高支撑模板施工方案.doc

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现代华都综合楼、小户型住宅高支撑模板施工方案

一、工程概况：

本工程由湖南现代华都置业有限公司投资兴建，湖南省建筑设计院设计。

地下三层，建筑面积20624m2，负一层层高4.5M-5.1M;综合楼地上二十九层，层高3.25M-4.4M，总建筑高度99.850m，地上建筑面积51008m2；一层南向入口处1-3---1-5/1-A---1-B为大堂，东西向长16.8m,南北向宽8.6m。

二层楼板挑空，自0.57至8.37M,总高度7.80M.三层楼板板厚100mm,主梁300*700,300*800,次梁200*500。

小户型住宅地上二十八层，层高3.0M-3.91M，总建筑高度85.50m，地上建筑面积24158.8m2。

梁底高度大于4.0m属高支撑模板系统,模板、支架的强度、刚度及稳定性非常重要，本工程负一层、综合楼一层、综合楼大堂均应按高支撑模板施工要求搭设支撑系统。

二、高支模施工



1、支架设计：

高支模采用48*3.5钢管支撑作立柱，不得使用严重锈蚀变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢管支撑材料搭设支撑。

高支模立柱间距800*800mm，离地20CM设纵横向扫地杆，每增高1.2-1.5米应相应加设双向水平拉杆.剪刀撑应纵横设置,东西向次梁底共设两道,南北向主、次梁底均设剪刀撑。

沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑。



注：

立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保其在两个方向（x，y）均具有足够的设计刚度。

     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。

     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；

         高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。

        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。

 2、顶部支撑点的搭设：

     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。

3、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。

4.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。

d、 模板的安全除了正确进行设计外，材料的质量、施工人员的责任心和构造要求等方面也是很重要的。

对重要的高支架模板，当立杆高度大于等于20m，或横向高宽比大于等于6时，需要设置整体性的单水平加强层或双水平加强层

三、高支模计算

以综合楼大堂三层楼面梁KL11最大截面300×800梁为计算，板面标高+8.37m。

最不利梁的计算：

梁300mm×800mm，梁底模采用12mm厚竹胶合板，梁底方木截面60mm×80mm。

板底模采用12mm厚竹胶合板，板底方木的截面60mm×80mm。

梁底钢管横单下均加撑杆（不参与计算）。

最不利梁的跨度为8.4米，最大梁截面尺寸是300×800，最大板厚为10CM，梁侧模板，底模板均采用1.2CM厚的竹制夹板，梁底枋木截面为60×80MM，长度为2.0米。

梁底枋木间距为0.3M，梁侧板立档间距为0.3M，支撑系统采用Φ48×3.5钢管脚手架，支架间距为0.8*0.8M。

1、各种材料的力学性能：

（根据建筑施工手册建筑规范查表11-2a）

①枋木：

抗剪强度设计值：

FV=1.4N/MM2

抗弯强度设计值：

FM=14N/MM2

弹性模量：

E=9×103N/MM2

②夹板：

抗剪强度设计值：

FV=1.2N/MM2

抗弯强度设计值：

FM=50N/MM2

弹性模量：

E=9×103N/MM2

③脚手架:

截面积:

A=4.89CM2

截面惯性矩：

I=12.19CM4

截面抵抗矩：

WN=5.08CM3

截面回转半径：

i=1.58CM

抗压强度设计值：

FM=205N/MM2

④夹板自重：

10KN/M3

砼自重：

25KN/M3

梁钢筋自重：

1.5KN/M3

⑤分项系数:

恒载1.2

活载1.4

⑥施工荷载:

2.5KN/M2

⑦振动砼荷载:

水平荷载:

2KN/M2

侧面荷载:

4KN/M2

2、梁底模板的验算

梁底模板承受的荷载：

底模板自重：

G1=10×0.3×0.012=0.036KN/M

砼自重:

G2=25×0.3×0.8=6.0KN/M

钢筋自重:

G3=1.5×0.3×0.8=0.36KN/M

振动砼水平荷载:

Q4=2×0.3=0.6KN/M

施工荷载：

Q5=2.5×0.3=0.75KN/M

作用于梁底模板的竖向荷载:

q=1.2×（G1+G2+G3）+1.4×（Q4+Q5）

=1.2×（0.036+6.0+0.36）+1.4×（0.6+0.75）

=7.68+1.89

=9.57KN/M

①验算底模的抗弯承载力:

查表得弯矩系数KM=0.121

抗剪系数KV=0.62

挠度系数KF=0.967

底模最大弯矩:

MMAX=KM·q·L2

=0.121×9.57×0.32

=0.104KN·M=0.104×106N·MM

底模板的截面抵抗矩:

WN=bh2/6

=（300×122）/6

=7.2×104MM3

MMAX/WN=0.104×106/7.2×104

=1.4N/MM2

所以底模板强度满足要求

②抗剪强度验算:

作用于底模板上最大剪力:

VMAX=KV·q·L

=0.62×9.57×0.3

=1.78KN

τMAX=（3V）/2bh

=（3×1.78×103）/2×300×12

=0.74N/MM2

所以底模板的抗剪强度满足要求

③底模板刚度验算

进行挠度验算时不需要考虑振动荷载影响,所以底模板的线均布荷载为:

q=1.2×（G1+G2+G3）

=1.2×（0.036+6.0+0.36）

=7.67KN/M

底模板的挠度ωA=KF·q·L4/100EI

=（0.967×7.67×3004）/100×9×103×（1/12）×250×203

=0.4MM<[WA]=L/400=300/400=0.75MM

所以底模板刚度满足要求

3、梁侧模板验算

梁的高度为80CM,则梁侧压力的计算高度H=70CM。

侧压力计算:

P=4.0+[1500/（T+30）]·KS·KW·V1/3

=4.0+[1500/（12+30）]×1×1×21/3

=54.5KN/M2

P=25H

=25×0.8

=20KN/M3

取两者较小值作为侧压力计算值P=20KN/M2

P—新浇筑砼最大侧压力（KN/M2）

V—砼的浇筑速度（M/H），取2

T—砼的温度（0C），取12

H—砼侧压力计算高度至新浇筑砼顶面的总高度（M），H=0.8

KW—外加剂影响修正系数,本工程取1.0

KS—砼坍落度影响修正系数,本工程取1.0

①强度验算

梁侧板承受的均布荷载

q=P·H

=20×0.7

=14KN/M²

MMAX=KM·q·0.32（立档间距为0.3米）

=0.121×14×0.32

=0.15KN/M

MMAX/WN=0.15×106/1.67×104

=8.98N/MM2

所以侧板强度满足要求

②抗剪强度验算:

侧板剪力:

V=KV·q·L

=0.62×14×0.3

=2.604KN

侧板剪应力:

τMAX=3V/2bh

=3×2.604×103/2×700×12

=0.465N/MM2

所以侧板抗剪强度满足要求

③梁侧板的挠度验算

ωA=KF·q·L4/100EI

=0.967×14×3004/100×9×103×1/12×470×203

=0.388MM<[WA]=L/400=300/400=0.75MM

所以侧板刚度满足要求

4、梁底枋木强度验算

支顶上放2条枋木（截面尺寸为60×80MM），枋木上部的荷载有枋木自重、梁板自重、钢筋砼自重、施工荷载、振捣砼的荷载。

支架的间距为0.8米，即枋木的计算长度为0.8米

作用于枋木上的荷载：

模板自重：

G1=0.5×0.3=0.15KM/M

（模板系统自重可按规范取：

0.5KN/M2）

砼自重：

G2=25×0.3×1=7.5KN/M

钢筋自重：

G3=1.5×0.3×1=0.45KN/M

振动砼产生的荷载：

Q4=2.0×0.3=0.6KN/M

施工荷载：

Q5=2.5×0.3=0.75KN/M

总竖向荷载：

Q总=1.2×（G1+G2+G3）+1.4×（Q4+Q5）

=1.2×（0.15+7.5+0.45）+1.4×（0.65+0.75）

=9.72+1.96

=11.68KN/M

①强度验算

枋木可按简支梁取单根计算，则单根枋木的线荷载：

q=1/2·Q总=1/2×11.68=5.84KN/M

MMAX=1/8·q·L2

=1/8×5.84×0.82

=0.47KN.M

MMAX/WN=0.47×106/1/6×60×802

=4.40N/MM2

所以强度满足要求

②抗剪强度验算

VMAX=KV·q·L

=0.62×5.84×0.8

=2.90KN

τmax=3V/2bh

=3×2.9×103/2×60×80

=0.91N/MM2

所以抗剪强度满足要求

④挠度验算

ωA=5·q·l/384·E·I

=5×5.84×8004/384×9×103×80×803

=0.08MM<[ωA]=L/400=800/400=2MM

所以刚度满足要求

5、

5、梁底支撑钢管计算

        横向支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算。

       集中荷载P取木方支撑传递力。

P=Q总×0.8=11.68×0.8

=9.344KN

                       最大弯矩Mmax=FL/4=9.344×0.8/4=1.87kN.m

       最大变形vmax=FL3/48EI

=9.344×0.8×0.8×0.8/48*2.1*100000*12.19

=0.39mm

       支座力Qmax=9.344/2=4.67kN

       抗弯计算强度f=0.187×106/5080.0=36.81N/mm2

       支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

       支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!

   6、扣件抗滑移的计算

       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（规范5.2.5）:

                               R≤Rc

       其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

       　　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取支座反力×2，R=9.344kN

       单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

       当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:

单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

       双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

7、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，它包括：

               横杆的最大支座反力N1=9.344kN（已经包括组合系数1.4）

               脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×7.0=1.08kN

               N=9.344+1.08=10.43kN

              ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

             i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.58

             A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.89

             W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=5.08

              ——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

           [f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

             l0——计算长度（m）；

       如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式

（1）或

（2）计算

               l0=k1uh                   

（1）

               l0=（h+2a）                

（2）

            k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；

            u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.75

            a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.00m；

       公式

（1）的计算结果：

 =195.15N/mm2，立杆的稳定性计算  <[f],满足要求!

       公式

（2）的计算结果：

 =57.98N/mm2，立杆的稳定性计算  <[f],满足要求!

       如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算

               l0=k1k2（h+2a）             （3）

            k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.047；

       公式（3）的计算结果：

 =77.78N/mm2，立杆的稳定性计算  <[f],满足要求!

   表1 模板支架计算长度附加系数k1

   ———————————————————————————————————————

   步距h（m）    h≤0.9     0.9

      k1             1.163         1.167        1.185         1.243

   ———————————————————————————————————————

   表2 模板支架计算长度附加系数k2

   —————————————————————————————————————————————

     H（m） 4     6     8    10    12    14    16    18   20    25    30    35    40

   h+2a或u1h（m）

    1.35 1.0 1.014 1.026 1.039 1.042 1.054 1.061 1.081 1.092 1.113 1.137 1.155 1.173

    1.44 1.0 1.012 1.022 1.031 1.039 1.047 1.056 1.064 1.072 1.092 1.111 1.129 1.149

    1.53 1.0 1.007 1.015 1.024 1.031 1.039 1.047 1.055 1.062 1.079 1.097 1.114 1.132

    1.62 1.0 1.007 1.014 1.021 1.029 1.036 1.043 1.051 1.056 1.074 1.090 1.106 1.123

    1.80 1.0 1.007 1.014 1.020 1.026 1.033 1.040 1.046 1.052 1.067 1.081 1.096 1.111

    1.92 1.0 1.007 1.012 1.018 1.024 1.030 1.035 1.042 1.048 1.062 1.076 1.090 1.104

    2.04 1.0 1.007 1.012 1.018 1.022 1.029 1.035 1.039 1.044 1.060 1.073 1.087 1.101

    2.25 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.057 1.070 1.081 1.094

    2.70 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.053 1.066 1.078 1.091

   —————————————————————————————————————————————————

   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》

四、高支模搭设图

1、大堂高支模搭设平面布置图见附图一

2、大堂高支模搭设剖面图见附图二

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