高支架模板工程施工组织设计方案.docx
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高支架模板工程施工组织设计方案
高支架模板施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
奥博建设工程
宝兴县文体广电局灾后重建项目部
二O一O年八月十五日
工程施工设计（方案）报审表
工程名称：
宝兴县文体广电局灾后重建工程
致：
省城市建设工程监理（监理单位）
我方已根据施工图纸容完成了____高支架模板__________工程施工设计（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：
施工组织设计（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_______________
总监理工程师_______________
日期_______________
一、概述
本工程为省宝兴县文体广电局灾后重建项目，位于省宝兴县穆坪镇，周围市政公共配套设施具备建设条件，为项目提供良好的建设背景。
项目包括文化影视中心、健身中心、广电楼及室外广场等相关工程，总建筑面积13380.40㎡，其中文化影视中心4260.40㎡，健身中心1808㎡，广电楼4325㎡，室外广场为1869㎡。
二、编制依据
1、设计图纸、现场场地面标高情况、施工组织设计等相关基础性文件资料；
2、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》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规》GB50010-2002、《建筑结构荷载规》（GB50009-2001）、《钢结构设计规》（GB50017-2003）等规编制。
3、因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规计算，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》中的部分容。
三、高支架大跨度模板支架
根据本工程设计要求，应在以下部位搭设高支撑、大跨度模板支架：
1、全民健身中心二层的羽毛球、排球馆净空高度8.7m，大梁跨度16.2m,模板支撑面积365㎡。
2、文化影视中心
（1）四层1-D轴线大梁净高11.6m，跨度16m。
（2）1-C至1-D轴线屋面板净高22m,模板支撑面积110㎡。
四、支架模板选型
支架采用φ4.8*3钢脚手架搭设，扣件连接。
钢管排架梁的两侧立杆间距800㎜，屋面板下纵横立杆间距1600㎜，第一道纵横水平杆距地面200㎜，水平纵横杆双向设置，自顶向下每隔4m高设置水平剪刀撑，保证架体稳定。
梁板模板采用大模板，板面为18㎜厚木模板，方楞采用50*40*90mm木方，间距200㎜。
五、操作工艺
1、施工工艺
放线→排架搭设（柱钢筋安装、合模板）→柱模板支撑加固→柱模板验收→梁模安装→平台板模板安装
1）放线：
模板安装前先测放控制轴线网和模板控制线。
根据平面控制轴线网，在楼板上放出柱边线和控制线。
待竖向钢筋绑扎完成后，在每层竖向主筋上部标示出1m标高控制点，以控制层高、及排架、模板搭设高度。
2）使用水准仪在框架柱钢筋上抄设水平点，以控制板面水平及层高。
3）钢筋验收完成后进行柱模板安装。
模板安装前首先检查模板的杂物清理情况（必须认真清理好底部的建碴和杂物）、浮浆清理情况（必须剔除浮浆）、板面修整情况（模板板面必须平整且清理干净）、脱模剂涂刷情况（脱模剂采用1机油：
4柴油，严禁采用废机油且不得沾污钢筋）等。
4）排架搭设：
排架间距按照方案要求进行搭设，钢管连接、剪刀撑、扫地杆按照规设置。
5）大模板校正：
排架搭设完成后，对柱模进行支撑加固，支撑加固完成时要对模板上口标高和垂直度进行检查，校正至符合规要求为止。
校正完成后由质量员进行检查验收后才可以进行下道工序施工。
6）梁模安装：
梁底横杆的的水平标高，梁侧板垂直度须加强控制。
梁高小于700采用钢管三角支撑加固，间距不大于700，梁高大于700时必须采用φ12对拉螺杆加固，间距700。
7）现浇板模板安装：
现浇板模板按安装，板之间的缝隙要小于1mm。
现浇板铺设完成后，必须将现浇板上垃圾全部清理干净。
六、施工注意事项
1）立杆下采用垫板垫高时，垫板要求为宽度20cm，厚度为50mm的硬质实木板。
2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵横向扫地杆、横杆均采用直角扣件直接固定在立杆上，第一步距地面200mm，并按步距1700向上搭设，梁底、板底均需设横杆。
3）立杆上的对接扣件应交错布置；两根相邻立杆的接头不应设在同步同跨,同步隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向不应小于500mm；各接头中心至主节点距离不大于步距的1/3。
4）立杆如采用搭接连接时，搭接长度不应小于1m，应采用不少于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。
立杆搭接不应集中布置。
5）纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。
对接、搭接时应符合下列规定：
纵向水平杆的对接扣件应交错布置：
两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
搭接长度不应小于1m，应等间距设置2个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆端的距离不应小于100mm。
6）该部位模板支架每隔4m设置一道纵向剪刀撑，剪刀撑由底至顶连续布置。
每道剪刀撑与地面的倾角宜在45°-60°之间，剪刀撑与水平杆固定，固定点离节点位置不宜大于15cm，剪刀撑上固定点的间距不大于2m。
7）在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。
剪刀撑的搭接长度不应小于1M,应采用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆距离不应小于100MM。
8）模板跨度大于4m时，按2‰取拱。
3、模板拆除
1）非承重侧模应以能保证混凝土表面及棱角不受损坏（大于1.2N/mm2）方可拆除，承重模板应按《混凝土结构工程施工及验收规》的规定执行。
混凝土浇筑完，将同条件下养护的混凝土试块送试验室试压，根据实验室出具的强度报告，决定模板的拆除时间和措施。
拆模时，一般应遵循先浇筑完先拆的原则进行拆模。
梁、板模板和支撑在混凝土强度达到设计强度值后拆除。
墙模一般在浇筑完12小时后即可进行拆模。
现浇结构拆模时所需砼强度
结构类型
结构跨度
按设计时砼强度标准的百分率（%）
板
≤2
≥50
＞2，≤8
≥75
＞8
≥100
梁
≤8
≥75
＞8
≥100
悬臂构件
/
≥100
2）板拆除的顺序和方法，应按照配板设计的规定进行，遵循先支后拆、后支先拆，先非承重部位、后承重部位以及自上而下的原则。
拆模时，严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
3）模板拆除后要及时、认真清除残灰，再刷脱模剂。
脱模剂要涂刷均匀，不能漏刷，也不能刷得过多，脱模剂干后再支设模板。
六、质量保证措施
1、材料要求：
1）钢管、扣件等材料技术性能必须符合相关质量标准。
当供货商提供相关证明文件，必要时采取现场由样检测，复测其相关力学性能。
2）进场模板质量必须进行检查，满足下表要求：
项目
允许偏差（mm）
外形尺寸
长度
+1,-2
高
±2
对角线
3
面板平整度
3
边框平整度
2mm（2米靠尺和塞尺）
边框与板面垂直度
1mm（2米靠尺和塞尺）
2、模板安装：
1）质量控制程序：
模板工程由质量员自检完成后，再由质检员进行检查，模板支撑体系必须经是个班组长、安全负责人、技术负责人签字后方可浇筑混凝土。
2）严格建立模板拆除申请、批准制度，防止为赶进度而盲目拆模。
3）模板检查的重点要求：
牢固、严密、准确、不变形。
重点检查：
口角、边线、垂直、施工缝、脱模剂。
4）模板接缝宽度不大于1mm。
5）模板工程验收标准
项目
允许偏差
检查方法
墙、柱、梁轴线位移
3
尺量检查
标高
±3
用水准仪或拉线和尺量
墙、柱、梁截面尺寸
±3
尺量检查
每层垂直度
2
2M靠尺
相邻两板高低差
2
用直尺和尺量检查
表面平整度
2
用2M靠尺和塞尺检查
阴阳角
方正
2
方尺、塞尺
顺直
2
线尺
预留孔洞
中心线位移
5
尺量检查
孔洞尺寸
+5、0
尺量检查
门窗洞口
中心线位移
3
尺量检查
宽、高
±5
尺量检查
对角线
6
尺量检查
插筋
中心线位移
5
尺量检查
外露长度
+10、0
七、安全文明施工
1）严格按照有关施工安全操作程序和模板施工说明中的规定执行。
脚手架搭设必须超过施工层面1.5M。
2）模板吊装设专人指挥，统一信号，密切配合。
3）遵守安全规章制度，施工现场必须戴安全帽。
4）支模应按工序进行，模板没有固定不得进行下道工序。
5）在4m以上高空拆除模板时，不得让模板、材料自由下落，更不得大面积同时撬落，操作时必须注意下方人员的动向；
6）正在施工浇捣的楼板其下一层楼板的支顶不准拆除；
7）拆除模板时，严禁操作人员站在正在拆除的模板上，模板严禁乱放，保护好模板。
附件：
高支架模板计算书如下：
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距（m）:
0.80；纵距（m）:
0.80；步距（m）:
1.70；
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）:
分别为8.7、11.6、22；
采用的钢管（mm）:
Φ48×3.0；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）:
26.000；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.500；
4.材料参数
面板采用胶合面板，厚度为11mm；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）:
9500.000；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；
5.楼板参数
楼板的计算厚度（mm）:
100.00；
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=100×1.12/6=20.167cm3；
I=100×1.13/12=11.092cm4；
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=26×0.1×1+0.35×1=2.95kN/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
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=1.2×2.95+1.4×2.5=7.04kN/m
最大弯矩M=0.1×7.04×0.252=0.044kN·m；
面板最大应力计算值σ=44000/20166.667=2.182N/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2.182N/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=2.95kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×2.95×2504/（100×9500×11.092×104）=0.074mm；
面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm；
面板的最大挠度计算值0.074mm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=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=25×0.25×0.1=0.625kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35×0.25=0.088kN/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/m）：
p1=2.5×0.25=0.625kN/m；
2.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×（q1+q2）+1.4×p1=1.2×（0.625+0.088）+1.4×0.625=1.73kN/m；
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.73×1.622=0.443kN·m；
方木最大应力计算值σ=M/W=0.443×106/83333.33=5.316N/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5.316N/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:
τ=3V/2bhn<[τ]
其中最大剪力:
V=0.6×1.73×1.6=1.661kN；
方木受剪应力计算值τ=3×1.661×103/（2×50×100）=0.498N/mm2；
方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；
方木的受剪应力计算值0.498N/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:
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:
均布荷载q=q1+q2=0.712kN/m；
最大挠度计算值ν=0.677×0.712×160044/（100×9500×4166666.667）=0.786mm；
最大允许挠度[V]=800/250=3.2mm；
方木的最大挠度计算值0.786mm小于方木的最大允许挠度3.2mm,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=1.522kN；
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=0.409kN·m；
最大变形Vmax=0.79mm；
最大支座力Qmax=5.402kN；
最大应力σ=409442.344/4490=91.19N/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91.19N/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0.79mm小于800/150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培训讲座》群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转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=5.402kN；
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架立杆荷载标准值（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容：
（1）脚手架的自重（kN）：
NG1=0.13×5.5=0.713kN；
钢管的自重计算参照《扣件式规》附录A。
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.35×0.8×0.8=0.224kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25×0.1×0.8×0.8=1.6kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.537kN；
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）×0.8×0.8=2.88kN；
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=7.077kN；
七、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=7.077kN；
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=1.59cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.24cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=4.49cm3；
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》，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》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=1.7+0.1×2=1.9m；
L0/i=1900/15.9=119；
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=0.458；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=7076.82/（0.458×424）=36.442N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=36.442N/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，适宜由下式计算
l0=k1k2（h+2a）
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243；
k2--计算长度附加系数，h+2a=1.9按照表2取值1.005；
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.243×1.005×（1.7+0.1×2）=2.374m；
Lo/i=2373.509/15.9=149；
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=0.312；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=7076.82/（0.312×424）=53.496N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=53.496N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=80×0.4=32kpa；
其中，地基承载力标准值：
fgk=80kpa；
脚手架地基承载力调整系数：
kc=0.4；
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=7.077/0.25=28.307kpa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=7.077kN；
基础底面面积：
A=0.25m2。
p=28.307≤fg=32kpa。
地基承载力满足要求！
九、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》的相关要求外，还要考虑以下容
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》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。
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