某厂房工程高支模专项施工方案

高支模及大梁模板设计方案高支模设计施工我公司具有优秀的脚手架施工专业队伍，有完整的施工工艺，具有可靠的安全保证体系，有丰富的高支模施工经验，进行过各种复杂的高层建筑、特种构工程、工业厂房、体育馆的高支模施工，去年在广东地区先后编制过广州大学城广州大学演艺中心、广州大学城广东药学院多功能体育馆、广州科学城综合研发孵化区A5栋工程、珠海方正PCB工业园HDI厂房的高支模方案，均一次性通过专家论证。本工程框架梁按最大跨度12米，最大支撑层高度6米的梁板计算。设计模板支撑架基础为5cm厚木垫板，采用门式架支撑，型号为MF1219，钢材采用Q235，门架立杆采用Ø27.2×1.9mm钢管，立杆加强杆采用Ø48.0×3.5mm钢管，搭设要求如下：构造单元搭设尺寸为：门架的宽度b=1.22米，门架的高度h0=1.93米，步距1.95米，跨距l=1.83米。门架h1=1.54米，h2=0.08米，b1=0.75米。1——立杆；2——立杆加强杆；3——横杆；4——横杆加强杆图1计算门架的几何尺寸图搭设顺序弹线→安放可调底座→首步门架装在底座上→安装门架→装上锁臂→安装纵横水平加固杆及剪刀撑→插上可调顶托→调平模板搭设示意图楼板模板支撑架方案设计及计算书模板使用木夹板，模板规格为18×915×1830mm，次楞均采用50×100方木，底模托梁采用两条2Ф48×3.5钢管，每榀门架之间的距离0.90m，梁底木方距离350mm。图2模板支架示意图楼板底木方的计算木方按照简支梁计算，木方的截面力学参数为荷载的计算：钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25.500×0.000×0.350=0.000kN/m模板的自重线荷载(kN/m)：q2=0.340×0.350=0.119kN/m活荷载为施工人员与施工设备产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值q3=2.000×0.350=0.700kN/m经计算得到，木方荷载计算值Q=1.2×(0.000+0.119)+1.4×0.700=1.123kN/m木方强度、挠度、抗剪计算木方计算简图木方弯矩图(kN.m)木方变形图(mm)木方剪力图(kN)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.570kNN2=1.208kNN3=0.962kNN4=0.962kNN5=1.208kNN6=0.570kN经过计算得到最大弯矩M=0.144kN.m经过计算得到最大支座F=1.208kN经过计算得到最大变形V=0.5mm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=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.144×106/83333.3=1.73N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!木方抗剪计算[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=3×0.799/(2×50×100)=0.240N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!木方挠度计算最大变形v=0.5mm木方的最大挠度小于1220.0/250，满足要求。楼板底托梁的计算梁底托梁选择三榀门架的跨度作为一计算单元。托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。均布荷载取托梁的自重q=0.092kN/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=0.516kN.m经过计算得到最大支座F=4.667kN经过计算得到最大变形V=1.0mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩W=10.16cm3；截面惯性矩I=24.38cm4；顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.516×106/1.05/10160.0=48.37N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!顶托梁挠度计算最大变形v=1.0mm顶托梁的最大挠度小于1200.0/400,满足要求!门架荷载标准值作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。门架静荷载计算门架静荷载标准值包括以下内容：脚手架自重产生的轴向力(kN/m)门架的每跨距内，每步架高内的构配件及其重量分别为：门架(MF1219)1榀0.224kN交叉支撑2副2×0.040=0.080kN水平架5步4设0.165×4/5=0.132kN连接棒2个2×0.006=0.012kN锁臂2副2×0.009=0.017kN合计0.465kN经计算得到，每米高脚手架自重合计NGk1=0.465/1.950=0.238kN/m加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)剪刀撑采用Ø48.0×3.5mm钢管，按照4步4跨设置，每米高的钢管重计算：tgα=(4×1.950)/(4×1.830)=1.0662×0.038×(4×1.830)/cosα/(4×1.950)=0.105kN/m水平加固杆采用Ø48.0×3.5mm钢管，按照4步1跨设置，每米高的钢管重为0.038×(1×1.830)/(4×1.950)=0.009kN/m每跨内的直角扣件1个，旋转扣件1个，每米高的钢管重为0.037kN/m；(1×0.014+4×0.014)/1.950=0.037kN/m每米高的附件重量为0.020kN/m；每米高的栏杆重量为0.010kN/m；经计算得到，每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=0.181kN/m经计算得到，静荷载标准值总计为NG=0.419kN/m。托梁传递荷载托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为第1榀门架两端点力2.141kN，2.141kN第2榀门架两端点力4.667kN，4.667kN第3榀门架两端点力4.667kN，4.667kN第4榀门架两端点力2.141kN，2.141kN经计算得到，托梁传递荷载为NQ=9.334kN。立杆的稳定性计算作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式N=1.2NGH+NQ其中NG——每米高脚手架的静荷载标准值，NG=0.419kN/m；NQ——托梁传递荷载，NQ=9.334kN；H——脚手架的搭设高度，H=40.0m。经计算得到，N=1.2×0.419×40.000+9.334=29.468kN。门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算其中N——作用于一榀门架的轴向力设计值，N=29.47kN；Nd——一榀门架的稳定承载力设计值(kN)；一榀门架的稳定承载力设计值公式计算其中——门架立杆的稳定系数,由长细比kh0/i查表得到，=0.704；k——调整系数，k=1.17；i——门架立杆的换算截面回转半径，i=2.69cm；I——门架立杆的换算截面惯性矩，I=10.92cm4；h0——门架的高度，h0=1.93m；I0——门架立杆的截面惯性矩，I0=1.22cm4；A1——门架立杆的净截面面积，A1=1.51cm2；h1——门架加强杆的高度，h1=1.54m；I1——门架加强杆的截面惯性矩，I1=12.19cm4；A——一榀门架立杆的毛截面面积，A=2A1=3.02cm2；f——门架钢材的强度设计值，f=205.00N/mm2。Nd调整系数为0.9。经计算得到，Nd=0.9×43.564=39.208kN。立杆的稳定性计算N<Nd,满足要求!大梁模板、支撑架设计方案及计算书选取本工程最大跨度梁12米，截面宽0.3米，高度1.0米，大梁砼量近9立方米的大梁计算。由于跨度大，同时施工荷载又大于结构设计荷载，这就要求要有严密的施工组织与周密工序配合，模板及支撑体系的验算，保证工程质量的技术措施和高支撑模板系统施工安全技术措施。梁模板使用木夹板，模板规格18×915×1830mm，横竖木楞均采用50×100方木，梁模板截面侧面木方距离350mm，梁模板截面底面木方距离200mm。底模托梁采用两条2Ф48×3.5钢管，侧模围檩采用2组2Ф48×3.5钢管。对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)600mm，大梁模板应按规范要求起拱1/250，每榀门架之间的距离0.90m，跨距1.83m。大梁模板示意图模板支架示意图梁模板荷载标准值计算模板自重=0.340kN/m2；钢筋自重=1.500kN/m3；混凝土自重=24.000kN/m3；施工荷载标准值=2.500kN/m2。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:其中c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t——新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.714h；T——混凝土的入模温度，取20.000℃；V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.200m；1——外加剂影响修正系数，取1.000；2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.000kN/m2。梁模板底模计算本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=30.00×1.80×1.80/6=16.20cm3；I=30.00×1.80×1.80×1.80/12=14.58cm4；梁底模板面板按照三跨度连续梁计算，计算简图如下梁底模面板计算简图抗弯强度计算抗弯强度计算公式要求：f=M/W<[f]其中f——梁底模板的抗弯强度计算值(N/mm2)；M——计算的最大弯矩(kN.m)；q——作用在梁底模板的均布荷载(kN/m)；q=1.2×[0.34×0.30+24.00×0.30×1.00+1.50×0.30×1.00]+1.4×2.50×0.30=10.35kN/m最大弯矩计算公式如下:M=-0.10×10.352×0.3502=-0.127kN.mf=0.127×106/16200.0=7.828N/mm2梁底模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2，满足要求。抗剪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]其中最大剪力Q=0.6×0.350×10.352=2.174kN截面抗剪强度计算值T=3×2174/(2×300×18)=0.604N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板的抗剪强度计算满足要求!挠度计算最大挠度计算公式如下:其中q=0.34×0.30+24.00×0.30×1.00+1.50×0.30×1.00=7.752N/mm三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度v=0.677×7.752×350.04/(100×6000.00×145800.0)=0.900mm梁底模板的挠度计算值:v=0.900mm小于[v]=350/250,满足要求!梁模板底木方计算木方按照简支梁计算。荷载的计算：钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25.500×1.000×0.200=5.100kN/m模板的自重线荷载(kN/m)：q2=0.340×0.200×(2×1.000+0.300)/0.300=0.521kN/m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q3=2.000×0.200=0.400kN/m经计算得到，木方荷载计算值Q=1.2×(5.100+0.521)+1.4×0.400=7.306kN/m木方强度、挠度、抗剪计算木方计算简图木方弯矩图(kN.m)木方变形图(mm)木方剪力图(kN)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=1.463kNN2=1.463kN经过计算得到最大弯矩M=0.755kN.m经过计算得到最大支座F=1.463kN经过计算得到最大变形V=2.6mm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=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.755×106/83333.3=9.06N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!木方抗剪计算[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=3×1.463/(2×50×100)=0.439N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!木方挠度计算最大变形v=2.6mm木方的最大挠度小于1220.0/250,满足要求!梁模板侧模计算梁侧模板按照三跨连续梁计算，计算简图如下梁侧模板计算简图抗弯强度计算抗弯强度计算公式要求：f=M/W<[f]其中f——梁侧模板的抗弯强度计算值(N/mm2)；M——计算的最大弯矩(kN.m)；q——作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm)；q=(1.2×28.80+1.4×6.00)×1.00=42.960N/mm最大弯矩计算公式如下:M=-0.10×42.960×0.3502=-0.526kN.mf=0.526×106/54000.0=9.746N/mm2梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!抗剪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]其中最大剪力Q=0.6×0.350×42.960=9.022kN截面抗剪强度计算值T=3×9022/(2×1000×18)=0.752N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板的抗剪强度计算满足要求!挠度计算最大挠度计算公式如下:其中q=28.80×1.00=28.80N/mm三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度v=0.677×28.800×350.04/(100×6000.00×486000.0)=1.003mm梁侧模板的挠度计算值:v=1.003mm小于[v]=350/250,满足要求!穿梁螺栓计算计算公式:N<[N]=fA其中N——穿梁螺栓所受的拉力；A——穿梁螺栓有效面积(mm2)；f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；穿梁螺栓承受最大拉力N=(1.2×28.80+1.4×6.00)×1.00×0.60/2=12.89kN穿梁螺栓直径为12mm；穿梁螺栓有效直径为9.9mm；穿梁螺栓有效面积为A=76.000mm2；穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=12.920kN；穿梁螺栓承受拉力最大值为N=12.888kN；穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。每个截面布置2道穿梁螺栓。穿梁螺栓强度满足要求!梁支撑脚手架的计算梁底托梁的计算梁底托梁选择三榀门架的跨度作为一计算单元。托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。均布荷载取托梁的自重q=0.092kN/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=0.731kN.m经过计算得到最大支座F=8.374kN经过计算得到最大变形V=0.5mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩W=10.16cm3；截面惯性矩I=24.38cm4；顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.731×106/1.05/10160.0=68.52N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!顶托梁挠度计算最大变形v=0.5mm顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!门架荷载标准值作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。门架静荷载计算门架静荷载标准值包括以下内容：脚手架自重产生的轴向力(kN/m)门架的每跨距内，每步架高内的构配件及其重量分别为：门架(MF1219)1榀0.224kN交叉支撑2副2×0.040=0.080kN水平架5步4设0.165×4/5=0.132kN连接棒2个2×0.006=0.012kN锁臂2副2×0.009=0.017kN合计0.465kN经计算得到，每米高脚手架自重合计NGk1=0.465/1.950=0.238kN/m加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)剪刀撑采用Ø48.0×3.5mm钢管，按照4步4跨设置，每米高的钢管重计算：tg=(4×1.950)/(4×1.830)=1.0662×0.038×(4×1.830)/cos/(4×1.950)=0.105kN/m水平加固杆采用Ø48.0×3.5mm钢管，按照4步1跨设置，每米高的钢管重为0.038×(1×1.830)/(4×1.950)=0.009kN/m每跨内的直角扣件1个，旋转扣件1个，每米高的钢管重为0.037kN/m；(1×0.014+4×0.014)/1.950=0.037kN/m每米高的附件重量为0.020kN/m；每米高的栏杆重量为0.010kN/m；经计算得到，每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=0.181kN/m经计算得到，静荷载标准值总计为NG=0.419kN/m。托梁传递荷载托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为第1榀门架两端点力2.480kN，2.480kN第2榀门架两端点力8.374kN，8.374kN第3榀门架两端点力2.480kN，2.480kN经计算得到，托梁传递荷载为NQ=16.748kN。立杆的稳定性计算作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式N=1.2NGH+NQ其中NG——每米高脚手架的静荷载标准值，NG=0.419kN/m；NQ——托梁传递荷载，NQ=16.748kN；H——脚手架的搭设高度，H=6.0m。经计算得到，N=1.2×0.419×6.000+16.748=19.768kN。门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算其中N——作用于一榀门架的轴向力设计值，N=19.77kN；Nd——一榀门架的稳定承载力设计值(kN)；一榀门架的稳定承载力设计值公式计算其中Ø——门架立杆的稳定系数,由长细比kh0/i查表得到，Ø=0.716；k——调整系数，k=1.13；i——门架立杆的换算截面回转半径，i=2.69cm；I——门架立杆的换算截面惯性矩，I=10.92cm4；h0——门架的高度，h0=1.93m；I0——门架立杆的截面惯性矩，I0=1.22cm4；A1——门架立杆的净截面面积，A1=1.51cm2；h1——门架加强杆的高度，h1=1.54m；I1——门架加强杆的截面惯性矩，I1=12.19cm4；A——一榀门架立杆的毛截面积，A=2A1=3.02cm2；f——门架钢材的强度设计值，f=205.00N/mm2。Nd调整系数为0.9。经计算得到，Nd=0.9×44.321=39.889kN。立杆的稳定性计算N<Nd,满足要求!保证工程质量的技术措施本工程梁截面较大，梁最上下排支座处主筋都为4Ø25，梁端处钢筋较为密集，给施工造成一定难度。对此采取如下措施。在梁头处改为细石砼，以免石子卡在钢筋中间，影响砼浇筑造成的蜂窝、孔洞。要求砼和易性好，既保证泵送时不堵塞，又便于浇筑，砼中骨料要求级配良好，不得有大的石子，以保证砼的质量。大梁应分层浇筑，每层厚度不超过60公分，使用直径为35mm的插入式震动棒震捣，做到垂直插入和拔出，震动棒不准贴近模板、固定架、锚垫板等铁件。分层浇注要保持上层震捣时震动棒插入下层砼5Cm以上。天面板使用平板振动器。在浇注砼时，应设专人经常察看模板、支顶有无变形，下沉、胀模、有无漏浆等，发现问题及时报告，采取妥善的措施。必要时停止浇注砼，妥善处理后再继续浇注砼。梁支座地节点部位要进行认真处理，剔除下层砼软弱层，并用水湿润，浇灌砼时对节点处垫5Cm厚同等级砂浆，以保证砼的接槎质量。砼试块制作，应根据环境气温情况，参照施工规范的砼龄期强度参考曲线的时间，进行试件强度检验，梁跨度从9～12m，达到设计规定100%设计强度后，方可进行拆模施工。砼浇注完毕后，及时保温保湿，连续养护七天，防止出现温度应力裂逢。梁板高支撑模板系统施工安全技术措施对进场的钢管和配件进行全面检查，严禁使用有变曲、凹陷、裂纹的钢管门式架，以确保使用安全。钢管下部设5cm厚垫板，以保护下层楼板，严格控制第一步脚手架顶面的标高，其水平误差不得大于5mm，（超出时，应塞垫铁板予以调整）。在脚手架的顶部和下部加设通常的大横杆，每两层门架在纵向和横向设拉杆连接固定加强。满设交叉支撑和水平架。纵向设置剪刀撑，剪刀撑与楼面一般成45度，与立柱连接牢固。上下层立杆接头应牢固可靠，接头宜采用穿心套接驳或臂扣锁紧，严格控制支撑架的垂直度和水平度，使之符合要求。控制首层架的垂直度和水平度。在装上后要逐片地、仔细地地调整好，使架竖杆在两个方向的垂直偏差控制在2mm内，架顶部的水平偏差控制在5mm内。接管时上下竖杆之间要对齐，对中的偏差不宜大于3mm。同时注意立杆的垂直度和水平度。立杆与支承模板的木枋要有可靠的连接，以防止滑脱移位。

模板支撑与门架满堂脚手架规定一般规定门式钢管脚手架用作模板支撑和满堂脚手架时，结构、构造设计应根据荷载、支撑高度、使用面积等作出，并列入施工方案中。方案的编制按照《建筑施工门式架钢管脚手架安全技术规范（JBJ128－2000）》要求进行编制。门式钢管脚手架用于模板支撑时，荷载应根据现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）及《组合钢模板技术规范》（GBJ214）中有关规定取值，并进行荷载组合。门式脚手架用于满堂脚手架时，荷载应按实际作用取值，门架承载力应按规范第5.2.1、第9.1.4和第9.1.5条规定进行计算。模板支撑及满堂脚手架的基础做法应符合本规范第6.8节要求，当模板支撑架设在钢筋混凝土楼板、挑台等结构上部时，应对该结构强度进行验算。可调底座调节螺杆伸出长度不宜超过220mm。当超过200mm时，一榀门架承载力设计值，即规范（5.2.1-5）式Nd应根据可调底座调节螺杆伸出长度进行修正：伸出长度为300mm时，应乘以修正系数0.90，超过300mm时，应乘以修正系数0.80。模板支撑架的高度宜以采用可调顶托为主。模板支撑及满堂脚手架构造的设计，宜让立杆直接传递荷载。当