泵站顶板扣件式钢管模板支架施工方案.docx
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泵站顶板扣件式钢管模板支架施工方案
长兴岛潘圆公路改建工程1标
泵站顶板扣件式钢管模板支架
编制:
审核:
审定:
上海城建(集团)公司
潘圆公路改建工程1标项目部
2011.2.16
目录
一、工程概况2
二、编写依据2
三、材料要求3
四、支架构造要求3
五、施工计划5
六、施工安全管理6
附:
1.计算书
一、工程概况
潘圆公路位于长兴岛中心地带,东西向横贯长兴岛域。
现状潘圆公路向西与石沙路相接,经石沙路至岛域西部海堤,东至圆沙镇,大部分路段为四级公路标准,局部路段为三级公路标准。
本工程为潘圆公路改建工程1标,里程桩号为K0+000~K6+100,总长度约为6.10km。
本标段工程共包括石沙河桥、百乐河桥、创建港桥和新开河6#河桥等4座桥梁,其中石沙河桥为三跨(16m+18m+16m),百乐河桥为三跨(16m+16m+16m),创建港桥为三跨(16m+16m+16m),新开河6#桥为单跨(22m)。
本标段工程共有4座泵站,分别为潘圆公路改造工程的5#、6#、7#、8#泵站,其中5#泵站(21m×26m),6#泵站(21m×26m),7#泵站(7m×7m),8#泵站(7m×7m)。
在4座泵站中以6#泵站上部结构最高,基坑最深。
二、编写依据
1、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
2、国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001
3、《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》DG/TJ08-016-2004
4、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)2006年版
5、《木结构设计规范》(GB50005-2003)
6、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
7、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。
8、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
9、施工图纸
三、材料要求
1、钢管:
规格:
Ф48×3.5㎜,长度:
2~6米不等,表面锈蚀深度小于0.5mm,6M钢管弯曲变形小于5㎜。
2、扣件:
旧扣件使用前进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,滑丝的螺栓禁止使用,扣件均作除锈、防锈处理。
3、钢管、扣件应有完整的质量保证资料方可投入使用。
4、木枋:
规格100×50×(2000~5000)㎜不等,质地坚硬、无腐蚀现象。
5、面板:
采用18mm厚竹胶合板
四、支架构造要求
模板支架构造除遵照一般构造要求外,还应满足以下要求:
(一)模板支架立杆的构造应符合下列要求:
1、每根立杆底部应设置底座,立杆纵、横向间距1.0m,由于泵站内部空间较小,局部间距可做调整。
必须按规范规定在离地200mm设置纵、横扫地杆。
2、立杆步距1.5m。
3、立杆、横杆接长必须按有关规定采用对接扣件连接,对接扣件应按规范交错布置。
4、支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直偏差不得超过10mm。
其他应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)相关要求。
5、模板下部支撑杆需采用双扣件。
(二)模板支架的支撑设置应符合下列要求:
1、模板支架外边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;
2、支撑架四周水平杆与砼墙顶紧。
3、为了加强支撑架的整体刚度,应在顶部及中部设置水平斜杆或剪刀撑,斜撑必须与立杆相连接。
4、扣件螺栓拧紧力矩控制在40N.m~60N.m范围。
水平层斜杆位置图
顶板支撑示意图
6号泵站支撑详图
(三)拆除要求:
1、拆除前应做好安全技术措施,逐级进行技术交底,全面检查脚手架的安全性能,消除脚手架上杂物及地面上的障碍物。
2、划出拆除区域,做好宣传工作,专人看守场地。
3、拆下来的钢管不得从高处掷下,以防钢管损坏或发生砸伤事故。
4、拆下来的扣件要集中放在工具箱内,不得从上面抛掷下来。
五、施工计划
1、进度计划
支架搭设计划8天,达到拆模条件后,3天拆除清理。
2、材料设备计划
本支架所用钢脚手管件均计划从专业供货单位租借,具备搭设条件前一周进货,经验收合格分类堆放待用。
管件运输工人搬运。
钢管:
560根(2~6m)及相应扣件
木料:
4m3
3、劳动力计划
架子工、木工:
6人
辅助工:
8人
安全员:
1人
六、施工安全管理
1、搭、拆架子的工作人员必须是经过考核合格的专业架子工,并持证上岗。
2、明确支架施工现场安全责任人员,负责施工全过程的安全管理工作。
搭设前要对搭拆架子的工作人员做好安全技术交底及安全教育。
设专人负责支架进行经常检查和保修。
3、支架施工过程中,要加强现场检查工作,特别是对扫地杆、剪刀撑、立杆等的布置,对立杆对接,要做到对每一对接层进行垂直度抽检,保证其符合方案和规范标准。
4、架设后,施工单位应会同监理及安全检查员进行全面检查,验评合格后方可使用。
每施工段要经验收后才可使用。
5、使用过程中必须定期和不定期进行检查,发现问题应及时整改,整改后才能继续使用。
6、施工中必须严格按照有关章程和规范要求施工,严禁违章作业。
7、操作人员搭设架子时必须正确戴好安全帽和安全带,安全帽的帽带要绑紧在下颚的位置,安全带应可靠地与大横杆连接;不得穿塑料底鞋或皮鞋,不得酒后、带病作业。
8、工具及小零件,要放在工具箱内。
8、搭设、拆除顶架时应思想集中,团结协作,统一指挥,禁止在架子上打闹。
材料、工具不得乱抛、乱扔。
9、遇六级以上大风或重雾、大雨时应停止工作,雨后施工要注意防滑。
10、不得使用不合格的构配件。
11、模板、支架安装、拆除和浇筑砼期间,无关人员不得进入架子内部,安全员要现场检查、监督;浇筑砼时,要有专人现场监护,发现有松动、变形等异常情况立即停止施工,疏散人员,待险情排除并经安全负责人同意后才能恢复施工。
附:
1.泵房模板支架计算书
板模板(扣件钢管高架)计算书
6#泵站
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
因本工程模板支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
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):
1.50;
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):
7.15;
采用的钢管(mm):
Ö48×3.5;板底支撑连接方式:
方木支撑;
立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
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;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
250.000;
木方弹性模量E(N/mm2):
9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方的截面宽度(mm):
50.00;木方的截面高度(mm):
100.00;
4.楼板参数
板计算厚度(mm):
150.00;
二、模板面板计算:
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩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=25×0.15×1+0.35×1=4.1kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.5×1=2.5kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:
q=1.2×4.1+1.4×2.5=8.42kN/m
最大弯矩M=0.1×8.42×2502=52625kN·m;
面板最大应力计算值ó=M/W=52625/54000=0.975N/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0.975N/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
í=0.677ql4/(100EI)≤[í]=l/250
其中q=q1=4.1kN/m
面板最大挠度计算值í=0.677×4.1×2504/(100×9500×48.6×104)=0.023mm;
面板最大允许挠度[í]=250/250=1mm;
面板的最大挠度计算值0.023mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算:
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=5×10×10/6=83.33cm3;
I=b×h3/12=5×10×10×10/12=416.67cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25×0.25×0.15+0.35×0.25=1.025kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.5×0.25=0.625kN/m;
2.强度验算:
计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×1.025+1.4×0.625=2.105kN/m;
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.105×12=0.21kN·m;
方木最大应力计算值ó=M/W=0.21×106/83333.33=2.526N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
方木的最大应力计算值为2.526N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
ô=3V/2bhn<[ô]
其中最大剪力:
V=0.6×2.105×1=1.263kN;
方木受剪应力计算值ô=3×1.263×103/(2×50×100)=0.379N/mm2;
方木抗剪强度设计值[ô]=1.4N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.379N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
4.挠度验算:
计算公式如下:
í=0.677ql4/(100EI)≤[í]=l/250
均布荷载q=q1=1.025kN/m;
最大挠度计算值í=0.677×1.025×10004/(100×9000×4166666.667)=0.185mm;
最大允许挠度[í]=1000/250=4mm;
方木的最大挠度计算值0.185mm小于方木的最大允许挠度4mm,满足要求!
四、木方支撑钢管计算:
支撑钢管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=2.105kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.79kN·m;
最大变形Vmax=2.216mm;
最大支座力Qmax=9.21kN;
最大应力ó=789501.287/5080=155.414N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值155.414N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为2.216mm小于1000/150与10mm,满足要求!
五、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16.00kN,扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.21kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架立杆荷载设计值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.138×7.15=0.99kN;
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=25×0.15×1×1=3.75kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.09kN;
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=12.407kN;
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
ó=N/(öA)≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=12.407kN;
ö----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;
ó--------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);
按下式计算:
l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m;
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;
l0/i=1700/15.8=108;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数ö=0.53;
钢管立杆的最大应力计算值;ó=12407.472/(0.53×489)=47.874N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值ó=47.874N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算
l0=k1k2(h+2a)=1.167×1.011×(1.5+0.1×2)=2.006m;
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.167;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.7按照表2取值1.011;
Lo/i=2005.723/15.8=127;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数ö=0.412;
钢管立杆的最大应力计算值;ó=12407.472/(0.412×489)=61.585N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值ó=61.585N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
八、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
1.模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
2.立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
3.整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
4.剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
5.顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
6.支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
7.施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。