承插型盘扣式模板支撑体系方案.docx

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承插型盘扣式模板支撑体系方案

五峰天宇公司随迁职工生活安置小区

模

板

工

程

施

工

方

案

编制人：

审核人：

审批人：

湖北城乡建设有限公司

二O一二年十二月

第一章工程概况

一、编制依据

1、编制依据

工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）2002年版

《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范》JGJ6-99

《住宅建筑规范》GB50368-2005

建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范JGJ231-2010

建筑结构荷载规范GB50009-2001

高层混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-2002

国家、建设部、湖北省颁发的现行设计规范、施工规范、技术规程质量检验评定标准及验收办法

建筑、结构施工图纸

施工组织设计

建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011

建设工程质量管理条例

中华人民共和国建筑法

建筑业十项新技术及其应用

厂家提供的模板参数

2、编制说明

a）确保工期原则

b）合理优化、优质高效的原则

c）安全第一的原则

d）坚持技术先进性，科学合理性，经济实用性相结合的原则

e）实施项目管理，通过对劳动力、设备、材料、资金、技术信息的优化配置，实现成本、工期、质量和社会信誉的预期目标效果。

二、工程概况

1、工程概述

五峰天宇公司随迁职工安置小区（1#--4#）位于五峰县渔洋关镇唐家冲。

建筑高度分别为1#：

68.4米、，2#：

72.4米、3#：

75.4米、4#：

78.4米，总建筑面积约为46253.8平方米。

结构形式为钢筋砼框架剪力墙结构。

2、承插型盘扣式支撑体系的选择

拟采用承插型盘扣式支撑体系进行梁板钢筋混凝土的浇筑支撑，承插型盘扣式支架式一种高度灵活的多功能支撑架，以立杆部件为基础，立杆上配置锥扣式盘扣插座连接其他部件，使整个结构牢固稳定。

盘扣式支架具有承载力大、稳定性好、零部件安装便捷、安全性好、耐久性好，可适应变化复杂的截面以及可适用吊车整体吊装的特点，在本工程中应用不但可以节约成本还可以加快使用进度，节约木材，可以取得良好的经济效益和社会效益。

3、高分子塑钢模板的选择

属于组合型小模板，由热塑性复合材料制成。

模板包括平板模、阴角模、连接角模，拼组连接件包括异形卡、模板扣件（附产品力学性能及检验报告）。

4、工程设计情况

4.1、建筑设计情况

本工程建筑结构安全等级均为二级，地基基础设计等级为乙级，抗震设防类别均为丙类，抗震设防烈度为6度。

嵌岩基础、基础梁、底板砼强度等级为C35，基础垫层为C15。

主体墙柱：

基础顶~5.970为C45，5.970~23.970为C40，23.970~38.970为C35，38.970以上为C30；梁、板均为C30；雨棚、飘窗、梯间均为C30，二次结构均为C25。

三、盘扣式脚手架设计概要

1、盘扣式支架具有以下特点：

1）安全稳定、结构牢固

管件合一中心传力快拆支模体系力学性能好，具有足够的力学强度、刚度和稳定性,其抗下滑力是扣件式的3倍，工作安全可靠。

2）操作简单、提高功效

施工时工人仅仅需要一把铁锤就可以完成装拆,既降低了劳动强度，又节省了装拆时间，装拆时间比扣件式缩短3倍。

结点连接无框度，有自锁能力，装拆灵活，简单快捷，工人容易掌握。

搭设、拆除工作效率比钢管扣件脚手架高3倍左右，能省工、省力、省时。

3）功能多、便于管理

一键连接式可完全替代各种传统支撑系统,可满足工程施工的各种技术要求，无配件丢失、损耗、易于现场管理。

2、核心试验

该产品在中南大学土木工程学院检测中心进行了多项节点试验，其中综合抗剪极限承载力123KN，综合抗压极限承载力115KN，综合抗拉极限承载力63KN，综合顶杆极限承载力113KN，试验证明该产品能够满足任何条件下施工荷载的支撑，符合《建筑施工横杆中心承力钢管支架安全技术规范》（JGJ231-2010）的要求。

第二章材料及材料规格、性能

一、产品组成：

一套完整的金湘峰管件合一中心传力支模架由底托，立杆，横杆，和可调顶杆组成。

底托：

位于立杆底部，当施工地面不够平整时，防止立杆下沉并将上部荷载分散传递至地面。

立杆：

以Q235钢管做主结构，在一定长度的钢管上每隔一定距离焊接上一个锥扣式盘扣插座而成。

横杆：

以Q235钢管做主结构，在钢管两端焊接锥扣式插头而成。

可调顶杆：

可调顶杆由丝杆和承插型锥扣盘组成（根据具体施工需要，丝杆上可能需加装一个或两个承插型锥扣盘），我们在丝杆距端部5cm处焊接一个承插型锥扣式插头，用横杆连接一个整体，控制主立杆端部之上的自由度，使整个内支撑架体形成一个几何不变体，科学地解决了立杆端部自由度过大带来的不安全的问题。

丝杆

产品型谱：

规格

材质

底托

350mm

450mm

600mm

Q235螺纹钢

横杆

500mm

600mm

700mm

900mm

1000mm

1400mm

Q235钢管

立杆

700mm

1000mm

1800mm

2500mm

Q235钢管

丝杆

600mm

1000mm

Q235圆钢

承插型锥扣盘

150mm（锥扣40mm）

Q235钢管

性能分析

“金湘峰”管件合一中心传力快拆支模体系

钢管扣件脚手架

基本构件

（1）底托、立杆、横杆、可调顶杆

（2）全部构件标准化生产

（3）配件标准化

（1）48钢管、扣件、铁丝、竹（木）架板

（2）普通钢管、根据需要裁割

（3）配件无标准

架体

（1）立杆定位准确，间隙合理

（2）横杆与立杆通过盘扣紧密相连，实际搭设架体与设计架体一致，受力与计算结果相符

（1）立杆的定位受操作人员思想情绪、工作态度及操作技能的影响比较大

（2）施工中实际搭设架体很难与设计架体一致，受力也与计算有出入

节点

使用横杆中心承力连接，完全不需要扣件，传力简单，不但提高了架体的承载力，安全可靠，而且可节省大量的钢材

架体中钢管之间连接都是扣件节点，管件间隙大，传力复杂，其承载力受扣件质量影响极大，安全性低

防腐防锈能力

（1）钢管外壁都采用热镀锌处理，不易破损，耐久性好，具有很强的防锈效果

（2）钢管与盘扣连接处采用满焊技术，受介质的影响极小，壁厚可以保持较长的时间

（1）钢管外壁采用防锈漆处理，漆层易脱落，易腐蚀。

需要经常涂刷油漆

（2）钢管内无法作防锈漆处理，长期受各介质影响，管壁厚度难以保证

监管

（1）架体质量简明直观，一目了然

（2）容易管理

（1）架体质量相对复杂，隐患难以发现

（2）管理难度大

组装

（1）操作工人技术水平要求不高

（2）施工组装质量基本不受操作人员情绪和工作态度影响

（1）操作工人技术水平要求高

（2）操作人员情绪和工作态度的好坏直接影响架体的搭设质量

二、

第三章施工技术措施

1、承插型盘扣式支撑的施工

（1）施工前准备

a）、认真做好承插型盘扣式支撑的施工安全、技术交底资料。

b）、项目部组织现场管理人员和施工工人认真学习施工图纸和建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程。

c）、组织插型盘扣式支架的材料进场并按计划堆放。

（2）施工部署

根据施工平面图，施工组织设计，架体的平面、立面、剖面和节点构造详图计算每一施工区域所需要的配件数量。

在平面图中给房间编号，按照每个房间的模板配置图及各房间构配件的用量。

严格按其施工。

2、安装及拆卸说明

安装：

先取两根立杆，用横杆插入锥形槽，稳定在立杆上，由第一层第一条依次往上装，然后以此类推向四周展开，使其形成模块式组合结构。

拆卸：

拆除时应由上而下、拆完一组横杆再拆丝杆和立杆、按顺序进行，先从四周边杆（只接触楼面的立杆）的螺母调松提升至150mm，然后提升有樑接触的立杆螺母150mm，最后整体立杆会自然下沉，达到拆除的目的。

（特别注意拆卸时不能将物件从高空乱丢）。

附现场图片

第四章质量、安全保证措施

（一）质量措施

1、材料要求

盘扣式支架立杆采用Q235高强度钢管，底托为Q235螺纹钢。

支架主要构件均为热浸镀锌防腐防锈处理，经久耐用。

支架各构件必须功能齐全，否则不利用本工程。

2、搭设质量要求及检验验收标准

1）搭设质量要求

盘扣式支架的搭设必须遵照≤建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程≥和本工程相适应的设计图纸，同时需满足以下要求：

①对地基进行加固处理，保证其有足够的承载力，并且足够稳定，能够抵抗因气候变化而可能产生的破坏，并根据需要设置垫块。

②支撑架搭设前需进行定位放线，搭设平面位置必须准确，纵横方向排列整齐。

③每座塔架的安装完成后，用水平尺检查横杆水平度，通过调节底座调节杆的螺母，使两个方向的水平尺的气泡都居中，从而保证每个塔在竖向保持垂直。

④立杆与横杆及竖向斜拉杆间安装就位后需用锤子将楔形销固定。

⑤支架搭设完成后，按照规范在最外围及内部每隔5个架体设置从上而下的扣件式剪刀撑。

2）检查、验收标准

支撑搭设完后按≤建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程≥验收。

3、盘扣式支架拆除要点和注意事项

①盘扣式支架的卸载、拆除必须与模板系统的拆除施工相协调。

②盘扣式支架的卸载、拆除需在梁板砼达到设计和规范规定的强度要求时才能拆除。

③拆除每层立杆的销钉和弹簧销，将各塔架上的立杆、横杆、斜拉杆按从上而下的顺序一一拆除。

④将拆下的材料分类存储。

（二）安全措施

1、安全生产管理

（1）盘扣式支架的施工全过程中必须由专业人士在现场监督指导，必须在安全措施到位的情况下，配备有经验的工人进行施工操作。

（2）工人必须配备安全带、安全帽、防护服等安全设备，防止发生施工事故。

（3）必须划定施工范围，非施工人员严禁入内。

（4）风速大于60KM/H及冰雪天气都禁止施工，雨天必须采取可靠的防滑措施，及时清理积水。

（5）承插型盘扣式支架的拼装和拆除应铺设平台板辅助，以确保高空作业的安全。

（6）承插型盘扣式支架的卸载、拆除施工前必须先检查模板系统和承插型盘扣式支架各部件的工作状态，无异常情况后方可进行拆装作业。

施工时塔架下和支架旁禁止非施工人员进入。

（7）承插型盘扣式支架的施工过程中严禁高空抛物，在合适的层次可建立简易的材料堆放平台用于支架材料部件的临时存放。

2、施工应急预案

（1）施工方案中要明确施工过程中可能出现的安全问题或安全事故，针对性的采取措施，责任落实到人，应急所需的材料、工具、设备要到位。

（2）支架监控人员发现有隐患时，要及时疏散施工现场所有人员，并在安全隐患区域设置围挡和警戒标示，然后组织相关人员进行隐患处理方案讨论认定，并给工长、施工操作人员详尽交底，处理过程中项目经理要坐镇指挥，安全员要亲临指导，工长要监督实施，班组长要现场指挥操作，确保隐患处理安全、顺利。

必要时公司要请专家对隐患处理实施方案进行会诊论证，优化出最佳方案实施。

（3）当现场出现紧急的安全隐患，来不及上报处理时，现场管理人员要按保证人员安全的原则处理事故，采取尽可能减少损失的办法，组织现场人员消除安全隐患。

（4）支架工程如果发生事故，按照≤应急救援预案≥执行。

见下：

应急救援预案

针对本工程特点，在支架施工区域内极可能发生高空坠落，砼、模板、物体打击等重大事故。

本预案针对梁板柱支撑架施工可能发生的安全事故的应急准备和响应。

为对可能发生的事故能快速反应、救援，项目部成立应急救援小组。

项目经理：

第一安全责任人

安全负责人：

直接安全责任人，并相应成立承插型盘扣式支架的管理领导小组。

组长：

项目经理

副组长：

项目技术负责人

组员：

安全员、施工员、技术员，木工班组长以及各施工班组长

人员分工与职责

（1）项目经理：

负责承插型盘扣式支架施工应急救援全面工作。

（2）现场技术负责人：

负责制定事故预案措施及相关部门人员的应急救援工作职责。

（3）现场安全员：

负责承插型盘扣式支架施工的安全检查工作，及现场应急救援的指挥工作，同意对人员材料、设备等资源调配，并负责事故的上级汇报工作。

同时负责执行项目部下达的指令。

（4）组员及各施工班组长：

发生紧急情况时，负责事故的汇报，并采取措施进行现场控制工作。

同时负责执行项目部下达的相关指令。

一、施工现场安全事故紧急情况的处理程序和措施

1、由项目经理部经理负责组织，项目各部门分工合作，密切配合，迅速、高效、有序开展。

项目部应在作施工前准备时，及时制定本施工现场安全事故应急救援预案。

2、在抢险救援过程中的人员调动安排，物资、车辆设备的调用，占用房屋场地，任何组织和个人不得阻拦和拒绝。

工程施工现场管理和作业人员及其他在场的所有人员都有参加安全事故抢险救援工作的义务。

3、事故发生后，事故现场应急专业组人员应立即开展工作，及时发出报警信号，互相帮助，积极组织自救；在事故现场及存在危险物资的重大危险源内外，采取紧急救援措施，特别是突发事件发生初期能采取的各种紧急措施，如紧急断电、组织撤离、救助伤员、现场保护等；迅速向项目经理报告，必要时向相邻可依托力量求教，事故现场内外人员应积极参加援救。

4、项目经理接到报警后，应立即赶赴事故现场，不能及时赶赴事故现场的，必须委派一名项目部安全领导小组成员或事故现场管理人员，及时启动应急系统，控制事态发展。

5、安全事故发生后，事故发生地的工地负责人和施工管理人员，必须严格保护好现场，并迅速采取必要措施抢救人员和财产。

因抢救伤员、防止事故扩大以及疏通道路交通等原因需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、详细记录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。

6、各应急专业组人员，要接受项目部安全领导小组的统一指挥，应根据事故特点，立即按照各自岗位职责采取措施，开展工作。

7、项目部安全领导小组接到报告后，应立即向上级安全领导小组报告。

对发生的工伤、损失在10000元以上的重大机械设备事故，必须及时向公司安全生产委员会报告，报告内容包括发生事故的单位、时间、地点、伤者人数、姓名、性别、年龄、受伤程度、事故简要过程和发生事故的原因。

不得以任何借口隐瞒不报、谎报、拖报，随时接受上级安全领导机构的指令。

8、项目部安全领导小组，应根据事故程度确定，工程施工的停运，对危险源现场实施交通管制，并提防相应事故造成的伤害；根据事故现场的报告，立即判断是否需要应急服务机构帮助，确需应急服务机构的帮助时，应立即与应急服务机构和相邻可依托力量求教，同时在应急服务机构到来前，作好救援准备工作：

如：

道路疏通、现场无关人员撤离、提供必要的照明等。

在应急服务机构到来后，积极作好配合工作。

9、事后，项目部安全领导小组，要及时组织恢复受事故影响区域的正常秩序，根据有关规定及上级指令，确定是否恢复生产，同时要积极配合上级安全领导小组及政府安全监督管理部门进行事故调查及处理工作。

二、成立由项目经理任队长的应急救援小分队

成立由项目经理任队长的应急救援小分队，有10—30人参加。

在平时应对应急救援队队员进行应急救援知识的培训学习和现场演练，在应急抢险救援工作中，听命令、服从指挥，要及时、准确迅速达到抢险救援现场，竭尽全力开展抢险救援工作。

第五章、承插型盘扣式支架支撑计算书

一、盘扣式支架承载能力计算

1）结构计算分析

使用ULMA公司的专业计算软件PowerFrame进行结构计算，将该截面的模型及各处荷载输入软件，取恒载系数为1.2，活载系数为1.4，活荷载取为3kN/m2，立杆间距1200mm，计算单元宽度为1200mm。

则对应荷载取值为：

混凝土自重，取350mm为计算厚度，Fc＝1.2×26kN/m3×0.35m×1.2m＝13.1kN/m；活荷载Fl=1.4×3.0kN/m3×1.2m＝5.04kN/m；木梁自重为0.1kN/m。

计算后得图表如下：

木工字梁所受荷载简图

支座反力图

如支座反力图所示，承插型盘扣式支架板下最大支座反力为23.0KN；考虑在风荷载0.75KN/m2作用的情况下，盘扣式支架允许的工作荷载约为40KN，因此板下的盘扣式支撑架满足使用要求。

在地下室顶板施工时，底板已完成并达到设计强度要求。

二、木工字梁受力计算：

（1）板下木方次龙骨计算

1、A-A剖面叠合板下木工字梁受力计算

本次使用的木工字梁型号如下所示：

将计算单元截面的模型及各处荷载输入软件，取恒载系数为1.2，活载系数为1.4，活荷载取为3kN/m2，以双拼木工字梁按多跨连续梁进行受力分析，计算后得图表如下：

双拼木工字梁所受弯矩简图

双拼木工字梁所受剪力简图

双拼木工字梁挠度简图

跨中最大弯矩：

Mmax=3.3KN.m<2×5KN=10KN

最大剪力：

Vmax=12.1KN<2×11KN=22KN

最大挠度：

dmax=1mm<1200/500=2.4mm

验算结论：

计算结果显示双拼3.9m长H20木工字梁承载力满足要求！

三、方钢管受力计算

以截面尺寸为100×50×3mm的双拼方钢管作支撑龙骨时，上部荷载所产生弯矩和剪力与木工字梁相同。

双拼方钢管所受弯矩简图

双拼方钢管所受剪力简图

双拼方钢管挠度简图

有计算结果可知，双拼方钢管所受最大弯矩为Mmax＝3.3KN.m，最大剪力为Vmax＝12.1KN。

查其截面特性，得知双拼方钢管Wx=44847.7mm3，截面积A=17.28cm2。

则最大弯应力为：

σmax=Mmax/Wx=3.3×106/44847.7=73.58N/mm2

最大剪应力为：

τmax=1.5Vmax/A=1.5×12.1×103/17.28×102＝10.5KN/mm2

最大挠度dmax＝1mm<1200mm/500=2.4mm；

由以上计算可知，双拼100×50×3mm，3.9m长方钢管满足承载力要求。

四、支架稳定性计算

（1）盘扣式支架立杆长度计算

根据《建筑施工承插型盘扣式支架安全技术规程》，应按下列公式计算，并取其中的较大值：

l0=ηh

l0=h’+2ka

式中l0——支架立杆计算长度；

a——支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离（m）；

h——支架立杆中间层水平杆最大竖向步距；

h‘——支架立杆顶层水平杆步距（m），宜比最大步距减少一个盘扣的距离；

η——支架立杆计算长度修正系数，水平杆步距为1.5m时，可取1.20；

k——悬臂端计算长度折减系数，可取0.7；

盘扣式支架立杆计算长度

l0=ηh=1.20X1.5=1.8m

l0=h’+2ka=0.5+2X0.7X0.62=1.37m

取其中较大值，因此立杆计算长度l0=1.8m，立杆中间层水平杆步距为1.5m，顶层水平杆步距为0.5m，可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离为0.62m。

（2）盘扣式支架立杆承载能力设计值计算

盘扣式支架立杆采用Q345高强钢管Ф48×3.2，根据我国现行规范，立杆稳定承载力设计值按下面公式计算：

Nd=φAf

其中立杆截面积A=450mm2，材料强度设计值f=300Mpa。

其它参数如下：

立杆截面惯性矩I=113600mm4；

立杆计算长度l0=1800mm；

立杆截面回转半径i=（I/A）1/2=（113600/450）1/2=15.9mm；

长细比λ=l0/i=1800/15.9=113.2

查表得Q345钢材立杆轴心受压稳定系数φ=0.386

所以Nd=φAf=0.386X450X300=52110N=52.11KN

（3）盘扣式支架立杆稳定性验算

根据《建筑施工承插型盘扣式支架安全技术规程》，立杆稳定性验算按下面公式计算：

不组合风荷载时：

σ=N/φA≤[f]

组合风荷载时：

σ=N/φA+Mw/W≤[f]

式中N——盘扣式支架工作荷载标准值，取40KN；

A——立杆截面积，取450mm2；

k——支撑高度调整系数，取1.13；

l0——立杆计算高度，取l0=1800mm；

I——立杆截面惯性矩，I=113600mm4；

i——立杆截面回转半径i=（I/A）1/2=（113600/450）1/2=15.9mm；

λ——长细比，λ=l0/i=1800/15.9=113.2；

φ――轴心受压立杆的稳定系数，查《建筑施工承插型盘扣式支架安全技术规程》JGJ231-2010附录D-2表得Q345钢管立杆稳定系数φ=0.386；

Mw――计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，Mw=0.9×1.4×Wk×la×h2/10=0.9×1.4×0.049kN/m2×1.2m×1.5m×1.5m＝0.17KN.m；

Wk——风荷载标准值，根据规程，其计算为Wk=μzμsW0，其中，合肥市50年一遇基本风压W0＝0.35kN/m2，风压高度变化系数μz查表值为1，风载体形系数μs＝1.0φ,φ=1.2*0.64m2/5.58m2=0.14。

则Wk＝1×0.14×0.35＝0.049kN/m2

la——立杆纵距，取1.2m；

h——支架水平杆竖向最大步距（m），取h=1500mm；

σ——钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）

W——钢管截面模量，48mm钢管取4730mm3；

[f]——Q345钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=300N/mm2；

钢管立杆稳定性计算

不组合风荷载时：

σ=N/φA=40×1000/（0.431×450）=206.2N/mm2≤[f]=300N/mm2

组合风荷载时：

σ=N/φA+Mw/W=206.2+0.17×106/4730=242.1N/mm2≤[f]=300N/mm2

所以盘扣式支架经验算在工作荷载40KN下，不组合风荷载与组合风荷载的情况下抗压强度均小于设计值，支架稳定性满足要求。

五、水平杆及斜杆受力计算

本工程中，考虑风荷载及未可预知的混凝土浇筑泵送所产生的水平荷载，计算支架水平杆及斜杆受力。

计算模型取单根立杆为对象，则其支座反力即为水平杆或斜杆的轴向荷载。

荷载如下：

风荷载，Wk=0.049kN/m2;转换成均布荷载为0.049kN/m2×0.048m=0.0024kN/m

未可预知水平荷载为竖向荷载的2%，Fh=0.02×（26kN/m3×0.35m×1.2m×1.2m）+0.02×（3kN/m2×1.2m×1.2m）＝0.35kN

计算中，荷载分项系数为0.9×1.4

根据PowerFrame计算，结果如下。

立杆所受水平荷载图（风荷载过小未精确显示）

立杆受水平荷载支座反力（即水平杆所受轴力）

由以上计算结果可知，顶部水平杆所受轴力最大，为1.1kN。

水平杆采用Q235钢管Ф42×2.5，根据我国现行规范，水平杆稳定承载力设计值按下面公式计算：

Nd=φAf

其中水平杆截面积A=310.23mm2，材料强度设计值f=205Mpa。

其它参数如下：

水平杆截面惯性矩I=60747.4mm4；

水平杆计算长度l0=1440mm；

水平杆截面回转半径i=（I/A）1/2=（60747.4/310.23）1/2=14.0mm；

长细比λ=l0/i=1440/14.0=102.86

查表得Q235钢材立杆轴心受压稳定系数φ=0.566

所以Nd=φAf=0.566×310.23×205=35995.99N=36.0KN。

由计算结果可知，水平杆最大轴力为1.1kN<36.0kN。

斜杆采用Q235钢管Ф32×2.0，根据我国现行规范，斜杆稳定承载力设