水泥厂生料库高支模施工方案

1、生料库高支模专项方案 华新水泥（涪陵）有限公司生料均化库重建工程生料库高支模专项方案文件编号：受控状态：编制单位:湖北华盛建设有限公司编制日期：2012年11月9日审批:审核:编制：目 录1、编制依据。32、工程概况。33、施工准备。44、高支模方案设计。45、计算参数。56、计算书。77、脚手架搭设构造要求。168、安全管理措施。181. 编制依据1.1. 本工程施工组织设计。1.2. 国家和地方相关法律、法规及现行施工技术规范、规程、标准等。1.2.1建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)1.2.2混凝土结构设计规范(GB50010-2002)1.2.3钢结构设计规范(GB 500

2、17-2003)1.2.4建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011） 1.2.5建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）1.3. 生料均化库设计图纸和相关设计变更。1.4. 我公司第二版质量手册、程序文件。1.5. 建筑施工手册（第四版），中国建筑工业出版社，2003。2. 工程概况建设单位：华新(重庆)涪陵水泥有限公司设计单位：成都建筑材料工业设计研究设计院有限公司监理单位：黄石华信工程建设监理有限公司施工单位：湖北华盛建设有限公司本工程施工组织设计拟在仓壁HL2下即14.75m位置停止滑模施工，采用常规施工方案施工锥壳一及库底板。生料库库底板厚600mm，顶标

3、高20.197米，20.197米作业面距离拟建场地平面（标高：-4.500m）的高差为24.7m，已经超过8m，属于高支模施工。拟采用满堂脚手架支撑，上面布50mm×70mm木方，上铺12mm厚木胶合模板(其标准抗弯强度为fm17/m2)，模板支撑体系采用48×2.7mm钢管。经计算，锥壳一和库底板砼合计255.5m3。3. 施工准备3.1构配件3.1.1钢管杆件3.1.1.1脚手架钢管为租用，经实测，钢管为48mm，壁厚2.7mm。3.1.1.2钢管尺寸和表面质量应符合下列规定:a)新钢管应有质量合格证、质量检查报告；钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯

4、、毛刺、压痕和深的划道；钢管允许偏差见下表：序号项目允许偏差检查工具1焊接钢管尺寸（mm） 外径48 壁厚 3.5-0.5游标卡尺2钢管两端面切斜偏差1.7塞尺、拐角尺3钢管外表面锈蚀深度0.50游标卡尺4各种杆件的端部弯曲L1.5m5钢板尺5立杆弯曲 3m<l4m4m<l6.5m 12206水平杆、斜杆的钢管弯曲L6.5m30b) 钢管上禁止打眼。3.1.2扣件3.1.2.1扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件规定；采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。3.1.2.2脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭矩达6.5

5、N.M时,不得发生破坏。3.1.3脚手板：脚手板采用50mm厚，宽度不小于250mm，长度为3000mm竹跳板。3.2 经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。3.3 应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。4. 高支模方案设计 20.197米板厚600mm，模板采用12mm厚木胶合板，通过50mm×70mm中心间距为200mm方木楞（弹性模量E=9000N/mm2）传至纵向水平钢管。板底采用的支撑钢管类型为：48×2.7mm；楼层高度H：24.7m；混凝土楼板厚度：600mm；立杆纵向间距或跨距la：0.7m；立杆横向间距或排距l

6、b：0.7m；立杆步距h：1.6m；架体顶层横杆与立杆的的连接方式为双扣件；其它为单扣件，扣件抗滑承载力系数：0.8。具体布置如下图：模板支撑体系剖面图 钢管排列平面示意图5. 计算参数5.1模板构造及支撑参数5.1.1 构造参数楼层高度H：24.7m；混凝土楼板厚度：600mm；立杆纵向间距或跨距la：0.7m；立杆横向间距或排距lb：0.7m；立杆步距h：1.6m；横杆与立杆的的连接方式为双扣件；扣件抗滑承载力系数：0.8；5.1.2 支撑参数板底采用的支撑钢管类型为：48×2.7mm；钢管钢材品种：钢材Q235钢(40-60)；钢管弹性模量E：206000N/mm2；钢管屈服强

7、度fy：235N/mm2；钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：200N/mm2；钢管抗剪强度设计值fv：115N/mm2；钢管端面承压强度设计值fce：325N/mm2；5.2 荷载参数新浇筑砼自重标准值G2k：24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：1.1kN/m3；板底模板自重标准值G1k：0.3kN/m2；承受集中荷载的模板单块宽度：700mm；施工人员及设备荷载标准值Q1k：计算模板和直接支承模板的小梁时取2.5kN/m2；计算直接支承小梁的主梁时取1.5kN/m2；计算支架立柱等支承结构构件时取1kN/m2；5.3 板底模板参数搭设形式为：2层梁扣件承重；5.3.1 面板参数面板采用12

8、mm厚覆面木胶合板；厚度：12mm；抗弯设计值fm：16N/mm2；弹性模量E：7300N/mm2；5.3.2 第一层支撑梁参数材料：1根50×70木方（宽度×高度mm）；间距：200mm；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：13N/mm2；抗弯强度设计值fm：15N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；5.4 地基参数模板支架放置在地面上，地基土类型为：岩石；地基承载力标准值：2000kPa；立杆基础底面面积：0.25m2；地基承载力调整系数：1。6. 计算书6.1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。根据模板规范（JGJ162

9、-2008）第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为0.700m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 700×123/12= 1.008×105mm4； W = 700×122/6 = 1.680×104mm3；6.1.1 荷载计算及组合模板自重标准值G1k=0.3×0.700=0.210 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.700×0.6=10.080 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.1×0.700×0.6=0.462 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0

10、.210+ 10.080+ 0.462=10.752 kN/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×0.700=1.750 kN/m；计算模板面板时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；(1) 计算挠度采用标准组合： q=10.752kN/m；(2) 计算弯矩采用基本组合：A 永久荷载和均布活荷载组合 q=max（q1，q2）=14.607kN/m； 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9×(1.2×10.752+1.4×1.750) =13.817kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9×(1.35×10.752+

11、1.4×0.7×1.750) =14.607kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q1=0.9×1.2×10.752 =11.612kN/m；P1=0.9×1.4×2.5 =3.150kN；由永久荷载效应控制的组合：q2=0.9×1.35×10.752 =13.064kN/m；P2=0.9×1.4×0.7×2.5 =2.205kN；6.1.2 面板抗弯强度验算 M/W < f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =1.680×104mm3； M

12、- 面板的最大弯矩(N·mm) M=max（Ma，Mb1，Mb2）=0.216kN·m； Ma=0.125q×l2=0.125×14.607×0.22 =0.073kN·m；Mb1=0.125q1×l2+0.25P1×l=0.125×11.612×0.22+0.25×3.150×0.2 =0.216kN·m； Mb2=0.125q2×l2+0.25P2×l=0.125×13.064×0.22+0.25×2.205&#

13、215;0.2 =0.176N·mm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 0.216×106/1.680×104=12.831N/mm2；实际弯曲应力计算值 =12.831N/mm2 小于抗弯强度设计值f =16N/mm2，满足要求！6.2 面板挠度验算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 10.752kN/m； l-面板计算跨度: l =200mm； E-面板材质的弹性模量: E = 7300N/mm2； I-截面惯性矩: I =1.008×105mm4； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=0.800mm；面

14、板的最大挠度计算值: = 5×10.752×2004/(384×7300×1.008×105)=0.304mm；实际最大挠度计算值: =0.304mm小于最大允许挠度值: =0.800mm，满足要求！6.3 板底支撑梁的计算6.3.1第一层支撑梁的计算支撑梁采用1根50×70木方（宽度×高度mm），间距200mm。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=1×50×703/12 = 1.429×106 mm4； W=1×50×702/6 = 4.083

15、15;104 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合：模板自重标准值G1k=0.3×0.2=0.060 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.2×0.6=2.880 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.1×0.2×0.6=0.132 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0.060+2.880+ 0.132=3.072 kN/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×0.2=0.500 kN/m；计算第一层支撑梁时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；(1) 计算挠度采用标准组合(考虑支撑梁自重)： q=3.

16、072+0.021=3.093kN/m；(2) 计算弯矩和剪力采用基本组合(考虑支撑梁自重)：A 永久荷载和均布活荷载组合 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9×1.2×(3.072+0.021) =3.340kN/m； q2=0.9×1.4×0.500 =0.630kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q1=0.9×1.35×(3.072+0.021) =3.758kN/m； q2=0.9×1.4×0.7×0.500 =0.441 kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q

17、=0.9×1.2×(3.072+0.021) =3.340kN/m；P=0.9×1.4×2.5 =3.150kN；由永久荷载效应控制的组合：q=0.9×1.35×(3.072+0.021) =3.758kN/m；P=0.9×1.4×0.7×2.5 =2.205kN；(二) 荷载效应计算支撑梁直接承受模板传递的荷载，按照三跨连续梁计算。作用荷载分为“永久荷载和均布活荷载组合”和“永久荷载和集中活荷载组合”两种情况，为了精确计算受力，把永久荷载和活荷载分开计算效应值，查模板规范（JGJ162-2008）附录C

18、表C.1-2确定内力系数。(1) 最大弯矩M计算最大弯矩M=max（Ma，Mb）=0.601kN·m；A 永久荷载和均布活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大Ma=0.100×q1×l2+0.117×q2×l2=0.100×3.758×0.72+0.117×0.441×0.72 =0.209kN·m；B 永久荷载和集中活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大Mb=0.080×q×l2+0.213×P×l=0.080

19、5;3.340×0.72+0.213×3.150×0.7=0.601kN·m；(2) 最大剪力V计算最大剪力V=max（Va，Vb）=3.529 kN；A 永久荷载和均布活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大Va=0.600×q1×l+0.617×q2×l=0.600×3.758×0.7+0.617×0.441×0.7=1.769kN；B 永久荷载和集中活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大Vb=0.600×q×l+0.

20、675×P =0.600×3.340×0.7+0.675×3.150=3.529kN；(3) 最大变形计算= 0.677ql4/100EI=0.677×3.093×7004/(100×10000×1.429×106)=0.352mm (三) 支撑梁验算(1) 支撑梁抗弯强度计算=M/W=0.601×106/4.083×104 =14.709N/mm2实际弯曲应力计算值 =14.709N/mm2 小于抗弯强度设计值f =15N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Ib=3

21、.529×1000×30625/(1.429×106×50)=1.513N/mm2；实际剪应力计算值 1.513 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算最大挠度： =0.352mm； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=2.800mm；实际最大挠度计算值: =0.352mm小于最大允许挠度值: =2.800mm，满足要求！6.3.2 第二层支撑梁的计算支撑梁采用1根48×2.7钢管为一组，间距700mm。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：I=9.89×10

22、4= 9.890×104 mm4；W=4.12×103= 4.120×103 mm3；E=206000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合(1) 第一层支撑梁产生的最大支座反力施工人员及设备荷载标准值Q1k=1.5×0.2=0.300 kN/m；由可变荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：q1=3.340kN/m；q2=0.9×1.4×0.300 =0.378kN/m；由永久荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：q1=3.758kN/m；q2=0.9×1.4×0.7×0.300 =0.265kN/m；由可

23、变荷载效应控制的组合产生最大支座反力F1=1.100×q1×l+1.200×q2×l=1.100×3.340×0.7+1.200×0.378×0.7 =2.890kN；由永久荷载效应控制的组合产生最大支座反力F2=1.100×q1×l+1.200×q2×l=1.100×3.758×0.7+1.200×0.265×0.7 =3.116kN；A 第一层支撑梁产生的最大支座反力（计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用）：最大支座反力F=max（F1，

24、F2）=3.116kN；B 第一层支撑梁产生的最大支座反力（计算第二层支撑梁变形采用）：F=1.100×q×l=1.100×3.093×0.7=2.382kN；(2) 第二层支撑梁自重A 计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用：q=0.081 kN/m；B 计算第二层支撑梁变形采用：q=0.060 kN/m；(二) 荷载效应计算第二层支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。根据上面计算的荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M=

25、0.775kN.m 最大剪力：V= 7.368kN 最大变形：= 0.975mm 最大支座反力：F= 12.070kN(三) 支撑梁验算(1) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=0.775×106/4.120×103 =188.145N/mm2实际弯曲应力计算值 =188.145N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=200N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Itw=7.368×1000×2774/(9.890×104×2.7)=76.537N/mm2；实际剪应力计算值 76.537 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=

26、115.000 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算 -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为0.973mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.072mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.975mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！6.3.3 扣件抗滑力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0.8，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.8kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣

27、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12.8 kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值，取12.070 kN；R 12.8 kN，双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！6.4 立杆的稳定性计算6.4.1 立杆轴心压力设计值计算立杆轴心压力设计值N =N1+N2=11.784+3.609=15.394 kN；(一) 第二层支撑梁传递的支座反力N1施工人员及设备荷载标准值Q1k=1×0.2=0.200 kN/m；通过以上方法计算得到：第二层支撑梁传递的支座反力N1= 11.784 kN；(二) 垂直支撑系统自重

28、N2脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.125×(24.7-0.6)=3.609 kN；6.4.2 立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f其中 - 钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2)；N - 立杆的轴心压力设计值，N=15.394 kN；- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i查模板规范JGJ162-2008附录D得到= 0.555； 立杆计算长度lo=1.6m； 计算立杆的截面回转半径i = 1.60cm；A - 立杆净截面面积： A = 3.84cm2；f - 钢管立杆抗压强度设计值：f =200 N/mm2；钢管立杆长细比计算值：=lo

29、/i=1.6×100/1.600=100.000钢管立杆长细比= 100.000 小于钢管立杆允许长细比 = 150，满足要求！钢管立杆受压应力计算值：=15.394×103/(0.555×3.840×102) = 72.229N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 72.229N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 200 N/mm2，满足要求！6.5 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 = 2000.000 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 200

30、0 kPa；模板支架地基承载力调整系数：kc = 1； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =61.574 kPa；立杆的轴心压力设计值 ：N =15.394 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=61.574kPa fg=2000.000kPa 。地基承载力满足要求！7. 脚手架搭设构造要求7.1. 地基与基础 7.1.1 脚手架基础为天然地基，即基础环梁地基，质量符合要求。7.1.2脚手架底座底面标高宜高于自然地基50mm。7.1.3脚手架基础经验收合格后，应按要求放线定位。7.2. 搭设为搭设脚手架所用的架管、扣件、脚手板、安全网等周转工具均通过现场水平运输工具运至施工

31、地点，使用完毕后及时进行现场清理并归库维修。7.2.1脚手架必须配合施工进度搭设。7.2.2每搭完一步脚手架后，应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。7.2.3底座、垫板均应准确地放在定位线上；7.2.4立杆搭设应符合下列规定：7.2.4.1严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用；7.2.4.2立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其它各层各步接头必须采用对接扣件连接；相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，且应符合下列规定：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm；各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3；搭接长度不应小于1000

32、mm，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。开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑；立杆顶端宜高出檐口上皮1.5m。7.2.5纵向水平杆搭设应符合下列规定：7.2.5.1纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；7.2.5.2纵向水平杆接长宜用对接扣件，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定：纵向水平杆的对接扣件应交错布置各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。搭接长度不应小于1000mm，应等间距设置3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。纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。在封闭型脚手架的同

33、一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。7.2.6横向水平杆搭设应符合下列规定：7.2.6.1主接点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主接点处 两个直角扣件的中心距不应大于150mm。7.2.6.2作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；7.2.6.3双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至装饰面的距离不应大于100mm。7.2.7脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度时

34、，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1000mm。7.2.8剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定：7.2.8.1每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6000mm，斜杆与地面倾角宜在45º-60º，且应满足下表:剪刀撑与地面倾角45º50º60º剪刀撑跨越立杆的最多根数7657.2.8.2脚手架必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15M。7.2.8.3剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。7.2.9扣件安装应符合下列规定：7.2.9.1扣件规格必须与钢管外径相同；7.2.9.2螺栓拧紧力矩不应小于40N.M，且不应大于65N.M；7.2.9.3在主节点处固定纵向和横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件的中心点