超过80米模板支撑专项工程施工设计方案.docx
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超过80米模板支撑专项工程施工设计方案
1、编制依据
1.1《建筑施工手册》第四版；
1.2《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
1.3《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；
1.4《建筑施工扣件式钢管模板支撑技术规程》DB33/1035-2006；
1.5《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
1.6《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
2、工程概况
2.1工程简介
的基础共分四个部分：
超过8.0米的模板支撑共有三部分，具体分布情况如下：
1~3轴交A~H轴线屋面顶标高为8.2米，屋面板为130mm厚的钢筋混凝土屋面，平面结构尺寸为12米*36米，框架柱之间的中心距离为6.0米和7.2米，标高为-1.0米，模板支撑架高度为9米。
满堂支撑架的高宽比为1：
1.33。
4~19轴交A~C轴线屋面顶标高为8.2米，屋面板为130mm厚的钢筋混凝土屋面，平面结构尺寸为9米*98.4米，框架柱之间的中心距离为6.0米和9.0米，地基为回填土，标高为-0.9米，模板支撑高度为9米。
满堂支撑架的高宽比为1：
1。
1~2轴交A~K轴线屋面底标高局部为11米，屋面板为130厚的钢筋混凝土屋面，平面结构尺寸为9米*54.5米，框架柱之间的间距为6.0米和9.0米，地基为回填土，标高为-0.45米，模板支撑高度为11.3米。
满堂支撑架的高宽比为1.26:
1。
2.2屋面板平面及剖面图
1~2轴交A~K轴线屋面剖面图：
4~19轴交A~C轴线屋面剖面图：
1~3轴交A~H轴线屋面剖面图：
3、施工部署
3.1基层处理
立杆的底部为回填土基层的，为了满足地基承载力的要求及防治产生不均匀沉降，必须设置底座或垫板，保证立杆同一高度和受力平衡。
3.2立杆纵横距横杆步距设计
模板支架采用扣件式钢管模板支架，立杆的纵距为1米，横距为1米，横杆的步距为1.4米。
梁底的立杆间距加密，纵向的立杆间距改为0.5米左右，横向间距仍为1米。
3.3立杆横杆接长设计
立杆采用6米、4米、2.5米的脚手钢管，接头采用对接扣件连接，立杆的对接扣件应交错布置，两根相邻的立杆接头不应设置在同步内；
水平杆采用6.0米和3.0米的脚手钢管，两根相邻的水平杆对接接头不宜设置在同步或同跨内；
3.4扫地杆设计
纵向扫地杆距离底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆宜采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
3.5支撑与操作架连接
梁、柱模板的支撑禁止与操作架想连接。
必须连接时可在操作架内侧再搭一根立杆。
3.6梁板底支撑设计
梁板模板采用18mm厚普通胶合板进行现场拼装，次肋采用50*100mm木方，梁底木方间距根据梁实际尺寸进行选取，板木方间距为300mm，主肋采用双肢50*100mm木方构造成为100*100mm木方，间距1000mm，主肋下用可调支座作为顶撑，可调支座与钢管交接处设置横向水平杆，托座顶距离水平杆的高度不应大于300mm。
具体的施工搭设方法见下图：
3.6剪刀撑
3.6.1垂直剪刀撑
架体外侧四周满布竖向剪刀撑，架体内部每5m~8m应由底到顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为5m~8m。
剪刀撑与地面的倾角45°~60°之间，倾角为45°时，剪刀撑跨越立杆的杆数不应超过7根，倾角为60°时；不应超过5根。
剪刀撑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，旋转扣件的中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
3.6.2水平剪刀撑
在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置连续水平剪刀撑。
水平剪刀撑至架体底平面距离不宜超过8m。
4、施工准备
4.1施工技术准备
施工管理人员学习掌握施工方案、工作程序的内容和要求，向操作工人进行技术以及安全交底，让所有施工人员理解并知晓知己的工作内容。
根据进度计划和施工方案提制物项加工计划和材料需求计划。
4.2施工资源准备
搭设的脚手钢管宜采用Φ48*3.5的钢管，钢管材质为Q235A,搭设模板支架用的钢管、扣件，使用前必须进行抽样检测，抽检数量按有关规定执行。
未经检测或检测不合格的一律不得使用。
采购、租赁的钢管、扣件必须有产品合格证和发送单位的检测检验报告，生产厂家必须有技术质量监督部门颁发的生产许可证。
现场的钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、分层、错位等，钢管的外径和壁厚都应控制在-0.5mm以内。
有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用，扣件应进行防腐处理。
5、施工方法
脚手架搭设的工艺流程为：
定位放线→扫地杆→立杆→水平杆→梁板底支撑
5.1地基处理
立杆支撑在土体上时，应对土体进行压实、平整等处理措施立杆底部应设置底座或垫板，在根据屋面梁的位置放出立杆位置线，跳板、底座应准确地放在定位线上，垫板的尺寸为4000mm*200mm*50mm。
5.2扫地杆搭设
模板支撑的满堂架必须设置纵、横向扫地杆，扫地杆的设置必须满足3.3条的要求，当立杆基础不在统一标高时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高地不应大于1m，靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
具体操作见下图：
1-横向扫地杆；2-纵向扫地杆
5.3立杆搭设
立杆接长除顶部可以采用搭接外，其余各步接头必须采用对接扣件连接。
搭接时搭接长度不应小于1m，应采用不小于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
立杆接长必须满足3.3条的要求，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。
5.4水平杆搭设
水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可以采用搭接，水平杆接长必须满足3.3条的要求。
不同步或不同跨两个相邻的接头在水平方向上错开的距离不应小于500，各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3，搭接时搭接的长度不应小于1m，应等距离设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。
（a）接头不在同步内（立面）（b）接头不在同跨内（平面）
1-立杆；2-纵向水平杆；3-横向水平杆
主节点处必须设置横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点的两个直角扣件中心距不应大于150mm。
5.5梁板底支撑搭设
梁板底支撑搭设满足3.4条要求。
模板支撑系统纵横杆间距450*450mm，水平杆步距1400mm，次龙骨的间距300mm。
同时在梁底支撑下部增设防滑扣件。
5.6拉结
满堂架与周边已经浇筑完成的柱子进行可靠连接，把连接满堂架的脚手钢管锁在柱子上。
6、检查与验收
模板支架搭设完成后，投入使用前必须组织验收。
模板支架验收应根据批准的专项施工方案，检查现场实际搭设情况与方案的符合性。
安装后的扣件螺栓拧紧力矩采用扭力扳手检查，对于高度超过8m的模板支撑，梁底水平杆与立杆连接扣件应全数检查。
模板支架验收后形成记录，记录表式如下：
模板支架搭设分项检查验收表
项目名称
搭设部位
高度
跨度
最大荷载
搭设班组
班组长
操作人员
持证人数
证书符合性
专项方案编审
程序符合性
技术交底
情况
安全交底
情况
钢
管
扣
件
进场前质量验收情况
材质、规格与方案的符合性
使用前质量检测情况
外观质量检查情况
检查内容
允许偏差
方案要求
实际质量情况
符合性
立
杆
间
距
粱底
+30mm
板底
+30mm
步距
+50mm
立杆垂直度
≤O.75％且
≯60mm
扣件拧紧
40一65N·M
立杆基础
扫地杆设置
拉结点设置
立杆搭接方式
纵、横向水平杆设置
剪
刀
撑
垂直纵、横向
水平（高度>4米）
其他
施工单位
检查结论
结论：
检查日期：
年月日
检查人员：
项目技术负责人：
项目经理：
监理单位
验收结论
结论：
验收日期：
年月日
专业监理工程师：
总监理工程师：
7、脚手架拆除
7.1底模及其支架拆除时混凝土强度等级应符合设计要求，但设计无具体要求时，混凝土强度应符合下列规定：
构件类型
构件跨度（m）
达到设计的混凝土立方体抗压
强度标准值的百分率（%）
板
≤2
≥50
＞2，≤8
≥75
＞8
≥100
梁、拱、壳
≤8
≥75
＞8
≥100
悬臂构件
—
≥100
7.2模板支架拆除前应对拆除人员进行技术交底，并做好交底书面手续。
7.3拆除作业必须由上而下逐步进行，严禁上下同时作业。
设有附墙连接件的模板之架，连接件必须随支架逐层拆除。
7.4各构配件必须及时分段集中运至指定位置，严禁抛扔。
7.5运至地面的构配件及时检查整修与保养，并按品种，规格码放，置于干燥通风处，防止锈蚀。
7.6保证已完成的设备及混凝土面层不受损害，做到轻拿轻放，做好成品保护。
7.7拆除过程中最好不要中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚。
7.8拆除过程中最好不要中断，如确需中断应将拆除部分处理清楚告一段落，并检查是否会倒塌，确认安全后方可停歇。
7.9脚手架拆除完后应将架料分类堆放，堆放地点要平坦，下设支垫排水良好。
钢类最好放置室内，堆放在室外应加以遮盖。
对扣件、螺栓等零星小构件应用柴油清洗干净装箱、袋分类存放室内以备再用。
7.10弯曲变形的钢构件应调直，损坏的及时修复并刷漆以备再用，不能修复的应集中报废处理。
8、安全质量保证措施
8.1安全保障措施
（1）操作人员必须持有登高作业操作证方可上岗。
（2）架子在搭设（拆卸）过程要做到文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子。
（3）在架子上施工的各工种作业人中应注意自身安全，不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。
（4）雨、雪及六级以上大风等天气严禁进行脚手架搭设、拆除工作。
（5）应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修。
（6）在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护。
（7）脚手架临街面必须有防止坠物伤人的防护措施。
（8）搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。
8.2质量保障措施
（1）操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。
（2）技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。
（3）脚手架必须严格依据本施工组织设计进行搭设，搭设时，技术人员必须在现场监督搭设情况，保证搭设质量达到设计要求。
（4）脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收，发现不符合要求处，必须限时或立即整改。
9、危险项辨识
9.1在工程施工之前，对施工中存在的各种环境因素和危险源进行分析，通过识别和评估，对不可接受的风险采取有效的防护措施。
见风险评估表：
施工现场危险源辨识、评价及控制措施表
序号
施工工序/场所
活动
危险源（危险因素）
D=LEC
风险
等级
控制措施
一、物体打击
L
E
C
D
设置警戒、持证上岗、加强监督管理
1
堆放材料
材料堆过高或摆放不整齐时造成倒塌砸伤人
1
6
3
18
1
二、高处坠落
完善标识牌、教育、处罚、加强监督检查
6
脚手架模板
搭设及拆除
2米以上作业人员未系挂安全带
1
6
7
42
2
7
未搭设作业架或作业架上脚手板未按规定铺设且无防护
1
6
15
90
3
9
夜间施工
因光线不好，造成脚踏空跌落
1
6
7
42
2
三、起重伤害
设置警戒、持证上岗、加强监督管理
13
塔吊作业：
吊运钢管等材料
人员离吊物太近躲闪不及撞伤
1
6
7
42
2
14
钢丝绳及绑扎带突然崩断打伤人
0.2
6
40
48
2
15
塔吊作业
司机违反“十不吊”规定造成伤害
3
6
15
270
4
10、计算
本工程有8.57米和11.0米两种屋面高度，为了保证本次计算的有效性，以11.0米屋面板的模板支撑计算为依据。
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距（m）:
1.00；纵距（m）:
1.00；步距（m）:
1.40；
立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:
0.10；模板支架搭设高度（m）:
11.00；
采用的钢管（mm）:
Φ48×3.5；
扣件连接方式:
双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:
0.80；
板底支撑连接方式:
双方木支撑；
2.荷载参数
模板与木板自重（kN/m2）:
0.350；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:
25.000；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.500；
3.材料参数
面板采用胶合面板，厚度为18mm。
面板弹性模量E（N/mm2）:
9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:
13；
板底支撑采用方木；
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）:
1.400；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；
托梁材料为：
双木方:
50×100mm；
4.楼板参数
钢筋级别:
三级钢HRB400楼板混凝土强度等级:
C40；
每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）:
360.000；
楼板的计算宽度（m）:
4.00；楼板的计算厚度（mm）:
130.00；
楼板的计算长度（m）:
4.50；施工平均温度（℃）:
15.000；
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=100×1.82/6=54cm3；
I=100×1.83/12=48.6cm4；
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：
q1=25×0.13×1+0.35×1=3.6kN/m；
（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN）：
q2=2.5×1=2.5kN/m；
2、强度计算
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:
其中：
q=1.2×3.6+1.4×2.5=7.82kN/m
最大弯矩M=0.1×7.82×0.32=0.07kN·m；
面板最大应力计算值σ=70380/54000=1.303N/mm2；
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
面板的最大应力计算值为1.303N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q=3.6kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×3.6×3004/（100×9500×4166666.667）=0.005mm；
面板最大允许挠度[V]=300/250=1.2mm；
面板的最大挠度计算值0.005mm小于面板的最大允许挠度1.2mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算:
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=5×10×10/6=83.33cm3；
I=5×10×10×10/12=416.67cm4；
方木楞计算简图
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=25×0.3×0.13=0.975kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35×0.3=0.105kN/m；
（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：
p1=（2.5+2）×1×0.3=1.35kN；
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:
均布荷载q=1.2×（0.975+0.105）=1.296kN/m；
集中荷载p=1.4×1.35=1.89kN；
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.89×1/4+1.296×12/8=0.634kN.m；
最大支座力N=P/2+ql/2=1.89/2+1.296×1/2=1.593kN；
方木的最大应力值σ=M/w=0.634×106/83.333×103=7.614N/mm2；
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；
方木的最大应力计算值为7.614N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/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/2bh<[T]
其中最大剪力:
V=1×1.296/2+1.89/2=1.593kN；
方木受剪应力计算值T=3×1593/（2×50×100）=0.478N/mm2；
方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2；
方木受剪应力计算值为0.478N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/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=0.975+0.105=1.08kN/m；
集中荷载p=1.35kN；
方木最大挠度计算值V=5×1.08×10004/（384×9500×4166666.67）+1350×10003/（48×9500×4166666.67）=1.066mm；
方木最大允许挠度值[V]=1000/250=4mm；
方木的最大挠度计算值1.066mm小于方木的最大允许挠度值4mm,满足要求!
四、托梁材料计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；
托梁采用：
双木方:
50×100mm；
W=166.66cm3；
I=833.34cm4；
托梁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=1.296×1+1.89=3.186kN；
托梁计算简图
托梁计算弯矩图（kN.m）
托梁计算变形图（mm）
托梁计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=1.072kN.m；
最大变形Vmax=1.371mm；
最大支座力Qmax=11.587kN；
托梁最大应力σ=1.072×106/833340=1.28N/mm2；
托梁抗压强度设计值[f]=13N/mm2；
托梁的计算最大应力计算值12.8N/mm2小于托梁的抗压强度设计值13N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为1.371mm小于4mm,满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值（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=0.144×11=1.587kN；
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.35×1×1=0.35kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25×0.13×1×1=3.25kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.187kN；
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值NQ=（2.5+2）×1×1=4.5kN；
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG+1.4NQ=12.525kN；
六、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（kN）：
N=12.525kN；
φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；
i----计算立杆的截面回转半径（cm）：
i=1.58cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.89cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=5.08cm3；
σ--------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；
[f]----钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
L0----计算长度（m）；
如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算
l0=h+2a
k1----计算长度附加系数，取值为1.155；
u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.7；
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；
上式的计算结果：
立杆计算长度L0=h+2a=1.4+0.1×2=1.6m；
L0/i=1600/15.8=101；
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.58；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=12524.76/（0.58×489）=44.16N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=44.16N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
满堂架立杆的计算长度按下式计算，取整体稳定计算最不利值（参照建筑施工扣件式钢管安全技术规范JGJ130-2011）：
顶部立杆段：
l0=kμ1（h+2a）
非顶部李杆端：
l0=kμ2h
k—满堂架支撑架计算长度附加系数，计算长度按表中取k=1.217；
h—步距按h=1.4；
a—立杆伸出顶层水平杆中心线至撑点的长度；a=0.1m，
μ2μ1—考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度，按规范计算得出μ1=1.732，μ2=2.218
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=kμ1（h+2a）=1.217×1.732×（1.4+0.1×2）=3.
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