22b工字钢托起钢管支模架专项施工方案.docx
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22b工字钢托起钢管支模架专项施工方案
怀宁县全民健身中心
体育馆工程
钢
管
支
模
架
专
项
施
工
方
案
编制单位：
湖南省第四工程有限公司
怀宁县全民健身中心（体育馆）项目部
编制日期：
二0一三年八月
钢管支模架专项施工方案报审表
工程名称：
怀宁县全民健身中心体育馆工程
致：
浙江江南工程管理股份有限公司（监理单位）
我方已根据施工合同的有关规定完成了怀宁县全民健身中心（体育馆）工程
钢管支模架专项施工方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附件：
《怀宁县全民健身中心体育馆工程模板施工方案》
承包单位（章）:
项目经理:
日期:
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师:
日期:
总监理工程师审核意见：
项目监理机构（章）:
总监理工程师:
日期:
本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一份
怀宁县全名健身中心体育馆
钢管支模架专项施工方案
会签页
编制：
审核：
审定：
编制单位：
湖南省第四工程有限公司
怀宁县全民健身中心（体育馆）项目部
编制日期：
二0一三年八月
1、工程概况....................................................5
2、编制依据....................................................6
3、施工准备工作................................................6
4、主要施工方法和措施..........................................9
5、工字钢梁计算书.............................................10
怀宁县全民健身中心体育馆工程1/5～1/9轴交C～L轴范围
4.17米平面以下钢管支模架专项施工方案
第一章工程概况
1、工程概况及现场条件
怀宁县全民健身中心体育馆工程项目位于怀宁新县城东南新区境内，东北面临近民房，西北面临近206国道，西南面临近市政河道，东南面为开阔地带。
总建筑面积21628.25m2，建筑基底面积7669.03m2，主体为框架结构，屋面为轻钢网架结构。
地上二层，地下一层，地下一层层高为4.8m，建筑高度23.816m，整个平面呈椭圆形，长轴长95.2m，短轴长79.926m。
本工程室内±0.000相当于绝对标高（黄海高程）17.500m，基础设计为人工挖孔桩基础，地下室底标高为-6.300m（黄海高程为11.200m）。
本工程地下室处在-6.3米～-1.50米范围内，中间1/5～1/9轴交C～L轴范围-1.5米以下为回填土区，-1.5米平面为运动大厅。
其上3.97米平面为内场区全现浇楼面。
因为该工程的施工工期特紧，为了赶工，争取于今年年前完成本工程主体结构，现拟在地下室主体结构完成之后立即进行上部主体结构的施工。
地下室外侧防水及回填土待地上3.97米层的支模架拆除之后进行施工。
故3.97米层全现浇框架结构的支模架，大部分坐落在地下室顶板上，中间1/5～1/9轴交C～L轴范围的支模架则坐落在现有基坑底回填土（标高-6.3米）、预留土墩的顶面上（平均标高-2.8米）及基坑底与预留土墩的坡面上。
由于土墩坡面立杆需要削除的土方量很大，严重影响下部施工，故拟利用该二预留土墩墩顶（-2.8米）与地下室顶板面（-1.53米）架设22b工字钢将该区域的支模架托起。
2、模板支架选型
根据本工程实际情况，结合本施工单位现有施工条件，经过综合技术经济比较，选择扣件式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料，在预留土墩顶和地下室顶板之间架设22b工字钢托起支模架，进行相应的设计计算。
第二章编制依据
1、中华人民共和国行业标准，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130－2011）。
2、建设部《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）。
3、《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社。
；
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社。
5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社。
6、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2012中国建筑工业出版社。
7、本工程相关图纸，设计文件。
8、国家、省有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件。
第三章施工准备工作
1、技术准备
1.1、认真熟悉施工图纸、《图纸会审纪要》、施工规范及施工作业指导书，掌握工程特点，明确施工工艺和技术质量要求。
1.2、施工前完成对施工班组人员进行施工程序，施工工艺，质量标准，施工危险因素和环境因素辨识及控制措施等方面内容的交底工作，并在交底记录上签字。
1.3、准备好施工需要的工器具和材料，包括安全器具如：
安全围栏、安全警示牌、安全带、绝缘手套、绝缘鞋、防护镜等。
1.4、所有参加施工的人员必须经过三级安全教育且通过体检，特殊作业人员必须作到持证上岗。
2、人员及劳动力的准备
现场人员配置情况如下表：
序号
岗位
人数
备注
1
项目经理
1
2
技术负责人
1
3
技术员
1
4
生产经理
1
5
施工员
2
6
安全员
2
7
质检员
1
8
测量员
3
9
材料员
2
10
作业工人
30
3、材料准备
材料准备情况如下表：
序号
材料名称
型号规格
备注
1
工字钢
22b
2
木垫板
50mm×200mm
3
钢管
Ф48×3.0mm
4
十字扣件
与Ф48架管配套
5
接头扣件
与Ф48架管配套
6
活动扣件
与Ф48架管配套
注意事项：
承重架采用扣件式钢管脚手架，由扣件、立杆、横杆、剪刀撑、斜撑、底座及垫木组成。
钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。
脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。
可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。
如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。
4、施工主要机器具准备
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
塔吊
QTZ80
台
3
材料运输
2
水准仪
DSC-320
台
1
检测合格
3
电子全站仪
NTS-342R
台套
1
检测合格
4
钢尺
100m
把
1
检测合格
5
塔尺
5m
把
1
检测合格
6
钢尺
5m
把
5
检测合格
第四章主要施工方法和措施
1、支模架的搭设
支模架采用φ48×3.0扣件式钢管支模架作梁和平板模板的竖向垂直支撑，同时也作柱和剪力墙的水平固定支撑。
搭设的具体要求如下：
1）立杆间距：
本层楼层高度大于900mm的大梁沿大梁长度方向（纵向）的立杆间距为500～750mm，与大梁垂直方向（横向）的立杆的排距为500mm，并且在梁底中间必须设一排立杆以挑起梁两侧的立杆。
2）水平杆布设：
离地200mm设置一道扫地杆，纵横向布置；往上纵横方向每隔1600mm左右设一道，并且与满堂架子拉结。
梁、板底部根据支模需要标高搭设一道水平杆，扫地杆和顶层水平杆应增加水平连结杆，纵横两向布置，水平杆与邻近立杆用十字扣件扣牢。
3）剪刀撑布置：
为加强整个支模架体系的整体稳定性，在满堂红架子中，纵横向均应设垂直方向剪刀撑，剪刀撑间距≤5.0米。
4）梁底板应起拱，起拱高度为0.15%=4.5mm。
2、本区域内的支模架拟自地下室顶板（-1.53米）平面开始搭设。
该二土墩分别位于6～9轴交C～F及6～9轴交G～K轴范围内，顶标高平均为-2.8m左右，上口尺寸为14.0m×6.0m。
5）拟用22b工字钢架设在地下室顶板（-1.53米）与土墩（-2.8米）之间且置于每根梁中，间距为2000～2350mm；为使22b工字钢梁保持水平，土墩应采用钢筋混凝土墩垫平至-1.53米。
由于该二土墩表面以下0.5～1.3米为杂填土，故必须剔除土墩上表面杂填土上0.3～0.4米厚的种植土之后进行人工夯实，使基础座落在经过夯实的杂填土上。
该经过人工夯实的杂填土的承载力特征值取60KN/m2。
由于该二土墩上的钢筋混凝土支墩要承受来自上部支模架传来的全部荷载的一半（另一半传力于地下室顶板、连系梁或柱子旁边的钢管立杆及其支架上，根据计算，托起部分梁的净跨为3000mm）；所以，上部支模架承受其上施工荷载的面积为：
（2*3.0+6.0）*（2*3.0+14.0）=240m2，故该二土墩上每个钢筋混凝土支墩承受的上部荷载为：
240*（g2+q2）/2=240*19.13/2=2295.6KN。
故单个土墩上的混凝土支墩的受力面积应大于或等于:
2295.6/60=38.26m2。
该二土墩长为14.0m，宽为6.0m，混凝土支墩应设置在土墩四周（每边留置0.3m的襟边）；故该二土墩上的混凝土支墩基础（满堂基础）设计尺寸为13.4m*5.4m=72.36m2，满足要求。
基础厚度设计为400mm。
考虑到支墩顶必须与-1.53m的地下室顶板齐平，基底标高为-2.8m，支墩高度应为-1.53-（-2.8）-0.4=0.87m，支墩宽度设计为300mm，环形闭合；所以，每个钢筋混凝土支墩的外周长设计为（13.4+5.4）*2-4*0.3=36.4m。
即该二土墩上每个钢筋混凝土支墩设计为0.3m*0.87m*36.4m（每个支墩独自环形闭合）。
该支墩基础及支墩内均需配置构造钢筋。
按最小配筋率计算，支墩基础配筋应为0.5%*400*1000=2000mm2/m,即为Φ16@200双层双向。
支墩主筋应为0.5%*300*1270=1905mm2（纵向），即为4Φ25（支墩底及支墩面均配筋4Φ25），两侧按构造要求配置Φ12@200的腰筋，箍筋为Φ8@200（4）。
6）为加大该托架体系的稳定性，工字钢梁底部与预留土墩的斜坡之间设置一定的钢管立杆，并于预留土墩的斜面与邻近立杆之间设置斜撑和剪刀撑以保持系统的整体稳定性（见附图）。
第五章工字钢梁计算书
一、搭设方案（见附图图示）
1、基本搭设参数
模板支架高H为5.3m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.6m，立杆纵距la取0.5m（梁底）～0.75m（板底），横距lb取0.5m（梁底～0.75m（板底））。
立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。
模板底部的方木，断面宽60mm，高80mm，布设间距0.2m。
在地下室顶板平面采用架设22b工字钢将地下室顶板与预留的两个土墩之间的空隙（空隙宽度为3000mm，即梁的净跨为3000mm）连通以托起上部的横向22b工字梁及支模架。
每道梁（纵横）底设置1根22b工字钢，其上梁底中间立杆利用剪刀撑和水平联系杆托起梁底两侧的立杆。
2、材料及荷载取值说明
本支撑架使用Ф48×3mm钢管，钢管壁厚不得小于3mm，钢管上严禁打孔；采用的扣件，应经试验，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
按荷载规范和扣件式钢管模板支架规程，模板支架承受的荷载包括模板、支架自重、工字钢自重及新浇混凝土自重（包括钢筋自重），以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。
二、工字钢的强度和刚度验算
按单跨简支梁计算（取最大荷载值的工字梁计算）
1、荷载计算
模板及支模架钢管重量标准值：
1.5x1=3.9kN/m；
新浇砼自重标准值：
1.5x2=30.59kN/m；
22b工字钢自重标准值：
1.5x3=0.467kN/m；
施工人员及设备活荷载标准值：
1.5x4=3.45kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载标准值：
x5=6.9kN/m；
g2=42.9kN/m；
q2=14.49kN/m；
跨中最大弯矩计算公式如下:
Mmax=0.125×（g2+q2）×L2
=64.56kN·m；
2、22b工字钢抗弯强度验算
22b工字钢断面抵抗矩W=32.5×104mm3；
σ=M/W≤f
σ=64.56×106/（32.5×104）=198.65N/mm2；
22b工字钢的受弯强度计算值σ=198.65N/mm2,小于抗弯强度设计值fm=205N/mm2，满足要求。
3、22b工字钢的抗剪强度计算
上部荷载对22b工字钢的产生的剪力为Q=0.625（g2+q2）L=0.625×（42.9+14.49）×3=107.61kN；
按照下面的公式对22b工字钢进行抗剪强度验算：
τ=3Q/（2S）≤fv
τ=3*107610/2*4653=34.69N/mm2；
22b工字钢的抗剪强度τ=34.69N/mm2，小于抗剪强度设计值fv=120N/mm2满足要求。
（4）22b工字钢的挠度验算
22b工字钢的弹性模量E=206000N/mm2；
22b工字钢的惯性矩I=35700000mm4；
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，22b工字钢的总的变形按照下面的公式计算：
ν=0.521×（x1+x2+x3）×L4/（100×E×I）+0.912×（x4+x5）×L4/（100×E×I）
=0.521×34.96×30004/（100×206000×35700000）+0.912×10.35×30004/（100×206000×35700000）=3.05mm；
搭设该部分的支模架时起拱0.15%=4.5mm，挠度设计值[ν]=4.5mm
工字钢的最大挠度计算值ν=3.05mm，小于挠度设计值[v]=4.5mm，满足要求！
三、模板支架的强度刚度及其稳定性的计算和验算见《模板施工方案》（满足要求）。
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