二区高架支模施工方案5版.docx

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1、郑州国际会展中心（展览部分）二区模板支架施工方案一、工程概况1、结构概况郑州国际会展中心（展览部分）二区结构工程为大跨度、大截面、超高预应力结构，其主梁为截面1500*3500，1500*2800，1200*3500，1200*2800的钢筋混凝土预应力梁；一级次梁为截面700*2000的钢筋混凝土预应力梁；二级次梁截面为300*700的钢筋混凝土梁，板厚为180mm，支撑高度：主梁13.10米，一级次梁13.95米，二级次梁15.25米，板15.77米，由于其结构构件大，其施工脚手架体必须进行专门的方案设计，以满足施工安全。2、地面下地质概况和现场实际情况场地位置及地形地貌：该建筑物位于郑州

2、市东郊107国道以东约1.0Km,原郑州机场内。场地地形平坦，地面高程介于89.1691.78m。地貌单元属于黄河泛滥冲积平原。本工程-3.0米以内的地质情况为：基土层数性状描述土体重度（kn/m3）孔隙比e粘聚力C（kpa）内摩擦角（）素填土黄褐色，以粉质粘土为主，含少量砖渣，局部分布有杂填土，层厚0.3-1.9米，层底标高88.38-90.37米。20.3粉土1新近堆积，褐黄色，很湿-饱和，稍密，混有砂土颗粒，夹有粉砂薄层，淅水和摇振反应明显，干强度低，韧性差，中压缩性土，层底厚度1.8-5.2米层厚1.3-3.5米，层底标高85.66-87.97米。19.50.673823粉土2灰色灰褐

3、色，饱和，稍密，表层有一流塑状分质粘土薄层。淅水和摇振反应明显，干强度低，韧性差，中压缩性土，层底厚度6.6-9.0米层厚3.3-5.7米，层底标高81.27-83.28米。19.50.6611022现场实际情况：在前期施工阶段，现场进行了工程桩、支护桩的施工，在桩施工期间，现场开挖了泥浆池、沉淀池、泥浆沟等，对原有土体产生了扰动，需对该部分地基进行处理。在地下室、地沟施工期间，对基坑进行了开挖，存在大量回填土。二、高架支模须解决的问题1、地基处理在前期施工阶段，现场进行了工程桩、支护桩的施工，在桩施工期间，现场开挖了泥浆池、沉淀池，为了保证本工程地面不出现不均匀沉降、开裂的质量问题，依据施工

4、现场实际情况，地基需做如下处理： 清除地表有机质土、耕植土 目测、地基钎探或静力触探，找出可能导致不均匀沉降的影响因素 将软弱土体挖除，换填2：8灰土 光轮压路机碾压密实2、架体设计由于本工程结构构件大，结构自重和架体自重大，依据规定，必须对该架体进行专门的结构计算和构造加强。 设计计算 构造要求3、技术交底在脚手架施工前，由技术部、工程部对施工作业人员进行详细的技术交底，明确施工方法、施工顺序、施工安全注意事项，并办理书面交底手续，未经交底人员严禁上岗作业。4、模板支架使用材料的验收对模板支架使用的钢管、扣件、安全网、木方、三形卡、对拉螺栓、模板等进行验收，验收分两个阶段。 验收各配件的材质

5、报告。 现场验收材料质量，并做纪录。5、对模板支架相关环节进行验收模板支架必须进行专业验收。 对方案进行内部审批 对方案进行专家审查 由工程项目负责人组织安全部、工程部、技术部、施工作业队长等相关专业人员进行验收 合格后报监理工程师验收。三、模板支架设计方案1、总体思路由于本工程架体支设高度高，结构构件大，施工活荷载和构件恒荷载大，模板支设难度大，为了使模板支架既能满足施工要求，又能节约工程投资，本工程预应力大跨主梁施工拟采用迭合梁的施工方法进行，框架主梁第一次浇筑高度1.8米，一级次梁第一次浇筑高度1.0m，即二区梁一次浇筑至标高14.95m处。在该界面处需适当增设负弯矩钢筋和竖向拉接钢筋。

6、2、施工程序本工程施工难度大，参与人员多，施工过程复杂，安全隐患多，因此，必须事前对施工顺序做到心中有数，在组织实施过程中必须按计划、程序施工。模板支架施工程序地面以下结构工程施工开挖暴露部分用2：8灰土回填-0.5米以上土层挖除目测、土层钎探或静力触探，确定是否存在软弱下卧土层软弱下卧土层处理土层基层碾压，回填土碾压回填地面垫层施工及养护架体搭设架体验收测量放线，准确定位立杆位置架体施工中间检查主体結構施工顺序必须与模板支架施工配合，混凝土结构施工顺序如下：支撑架体施工主梁底模板支撑主梁一级次梁钢筋绑扎主梁一级次梁侧模浇注混凝土操作平台搭设叠合梁底部混凝土浇筑混凝土养护，交接面处理二级次梁、

7、板模板、钢筋绑扎预应力筋安放预应力筋安放混凝土浇筑，养护预应力张拉模板、架体拆除3、模板支架结构选型及架体相关技术参数 方案设计：用扣件式钢管脚手架作支撑系统：序号构配件名 称使用材料规 格设 计参 数备注1防滑扣件直角扣件顶层水平杆与立杆连接处设置见图2水平安全网尼龙网、尼龙绳距地面4.5米、9.0米设置3立 杆48*3.5钢管，对接扣件连接主梁、一级次梁底：梁宽+每边1500范围内，间距500*500板底：间距1000*1000二级次梁间距500*10004横向水平杆48*3.5钢管，旋转扣件连接步距1500顶部四道10005纵向水平杆48*3.5钢管，旋转扣件连接步距1500顶部四道10

8、006水平剪刀撑48*3.5钢管，旋转扣件连接首层、顶层、中间层每隔2步一道7竖向剪刀撑48*3.5钢管，旋转扣件连接纵横每3米一道8扫地杆48*3.5钢管，旋转扣件连接距地面或垫板150处纵横设置9刚性连接件48*3.5钢管，旋转扣件连接每步水平杆均与独立柱刚性连接见图10脚手板不小于200mm宽、50mm厚松木板11模 板15厚竹胶合板12木 方50*10013对拉螺栓14间距500*600，距梁底25014底座每根立杆下设置架体各配件力学性能(由于现场所进钢管壁厚有3.5、3.25、3.0mm三种规格，本方案按3.0mm计算)：序号架 体 力 学 性 能壁厚3.5mm3.0mm1Q235

9、钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值205N/mm2205N/mm2248钢管截面面积(A)4.89cm24.239cm2348钢管回转半径(i)1.58cm1.595cm448钢管惯性距(I)12.19cm410.78cm4548钢管截面模量(W)5.08cm34.5cm3648钢管每米长质量3.84Kg/m3.84Kg/m748钢管弹性模量(E)2.061052.06105848钢管截面承载力27.2kN27.2kN9直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值8.00KN8.00KN10底座竖向承载力40kN40kN钢管的截面几何与力学特征公式：A=(d2-d12)/4 I=(d4-d14)/4 W=d3

10、-(d14/d)/32 i=d2+d12/44、模板支撑架体结构计算 荷载计算工况一：先浇筑主梁标高14.95以下，浇筑厚度：梁中间部位1800mm，加腋部位2500mm。主梁截面1500x2800mm,板厚180mm采用迭合法施工，取1500*1800截面进行计算。 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4(1.5+22.62) =2.696 KN/m砼自重 241.51.8=64.8 KN/m钢筋自重 (526.31242.46610300.888) 9.8=6.41 KN/m 合计 73.91 KN/mB 活荷载振捣荷载 21.5=3 KN/m 施工人员及设备荷载 2.51.5=3.75 K

11、N/m 合计 6.75 KN/m 荷载设计值1.273.91+1.46.75=98.142 KN/m乘以折减系数 98.1420.9=88.33 KN/m荷载设计值：P1=88.33 KN/m主梁截面1200x2800mm,板厚180mm采用迭合法施工，取1200*1800截面进行计算。 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4(1.2+22.62) =2.576 KN/m砼自重 241.21.8=51.84KN/m钢筋自重 1.51.22.8=5.04 KN/m 合计 59.456 KN/mB 活荷载振捣荷载 21.2=2.4 KN/m 施工人员及设备荷载 2.51.2=3 KN/m 合计 5.

12、4 KN/m 荷载设计值1.259.456+1.45.4=78.91 KN/m乘以折减系数 78.910.9=71.02 KN/m荷载设计值：P2=71.02KN/m一级次梁截面700x2000mm,板厚180mm采用迭合法施工，取700*1000截面进行计算。 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4(0.7+21.82) =1.74 KN/m砼自重 240.71.0=16.8 KN/m钢筋自重 1.50.72=2.1 KN/m 合计 20.64 KN/mB 活荷载振捣荷载 20.7=1.4 KN/m 施工人员及设备荷载 2.50.7=1.75 KN/m 合计 3.15 KN/m 荷载设计值1.

13、220.64+1.43.15=29.178 KN/m乘以折减系数 29.1780.9=26.26KN/m荷载设计值：P3=26.26 KN/m工况二：混凝土二次浇筑，主梁浇筑高度1000mm，一级次梁浇筑高度1000mm。主梁混凝土浇筑截面1500x1000mm,板厚180mm 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4(1.5+22.62) =2.696 KN/m砼自重 241.01.5=36 KN/m钢筋自重 1.51.52.8=6.3 KN/m 合计 44.996 KN/mB 活荷载振捣荷载 21.5=3 KN/m 施工人员及设备荷载 2.51.5=3.75 KN/m 合计 6.75 KN/m

14、 荷载设计值1.244.996+1.46.75=63.45 KN/m乘以折减系数 63.450.9=57.1KN/m荷载设计值：P4=57.1KN/m一级次梁截面700x1000mm,板厚180mm 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4(0.7+21.82) =1.74 KN/m砼自重 240.71.0=16.8 KN/m钢筋自重 1.50.72=2.1 KN/m 合计 20.64 KN/mB 活荷载振捣荷载 20.7=1.4 KN/m 施工人员及设备荷载 2.50.7=1.75 KN/m 合计 3.15 KN/m 荷载设计值1.220.64+1.43.15=29.178 KN/m乘以折减系数

15、 29.1780.9=26.26 KN/m荷载设计值：P5=26.26 KN/m工况三：浇筑二级次梁及楼板二级次梁截面300700， 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4(0.3+20.52) =0.536KN/m砼自重 240.70.3=5.04 KN/m钢筋自重 1.50.70.3=0.315 KN/m 合计 5.891 KN/mB 活荷载振捣荷载 20.3=0.6 KN/m 施工人员及设备荷载 2.50.3=0.75 KN/m 合计 1.35 KN/m 荷载设计值1.25.891+1.41.35=8.96 KN/m乘以折减系数 8.960.9=8.06KN/m荷载设计值：P6=8.06

16、KN/m楼板180厚 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4 KN/m2砼自重 240.18=4.32 KN/m2钢筋自重 1.10.18=0.198 KN/m2 合计 4.92 KN/m2B 活荷载振捣荷载 2.0 KN/m2 施工人员及设备荷载 2.5 KN/m2合计 4.5 KN/m2 荷载设计值1.24.92+1.44.5=12.2 KN/m2乘以折减系数 12.20.9=11KN/m2荷载设计值：P7=11 KN/m2 架体承载力验算架体一：立杆间距500500本架体设计考虑工况一、二均为同一架体，因此，架体承载力验算选取工况一、二的最大荷载为本架体的验算荷载架体设计采用荷载设计值=

17、max P1/1.5,P2/1.2,P3/0.7,P4/1.5,P5/0.7 = max 88.33/1.5,71.02/1.2,26.26/0.7,57.1/1.5,26.26/0.7= max 58.89,59.18,37.51,38.07,37.51=59.18KN/m2A、钢管立杆承载力验算 沿梁宽方向间距500，沿梁长方向间距500。每根立杆承受的自重： G立杆G横杆G斜杆G扣件3.8413+3.8411（0.5+0.5）3.8413+211(13.2/9.8)=171.71kg1.68KN每根立杆承受的压力：N59.180.50.51.6816.48 KN承载力判定：N27.2 K

18、N/根 16.48KN故立杆的强度符合施工规范规定。B、扣件抗滑移验算 每根立杆连接处节点的支座反力 R=59.180.50.5=14.8KN每根立杆连接处节点采用双扣件，则：扣件抗滑移承载力设计值 2RC=16KN R14.8KN因此，双扣件满足抗滑要求。C、钢管稳定性验算考虑不利因素，立杆的长度系数取=1.5长度L=1500mm立杆的长细比=L/i=1.51500/15.95=141.1由值查得构件的稳定系数=0.3436N/A=16480/(0.3436423.9)=113.1N/mm2 R4.77 KN因此，扣件抗滑移满足要求。C、钢管稳定性验算考虑不利因素，立杆的长度系数取=1.5长

19、度L=1500mm立杆的长细比=L/i=1.51500/15.95=141.1由值查得构件的稳定系数=0.3436N/A=6660/(0.3436423.9)=45.7N/mm2 R11 KN因此，双扣件满足抗滑要求。C、钢管稳定性验算考虑不利因素，立杆的长度系数取=1.5长度L=1500mm立杆的长细比=L/i=1.51500/15.95=141.1由值查得构件的稳定系数=0.3436N/A=13100/(0.3436*423.9)=89.9N/mm2 fC=10 N/mm2 抗压强度不能满足要求。由于抗压强度不能满足要求，框架主梁、一级次梁下立杆支撑必须增设底座，底座采用焊接底座，则=N/

20、A16480/(150150)0.73 N/mm2 fC=10 N/mm2混凝土抗压强度满足要求。V/A16480/（483.14150）0.73 N/mm2 ft=1.1 N/mm2 抗剪强度满足要求 地基承载力验算架体下地基受力为：max58.89,59.18,37.51,38.07,37.51,26.87,11=59.18kN/m2依据 郑州国际会展中心地质勘查报告提供的地耐力为80kN/m2，地基承载力满足要求。 地基沉降验算地面设计荷载po50KN/m2根据岩土工程勘察报告各层土的压缩模量如下表：（素填土的压缩模量用1粉土的代替）序号土层土层厚度压缩模量Es1-2Es2-3Es3-4

21、Es4-5Es5-6Es6-7Es7-81素填土0-1.5m16.212.014.121粉土1.5-3.5m16.212.014.132粉土3.5-7m12.919.626.828.93437.141粉土7-13m1521.127.528.935.446.653粉土13-16m13.818.824.325.929.233.186.764粘土16-18m4.97.19.410.311.714.123.475粉土18-20m12.517.521.723.428.837.039.1分层总和法计算沉降量（根据施工荷载）Po14.8/（0.50.5）59.2KN/m2附加应力z4i Po Aiz（ZiZ

22、i-1）土的容重19KN/m31200框梁的作用范围按2m计算(荷载不变)，计算单元的宽度b1m，沉降量Si=z（ZiZi-1）/ESi序号土层深度Zi(m)附加应力系数i附加应力z（KPa）自重应力c（KPa）zc（KPa）压缩模量ESi(KPa)沉降量Si(mm)附加应力图面积AiKPa.m110.50.23956.69.566.116.21.7528.3211.00.20548.51967.516.21.524.3311.50.16739.528.56816.21.2219.8412.00.13732.43870.416.21.016.2512.50.115527.447.574.916

23、.20.8513.7613.00.09923.45780.416.20.7211.7713.50.086620.566.58716.20.6330.8825.00.06214.795109.712.91.7122.1927.00.04510.7133143.712.91.6621.4合计11.04188.3变形计算深度范围内压缩模量的当量值ES=Ai/ Si188.31000/11.0417.1MPa查表得经验系数c0.316最终沉降量s0.31611.043.5mmC 结果判定顶层素填土的压缩模量太小，本计算按1层粉土考虑。地基沉降量过大，会导致预应力大梁的裂缝，严重影响结构的性能。必须采取

24、措施对地面垫层下基础进行处理，以减小地基沉降量。5、地基处理 清除地表有机质土、耕植土整个展厅部位除主地沟位置外，其它部位均进行换土，换土时采用挖掘机挖土，人工配合清土，自卸汽车外运，开挖深度标高为-0.5米，开挖顺序由内向外，开挖完成后，严禁载重汽车碾压。 地基钎探或静力触探，找出可能导致不均匀沉降的影响因素如局部存在软弱土层、泥浆池、沉淀池等，则继续下挖，直到老土，土方清理完成后，必须经过验收，方可回填。 换填2：8灰土回填土采用2：8灰土，局部下挖部分，用蛙式打夯机打夯，大面用15吨振动压路机碾压密实。碾压时，要严格控制轮距，每一轮距为810cm，回填土虚铺厚度250mm，分层夯实或碾压

25、密实。 地沟处理地沟顶板必须设置支撑，已施工完成的地沟顶板，重新设置支撑，支撑采用400*400间距的钢管顶撑顶紧，钢管上下设置2cm厚木板，新浇地沟顶板模板不得拆除，待二区结构施工、预应力张拉完成后，方可拆除。 地面垫层由于地面垫层受力不均，为了调节其不均匀沉降，地面作如下处理：在主梁、一级次梁梁底部顺梁长方向的地面垫层进行局部加强处理，加固方法如下图示：地面垫层施工时，按照规范要求，分格缝的间距不大于5*5m，待砼终凝后，按照设计分格缝位置弹线，切割机切开，缝的深度150mm。 6、梁底模板起拱要求 主梁起拱主梁起拱高度应考虑地基沉降(h1)、架体变形(h2)、结构弹性变形(h3)等因素，

26、结合规范要求，综合考虑本工程主梁第一次混凝土浇筑起拱高度为：h=h1+h2+h3=3.5+15+20=39.5mm取起拱高度：40mm。 一级次梁起拱由于地面装饰的要求，在考虑一级次梁顶标高需与柱梁顶标高一致的情况下，通过降低一级次梁支座标高来达到起拱的目的，一级次梁起拱高度为60mm。 二级次梁起拱由于二级次梁跨度较小，梁支模高度已随一级次梁进行了调整，所以，二级次梁可不起拱。7、主梁叠合处构造处理 迭合面拉接构造钢筋由于柱梁采用了迭合法施工，混凝土第一次浇筑高度梁中部为1.8米，梁支座处为2.5米，为了保证梁的整体受力，需增加构造拉筋，根据主梁设计配筋，将原设计箍筋适当加密，即：将1210

27、0/200（8）改为12100/150（8）。 迭合面负弯矩构造钢筋为了保证第一次浇筑的混凝土具有一定的承载能力，在其强度达到设计值的7080%时，能够承受叠合面以上的砼自重及施工荷载，且能够形成受力体，使支座不致于在受力状态下破坏，建议在第一次浇筑高度处增设负弯矩钢筋1025，其配置长度为L0/3，且在此范围内设置1800mm高的箍筋，12200（4）。 混凝土施工缝处理将浮浆凿除，清理干净，浇水湿润，铺砂浆结合层。四、梁模板设计计算1、梁模板材料及结构体系选用梁模板采用竹胶合板，支撑系统采用对拉螺栓14500*500、木方50*100、48*3.5钢管。2、模板结构体系验算 梁侧模荷载 荷

28、载标准值A 新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值F=0.22Ct012V1/2F=CH其中：C混凝土的密度 取为24KN/m3 t0 =200/（T+15） T混凝土的温度取T=5 t0=200/（5+15）=101外加剂修正系数，因采用泵送砼故取为1.22砼坍落度影响系数采用泵送砼，坍落度在160180之间，故2取为1.2V浇筑速度 取V=2.5m/h则：F=0.2224101.21.22.51/2=120.2 KN/m2F=CH=1.824=43.2KN/m2取二者之间的小值则新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值为F=43.2 KN/m2 倾倒砼产生的荷载标准值 取F7 =2 KN/m2 承载

29、能力设计荷载：F=(1.2F+1.4F7)0.9 =(1.243.2+1.42)0.949.2 KN/m2其中0.9为计算折减系数。 模板体系验算梁侧模板体系验算计算示意图（按三等跨连续梁计算）：化为线型均布荷载（取1m宽作为计算单元）：q=F1000=49.2 N/mm木模板验算（15厚胶合板）A、抗弯强度验算=M/W其中：M=0.1qL2 =0.149.22002 =1.97105 Nmm截面抵抗矩 W=bh2/61000152/637500mm3则：=5.3 N/mm2fm=35 N/mm2B、挠度验算=0.677qL4/(100EI)其中：E表示弹性模量：4500 N/mm2I表示惯性

30、矩 Ibh3/121000153/12=2.81105mm4 则：=0.67749.22004/(10045002.81105)0.42mm= L/250=0.8mm说明该模板符合施工规范要求。500500()500 模板背楞验算（木方50*100）计算示意图（按3等跨连续梁计算）：化为线型均布荷载：q=49.20.25=12.3 N/mm A、抗弯强度验算：=M/W其中：M=0.1qL2 =0.112.35002 =0.31106N.mmW=bh2/6=501002/6=8.33104mm3则：=3.72 N/mm2 fm=13 N/mm2B、挠度验算=0.677qL4/(100EI)其中：

31、E表示弹性模量：9000 N/mm2 I表示惯性矩 I= bh3/12=501003/12=4.17106mm4则：=0.67712.35004/(10090004.17106)0.14mm =L/250=2.0mm说明该模板背楞符合施工设计要求。次龙骨验算（48x3.0 500）计算示意图（按3等跨连续梁计算）：500500()500化为线型均布荷载：q=49.20.5=24.6 N/mm A、抗弯强度验算：=M/W其中：M=0.1qL2 =0.124.65002 =0.615106N.mmW=4.56103mm3则：=134.9N/mm2 fm=205 N/mm2B、挠度验算=0.677q

32、L4/(100EI)其中：E表示弹性模量：206000 N/mm2 I表示惯性矩 I= 10.78104mm4则：=0.67724.65004/(10020600010.78104)0.5mm =L/250=2.0mm说明该模板次龙骨符合施工设计要求。500500500主龙骨验算计算示意图（按三跨连续梁计算,将集中荷截近似为均布荷截）：化为线型均布荷载： q=F0.5=49.20.5=24.6N/mmA、抗弯强度验算=M/W其中：M=0.1qL2 =0.124.65002 =0.615106 N.mm W=24.5103 mm3（二根钢管并排）则：=68. 3 mm2 fm=205 N/mm2B、挠度验算=0.677qL4