地铁号线一、二期工程土建标 高大模板支撑体系安全专项施工方案

地铁*号线一、二期工程土建*标高大模板支撑体系安全专项施工方案*******集团有限公司目录1、计算依据 ********集团有限公司1、计算依据1、《主体结构设计施工图纸》；2、《建筑施工计算手册》；3、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008；4、《建筑施工扣件式式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；5、《建筑施工模板安全技术规程》JGJ162-2008；6、《混凝土结构工程施工规范》GB5066-2011；7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；2、顶板、中板模板及支架计算书2.1计算说明***站为地下二层框架结构，中板厚度为400mm，净空高度：标准段6.2～6.8m，盾构端高度为7.24m（小里程）、7.75m（大里程）；顶板厚度为800mm，净空高度：顶板上翻段6.15m，下翻段4.95m。因顶板与中板支撑体系设计相同，即竖向支撑全部采用碗扣式支架，立杆间距均为600mm（纵距）×900mm（横距），水平杆步距1200mm。所以取顶板最不利荷载进行计算。2.2计算参数2.2.1.顶板模板及支架上的荷载表2-1顶板模板上的荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板及支架自重G1K详见材料参数/1.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K24kN/m328.8kN/m33钢筋自重G3K(楼板)1.1kN/m31.32kN/m34施工人员及设备（均布荷载）Q1K2.5kN/m2（模板及次楞）3.5kN/m2·1.4可变荷载1.5kN/m2（主楞）2.1kN/m21.0kN/m2（支架立柱）1.4kN/m2施工人员及设备（集中荷载）Q1K´2.5kN/m23.5kN/m25振捣砼时产生的荷载Q2K2.0kN2.8kN/m26倾倒混凝土时产生的荷载Q3K2.0kN2.8kN/m22.2.2材料参数（1）板面材料：模板采用15mm厚多层板。取单位重量0.15KN/m2；受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；弹性模E=9000N/mm2；抗弯强度设计值fm=12N/mm2,毛截面惯性矩；截面抵抗矩。（2）主（次）楞:主、次楞均采用100×100mm木方：按市场材料实际尺寸90×90mm取值,单位重量0.2KN/m2；受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；弹性模量E=9000N/mm2；抗弯强度设计值fm=13N/mm2；截面抵抗矩；截面惯性矩。（3）支架材料主体结构支架高度小于10m，根据JGJ166-2008规范4.2.4条“1……10m以下的支撑架可不计算架体自重；……”，本工程最不利板厚为顶板（0.8m），其支撑架高度小于10m，故荷载计算中无需计算支架自重。碗扣式支架材料选用φ48×3.5mm；考虑到市场原材实际情况，钢管多为φ48×3.0mm，验算时材料参数取截面A=424mm2；回转半径i=15.95mm。2.3计算验算：2.3.1.模板验算（1）荷载计算多层板为单向板受力,采用100×100mm木方作为次楞，间隔200mm。取跨度L=0.2m，宽b=1m作为计算单元,按简支梁进行验算：表2-2顶板模板荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板自重G1K0.15KN/m20.18KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K20.08KN/m2（24+1.1）×0.824.096KN/m23钢筋自重G3K4施工人员及设备（均布荷载）Q1K2.5KN/m23.5KN/m21.4可变荷载施工人员及设备（集中荷载）Q1K‘2.5KN3.5KN图2-1顶板模板计算单元示意图由于模板及其支撑系统中不确定因素较多，荷载取值难以准确确定,故不考虑荷载设计值的折减，则设计荷载分别为：均布线荷载： 集中荷载：（2）强度验算：均布荷载作用时:图2-2荷载均布作用时模板强度验算简图集中荷载作用时:图2-3荷载集中作用时模板强度验算简图取最大的弯矩为强度检算值；所以：故强度满足要求。挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的标准荷载值如下：故挠度满足要求。2.3.2次龙骨验算（1）荷载计算:次楞采用100×100mm方木，净间距200mm，主楞间距900mm。取跨度L=900mm,宽b=300mm为计算单元，。按照三等跨连续梁进行验算：图2-4次龙骨计算单元示意图表2-3顶板次龙骨荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板自重+次楞自重G1K0.35KN/m2（0.15+0.2）0.42KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K20.08KN/m2（24+1.1）×0.824.096KN/m23钢筋自重G3K4施工人员及设备（均布荷载）Q1K2.5KN/m23.5KN/m21.4可变荷载施工人员及设备（集中荷载）Q1K’2.5KN3.5KN均布线荷载： 集中荷载：（2）强度验算：均布荷载作用时:图2-5荷载均布作用时模板强度验算简图集中荷载作用时:图2-6荷载集中作用时模板强度验算简图 取两者中最大的弯矩为强度检算值；故强度满足要求。挠度计算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的标准荷载值如下：故挠度满足要求。抗剪验算支座反力：故抗剪满足要求。2.3.3主龙骨验算（1）荷载计算:主楞采用100×100mm方木，间距900mm，碗口支架立杆间距600×900mmmm。取跨度L=600mm，宽b=900mm为计算单元，，按照三等跨连续梁分别进行验算：图2-7主龙骨计算单元示意图表2-4顶板主龙骨荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板自重+（主/次）楞自重G1K0.55KN/m2（0.15+0.2+0.2）0.66KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K20.08KN/m2（24+1.1）×0.824.096KN/m23钢筋自重G3K4施工人员及设备（均布荷载）Q1K1.5KN/m22.1KN/m21.4可变荷载均布线荷载： 强度验算：均布荷载作用时:图2-8荷载均布作用时强度验算简图故强度满足要求。挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的标准荷载值如下：故挠度满足要求。（4）抗剪计算支座反力：故抗剪满足要求。2.3.4立杆稳定性验算（1）荷载计算:顶板模板竖向支撑采用碗扣支架，立杆间距600×900mm,水平杆步距1200mm。由于本工程是地下基坑内的支撑体系，不考虑风荷载，按《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）规定，模板支架立杆承载力计算荷载组合为：永久荷载+可变荷载（不包括风荷载）。按最不利的原则，主要验算立杆稳定性与强度。验算按顶板混凝土最厚处（0.8m）、最大支架高度（6.15m）计算。表2-5顶板支架立杆荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板自重+（主/次）楞自重G1K0.55KN/m2（0.15+0.2+0.2）0.66KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K20.08KN/m2（24+1.1）×0.824.096KN/m23钢筋自重G3K4施工人员及设备（均布荷载）Q1K1.0KN/m21.4KN/m21.4可变荷载单根立柱组合荷载为： 式中Lx—单肢立杆的纵向间距(m)，Ly—单肢立杆的横向间距(m)稳定性计算：（a为立杆伸出顶层水平杆长度）长细比：查表得稳定系数故稳定性满足要求。结论：顶板、中板面板选用15mm的多层板，次楞采用100×100mm的木方，间距为200mm，主楞选用100×100mm的木方，间距为900mm；支架采用碗扣支架，立杆间距为600mm（纵距）×900mm（横距），水平杆间距为1200mm。经检算该结构满足施工要求。3、梁模板及支架计算书3.1计算说明结构梁主要为顶板纵梁1200×2000mm、1000×2000mm；中板纵梁900×1000mm、800×1000mm。根据梁模板及支架设计：顶板纵梁1200×2000mm，梁底支架立杆间距为600mm（纵距）×600mm（横距），取典型截面1200×2000mm的顶纵梁作为最不利梁检算。3.2计算参数3.2.1.梁模板及支架上的荷载表3-1梁模板上的荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板及支架自重G1K详见材料参数/1.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K24kN/m328.8kN/m33钢筋自重G3K1.5kN/m31.8kN/m34新浇筑砼时产生的荷载G4K详见计算式/5振捣砼时产生的荷载Q2K2.0kN2.8kN/m21.4可变荷载6倾倒砼时产生的荷载Q5K2.0kN/m22.83.2.2材料参数（1）板面材料：梁底模和侧模模板均采用15mm厚多层板。取单位重量标准值0.15KN/m2；受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；毛截面惯性矩；截面抵抗矩；弹性模量E=9000N/mm2；抗弯强度设计值fm=13N/mm2。（2）主（次）楞:梁底模/梁侧模次楞均采用100×100mm木方作为次楞。按市场材料实际尺寸90×90mm取值,单位重量0.2KN/m2；受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；弹性模量E=9000N/mm2；抗弯强度设计值fm=13N/mm2；截面抵抗矩；截面惯性矩。梁底模/梁侧模主楞均采用10#槽钢。槽钢取受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；抗弯强度设计值fm=205N/mm2；弹性模量E=2.06×105N/mm2；截面惯性矩；截面抵抗矩（3）支撑系统：主体结构支架高度小于10m，根据JGJ166-2008规范4.2.4条“1……10m以下的支撑架可不计算架体自重；……”，本工程最不利板厚为顶板（0.8m），其支撑架高度小于10m，故荷载计算中无需计算支架自重。梁底支架为碗扣式支架，材料选用φ48×3.5mm；材料参数同梁主楞钢管，并取回转半径i=15.95mm。 直径16mm的螺栓参数为:；。3.3计算验算3.3.1模板验算（1）底模验算①荷载计算多层板为单向板受力,采用100×100木方作为次楞，间隔200mm，取1m作为计算单元,按简支梁进行验算。图3-1模板计算单元图表3-2梁底模板荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板自重G1K0.15KN/m20.18KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K51kN/m3（24+1.5）×261.2kN/m23钢筋自重G3K4振捣砼时产生的荷载Q2K2.0kN2.8kN/m21.4可变荷载均布线荷载： ②强度验算：均布荷载作用时:图3-2荷载均布作用时强度验算简图集中荷载作用时:图3-3荷载集中作用时强度验算简图 取两者中最大的弯矩为强度检算值；故强度满足要求。③挠度计算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的标准荷载值如下：故挠度满足要求。（2）侧模验算梁侧模板采用15mm厚覆膜多层板，采用100×100木方作为次楞，间隔200mm。取跨度L=0.2m、宽度b=1m作为计算单元,按三跨连续梁为计算模型进行验算。表3-3梁侧模板及支承上的荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1新浇筑砼时产生的荷载（侧压力）G4K39.73KN/m247.68KN/m21.22振捣砼时产生的荷载Q2K2.0KN/m22.8kN/m21.4新浇筑砼时产生的最大侧压力可按下列二式计算，并取其最小值：式中：F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；γc混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3；t0新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；t=200/(20+15)=5.71；T混凝土的温度（°），取20°；V混凝土的浇灌速度（m/h），取1m/h；H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；取标准段H=6.8m；β1外加剂影响修正系数，取1.1；β2混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15；取二者较小值作为模板侧压力的标准值。①荷载计算：②强度验算：均布荷载作用时:图3-4荷载均布作用时强度验算简图集中荷载作用时:图3-5荷载集中作用时强度验算简图 取两者中最大的弯矩为强度检算值；故强度满足要求。③挠度计算验算挠度是可不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的荷载设计值如下：故挠度满足要求。3.3.2次龙骨验算（1）底模验算①荷载计算:次楞采用100×100mm方木，间距200mm，主楞间距600mm。取宽300mm为计算单元，跨度L=600mm。按照三等跨连续梁进行验算：图3-6次龙骨计算单元示意图表3-4梁底模次龙骨荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数γ1模板自重+次楞自重G1K0.35KN/m2（0.15+0.2）0.42KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K51kN/m3（24+1.5）×261.2kN/m23钢筋自重G3K4振捣砼时产生的荷载Q2K2.0kN2.8kN/m21.4可变荷载均布线荷载：②强度验算：均布荷载作用时:图3-7荷载均布作用时强度验算简图集中荷载作用时:图3-8荷载均布作用时强度验算简图取两者中最大的弯矩为强度检算值；故强度满足要求.③挠度计算验算挠度是可不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的荷载设计值如下：故挠度满足要求。④抗剪计算支座反力：故抗剪满足要求。侧模验算次楞采用100×100mm方木，间距200mm，主楞采用ф48×3.5双钢管，间距600mm。取跨度L=600mm，宽300mm为计算单元。按照三等跨连续梁分别进行验算：表3-5梁侧模板及支承上的荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1新浇筑砼时产生的荷载（侧压力）G4K39.73KN/m247.68KN/m21.22振捣砼时产生的荷载Q2K2.0KN/m22.8kN/m21.4①荷载计算：②强度验算：均布荷载作用时:图3-9荷载均布作用时强度验算简图集中荷载作用时:图3-10荷载均布作用时强度验算简图取两者中最大的弯矩为强度检算值；故强度满足要求。③挠度计算验算挠度是可不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的荷载设计值如下：故挠度满足要求。④抗剪计算支座反力：故抗剪满足要求。3.3.3主龙骨验算（1）底模主龙骨验算①荷载计算:主楞采用10#槽钢，间距300mm，碗口支架立杆间距300mm×600mm。取跨度L=600mm，宽300mm为计算单元。按照三等跨连续梁分别进行验算：图3-11计算单元图表3-6梁底模主龙骨荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板自重+(主/次)楞自重G1K0.55KN/m2（0.15+0.2+0.2）0.66KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K51kN/m3（24+1.5）×261.2kN/m23钢筋自重G3K4振捣砼时产生的荷载Q2K2.0kN2.8kN/m21.4可变荷载均布线荷载：②强度验算：均布荷载作用时:图3-12荷载均布作用时强度验算简图故强度满足要求.③挠度计算验算挠度是可不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的荷载设计值如下： 故挠度满足要求。④抗剪计算支座反力：故抗剪满足要求。(2)侧模主龙骨验算主楞采用10#槽钢，间距300mm；采用M16螺栓穿梁固定侧模，沿梁长向间距600mm，沿梁高间距400mm。取跨度L=400mm，宽300mm为计算单元。按照三等跨连续梁分别进行验算：表3-7梁侧模板及支承上的荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1新浇筑砼时产生的荷载（侧压力）G4K39.73KN/m247.68KN/m21.22振捣砼时产生的荷载Q2K2.0KN/m22.8kN/m21.4①荷载计算：②强度验算：图3-13荷载均布作用时强度验算简图故强度满足要求。③挠度计算验算挠度是可不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的荷载设计值如下： 故挠度满足要求。④抗剪计算支座反力：故抗剪满足要求。3.3.4支撑系统验算（1）立杆验算①荷载计算:竖向支撑采用碗扣支架，立杆间距600×600mm；水平杆步距1200mm。由于本工程是地下基坑内的支撑体系，不考虑风荷载，按《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）规定，模板支架立杆承载力计算荷载组合为：永久荷载+可变荷载（不包括风荷载）。按最不利的原则，主要验算立杆的稳定性与强度。表3-8梁底模支架立杆荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1模板自重+(主/次)楞自重G1K0.55KN/m2（0.15+0.2+0.2）0.66KN/m21.2永久荷载2新浇筑混凝土自重G2K51kN/m3（24+1.5）×261.2kN/m23钢筋自重G3K4振捣砼时产生的荷载Q2K2.0kN2.8kN/m21.4可变荷载单根立柱组合荷载为： 式中Lx—单肢立杆的纵向间距(m)，Ly—单肢立杆的横向间距(m)②稳定性计算： 立杆计算长度：（a为立杆伸出顶层水平杆长度）长细比：查表得稳定系数满足稳定性要求。（2）对拉螺栓验算①拉力计算：②抗拉验算：故对拉螺栓拉力满足要求。结论：梁底面板选用15mm的多层板；梁底模次楞采用100×100的木方，间距为200mm；采用ф48×3.5双钢管，间距为600mm；梁侧模次楞采用100×100的木方，间距为200mm；主楞采用ф48×3.5双钢管，间距600mm；采用M16螺栓穿梁固定侧模，沿梁长向间距600mm，沿梁高间距400mm。支架采用碗扣支架，立杆间距为600mm（纵距）×300mm(横距）；水平杆间距为1200mm。经检算该结构满足施工要求。4、侧墙模板及支架计算书4.1计算说明本工程侧墙模板采用15mm厚竹胶板拼装，取最高浇筑高度为7.75m计算。4.2计算参数4.2.1.侧墙模板及支架上的荷载表4-1侧墙模板及支架上的荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1新浇筑砼时产生的荷载（侧压力）G4K39.73KN/m247.68KN/m21.22振捣砼时产生的荷载Q2K2.0KN/m22.8kN/m21.4新浇筑砼时产生的最大侧压力可按下列二式计算，并取其最小值：式中：F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；γc混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3；t0新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏实验资料时， 可采用t=200/(T+15)计算；t=200/(20+15)=5.71；T混凝土的温度（°），取20°；V混凝土的浇灌速度（m/h），取1m/h；H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；取标准段H=6.8m；β1外加剂影响修正系数，取1.1；β2混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15；取二者较小值作为模板侧压力的标准值。4.2.2材料参数（1）板面材料：模板采用15mm厚多层板。取受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；抗弯强度设计值fm=13N/mm2；毛截面惯性矩；截面抵抗矩；弹性模量E=9000N/mm2。（2）龙骨:竖向次楞采用100×100mm木方；水平主楞采用双层10#槽钢。按市场材料实际尺寸90×90mm取值,单位重量0.2KN/m2；受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；弹性模量E=9000N/mm2；抗弯强度设计值fm=13N/mm2；截面抵抗矩；截面惯性矩。槽钢取受弯构件允许挠度值[ω]=L/400；抗弯强度设计值fm=205N/mm2；弹性模量E=2.06×105N/mm2；截面惯性矩；截面抵抗矩。支撑系统预埋件选用三级螺纹钢，直径为25mm，Rm=540N/mm2。4.3计算验算4.3.1模板验算侧墙模板模采用15mm厚覆膜多层板。竖向次楞采用100×100mm木方，间距200mm。取跨度L=0.2，宽b=1m为计算单元，采用简支梁进行验算。（1）荷载计算：强度验算：均布荷载作用时:图4-1荷载均布作用时强度验算简图集中荷载作用时:图4-2荷载集中作用时强度验算简图 取两者中最大的弯矩为强度检算值；故强度满足要求。挠度计算验算挠度是可不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的荷载设计值如下：故挠度满足要求。4.3.2次龙骨验算竖向次楞采用100×100mm木方，间距200mm；水平主楞采用双层10#槽钢，主骨间距600mm。取跨度L=0.6m、宽度b=0.3m为计算单元。采用三跨连续梁进行计算：（1）荷载计算：强度验算：故强度满足要求。（3）挠度计算故挠度满足要求。（4）抗剪计算支座反力：故抗剪满足要求。4.3.3主龙骨验算水平主楞采用双层10#槽钢，主骨净间距800mm，支架间距700mm。取跨度L=0.7m、宽b=0.6m为计算单元。采用三跨连续梁进行计算：（1）荷载计算：（2）强度验算：故强度满足要求。（3）挠度计算故挠度满足要求。（4）抗剪计算支座反力：故抗剪满足要求。4.3.4支撑验算支撑：由埋件系统部分和架体两部分组成:埋件系统包括地脚螺栓、连接螺母、外连杆、外螺母和横梁（压梁槽钢）；架体采用组合式三角支架间距为700mm。本工程验算包含预埋件和架体两部分。预埋件验算①荷载计算：图4-3侧墙模板及支架受力简图取混凝土最大浇筑高度为H=6.8m；有效压头高度；侧压力取为；分析支架受力情况，计算可得：由F总分解成两个互为垂直的力，其中一个与地面成45度：F（45°）共有n=0.7/0.28=2.5个埋件承担，所以：其中单个埋件最大拉力为：②强度验算预埋件为Ⅲ级钢d=25mm，埋件最小有效截面积为：； 故强度符合要求③埋件锚固验算对于弯钩螺栓，其锚固强度的计算，只考虑埋入砼的螺栓表面与砼的粘结力，不考虑螺栓端部的弯钩在砼基础内的锚固作用。锚固强度：其中：F锚锚固力，作用于地脚螺栓上的轴向拔出力（N）；d地脚螺栓直径（mm）；h地脚螺栓在砼基础内的锚固深度（mm）；τb砼与地脚螺栓表面的粘结强度(N/mm2)，取τb==3.5N/mm2故锚固符合要求结论：侧墙面板选用15mm的多层板；次楞采用100×100的木方，间距为200mm；主楞选用双层10#槽钢，主骨净间距800mm；支架采用预埋件+三脚架体系，预埋件间距为280mm，架体间距700mm。经检算该结构满足施工要求。5、柱模板及支架计算书5.1计算说明本结构结构柱截面1300×800mm、1000×700mm，柱混凝土计算高度取负二层高7.75m为最不利柱高度进行计算；5.2计算参数5.2.1.柱模板及支撑上的荷载表5-1结构柱模板及支架上的荷载标准值和设计值序号荷载名称参数符号标准值设计值荷载分项系数1新浇筑砼时产生的荷载（侧压力）G4K39.73KN/m247.68KN/m21.22倾倒砼时产生的荷载Q2K2.0KN/m22.8kN/m21.4新浇筑砼时产生的最大侧压力可按下列二式计算，并取其最小值：式中：F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；γc混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3；t0新浇混凝土的初凝