博物馆高大模板支架施工方案.doc

目 录1、编制依据11.1、施工组织设计21.2、施工图纸21.3、主要规范、规程22、工程概况22.1、工程简介32.2、高大模板支架简介33、施工部署33.1、技术准备43.2、材料准备43.3、人员准备44、高支撑构造要求44.1搭设构造要求54.2、支撑架搭设的要求：54.3、施工使用的要求：65、高支架计算书76、脚手架搭拆工艺要求及安全技术措施176.1、工艺流程176.2、搭设安全技术措施176.3、拆架安全技术措施181、编制依据1.1、施工组织设计内蒙古博物馆工程施工组织设计内蒙古博物馆工程模板工程施工方案1.2、施工图纸内蒙古博物馆工程建筑施工图、结构施工图1.3、主要规范、规程建筑结构荷载规范GB50009-2001混凝土结构设计规范GB50010-2002 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 木结构设计规范GB 50005-2003 建筑结构荷载规范GB50009-2001 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 建筑施工安全检查标准JGJ59-99 2、工程概况2.1、工程简介序 号项 目内 容1工程名称内蒙古博物馆2建设地点呼和浩特市新华东街北侧、东二环西侧3设计单位北京市建筑设计研究院4建设单位内蒙古自治区文化体育重点工程建设指挥部5建筑面积521696建筑功能藏品库、展示厅、多功能厅、办公室等2.2、高大模板支架简介内蒙古博物馆工程，是内蒙古自治区三大重点工程之一，具有较大的社会影响。地处新华东街与东二环交叉路口的西北角，东面是呼和浩特市政府、西边与内蒙古自治区政协为邻，是呼和浩特市有代表性的建筑物之一。本工程结构复杂多变，大厅及部分展厅为大空间结构，其顶板模板为高大模板支架。顶板最大厚度300.高大模板支架最大净高为27米。直径600的独立柱子净高24米。3、施工部署3.1、技术准备根据现场实际情况，编写专项施工方案，对项目部有关管理人员进行方案交底。对专业操作班组进行详细技术交底，依据施工图纸认真定位，严格按方案要求进行施工。3.2、材料准备 钢管、扣件进场应查验和保存生产许可证、产品合格证、检测报告等有关资料，质量合格资料不全和未按标准要求铸有商标的产品不得验收进场。、钢管杆件：钢管杆件采用48×3.5mm，焊接钢管其材质应符合碳素结构钢（GB700-88）的相应规定。不得有明显变形、裂纹、压扁和锈蚀。、扣件：扣件应采用GB978-67可锻铸铁分类及技术条件的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。扣件的附件采用的材料应符合GB700-88碳素结构钢中Q235钢的规定；螺纹均应符合GB196-81普通螺纹的规定，垫圈应符合GB96-76垫圈的规定。施工时应保证扣件螺栓拧紧的扭力矩达到40N.m以上。、顶板模板主次龙骨全部采用烘干木料，主龙骨截面尺寸100×100，次龙骨截面尺寸50×100，要求材料平直，上下两面刨光，不带表皮。、腹膜竹胶板的要求：腹膜竹胶板的厚度为12mm，竹胶板的厚度均匀，厚度误差不大于1mm。3.3、人员准备搭设脚手架施工人员必须持有特殊工种上岗证方可上架操作，管理人员应具备专业资质证书。4、高支撑构造要求4.1搭设构造要求 1）中空部位顶板模板支撑采用单立杆满堂脚手架，根据中空顶板宽度尺寸，计算出脚手架搭设尺寸为：立杆横距900；立杆纵距900。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，水平杆步距1500。由于梁和楼板荷载相差较大，沿梁下方另设置一排立杆，间距按2200布置，此立杆与其它架体同步搭设，并保证用水平杆连结牢固。2）整体性构造层：由于中空高度较高，需要设置整体性单向水平加强层，单向水平加强层按每6米沿水平结构层设置水平斜杆，且须与立杆连接。水平加强层水平杆在水平方向每6根立杆一组成“之”字形布置。3）剪刀撑：在高大模板支架四周外立面满设剪刀撑，纵横向中部每6根立杆增设剪刀撑。4）顶部支撑点：顶部支撑点用U托顶撑，顶撑点距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm。5）连墙件：每层沿支架周围框架柱位置设置抱柱连墙杆，没有框架柱部位设连接地锚，连墙杆可用水平杆代替。6）脚手板：脚手板采用松木、厚5cm、宽2030cm、长度不少于3.5m的硬木板，沿施工作业层周边在立杆间距内满铺脚手板，顶层模板下方满铺一层脚手板。7）安全网：因此脚手架在搭设过程中可用于施工作业层的防护架，所以在每层作业施工时，中空部位临边防护可用密目安全网挂设在立杆上进行防护。在架内高度3.0m处满设首层平网，往上每隔五步距满设隔层平网，施工层应设随层网。4.2、支撑架搭设的要求：1）严格按照设计尺寸搭设，立杆、水平杆接头用对接扣件连接，立杆与水平杆采用直角扣件连接，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；水平杆端部离开立杆距离应不小于10。2）剪刀撑斜杆的接头采用搭接方式连接，搭接应不少于三个扣件连接固定，搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。3）连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm。底部第一根水平杆就开始布置连墙杆。4）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。4.3、施工使用的要求：1）控制混凝土浇筑方式，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；同时布料杆不可放置在69轴内。2）严格控制实际施工荷载不超过设计荷载（1KN/），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；施工时设专人监督作业面上荷载的堆放情况，发现超重材料集中堆放时及时挪移。3）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。4)独立柱在施工中空层时，其模板支撑需支设在周边脚手架上，在浇注砼时为防止此方向柱体产生单方向侧移，应考虑此排柱同时浇注。5、高支架计算书中空部位的支撑验算，均按8m×8m单元板计算，考虑四块中空部位支撑高度不同，脚手架构造要求相同，因此选择架体高度最高情况下进行验算，即选择中空高度为27米的架体验算。模板支架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。相关计算参数、钢管截面特征：（钢号：Q235,b类）规格（）48×3.5惯性矩I（4）12.19×104单位重量q0（KN/m）0.0384抵抗矩W（3）5.08×103截面积A（2）489回转半径i（）15.8抗弯抗压允许应力 N/2205、其它计算参数立杆纵距La（m）1.1模板自重标准值（KN/）0.35立杆横距Lb（m）0.9竹胶板弹性模量（N/2）7600水平杆步距h（m）1.5竹胶板厚度（）12新浇注砼自重（KN/）25竹胶板的抗弯强度设计值（N/mm2）15施工荷载（KN/）1木方截面抗剪强度设计值 N/mm21.3倾倒混凝土产生的水平荷载标准值（KN/）2模板支架搭设高度为27.0米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.9米，立杆的横距 l=0.90米，立杆的步距 h=1.50米。梁顶托采用100×100mm木方。计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算依据2施工技术2002.计算依据3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(杜荣军)。模板支架搭设高度为27.0米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.90米，立杆的横距 l=0.90米，步距 h=1.50米。梁顶托采用100×100木方。 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为48×3.5。 一、模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.000×0.200×0.900+0.350×0.900=4.815kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×0.900=2.700kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 90.00×1.80×1.80/6 = 48.60cm3； I = 90.00×1.80×1.80×1.80/12 = 43.74cm4； (1)抗弯强度计算 f = M / W < f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M 面板的最大弯距(N.mm)； W 面板的净截面抵抗矩； f 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100×(1.2×4.815+1.4×2.700)×0.300×0.300=0.086kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.086×1000×1000/48600=1.770N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh < T 其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×4.815+1.4×2.700)×0.300=1.720kN截面抗剪强度计算值 T=3×1720.0/(2×900.000×18.000)=0.159N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T < T，满足要求! (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI < v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.677×4.815×3004/(100×6000×437400)=0.101mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! 二、模板支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.000×0.200×0.300=1.500kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.350×0.300=0.105kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 1.2×1.500+1.2×0.105=1.926kN/m 活荷载 q2 = 1.4×0.900=1.260kN/m 2.木方的计算 按照三跨连续梁计算，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: 均布荷载 q = 2.867/0.900=3.186kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×3.19×0.90×0.90=0.258kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.900×3.186=1.720kN 最大支座力 N=1.1×0.900×3.186=3.154kN 木方的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3； I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.258×106/166666.7=1.55N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < T 截面抗剪强度计算值 T=3×1720/(2×100×100)=0.258N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算最大变形 v =0.677×1.605×900.04/(100×9500.00×8333333.5)=0.090mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求! 三、托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 3.154kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁变形图(mm) 托梁剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.906kN.m 经过计算得到最大支座 F= 10.556kN 经过计算得到最大变形 V= 0.6mm 顶托梁的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3； I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4； (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.906×106/166666.7=5.44N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < T 截面抗剪强度计算值 T=3×5781/(2×100×100)=0.867N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求! (3)顶托梁挠度计算 最大变形 v =0.6mm 顶托梁的最大挠度小于900.0/250,满足要求! 四、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: 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； 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。 五、模板支架荷载标准值(立杆轴力) 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.129×27.000=3.486kN (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.350×0.900×0.900=0.284kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.000×0.200×0.900×0.900=4.050kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 7.819kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×0.900×0.900=2.430kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 六、立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 12.79kN 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，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1.155； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.700 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m； 公式(1)的计算结果：l0=1.155×1.700×1.50=2.945m =2945/15.8=186.408 =0.207=12785/(0.207×489)=126.103N/mm2，立杆的稳定性计算 < f,满足要求! 公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.300=2.100m =2100/15.8=132.911 =0.386 =12785/(0.386×489)=67.656N/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1.070； 公式(3)的计算结果：l0=1.155×1.070×(1.500+2×0.300)=2.595m =2595/15.8=164.259 =0.262 =12785/(0.262×489)=99.622N/mm2，立杆的稳定性计算 < f,满足要求! 七、楼板强度的计算 1.计算楼板强度说明 验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取8.00m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。 宽度范围内配筋2级钢筋，配筋面积As=7200.0mm2，fy=300.0N/mm2。 板的截面尺寸为 b×h=8000mm×300mm，截面有效高度 h0=280mm。 按照楼板每15天浇筑一层，所以需要验算15天、30天、45天.的 承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下： 2.计算楼板混凝土15天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边8.00m，短边8.00×1.00=8.00m， 楼板计算范围内摆放9×9排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受的荷载为 q=1×1.2×(0.35+25.00×0.20)+ 1×1.2×(3.49×9×9/8.00/8.00)+ 1.4×(2.00+1.00)=15.91kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=8.00×15.91=127.31kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513×ql2=0.0513×127.31×8.002=417.99kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到15天后混凝土强度达到81.27%，C30.0混凝土强度近似等效为C24.4。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.62N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fcm = 7200.00×300.00/(8000.00×280.00×11.62)=0.08 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s=0.085 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M1=sbh02fcm = 0.085×8000.000×280.0002×11.6×10-6=619.2kN.m 结论：由于Mi = 619.23=619.23 > Mmax=417.99 所以第15天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第2层以下的模板支撑可以拆除。6、脚手架搭拆工艺要求及安全技术措施6.1、工艺流程1、脚手架搭设的工艺流程为：场地清理 材料配备 定位设置垫块 纵向扫地杆 立杆 横向扫地杆 水平杆 连墙杆 剪刀撑 铺脚手板 扎防护栏杆 扎安全网等。2、拆架程序遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆水平杆、立杆等（一般的拆除顺序为安全网 脚手板 剪刀撑 水平杆 立杆）。3、拆架时做到一步一清、一杆一清。拆立杆时要先抱住立杆再拆开最后两个扣。拆水平杆、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，在解端头扣。所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降，严禁先将连墙件整层或数层拆除后在拆脚手架，分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。分步拆除后架体的稳定性不被破坏，如连墙杆被提前拆除，应加设临时支撑防止变形，拆除各标准节时，应防止失稳。6.2、搭设安全技术措施1、顶板混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。在高支架模板下层顶板相同部位增加支撑，间距同上部高大模板支架。2、搭设过程中划出的标志区，禁止行人进入、统一指挥、上下呼应、动作协调，严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必须告诉对方，并得到允许，以防坠落伤人。3、开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。4、脚手架及时与结构拉接或采用临时支顶，以保证搭设过程安全，未完成脚手架在每日收工前，一定确定架子稳定。5、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不得超过相临连墙件以上两步。6、在搭设过程中应由安全员、架子工班长等进行检查，验收和签证。每两步验收一次，达到施工合格。7、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。8、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150。9、边梁施工操作时，铺设脚手板应注意铺平铺稳，必要时应绑扎牢固。10、装设连墙杆应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件和架体的显著变形。11、在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆间距作大于10的尺寸放大。确有实际情况，需要对构架作调整和改变时，应提交或请示管理人员解决。6.3、拆架安全技术措施 所有中空脚手架拆除前必须经项目部同意后方可拆除，其下部的回顶支撑的拆除时间也必须在中空部位上一层顶板砼浇注时间超过14d后方可拆除。以下是拆架过程中的技术措施及注意事项：1、拆除前，全面检查待拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非专业人员进入。3、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。4、每天拆架下班时，不得留下隐患部位。5、所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。6、所有脚手板，应自里向外竖立搬运，以防脚手板和垃圾从高出坠落伤人。7、拆下的零配件要装入容器内，用吊篮吊下；拆下的钢管要绑扎牢固，双点起吊，严禁从高空抛掷。