大跨度高支架系统模板施工方案审查和施工质量管理_工程管理

1、大跨度高支架系统模板施工方案审查和施工质量管理本文结合工程实例对超高层高空大跨度、高支架系统的整体稳定性，屋面的支模方案编制基本内容、计算方法进行探讨。近年来，全国范围内发生因模板高支架坍塌而导致重大恶性事故多起，因此对此方面的平安监理工作应特殊引起施工现场人员的重视。依据建设工程平安生产管理条例和建设部建质2022213号文件危急性较大工程平安专项施工方案编制及专家论证审查方法要求，模板工程施工前施工单位应当单独编制平安专项施工方案，对水平砼构件模板支撑系统高度超过8m或跨度超过18m，施工总荷载大于10KN/m2或集中荷载大于15KN/m2的模板支撑系统必需由建筑施工企业组织不少于5人的专

2、家组，对编制的平安专项施工方案进行论证审查。1. 工程概况由南京图腾置业进展有限公司开发的大观·天地MALL项目位于南京市下关区建宁路300号，东邻阅江楼、静海寺，西面热河路，北抵郑和路，为阅江楼旅游观光风景区的一个重要组成部分。中庭大圆井字梁，截面500×2000，跨度27m，支模架高度17m;影剧院屋面梁截面550×2100，板厚200，跨度17m，支模架高度11m。2. 高支架搭设方案结合本工程的结构形式和施工特点(26-35轴线屋顶构架模板支撑体系属于大跨度高支模，其搭设方案：2.1整体钢管排架采纳48×3.0钢管，竖向立杆间距不大于800

3、15;800，水平连杆双向在离楼面上150设扫地杆，以上水平连杆1500每步设置，大圆弧处井字量扫地杆150设置，以上每步1450到-0.1顶紧再按每步1450到5.7顶紧再每步1200到梁底。小影剧院550×2100的每步1250到15.7处顶紧每步1250到梁底。支撑架与整体排架连接要连接坚固。2.2框架梁小影剧院550×2100实行梁宽方向竖向立杆间距500+300+500即两侧从楼面到楼板底及梁顶面，中间加二根立杆从楼面到梁底，顺梁方向立杆间距统一按800设置，假如梁底中间加一根立杆从楼面到梁底，顺梁方向立杆间距按400设置，梁处水平杆按每步1250搭设在中间砼梁顶

4、紧支撑架与整体排架连接处要连接坚固。2.3全部框架梁底木楞均按顺梁方向设置，剪刀撑按大梁底下按顺梁方向设置形成8.7m×8.7m柱间网支撑体系，采纳搭接长度不少于1m搭接处不少于3个搭接扣件。2.4圆弧处井字梁弧形处梁在-0.1m，5.7m5.9m处，影剧院梁在15.7m处的水平连杆均要与四周梁砼顶紧固定。全部净空高于4m中间设水平剪刀撑，采纳搭接长度1m，搭接处不少于3个搭接扣件，确保排架的刚度、强度及稳定性。高支架脚手架搭设要求：(1)40×30钢管为主要受力杆件，通过扣件连接的钢管满堂脚手架支撑体系。(2)底板、梁底纵距不大于800，横距500+300+500，步高不

5、大于1500。(3)竖向剪刀撑、水平剪刀撑45°60°。(4)高支架四周于26、29、F、K、M、30轴与结构柱牢靠相连。3. 监理项目部要求施工单位3.1编制屋面高空大跨度高支架设计和施工专项方案(1) 施工方案应有计算书，包括荷载计算、模板及其支撑系统的强度、刚度、稳定性的验算。(2) 屋面梁跨度达，曾高达17m，施工方案应有水平杆步距和剪刀撑设置等构造措施的具体说明。(3) 方案应有支撑平面布置图，模板及其支撑的立面图和 剖面图，节点大样施工图。(4) 方案应对砼浇筑方法程序提出要求。(5) 方案应有支撑系统安装验收程序提出要求。3.2由于是大跨度高支架大荷载，我们提

6、出肯定要经过专家组论证审查，专家论证审查看法应说明方案是否可行，建议加强、完善之处，实施过程中需要留意的事项等，提出书面论证审查报告，以东南高校郭正兴教授为首的专家组提了7点看法：(1) 该工程有500×2000大梁，支模高度17m，为井字梁，无楼板;另有550×2100梁支模高度9m，采纳扣件式钢管排架搭设，基本尺寸为步高小于1.5m，梁下加密两根立杆，形成500+300+500沿轴线500，方案总体可行，可以实施。(2) 有高支模区的立杆 布置平面图，应补充完整的细部尺寸，在平面图上应注明详细尺寸，并应注明竖向剪刀撑的详细部位，水平剪刀撑网格尺寸等。(3) 应补充高大支

7、模架的剖面图，标明详细尺寸，以及与周边砼框架拉结关系，梁的两侧浇筑平台做法等。(4) 应补充500×2000大梁的详细支模详图，特殊是梁下构造详图，应保证梁下立杆对接，不能搭接，接头应错开。(5) 支架完成后，应重点检查：梁下立杆顶层的纵横向水平杆与立杆扣件的拧紧力矩，应为4065N·m，顶部高小于1200mm。(6) 水平层剪刀撑应在确保楼层处设置，并应拉结坚固。(7) 施工时掌握人员荷载。搭设完成后，组织各方面检查验收，施工单位技术负责人签字后报监理进行审查。3.3监理组织相关专业监理工程师进行审查，对方案中相关技术指标，依据相关规范进行验算，认为该方案可以保证平安，总

8、监签字后同意交施工单位施工。我们对原方案中涉及相关技术指标，还依据建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范(JGJ130-2022)、混凝土结构设计规范(GB50010-2022)、建筑结构荷载规范(GB50009-2022)等规范要求，运用特地的脚手架计算软件进行验算，由于篇幅所限，这里我们仅列出影剧院梁模板高支撑架计算书：参数信息：(1)高支撑架参数立柱梁跨度方向间距L(m)：0.60 ; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.10高支撑步距(m)：1.50;高支撑架搭设高度(m)： 11.0;梁两侧立柱间距(m)：0.60梁底增加2根承重立杆。(2)荷载参数模板自重(KN/m2)：0.3

9、5; 梁截面宽度B(m)：0.550钢筋自重(KN/m3)：1.50; 梁截面高度D(m)：2.10施工均布荷载标准值(KN/m2)：2.00;振捣砼荷载标准值2.00(3)木方参数木材弹性模量E(N/mm2)：10000.0; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.7; 面板类型：胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2)：9500.0; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0;(4)其他。采纳的钢管类型(mm)：40×30，扣件式连接方式，双扣件，扣件抗滑承载力系数0.80。4. 梁底支撑的计算本工程梁底支撑采纳方木。强度及

10、抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。4.1荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(KN/m)：q1 = (24+1.5)×2.1×0.183=9.818 KN/m;(2)模板的自重线荷载(KN/m)：q2 = 0.35×0.183×(2×2.1+0.55)/ 0.55=0.554 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/m)：经计算得到，活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.183=0.825

11、KN/m;4.2方木的支撑力验算静荷载设计值 q = 1.2×9.818+1.2×0.554=12.446 KN/m;活荷载设计值 P = 1.4×0.825=1.155 KN/m;本算例中，方木的截面惯性矩I和截面反抗矩W分别为:W=5×10×10/6 = 83.33 cm3;I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;(1)方木强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利安排的弯矩和，计算公式如下:线荷载设计值 q = 12.446+1.155=13.601 KN/m;最大弯距M =0.1

12、ql2= 0.1×13.601×0.6×0.6= 0.49 KN.m; 最大应力= M / W = 0.49×106/83333.3 = 5.876 N/mm2;抗弯强度设计值 =13 N/mm2;方木的最大应力计算值 5.876 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满意要求!(2)方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:=5ql42bhn=l/250截面抗剪强度必需满意: =3V2bhnfv其中最大剪力: V = 0.6×13.601×0.6 = 4.896 KN;方木受剪应力计算值 = 3×4896.3

13、6/(2×50×100) = 1.469 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 1.7 N/mm2;方木的受剪应力计算值 1.469 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满意要求!方木挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利安排的挠度和，计算公式如下:=0.677ql4100EI=l/250q = 9.818 + 0.554 = 10.372 KN/m;方木最大挠度计算值 = 0.677×10.372×6004 /(100×10000×416.667×104)=0.218mm;方木的最大允许挠

14、度 =0.600×1000/250=2.400mm眨华方木的最大挠度计算值 = 0.218mm，小于 方木的最大允许挠度 =2.4mm,满意要求!4.3支撑钢管的强度验算支撑钢管根据简支梁的计算如下荷载计算公式(1)钢筋混凝土梁自重(KN/m2)：q1 = (24.000+1.500)×2.100= 53.550 KN/m2;(2)模板的自重(KN/m2)：q2 = 0.350 KN/m2;(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/m2)：q3= (2.500+2.000)=4.500 KN/m2;q = 1.2×(53.550 + 0.350

15、)+ 1.4×4.500 = 70.980 KN/m2;梁底支撑根数为 n，立杆梁跨度方向间距为a， 梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N 。当n=2时：P=qab2-1=qabN=1.2q2ahp1=p2=p2+N当n2时：P=qab2-1=qabN=1.2q2ahp1=pn=p2+Np2=p3=pn-1=P经过连续梁的计算得到：支座反力 RA = RB=3.792 KN，中间支座最大反力Rmax=8.467;最大弯矩 Mmax=0.095 KN.m;最大挠度计算值 Vmax=0.011mm;支撑钢管的最大应力 =0.095×1

16、06/4490=21.115 N/mm2;支撑钢管的抗压设计强度 =205.0 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 21.115 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满意要求!5. 梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。6. 扣件抗滑移的计算根据建筑施工扣件式钢管脚手架平安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，根据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 。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力根据下式计算(规范5.2.5):R Rc其中： Rc扣件抗滑承载力设计值

17、,取12.80 KN;R纵向或横向水平 杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力，依据前面计算结果得到 R=8.467 KN;R 12.80 KN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满意要求!7. 立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式=NA7.1梁两侧立杆稳定性验算其中 N 立杆的轴心压力设计值，它包括：横杆的最大支座反力： N1 =3.792 KN ;脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.129×11=1.704 KN;楼板的混凝土模板的自重： N3=1.2×(0.40/2+(0.60-0.55)/2)×0.60×0.35=0.

18、057 KN;楼板钢筋混凝土自重荷载:N4=1.2×(0.40/2+(0.60-0.55)/2)×0.60×0.200×(1.50+24.00)=0.826 KN;N =3.792+1.704+0.057+0.826=6.379 KN;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 = 1.59;A 立杆净截面面积 (cm2)： A = 4.24;W 立杆净截面反抗矩(cm3)：W = 4.49; 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);钢管立杆抗压强度设计值：=205 N/mm2;l0计算长度 (m)

19、;假如完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，按下式计算l0= k1uh (1)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 =1.7;上式的计算结果：立杆计算长度 L0= k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m;L0/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.209 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=6379.36/(0.209×424) = 71.989 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 71.989 N/mm2 小于 钢管

20、立杆抗压强度的设计值 = 205 N/mm2，满意要求!假如考虑到高支撑架的平安因素，相宜由下式计算l0 = k1k2(h+2a) (2)k1 计算长度附加系数根据表1取值1.167;k2 计算长度附加系数，h+2a=1.7,根据表2取值1.024上式的计算结果：立杆计算长度 L0= k1k2(h+2a) = 1.167×1.024×(1.5+0.1×2) = 2.032 m;L0/i = 2031.514 / 15.9 = 128 ;由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=6379.36/(0.406

21、×424) = 37.058 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 37.058 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 = 205 N/mm2，满意要求!7.2梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:其中 N立杆的轴心压力设计值，它包括：梁底支撑最大支座反力： N1 =8.467 KN ;脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.129×(11-2.1)=1.704 KN;N =8.467+1.704=9.845 KN;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 = 1.59;A 立杆净截面面积 (cm2)： A =

22、 4.24;W立杆净截面反抗矩(cm3)：W = 4.49;钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);钢管立杆抗压强度设计值： =205 N/mm2;l0计算长度 (m);假如完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，按下式计算l0= k1uh (1)k1 计算长度附加系数，取值为：1.167 ;u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，u =1.7;上式的计算结果：立杆计算长度 L0= k1uh = 1.167×1.7×1.5 = 2.976 m;L0/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ;由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.20

23、5 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=9845.45/(0.205×424) = 113.27 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 113.27 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 = 205 N/mm2，满意要求!假如考虑到高支撑架的平安因素，相宜由下式计算l0= k1k2(h+2a) (2)k1计算长度附加系数根据表1取值1.167;k2计算长度附加系数，h+2a=1.7,根据表2取值1.024;上式的计算结果：立杆计算长度 L0= k1k2(h+2a) = 1.167×1.024×(1.5+0.1×2) = 2.032 m;L0/i = 203

24、1.514 / 15.9 = 128 ;由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=9845.45/(0.406×424) = 57.193 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 57.193 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值= 205 N/mm2，满意要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在平安隐患。8. 钢管、扣件的质量掌握(1)事前要求施工单位采纳现行国家标准直螺纹电焊钢管(GB/T3092)中规定的3号一般钢管，其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。(

25、2)对于扣件质量，我们要求采锻铸铁制作的扣件，其材质符合现行国家标准钢管脚手架经济界斤斤计较扣件(GB15831)的规定。扣件使用前应进行质量检查。消失滑丝的细栓必需更换，扣件应做防锈处理。(3)钢管、扣件必需具有产品质量合格证正渐渐，生产许可证、签订购租用合同要明确产品质量责任。(4)对上述要求落实状况进行检查，各种质量合格证明文件齐全。对扣件螺栓拧紧力矩用担力板进行复查，拧紧力矩均在40 N·m 65N·m之间，扣件的承载力得到保证。9. 搭设质量掌握搭设质量不合格往往是造成模板高支架坍塌而发生平安事故的主要缘由之一 ，主要表现为未按方案要求进行搭设，如立杆间距偏大，不设扫地杆和水平杆或水平杆和扫地杆只单向设置。立杆上部搭接不符合要求，垂直和水平剪刀撑不到位、支撑架不是由专业架子工搭设。重点开展以下平安工作 ：(1)要求施工单位项目部明确方案编写人为高支撑架施工负责人，负责全过程的管理工作，在高支撑搭设拆除和砼浇筑前，技术人员须向作业人员进行技术交底。(2)对搭设操作人员的资质进行审查，从事高支撑架搭设，拆除人员必需持证上岗。(3)督促搭设操作人员严格按批准方案内容和专家组论证审查看法进行。方案未经原审批部门同意，任何人不得修转变更。(4)增加搭设过程进行巡察的次数，加强检查，发觉问题准时要求整改。搭设过程中存在的突出问题