悬挑梁板回固施工方案演示教学.docx
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悬挑梁板回固施工方案演示教学
第1章工程概况
1.1工程建设各方主体
工程名称：
徐家漕牛奶场3#地块项目
建设单位：
宁波万曙置业有限公司
设计单位：
宁波市城建设计研究院有限公司
监理单位：
上海海达工程建设咨询有限公司
施工总承包单位：
越烽建设集团有限公司
1.2工程概况
本工程总用地面积约30247平方米，总建筑面积约80649.37平方米，其中地上总建筑面积约62493.04平方米，地下建筑面积约18156.33平方米。
本工程±0.000相当于黄海高程3.850，场地平均高程3.000。
本工程结构设计基准期为50年,结构设计使用年限为50年。
建筑结构安全等级为二级,结构重要性系数为1.0。
地基基础（或建筑桩基）设计等级为乙级。
各单体地上建筑面积、层数、高度见下表：
子工程名称
建筑面积（㎡）
层数
高度（米）
1#楼
4079.43
8层
26.65
2#楼
4079.43
8层
26.65
3#楼
6099.27
8层
26.65
4#楼
3062.43
11层
33.25
5#楼
4409.96
8层
26.65
6#楼
6960.96
9层
29.55
7#楼
3061.06
11层
33.25
8#楼
4412.46
8层
26.65
9#楼
5840.93
11层
33.25
10#楼
13572.85
18层
54.05
11#楼
5839.22
11层
33.25
12#楼
890.51
2层
9.05
地下室1层，住宅12栋，5栋8层、1栋9层、4栋11层、1栋18层、1栋2层。
主楼为剪力墙结构，地下室是小柱网无梁楼盖形式。
以上内容及数据均以实际为准。
10#楼高层18层，在14层北侧有部位为安全逃生通道外挑天沟（梁200*450），有外挑1.30米板及梁；本工程的重点和难点之一为此层顶板外悬挑距离较大，上翻女儿墙（100×1350）板厚120厚；悬挑梁板结构具体详见结构屋顶层挑板平面图。
第2章编制依据
1、徐家漕牛奶场3#地块项目建筑、结构等有关专业施工图；
2、相关规范、标准
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001（2002年版）
《建筑施工高层作业安全技术规范》JGJ80-91
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》DB33/1035-2006
3、相关工程施工管理经验等。
4、本方案中其他未尽事项参照相关的规范标准执行。
第3章施工部署
3.1方案的确定
（1）由于在10#楼13层至14层存在悬挑结构，给主体屋面结构施工造成很大困难，同时对工期也有一定影响。
为此项目部组织技术、施工管理人员，召开专题讨论会，采取以下技术措施：
悬挑部分视悬挑长度分别采用型钢悬挑、底部架设方钢斜撑（外挑3米部分），与挑梁接构成悬挑三角架，其上安排型钢排梁，形成模板支撑的空中基础：
该方案搭拆方便，场地空间利用率高，组装杆件较少，内力分配明确。
具体做法是：
从13层楼面预埋Ф16螺栓，加设16@1200钢梁，外挑最大3.0m，内附楼面4.0m，外挑1.90m，内附楼面2.75m，布置图见附图；为减少钢挑梁本身负荷，外挑3米的于挑梁下部13层楼面分别挑出方钢60*60*3.0斜撑与挑出的工字钢焊接，构成三角钢架，上搭钢管扣件式脚手架，完成挑檐结构施工承力体系（见附图）。
（2）在地上13层楼板面预埋直径16的U型圆钢埋件用来固定悬挑出的型钢。
并采用现场Φ20短钢筋将埋件与型钢之间焊接牢固以防止型钢沿长度方向滑动，同时用硬木将型钢与埋件间的空隙填塞紧密，防止型钢晃动。
（3）结合本工程结构形式、实际施工特点，搭设满堂红模板支撑架；模板支撑架搭设高度为2.8米，模板支架落在挑出的型钢构件上。
（4）模板支撑架搭设横向间距（排距）为1.2米；纵距为1.2米；步距为1.5米。
支架搭设时，严格按设计说明起拱；里面的扫地杆与外悬挑部分拉通，剪刀撑满设。
（5）型钢悬挑部分下部依托70*70*3.0方钢支撑，方钢与外墙面成45º角，以达到卸载的目地。
（6）挑出部分应向上保持一定倾角，型钢锚固端距结构边100mm，下垫20cm宽硬质脚手板，通长设置，与型钢方向垂直。
第4章施工准备
4.1劳动力准备
工种
人数
任务
架子工
15
负责架子搭设及拆除
测量放线工
2
负责脚手架垂直控制
4.2技术准备
4.2.1搭设外围脚手架之前，熟悉外挑长度范围位置。
并进行详细的施工技术和安全技术交底，严格按规范施工。
4.2.2脚手架作业人员经过相应安全、技术培训，操作人员经考试合格持证上岗，严格贯彻执行脚手架支搭工艺标准及操作规程，确保脚手架安全。
4.3材料要求
钢管杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，钢管材质使用Q235钢，其材性应符合《碳素结构钢》（GB700-88）的相关规定，每根钢管的最大质量不应大于25kg；立网安全网采用2300目/100cm2密目安全网；水平安全网采用锦纶安全网。
材料数量
名称
数量
规格
备注
钢管
1000m
Φ48×3.5
具体
数量
施工
前应
根据
现场
实际
情况
确定。
脚手板
80m2
H=50mm，B=200-300mm
密目安全网
300m2
水平安全网
200m2
直角扣件
1000个
旋转扣件
500个
对接扣件
100个
工字钢
360米
16a型
60*60*3.0方钢
70米
角铁
180块
L75*75*10
螺栓
180个
直径20
第5章架子工程部署
5.1架子的种类及功能
悬挑部位脚手架为扣件式钢管脚手架，在地上施工期间提供现场施工人员施工作业面。
5.2搭设几何尺寸
3.2.1立杆：
横距b=1.2m，纵距a=1.2m；
3.2.2大横杆：
步距h=1.5m,内外排立杆均需设置；
3.2.3剪刀撑：
与地面夹角为45º～60º，不间断设置；
5.3施工使用的要求
5.3.1混凝土浇筑过程中，确保模板支架施工过程中均衡受载，由中部向悬挑边扩展的浇筑方式；
5.3.2严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，严禁在悬挑部分堆放钢筋等材料；
5.3.3浇筑过程中，派专人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况，立即停止施工，操作人员撤离作业面，并及时报项目部相关人员处理。
第6章安全保证措施
6.1人员要求
6.1.1搭设人员经过培训，持有专业人员上岗证。
上岗人员定期体检，合格后方可上岗；
6.1.2进入现场必须正确戴好安全帽，系安全带，并认真执行其使用规定
6.2材质及其使用控制
6.2.1扣件式脚手架不得使用有严重锈蚀、压偏或裂纹、变形、滑丝等缺陷的钢管和扣件。
6.2.2扣件上螺栓保持适当的拧紧程序，扣件螺栓拧紧力矩值不小于65N·M。
对接扣件安装时其开口应向内，以防进雨水。
直角扣件安装时开口不得向下，以保证安全。
6.2.3各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm。
6.2.4钢管扣件、规格、尺寸、型号要一致，严禁混用。
6.3架子施工作业安全技术措施
6.3.1模板架搭设完毕，经安全员、技术负责人、质量检查员验收，验收合格后方能使用。
6.3.2搭设好经验收合格的模板支撑架，任何人未经技术负责人同意，不得任意拆除脚手架部件。
6.3.3严格控制施工荷载，不得在悬挑板上堆放材料，确保安全储备。
6.3.4定期检查脚手架，发现隐患及时维修加固。
6.4架子搭设安全技术交底
6.4.1脚手架支搭以前，必须制定施工方案和进行安全技术交底。
向所有参加作业人员进行书面交底；操作小组接受任务后，必须根据任务特点和交底要求进行认真讨论，确定支搭方法，明确分工。
在开始操作前，组长和安全员应对施工环境及所需防护用具做一次检查，消除隐患后方可开始操作。
6.4.2安全带必须与已绑好的立、横杆挂牢，不得挂在铅丝扣或其他不牢固的地方，不得“走过档”（即在一根顺水杆上不扶任何支点行走），也不得跳跃架子；在架子上操作应精力集中，禁止打闹和玩笑，休息时应下架子。
6.4.4严禁酒后作业。
6.6架子拆除安全技术交底
6.6.1外架拆除前，工长要向拆架施工人员进行书面安全交底工作。
交底有接受人签字。
6.6.2拆除前，班组要学习安全技术操作规程，班组必须对拆架人员进行安全交底，交底要有记录，交底内容要有针对性，拆架子的注意事项必须讲清楚。
6.6.3拆除中途不得换人，如更换人员必须重新进行安全技术交底。
第7章计算书
7、支撑系统承载力验算
取悬挑长度最长的挑系统承载力进行验算
7.1.1外脚手架立杆传给工字钢的竖向压力
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为3m，立杆采用双立管；
搭设尺寸为：
立杆的横距为1.2m，立杆的纵距为1.2m，大小横杆的步距为1.5m；
内排架距离墙长度为0.30m；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；
采用的钢管类型为Φ48×3.0；
横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；
计算依据：
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
一、基本参数
主梁离地高度（m）
7
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1200
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型锚固螺栓
锚固螺栓直径d（mm）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
2100
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
100
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
2600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
二、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离L1（mm）
支撑件上下固定点的水平距离L2（mm）
是否参与计算
1
下撑
1700
2800
1600
是
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
9.8
11
300
1200
2
9.8
11
1000
1200
3
9.8
11
1600
1200
4
9.8
11
2000
1200
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/360
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=9.8/1=9.8kN
第2排：
F'2=F2'/nz=9.8/1=9.8kN
第3排：
F'3=F3'/nz=9.8/1=9.8kN
第4排：
F'4=F4'/nz=9.8/1=9.8kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=11/1=11kN
第2排：
F2=F2/nz=11/1=11kN
第3排：
F3=F3/nz=11/1=11kN
第4排：
F4=F4/nz=11/1=11kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=3.86×106/141000=27.374N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=19.761×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=23.354N/mm2
τmax=23.354N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=0.351mm≤[ν]=2×lx/360=2×2100/360=11.667mm
符合要求！
4、支座反力计算
设计值：
R1=-0.436kN,R2=14.732kN,R3=30.86kN
四、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
矩形钢管
下撑杆截面类型
□60×60×3
下撑杆截面积A（cm2）
6.608
下撑杆截面惯性矩I（cm4）
35.13
下撑杆截面抵抗矩W（cm3）
11.71
下撑杆材料抗压强度设计值f（N/mm2）
205
下撑杆弹性模量E（N/mm2）
206000
下撑杆件截面回转半径i（cm）
2.306
对接焊缝抗压强度设计值ftw（N/mm2）
185
下撑杆件角度计算：
β1=arctanL1/L2=arctan（2800/1600）=60.255°
下撑杆件支座力：
RX1=nzR3=1×30.86=30.86kN
主梁轴向力：
NXZ1=RX1/tanβ1=30.86/tan60.255°=17.634kN
下撑杆件轴向力：
NX1=RX1/sinβ1=30.86/sin60.255°=35.543kN
下撑杆件的最大轴向拉力NX=max[Nx1...Nxi]=35.543kN
下撑杆长度：
L01=（L12+L22）0.5=（28002+16002）0.5=3224.903mm
下撑杆长细比：
λ1=L01/i=3224.903/23.06=139.848
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ1=0.378
轴心受压稳定性计算：
σ1=NX1/（φ1A）=35542.852/（0.378×660.8）=142.295N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求！
对接焊缝验算：
σ=NX/（lwt）=35.543×103/A=35.543×103/660.8=53.788N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求！
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=|[（-（+NXZ1））]|/nz=|[（-（+17.634））]|/1=17.634kN
压弯构件强度：
σmax=[Mmax/（γW）+N/A]=[3.86×106/（1.05×141×103）+17.634×103/2610]=32.827N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
符合要求！
受弯构件整体稳定性分析：
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：
查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）得，φb=2
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb'值为0.93。
σ=Mmax/（φbWx）=3.86×106/（0.929×141×103）=29.467N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
六、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型锚固螺栓
U型锚固螺栓直径d（mm）
16
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
锚固螺栓1
锚固螺栓2
1、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力：
N/2=0.436/2=0.218kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=0.436×103/（4×3.14×16×2.5）=0.867mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=0.436×103/（4×π×162/4）=0.542kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2
符合要求！
2、混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值：
fcc=0.95×fc=0.95×14.3=13.585N/mm2
N/2=0.218kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（802-3.14×162/4）×13.585/1000=168.425kN
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×16=80mm
符合要求！
7.1.2悬挑板传给工字钢的垂直压力
底模自重：
0.5KN/㎡
砼自重：
24KN/m3
钢筋自重：
1KN/m3
振捣砼荷载标准值：
4.0KN/㎡
F2=（25×2.4×0.1+0.5×2.4）×1.3=9.36kN
F2’=（1×2.4×0.1+0.5×2.4）×1.3=1.872kN
7.1.3200×450边梁传给工字钢的垂直压力
F3=25×0.2×0.45×1.3=3.015kN
F3’=1×0.2×0.45×1.3=0.117kN
7.1.4工字钢及方钢自重
工字钢P4=24.1×9.8/1000=0.236kN/m
方钢=12.06×9.8/1000=0.118kN/m
7.1.5施工活载
P6=1.5×1.4×1.3=2.73kN
7.2工字钢整体稳定性验算
为简化计算将工字钢视为一段固定悬挑梁，选择最不利组合。
经分析工字钢受力主要经历两个阶段：
一是支模阶段，只有施工荷载和模板、钢筋的重量及脚手架传递的荷载；二是浇筑砼阶段，工字钢要承受施工荷载和钢筋、砼、模板等的重量及脚手架自身重量（此时脚手架无活载）。
第一阶段：
M1=2.718×（2.9+3.7）+1.872×1.2+0.169×2.5+0.236×3.8×1.9+
0.118×6×0.572+2.73×1.3=26.267KN.M＜[M]满足要求
第二阶段：
M2=1.99×（2.9+3.7）+9.36×1.2+4.225×2.5+0.236×3.8×1.9+0.118×6×0.572=40.586KN.M＞[M]不满足要求
16号工字钢抗弯荷载
[M]=[f]×Wz=0.215×185=39.775KN.M
所以第一阶段工字钢单独受力能满足要求，而第二阶段工字钢单独受力不能满足要求，必须采取措施进行卸载。
因本工程悬挑部位在顶层，采用钢丝绳斜拉无拉结点，所以本方案采用60*60*3.0方钢作斜杆进行底部支撑。
7.3工字钢抗倾覆
本工程工字钢在13层进行悬挑，7米长工字钢悬挑3米内，采用3道直径为16的圆钢进行锚固，并将内部脚手架扫地杆压在工字钢上，这样室内4米的工字钢受力远大于悬挑部件的荷载，根据经验可不进行抗倾覆验算。
其它钢外悬挑长度为1.9米，工字钢长1.9/3.75米进行间隔布置，间距为1.2米，楼面也使用3道直径为16的圆钢进行锚固，这样室内3/4米的工字钢受力远大于悬挑部件的荷载，根据经验可不进行抗倾覆验算。
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