大跨度高支架系统模板施工方案审查和施工质量管理1.docx

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大跨度高支架系统模板施工方案审查和施工质量管理1

大跨度高支架系统模板施工方案审查和施工质量管理

（1）

　　         作者：

张峰范克马彪杨俊悌赵强

　　【摘要】本文结合工程实例对超高层高空大跨度、高支架系统的整体稳定性，屋面的支模方案编制基本内容、计算方法进行探讨。

【关键词】大跨度；高支架；水平剪刀撑；整体排架；刚度与稳定性

　　【Abstract】Inthisarticle,engineeringexample,large-spanhigh-risehigh-altitude,high-bracketsystem,theoverallstabilityoftheroofformworkprogrammingelements,calculationmethodswerediscussed.

【Keywords】Large-span,high-bracket,Horizontalscissors,Overallbentframe,Rigidityandstability

  近年来，全国范围内发生因模板高支架坍塌而导致重大恶性事故多起，因此对此方面的安全监理工作应特别引起施工现场人员的重视。

根据《建设工程安全生产管理条例》和建设部建质〔XX〕213号文件《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》要求，模板工程施工前施工单位应当单独编制安全专项施工方案，对水平砼构件模板支撑系统高度超过8m或跨度超过18m，施工总荷载大于10KN/m2或集中荷载大于15KN/m2的模板支撑系统必须由建筑施工企业组织不少于5人的专家组，对编制的安全专项施工方案进行论证审查。

  1.工程概况

  由南京图腾置业发展有限公司开发的大观·天地MALL项目位于南京市下关区建宁路300号，东邻阅江楼、静海寺，西面热河路，北抵郑和路，为阅江楼旅游观光风景区的一个重要组成部分。

中庭大圆井字梁，截面500×XX，跨度27m，支模架高度17m；影剧院屋面梁截面550×2100，板厚200，跨度17m，支模架高度11m。

  2.高支架搭设方案

  结合本工程的结构形式和施工特点（26-35轴线屋顶构架模板支撑体系属于大跨度高支模，其搭设方案：

  整体钢管排架采用48×钢管，竖向立杆间距不大于800×800，水平连杆双向在离楼面上150设扫地杆，以上水平连杆1500每步设置，大圆弧处井字量扫地杆150设置，以上每步1450到-顶紧再按每步1450到顶紧再每步1200到梁底。

小影剧院550×2100的每步1250到处顶紧每步1250到梁底。

支撑架与整体排架连接要连接牢固。

  框架梁小影剧院550×2100实行梁宽方向竖向立杆间距500+300+500即两侧从楼面到楼板底及梁顶面，中间加二根立杆从楼面到梁底，顺梁方向立杆间距统一按800设置，如果梁底中间加一根立杆从楼面到梁底，顺梁方向立杆间距按400设置，梁处水平杆按每步1250搭设在中间砼梁顶紧支撑架与整体排架连接处要连接牢固。

  所有框架梁底木楞均按顺梁方向设置，剪刀撑按大梁底下按顺梁方向设置形成×柱间网支撑体系，采用搭接长度不少于1m搭接处不少于3个搭接扣件。

  圆弧处井字梁弧形处梁在-，~处，影剧院梁在处的水平连杆均要与周围梁砼顶紧固定。

所有净空高于4m中间设水平剪刀撑，采用搭接长度1m，搭接处不少于3个搭接扣件，确保排架的刚度、强度及稳定性。

  高支架脚手架搭设要求：

  40×30钢管为主要受力杆件，通过扣件连接的钢管满堂脚手架支撑体系。

  底板、梁底纵距不大于800，横距500+300+500，步高不大于1500。

  竖向剪刀撑、水平剪刀撑45°~60°。

  高支架四周于26、29、F、K、M、30轴与结构柱可靠相连。

  3.监理项目部要求施工单位

  编制《屋面高空大跨度高支架设计和施工专项方案》

  施工方案应有计算书，包括荷载计算、模板及其支撑系统的强度、刚度、稳定性的验算。

  屋面梁跨度达，曾高达17m，施工方案应有水平杆步距和剪刀撑设置等构造措施的详细说明。

  方案应有支撑平面布置图，模板及其支撑的立面图和剖面图，节点大样施工图。

  方案应对砼浇筑方法程序提出要求。

  方案应有支撑系统安装验收程序提出要求。

  由于是大跨度高支架大荷载，我们提出一定要经过专家组论证审查，专家论证审查意见应说明方案是否可行，建议加强、完善之处，实施过程中需要注意的事项等，提出书面论证审查报告，以东南大学郭正兴教授为首的专家组提了7点意见：

  该工程有500×XX大梁，支模高度17m，为井字梁，无楼板；另有550×2100梁支模高度9m，采用扣件式钢管排架搭设，基本尺寸为步高小于，梁下加密两根立杆，形成500+300+500沿轴线＠500，方案总体可行，可以实施。

  有高支模区的立杆布置平面图，应补充完整的细部尺寸，在平面图上应注明具体尺寸，并应注明竖向剪刀撑的具体部位，水平剪刀撑网格尺寸等。

  应补充高大支模架的剖面图，标明具体尺寸，以及与周边砼框架拉结关系，梁的两侧浇筑平台做法等。

  应补充500×XX大梁的具体支模详图，特别是梁下构造详图，应保证梁下立杆对接，不能搭接，接头应错开。

  支架完成后，应重点检查：

梁下立杆顶层的纵横向水平杆与立杆扣件的拧紧力矩，应为40~65N·m，顶部高小于1200mm。

  水平层剪刀撑应在确保楼层处设置，并应拉结牢固。

  施工时控制人员荷载。

搭设完成后，组织各方面检查验收，施工单位技术负责人签字后报监理进行审查。

  监理组织相关专业监理工程师进行审查，对方案中相关技术指标，根据相关规范进行验算，认为该方案可以保证安全，总监签字后同意交施工单位施工。

  我们对原方案中涉及相关技术指标，还根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-XX）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-XX）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-XX）等规范要求，运用专门的脚手架计算软件进行验算，由于篇幅所限，这里我们仅列出影剧院梁模板高支撑架计算书：

  参数信息：

  高支撑架参数

  立柱梁跨度方向间距L（m）：

；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：

  高支撑步距（m）：

；高支撑架搭设高度（m）：

；梁两侧立柱间距（m）：

  梁底增加2根承重立杆。

  荷载参数

  模板自重（KN/m2）：

；  梁截面宽度B（m）：

  钢筋自重（KN/m3）：

；  梁截面高度D（m）：

  施工均布荷载标准值（KN/m2）：

；振捣砼荷载标准值

  木方参数

  木材弹性模量E：

；  木材抗弯强度设计值fm：

；

  木材抗剪强度设计值fv：

； 面板类型：

胶合面板；

  面板弹性模量E：

；  面板抗弯强度设计值fm：

；

  其他。

采用的钢管类型（mm）：

40×30，扣件式连接方式，双扣件，扣件抗滑承载力系数。

  4.梁底支撑的计算

  本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

  荷载的计算：

  钢筋混凝土梁自重：

  q1=××=KN/m；

  模板的自重线荷载：

  q2=××/=KN/m；

  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P1=×=KN/m；

  方木的支撑力验算

  静荷载设计值q=×+×=KN/m；

  活荷载设计值P=×=KN/m；

  本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

  W=5×10×10/6=cm3；

  I=5×10×10×10/12=cm4；

  方木强度验算:

  最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

  线荷载设计值  q=+=KN/m；

  最大弯距M==×××=；

  最大应力σ=M/W=×106/=N/mm2；

  抗弯强度设计值 ［f］=13N/mm2；方木的最大应力计算值N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

方木抗剪验算：

  最大剪力的计算公式如下:

  ω=5ql42bhn≤［ω］=l/250

  截面抗剪强度必须满足:

  τ=3V2bhn≤fv

  其中最大剪力:

V=××=KN；

  方木受剪应力计算值τ=3×/=N/mm2；

  方木抗剪强度设计值［τ］=N/mm2；方木的受剪应力计算值N/mm2小于方木抗剪强度设计值N/mm2,满足要求!

  方木挠度验算:

  最大挠度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:

  ω=≤［ω］=l/250

  q=+=KN/m；

  方木最大挠度计算值ω=××6004/=；

  方木的最大允许挠度［ω］=×1000/250=眨华方木的最大挠度计算值ω=，小于方木的最大允许挠度［ω］=,满足要求！

  支撑钢管的强度验算

  支撑钢管按照简支梁的计算如下

  荷载计算公式如下：

  钢筋混凝土梁自重：

  q1=×=KN/m2；

  模板的自重：

  q2=KN/m2；

  活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载：

  q3==KN/m2；

  q=×+× =KN/m2；

  梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。

  当n=2时：

  P=qab2-1=qab

  N=

  p1=p2=p2+N

  当n＞2时：

  P=qab2-1=qab

  N=

  p1=pn=p2+N

  p2=p3=……=pn-1=P

  经过连续梁的计算得到：

  支座反力RA=RB=KN，中间支座最大反力Rmax=；

  最大弯矩Mmax=；

  最大挠度计算值Vmax=;支撑钢管的最大应力σ=×106/4490=N/mm2；

  支撑钢管的抗压设计强度［f］=N/mm2；

  支撑钢管的最大应力计算值N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度N/mm2,满足要求!

  5.梁底纵向钢管计算

  纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

  6.扣件抗滑移的计算

  按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取，按照扣件抗滑承载力系数，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为。

  纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:

  R≤Rc

  其中：

Rc——扣件抗滑承载力设计值,取KN；

  R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

  计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=KN；

  R

  7.立杆的稳定性计算:

  立杆的稳定性计算公式

  σ=NφA≤［f］

  梁两侧立杆稳定性验算

  其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：

  横杆的最大支座反力：

N1=KN；

  脚手架钢管的自重：

N2=××11=KN；

  楼板的混凝土模板的自重：

N3=×/2）××=KN；

  楼板钢筋混凝土自重荷载:

  N4=×/2）×××=KN；

  N=+++=KN；

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