图书楼行政综合楼和大讲堂工程高支模施工方案 推荐.docx

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图书楼行政综合楼和大讲堂工程高支模施工方案推荐

工程高支模施工方案

一、编制依据

1.《木结构设计规范》GB50005-2003

2.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（06年版）

3.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

4.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

5.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

6.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

7.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

8.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

9.《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

10.《建筑施工安全检查标准》JGJ59--99

11.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80--91

12.危险性较大的分部分项工程安全管理办法[建质[2009]87号文]

13.建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则（建质[2009]254号文）

14.本工程施工图纸

15.本工程施工组织设计

二、工程概况

本工程是由武警医学院投资建设，由中国中元国际工程负责设计，工程位于天津市东丽区东丽湖西侧，本工程包括行政综合楼、图书馆、大讲堂、教学楼、实验楼，总建筑面积86648㎡。

其中图书楼、行政综合楼和大讲堂都有高支模工程。

为了保证施工的安全，特制定本工程高支模施工专项方案。

三、结构设计概况

1、行政综合楼地下室层高4.75m，首层层高4.55m,2-3层层高4.5m，4-屋面层高3.9m，屋面层局部层高4.6m。

其中6-10轴-1/A0-C轴为共享大厅，支模面积为345m2，最大高度13.55m，框架柱截面尺寸700×700、700×1000、800×700、1000×1000、1000×850。

最大梁截面,800×2200，梁跨度9.1m，板厚为120mm，板跨10.8m，首层支撑在地下室顶板上（地下室顶板等级为C30），并在架底铺设150×150×50的方木上。

顶板砼等级为C30。

2、大讲堂首层层高5.4m，2-屋面层高为4.5米，其中3-10轴/C-F轴和4-9轴/F-G轴观光厅和舞台部分，顶板标高分别为18.90m和23.20m。

观光厅顶板支模面积为895m2，舞台顶板支模面积为580m2。

框架柱截面尺寸为800×800，800×1000,400×400,600×600。

最大梁截面600×2000，梁面标高为9.85m，梁跨度为16.80m。

顶板厚度为120mm，下部支撑为钢屋架上。

所以屋面板的主要受力为屋架钢梁受力，板底的支撑主要为了施工安全和分布屋面板给钢梁带来的集中荷载。

大讲堂两个高支模部位的支撑，首层支撑层为原粘性土回填夯实并在其上部铺设200×4000×50mm厚的木板，以增加原土的承载力。

3、图书楼首层层高5.4,2-屋面层高为4.5m局部2.7m。

其中6-8轴/A-E轴部分，顶板高度分别为17m和18.9m。

支模高度为9m。

顶板支模面积420m2。

框架柱截面尺寸为600×600,600×800，最大梁截面400×700，梁顶面标高为18.9m，梁跨度为10.5m。

顶板厚度为120mm。

架体支撑3层楼面的楼板上，砼等级为C30。

四、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）材料准备：

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。

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、端面等的偏差应符合规范的规定；钢管必须涂有防锈漆；新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换；新、旧扣件均应进行防锈处理，并对多次使用的受力材料作必要的强度测试。

（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，并安排好工人生活。

水、电管线架设和安装已完成，能够满足工程施工及工程管理、施工人员生活的用水、用电需要。

（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

五、高支模方案

1、模板及支撑架的材料选取

模板：

采用915mm×1830mm×15mm（厚）胶合板。

木枋：

采用45mm×90mm木枋。

支撑系统：

选用48×3.5mm钢管及配件、φ14对拉螺栓等。

纵横水平拉杆：

选用48×3.5mm钢管及配件。

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200×4000×50mm厚跳板。

2、支撑系统的构造设计

本工程的超高支模方案采用扣件式钢管脚手架支撑系统，梁板结构的脚手架采用满堂式布置，梁部位间距为800×800mm，板下为800×900mm，设置纵横水平拉杆，主框架梁的水平拉杆应顶至已浇筑混凝土的墙、柱上，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为三种情况，具体如下：

情况一：

行政综合楼6-10轴-1/A0-C轴为共享大厅支模高度13.55M，最大梁截面800×2200mm，梁跨度9.1M。

梁两侧板厚120mm，梁板砼等级C30。

选用扣件式钢管脚手架，梁底高支模搭设高度11.35m，板底支模高度为13.43m。

梁支撑系统采用扣件式钢管支承，梁跨度方向立柱间距450，梁两侧立柱间距1400，步距1400，立杆间距800×900。

模板支撑系统采用扣件式钢管支撑，并通过调整顶托的螺栓来满足支模高度的要求。

情况二：

大讲堂3-10轴/C-F轴和4-9轴/F-G轴观光厅和舞台部分支模高度分别为18.9m和23.2m，梁最大截面600×2000，梁跨度16.80m。

梁砼等级C30。

选用扣件式钢管脚手架，梁底搭设高度7.85m。

板底支模高度分别为18.78和23.08m。

梁支撑系统采用扣件式钢管支承，梁跨度方向立柱间距400，梁两侧立柱间距800，步距1400，立杆间距800×800。

模板支撑系统采用扣件式钢管支撑，并通过调整顶托的螺栓来满足支模高度的要。

情况三：

图书楼6-8轴/A-E轴部分支模高度9m,梁最大截面为400×700，梁跨度为10.5m，梁砼等级C30。

梁底搭设高度为8.2m。

板厚120mm，支模高度9m。

模板支撑采用扣件式钢管支撑，并通过调整顶托的螺栓来满足支模高度要求。

（2）对于以上三种情况的高支模，其构造设计参数均如下：

梁侧模板采用15mm厚夹板，竖枋间距250㎜，竖向设置三排穿梁螺栓φ14@500mm，第一排设在梁底以上400mm（当梁高≥750mm时才设穿梁螺栓）；梁底模板采用15mm厚多层夹板，梁底设置一层木枋，横枋采用45×90㎜木枋，间距200，扣件式脚手架，排距为800㎜；楼面模板采用15㎜厚夹板，板底设置一层木枋，横枋采用45×90㎜木枋，间距300，支撑采用扣件式脚手架，排距为800×900㎜。

（3）为加强扣件式脚手架的整体刚度，脚手架搭设必须保证架身垂直，纵横向基本顺直，并采用Φ48钢管设置纵向水平拉杆，在脚手架的顶层、底层设置，水平拉杆用扣件与脚手架架体扣紧。

剪刀撑在主梁脚手架两侧沿全高连续设置，剪刀撑与地面倾角宜45°～60°，用扣件与门式架扣紧。

（4）离地面250mm处设置纵横扫地杆一道。

脚手架直接置于浇筑好并且达到一定强度的楼板面上或者有一定强度的面层上，脚手架下为一条200×4000×50mm木板。

梁底的支撑架体下的木板铺设纵模两块，木板应纵横叠放，板底与土面碎石垫平垫实。

（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）所有高支模必须待下层梁板砼强度达到70％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。

六、高支模验算书

经过上述三种情况的比较，情况一和二中的梁板支模要求大于情况三，所以以下验算只对情况一的梁板和情况二中的高跨梁高支模进行验算。

如能满足要求，情况三必能满足要求。

6.1板模板计算书

1、工程属性

新浇混凝土楼板名称

B，标高13.45

新浇混凝土楼板板厚（mm）

120

新浇混凝土楼板边长L（m）

17

新浇混凝土楼板边宽B（m）

10.8

2）、荷载设计

施工人员及设备荷载标准值Q1k

当计算面板和小梁时的均布活荷载（kN/m2）

2.5

当计算面板和小梁时的集中荷载（kN）

2.5

当计算主梁时的均布活荷载（kN/m2）

1.5

当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载（kN/m2）

1

模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）

面板自重标准值

0.1

面板及小梁自重标准值

0.3

楼板模板自重标准值

0.5

模板及其支架自重标准值

0.75

新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）

24

钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

1.1

风荷载标准值ωk（kN/m2）

基本风压ω0（kN/m2）

0.3

0.22

风压高度变化系数μz

0.9

风荷载体型系数μs

0.8

3、模板体系设计

模板支架高度（m）

13.45

立柱纵向间距la（mm）

900

立柱横向间距lb（mm）

800

水平拉杆步距h（mm）

1400

立柱布置在混凝土板域中的位置

自定义

立柱距混凝土板短边的距离（mm）

100

立柱距混凝土板长边的距离（mm）

100

主梁布置方向

垂直楼板长边

小梁间距（mm）

300

小梁距混凝土板长边的距离（mm）

50

小梁两端各悬挑长度（mm）

100，100

设计简图如下：

模板设计平面图

模板设计剖面图（楼板长向）

模板设计剖面图（楼板宽向）

4）、面板验算

面板类型

覆面木胶合板

面板厚度（mm）

15

面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15

面板弹性模量E（N/mm2）

10000

根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定，另据现实，楼板面板应搁置在梁侧模板上，因此本例以简支梁，取1m单位宽度计算。

计算简图如下：

W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4

1、强度验算

q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（1.1+24）×0.12）+1.4×2.5，1.35×（0.1+（1.1+24）×0.12）+1.4×0.7×2.5]×1=6.51kN/m

q2＝0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m

p＝0.9×1.3×Q1K=0.9×1.4×2.5＝3.15kN

Mmax＝max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[6.51×0.32/8，0.11×0.32/8+3.15×0.3/4]=0.24kN·m

σ＝Mmax/W＝0.24×106/37500＝6.33N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

q＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.1+（1.1+24）×0.12）×1=3.11kN/m

ν＝5ql4/（384EI）＝5×3.11×3004/（384×10000×281250）＝0.12mm≤[ν]＝l/400＝300/400＝0.75mm

满足要求！

5）、小梁验算

小梁类型

方木

小梁材料规格（mm）

45×90

小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15.44

小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.78

小梁弹性模量E（N/mm2）

9350

小梁截面抵抗矩W（cm3）

60.75

小梁截面惯性矩I（cm4）

273.38

因[L/la]取整＝[17000/900]取整＝18，按四等跨连续梁计算，又因小梁较大悬挑长度为100mm，因此需进行最不利组合，计算简图如下：

1、强度验算

q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×（0.3+（1.1+24）×0.12）+1.4×2.5，1.35×（0.3+（1.1+24）×0.12）+1.4×0.7×2.5]×0.3＝2.02kN/m

因此，q1静＝0.9×1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.2×（0.3+（1.1+24）×0.12）×0.3＝1.07kN/m

q1活＝0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.3＝0.94kN/m

M1＝-0.071q1静L2-0.107q1活L2＝-0.071×1.07×0.92-0.107×0.94×0.92＝0.14kN·m

q2＝0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.3＝0.1kN/m

p＝0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5＝3.15kN/m

M2＝0.077q2L2+0.21pL＝0.077×0.1×0.92+0.21×3.15×0.9＝0.6kN·m

M3＝max[q1L12/2，q2L12/2+pL1]=max[2.02×0.12/2，0.1×0.12/2+3.15×0.1]＝0.32kN·m

Mmax＝max[M1，M2，M3]＝max[0.14，0.6，0.32]＝0.6kN·m

σ＝Mmax/W＝0.6×106/60750＝9.9N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

V1＝0.607q1静L+0.62q1活L＝0.607×1.07×0.9+0.62×0.94×0.9＝1.11kN

V2＝0.607q2L+0.681p＝0.607×0.1×0.9+0.681×3.15＝2.2kN

V3＝max[q1L1，q2L1+p]＝max[2.02×0.1，0.1×0.1+3.15]＝3.16kN

Vmax＝max[V1，V2，V3]＝max[1.11，2.2，3.16]＝3.16kN

τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×3.16×1000/（2×90×45）＝1.17N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

q=（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.3+（24+1.1）×0.12）×0.3＝0.99kN/m

跨中νmax＝0.632qL4/（100EI）=0.632×0.99×9004/（100×9350×2733800）＝0.16mm≤[ν]＝l/400＝900/400＝2.25mm

悬臂端νmax＝qL4/（8EI）=0.99×1004/（8×9350×2733800）＝0mm≤[ν]＝l1/400＝100/400＝0.25mm

满足要求！

6）、主梁验算

主梁类型

方木

主梁材料规格（mm）

45×90

可调托座内主梁根数

2

主梁弹性模量E（N/mm2）

8415

主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15.44

主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.66

主梁截面惯性矩I（cm4）

273.38

主梁截面抵抗矩W（cm3）

60.75

因主梁2根合并，则抗弯、抗剪、挠度验算荷载值取半。

1、小梁最大支座反力计算

Q1k＝1.5kN/m2

q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.5+（1.1+24）×0.12）+1.4×1.5，1.35×（0.5+（1.1+24）×0.12）+1.4×0.7×1.5]×0.3＝1.7kN/m

q1静＝0.9×1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.2×（0.5+（1.1+24）×0.12）×0.3＝1.14kN/m

q1活＝0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.3＝0.57kN/m

q2＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.5+（1.1+24）×0.12）×0.3=1.05kN/m

承载能力极限状态

按四跨连续梁，Rmax＝（1.143q1静+1.223q1活）L＝1.143×1.14×0.9+1.223×0.57×0.9＝1.79kN

按悬臂梁，R1＝q1l=1.7×0.1＝0.17kN

R＝max[Rmax，R1]/2＝0.9kN;

同理，R'＝0.52kN，R''＝0.82kN

正常使用极限状态

按四跨连续梁，Rmax＝1.143q2L＝1.143×1.05×0.9＝1.08kN

按悬臂梁，R1＝Rmaxl=1.08×0.1＝0.11kN

R＝max[Rmax，R1]/2＝0.54kN;

同理，R'＝0.32kN，R''＝0.5kN

2、抗弯验算

计算简图如下：

主梁弯矩图（kN·m）

Mmax＝0.19kN·m

σ＝Mmax/W＝0.19×106/60750＝3.13N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2

满足要求！

3、抗剪验算

主梁剪力图（kN）

Vmax＝1.56kN

τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×1.56×1000/（2×90×45）＝0.58N/mm2≤[τ]＝1.66N/mm2

满足要求！

4、挠度验算

主梁变形图（mm）

νmax＝0.18mm

跨中νmax=0.18mm≤[ν]=800/400=2mm

悬挑段νmax＝0.04mm≤[ν]=50/400=0.12mm

满足要求！

7）、立柱验算

钢管类型

Ф48×3.5

立柱截面面积A（mm2）

489

立柱截面回转半径i（mm）

15.8

立柱截面抵抗矩W（cm3）

5.08

抗压强度设计值[f]（N/mm2）

205

λ＝h/i＝1400/15.8＝89≤[λ]＝150

满足要求！

查表得，φ＝0.67

Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.22×0.9×1.42/10＝0.04kN·m

Nw＝0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ（NQik+Mw/lb）]=0.9×[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.12）+0.9×1.4×1]×0.9×0.8+0.92×1.4×0.04/0.8＝3.8kN

f＝Nw/（φA）+Mw/W＝3803.06/（0.67×489）+0.04×106/5080＝20.17N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

8）、可调托座验算

可调托座承载力容许值[N]（kN）

50

按上节计算可知，可调托座受力N＝3.8kN≤[N]＝50kN

满足要求！

6.2梁模板计算书

1）、工程属性

新浇混凝土梁名称

L

新浇混凝土梁计算跨度（m）

9.1

混凝土梁截面尺寸（mm×mm）

800×2200

新浇混凝土结构层高（m）

13.45

梁侧楼板厚度（mm）

120

2）、荷载设计

模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）

面板

0.1

面板及小梁

0.3

模板面板

0.5

模板及其支架

0.75

新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）

24

钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

梁

1.5

板

1.1

施工人员及设备荷载标准值Q1k

当计算支架立柱及其他支承结构构件时（kN/m2）

1

振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k（kN/m2）

对水平面模板取值

2

风荷载标准值ωk（kN/m2）

基本风压ω0（kN/m2）

0.3

非自定义:

0.22

风压高度变化系数μz

0.9

风荷载体型系数μs

0.8

3）、模板体系设计

新浇混凝土梁支撑方式

梁两侧有板，梁板立柱共用（A）

梁跨度方向立柱间距la（mm）

450

梁两侧立柱间距lb（mm）

1400

步距h（mm）

1400

新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）

900、800

混凝土梁居梁两侧立柱中的位置

居中

梁左侧立柱距梁中心线距离（mm）

700

梁底增加立柱根数

1

梁底增加立柱布置方式

按混凝土梁梁宽均分

梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离（mm）

700

梁底支撑小梁根数

5

梁底支撑小梁一端悬挑长度（mm）

50

设计简图如下：

平面图

立面图

4）、面板验算

面板类型

覆面木胶合板

面板厚度（mm）

15

面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15

面板弹性模量E（N/mm2）

10000

取单位宽度1000mm，按四等跨连续梁计算，计算简图如下：

W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4

q1＝0.9max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（24+1.5）×2.2）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.5）×2.2）+1.4×0.7×2]×1＝70.05kN/m

q1静＝0.9×1.35×[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝0.9×1.35×[0.1+（24+1.5）×2.2]×1＝68.28kN/m

q1活＝0.9×1.4×0.7×Q2k×b＝0.9×1.4×0.7×2×1＝1.76kN/m

q2＝（G1k+（G2k+G3k）×h）×b=[0.1+（24+1.5）×2.2]×1＝56.2kN/m

1、强度验算

Mmax＝-0.107q1静L2+0.121q1活L2＝-0.107×68.28×0.22+0.121×1.76×0.22＝0.28kN·m

σ＝Mmax/W＝0.28×106/37500＝7.57N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！