山东小学框架结构半地下室满堂脚手架工程施工方案(木模板支撑计算书).doc

鲁商蓝岸丽舍（青岛市崂山区午山社区改造项目A-15地块小学工程）半地下室满堂脚手架施工方案批准： 审核： 编制： 青岛博海建设集团有限公司一、编制依据主要依据：施工图纸、施工组织设计、规范和规程及参考图书1.1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）1.2、建筑施工脚手架实用手册1.3、建筑施工安全检查标准1.4、青岛市建筑工程施工安全操作规程1.5、建筑施工手册1.6、简明施工计算手册1.7、实用建筑施工安全手册 二、工程概况2.1、工程综合说明工程名称：鲁商蓝岸丽舍午山社区改造项目A-15地块小学工程 工程地址：青岛市崂山区午山社区建设单位：青岛鲁商置地发展有限公司设计单位：山东省城建设计院监理单位：青岛东方监理有限公司施工单位：青岛博海建设集团有限公司建筑规模：总建筑面积17430.72平方米结构形式：框架结构质量目标:本工程质量目标为“合格”。2.2、工程概述本工程鲁商蓝岸丽舍午山社区改造项目A-15地块小学工程位于青岛市崂山区，项目东北南三面环山，西侧的松岭路是崂山区南北向的一条主要交通干道，可直通海滨；南至南崖路，与青岛第二中学隔路相望；北至翠岭路、午山路，与青岛市高尔夫球场隔午山相望；东至规划中的环午山西路，与午山山脉相依。拟建建筑为1座风雨操场、行政办公楼及教学楼，行政办公楼、风雨操场下有1层地下车库。结构形式为框架结构，本工程设计使用年限50年，抗震设防烈度为6度，各个楼座的建筑层数、高度、防火设计的耐火等级、建筑结构形式、建筑面积详见下表：类别建筑层数建筑高度室外地面至板顶耐火等级建筑结构形式单体建筑面积正负零绝对标高1号教学楼415.6二级框架4324.6869.452号教学楼415.6二级框架3971.513号行政楼418.6二级框架5754.21地下车库14.9一级框架3380.32本方案针对行政楼半地下室满堂脚手架编制，本楼基础为柱下独立基础、地下室满布抗水底板，正负零为69.45米。车库采用天然地基，基础以第十二层碎石为持力层，地基承载力特征值FAK=220KPA，车库开挖时抗水板区域开挖至设计标高即可，车库柱下独立基础需开挖至设计持力层第12层碎石，车库250厚抗水板、独立基础底标高除注明外均为63.20米（绝对高程）。 基础回填土采用粘性土，回填压实系数为0.94。半地下室满堂脚手架高度为4.84米至5.76米。三、施工部署3.1、安全防护领导小组安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件，是达到无重大伤亡事故的必然保障，也是我项目部创建“文明现场”、“样板工地”的根本要求。为此项目部成立以项目经理为组长的安全防护领导小组，其机构组成、人员编制如下：组 长：丁 兵 总指挥组 员：高汉海施工部署 王安海安全部署 王 军 技术部署3.2、满堂脚手架搭设总体思路 由于本工程地下车库顶板在混凝土浇筑中施工荷载较大，支撑所用的满堂脚手架搭设比较复杂，为了确保脚手架满足现浇混凝土承载力要求，施工中结合地下车库结构形式、实际施工特点，根据设计单位提供的顶板承载极限值对车库顶板满堂脚手架搭设进行稳定演算，从而确保工程质量及施工安全。满堂脚手架搭设高度 5.76 m，脚手架搭设横向间距或排距1m；纵距1m；步距1.50m；立杆上端伸出至模板支撑点长度0.10m；扣件连接方式:双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80。四、施工准备劳动力配备工种人数任务架子工20负责架子搭设及拆除测量放线工2负责脚手架垂直控制五、 材料选择及构造要求 5.1材料选择 采用的钢管外径为48mm,壁厚为3.6mm的钢管,钢管必须符合低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092)的规定;扣件必须符合钢管脚手架扣件(GB/15831)的规定。钢管、扣件进入施工现场使用前,项目经理、技术人员、安全管理人员、材料员、项目总监、产权单位负责人等应共同按批次对其外观质量等进行联合检查验收,并履行签字手续，具有下列之一的不得使用:钢管表面有裂缝的、钢管有孔洞的、钢管表面压痕深度大于0.5mm的、钢管内外表面锈蚀深度大于0.5mm的、扣件有裂缝的;扣件有变形的、钢管、扣件租赁使用超过8年的、经检测力学性能达不到要求的、钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的、有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。 5.2构造要求 a剪刀撑:满堂脚手架搭设设置剪刀撑，模扳支架外围在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;支架内部中间每隔56根立杆应在丛、横向的整个长度和高度上分别连续设置剪刀撑.剪刀撑斜杆与地面夹角在45°60°之间。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2-4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度100cm，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离10cm。纵、横向水平杆端头与墙体相接时，设置木垫板并紧贴墙面，以确保作用在脚手架上的力顺利传至墙体上，使脚手架形成整体稳定。b立杆:按照国家相关规范，板底立杆纵向间距取1m、横向间距取1m。考虑到梁两侧要安放模板加固木楞，立杆离梁两侧结构边线的距离取为10cm，即梁底立杆横向间距根据梁的断面尺寸进行选定，所有梁底纵向间距均取为1m。立杆基础为250厚C30抗渗筏板基础；立杆底部沿纵向设置木垫板：宽30cm、厚5cm。立杆必须安放平稳，并紧贴底部木垫块，不得悬空。脚手架按照从里到外的顺序搭设。每排立杆宜先立两头，再立中间一根，互相看齐后立余下部分各立杆。每排立杆的连线要在同一水平线上。模板立柱顶部应采用可调U型托直接支顶在底模的主梁上,不得将立柱顶端与做主梁的钢管用扣件连接;可调顶托丝杠伸出长度不应大于200mm. c纵向水平杆:所有纵向水平杆（大横杆）间距跟立杆纵向间距相同，步距取1.5m，底排纵向扫地杆距地面0.2m。横向水平杆:板及梁底横向水平杆（小横杆）间距跟其立杆横向间距相同，步距取1.2m。 d杆件连接纵、横向水平杆及立杆接长采用对接扣件，相临两个接头错开布置，错开距离0.5m；若采用搭接，其长度不小于1.2m，并等距离设置3个旋转扣件，端头采用6m杆件与3m的杆件将接头错开布置。立杆与纵向水平杆、立杆与横向水平杆之间采用直角扣件连接。 六、满堂脚手架搭设及拆除6.1满堂脚手架搭设 脚手架及模板支撑系统搭设前,项目工程技术负责人应当根据安全方案和有关规范、标准的要求,对操作班组、作业人员进行安全技术交底,并履行签字手续. 脚手架搭设工艺流程：场地平整摆放纵向扫地杆竖立杆将纵向扫地杆与立杆扣接安装横向扫地杆安装纵向水平杆安装横向水平杆。 6.2 满堂脚手架拆除待混凝土达到设计强度后，开始进行脚手架拆除。拆架应遵守自上而下的原则，一般的拆除顺序为：横向水平杆纵向水平杆立杆。不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。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件。拆除纵向水平杆时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解两端头扣件。梁、板底模脚手架，应在与结构同条件养护的试块达到下表规定强度，方可拆除。项次结构类型结构跨度（m）按设计标号的百分率比1楼板2502，8752梁8753承重结构81004悬臂梁100七、 施工安全保证措施7.1脚手架搭设的安全技术措施 满堂脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗，凡患有恐高症、心脏病、癫痫病者严禁高空作业。 对接扣件安装时其开口应向内或朝下，以防止水流进入，直角扣件开口应朝上或向内、不得朝下，以提高其抗滑承载力。严禁将外径48mm和51mm的钢管混合使用。脚手架搭设前必须将基础面打扫干净，确保木垫块安放平稳。 搭设过程中应划出工作标志区，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先告诉对方，并得到允许，以防坠落伤人。脚手架搭设过程中每两步验收一次，验收应由现场技术人员组织架子班长进行。脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工，凡患有不适于高空作业者，一律不得上架作业。脚手架搭设好后，若因施工需要，需对个别杆件进行拆除时，必须得到主管部门同意和批转，任何班组长和个人不得任意进行拆除。严格控制施工荷载，施工材料不能集中堆放，严禁将重型机械设备摆放在脚手架上操作，脚手架上模板面总施工荷载不得大于7.0KN/m2。定期检查脚手架，发现存在质量缺陷和安全隐患时，应立即进行加固和整改，确保脚手架稳定。注意随时检查架体及卸荷节点情况，发现问题及时上报、处理。及时与结构拉结，以确保搭设过程安全。扣件要拧紧。有变形的钢管和不合格的扣件不能使用。校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差过大。 在满堂脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：主节点处的纵、横向水平杆，纵横向扫地杆；连墙件。同时设专人作定期、不定期的经常性检查，不合格部位及时修复或更换，符合规定后，方准继续使用。 在满堂脚手架上进行电焊、气割作业时，必须有防火措施（如设置接火斗等）和专人看火。临时施工用电线等严禁随意缠绕、勾挂在满堂脚手架钢管上，应采取隔离、架空措施；主楼满堂脚手架体应进行有效接地、避雷.7.2脚手架拆除安全技术措施拆除满堂脚手架应由专业架子工操作，拆除前应由安全负责人进行拆除安全技术交底。拆架前，全面检查待拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请主管部门批准、进行技术交底后才准拆除。架体拆除前，必须察看施工现场环境，包括地面的设施、周围线路及电气设备等，凡是影响脚手架拆除的尽量提前拆除。拆架时应分区域进行，周围设置安全警戒线、竖立警示牌，地面应派专人指挥，禁止非作业人员进入施工现场。拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，需解开与另一人有关的扣件时，应先通知对方采取防范措施，以防坠落伤人。在拆架时，不得中途换人，如须换人，应将拆除情况交代清楚后方可离开。每天拆架下班时，不得留下松动的杆件或扣件，杜绝安全隐患。所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准有扣件附着在杆件上。拆下的零配件要装入容器内，轻放至地面并搬运出脚手架外，严禁从高空抛掷。脚手架拆除后，杆件要清理干净、摆放整齐，并派专人进行看管。满堂脚手架的拆除应先根据7天或10天砼早期强度报告，达到相应百分比之后，填写拆模申请，经监理单位批准后方可实施拆除脚手架。拆除前应清除满堂脚手架上杂物及地面障碍物，作业区及进出口处必须设置警戒标志，进行有效维护并派专人指挥，严禁非作业人员进入。拆除满堂脚手架必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业，严禁采用推倒或拉倒的方法进行拆除。连墙件必须随满堂脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆满堂脚手架；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。拆除的杆件应自上而下传递或利用滑轮和绳索运送，不得从架子上向下抛落。当满堂脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。 八、安全文明施工措施 8.1所有施工人员进入施工现场必须遵守安全文明施工的有关规定，严格按照安全技术操作规程进行操作。 8.2施工前必须对施工班组进行入场三级教育，经考核合格后，方准许进场施工。8.3项目责任师应对协力公司进行安全技术交底，协力公司有关人员对施工班组进行安全技术交底。8.4支模过程中应遵守安全操作规程，如遇中途停歇，应将就位的支顶、模板联结稳固，不得空架浮搁。拆模间歇时应将松开的部件和模板运走，防止坠下伤人。8.5废烂的木方不能做龙骨。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。8.6正在支设浇捣的模板，其下方的模板支撑不准全部拆除。水平拉杆不准钉在脚手架或跳板等不稳定的物体上。8.7严禁酒后及五级以上大风、雷雨天上架作业。 作业时，必须具备工具袋，严禁向下乱抛杂物。注意清理架上无用的杂物，减轻架上的荷载。 8.8搭设工人必须具备特种工上岗证并经考核合格后方可上岗操作。上岗时必须系安全带，戴安全帽。严禁穿带钉易滑鞋上岗作业。 8.9满堂脚手架为高空作业，应严格按“三不伤害”的原则进行施工，即：不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。 8.10 施工人员应听从指挥，满堂脚手架上严禁乱堆乱放及集中堆放，严禁空中掉物。对施工荷载作用频繁处，要加强检查，随时紧固。在未采取加固措施及安全负责人批准的情况下，严禁悬挂起重设备。 8.11建立严格的材料领退制度，拆下的废旧铁丝要回收处理，扣件要按品种、分规格堆放整齐。 九、计算书 1.脚手架参数 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；脚手架搭设高度(m):5.76； 采用的钢管(mm):48×3.6 ； 扣件连接方式:双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底支撑连接方式:方木支撑； 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； 楼板浇筑厚度(m):0.160；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000； 3.木方参数 木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000； 木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00； 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二、模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为 本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.000×10.000×10.000/6 = 83.33 cm3； I=5.000×10.000×10.000×10.000/12 = 416.67 cm4； 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= 25.000×0.300×0.160 = 1.200 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.350×0.300 = 0.105 kN/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)： p1 = (1.000+2.000)×1.000×0.300 = 0.900 kN； 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: 均布荷载 q = 1.2×(1.200 + 0.105) = 1.566 kN/m； 集中荷载 p = 1.4×0.900=1.260 kN； 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.260×1.000 /4 + 1.566×1.0002/8 = 0.511 kN.m； 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.260/2 + 1.566×1.000/2 = 1.413 kN ； 截面应力 = M / w = 0.511×106/83.333×103 = 6.129 N/mm2； 方木的计算强度为 6.129 小13.0 N/mm2,满足要求! 3.抗剪计算： 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < T 其中最大剪力: Q = 1.000×1.566/2+1.260/2 = 1.413 kN； 截面抗剪强度计算值 T = 3 ×1413.000/(2 ×50.000 ×100.000) = 0.424 N/mm2； 截面抗剪强度设计值 T = 1.300 N/mm2； 方木的抗剪强度为0.424小于 1.300 ，满足要求! 4.挠度计算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 均布荷载 q = q1 + q2 = 1.200+0.105=1.305 kN/m； 集中荷载 p = 0.900 kN； 最大变形 V= 5×1.305×1000.0004 /(384×9500.000×4166666.67) + 900.000×1000.0003 /( 48×9500.000×4166666.67) = 0.903 mm； 方木的最大挠度 0.903 小于 1000.000/250,满足要求! 三、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 = 1.566×1.000 + 1.260 = 2.826 kN； 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(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.951 kN.m ； 最大变形 Vmax = 2.432 mm ； 最大支座力 Qmax = 10.277 kN ； 截面应力 = 0.951×106/5080.000=187.265 N/mm2 ； 支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10 mm,满足要求! 四、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， 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= 10.277 kN； R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、模板支架荷载标准值(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 = 0.129×5.760 = 0.744 kN； 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.350×1.000×1.000 = 0.350 kN； (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.000×0.160×1.000×1.000 = 4.000 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.094 kN； 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 = (1.000+2.000 ) ×1.000×1.000 = 3.000 kN； 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 = 10.312 kN； 六、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 = 10.312 kN； - 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 = 1.58 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 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 =205.000 N/mm2； Lo- 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2) 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 = 0.100 m； 公式(1)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m； Lo/i = 2945.250 / 15.800 = 186.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.207 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=10312.339/（0.207×489.000） = 101.877 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 101.877 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求！ 公式(2)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m； Lo/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.530 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=10312.339/（0.530×489.000） = 39.790 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 39.790 N/mm2 小于 f = 205.000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 lo = k1k2(h+2a) (3) k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.185； k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.006 ； 公式(3)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.006×(1.500+0.100×2) = 2.027 m； Lo/i = 2026.587 / 15.800 = 128.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=10312.339/（0.406×489.000） = 51.942 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 51.942 N/mm2 小于 f = 205.000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。