梁底按照均匀布置承重杆4根计算。 模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.00kN/m3，施工活荷载5.00kN/m2。 梁两侧的楼板厚度0.15m，梁两侧的楼板计算长度0.50m。 扣件计算折减系数取1.00。 图1 梁模板支撑架立面简图 计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式

23、向下传递。 集中力大小为 F = 1.2025.0000.1500.5000.450=1.013kN。 采用的钢管类型为483.0。 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 = 25.0001.0000.450=11.250kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.5000.450(21.000+0.400)/0.400=1.350kN/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，

24、活荷载标准值 P1 = (3.000+2.000)0.4000.450=0.900kN 均布荷载 q = 1.2011.250+1.201.350=15.120kN/m 集中荷载 P = 1.400.900=1.260kN 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 = 45.001.801.80/6 = 24.30cm3； I = 45.001.801.801.80/12 = 21.87cm4； 计算简图 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 变形计算受力图 变形图(mm) 经过计算

25、得到从左到右各支座力分别为 N1=1.134kN N2=5.040kN N3=1.134kN 最大弯矩 M = 0.075kN.m 最大变形 V = 0.054mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.07510001000/24300=3.086N/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=31890.0/(2450.00018.000)=0.350N/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

26、最大挠度计算值 v = 0.054mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求! 二、梁底支撑木方的计算 （一）梁底木方计算 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 = 5.040/0.450=11.200kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.111.200.450.45=0.227kN.m 最大剪力 Q=0.60.45011.200=3.024kN 最大支座力 N=1.10.45011.200=5.544kN 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 = 6.008.008.00/

27、6 = 64.00cm3； I = 6.008.008.008.00/12 = 256.00cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.227106/64000.0=3.54N/mm2 木方的抗弯计算强度小于17.0N/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=33024/(26080)=0.945N/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 均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得

28、到7.000kN/m 最大变形 v =0.6777.000450.04/(1009000.002560000.0)=0.084mm 木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求! 三、梁底支撑钢管计算 (一) 梁底支撑横向钢管计算 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) 支撑钢管剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.169kN.m 最大变形 vmax=0.089mm 最大支座力

29、 Qmax=4.342kN 抗弯计算强度 f=0.169106/4491.0=37.62N/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533.3/150与10mm,满足要求! (二) 梁底支撑纵向钢管计算 纵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) 支撑钢管剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.684kN.m 最大变形 vmax=1

30、.172mm 最大支座力 Qmax=9.336kN 抗弯计算强度 f=0.684106/4491.0=152.28N/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: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN； 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=9.34kN 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! R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。 五、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，它包括： 横杆的最大支座反力 N1=9.34kN (已经包括组合系数