湘江雅颂居地下室高支模方案

一、工程概况1、高支模情况介绍本工程在地下室主楼部分层高为525米，板厚为180及250；梁宽基本为240及300，梁高为300700。支模架由地下室底板地面起架，此处高度525米，总面积约3500。此部分模板安装符合支撑系统高度超过5米的高支模施工概念，故为高支模体系施工，特制定本方案。二、方案设计及计算（一）方案设计1、基础处理该高支模支承系统的基础为300厚现浇混凝土地下室底板，依据现场地基情况和施工经验，待混凝土强度达到90以上开始搭设支模架。2、支模架搭设依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ1302001和现场实际情况，该高支模支承系统设计拟采用扣件式钢管脚手架搭设，钢管选用外径48，壁厚30的高频焊接管。构造措施梁底支撑间距300，梁跨方向800，板底立杆间距10001000；横杆步距1400。沿支模架四周外立面满设剪刀撑，中部纵、横方向设置一道竖向剪刀撑，梁底纵向立杆满设竖向剪刀撑。立杆搭接应相互错位，且错位距离不小于15米。支模架在距地面20设置纵横扫地杆，以增强架体的整体刚度。梁板底模选用优质18MM厚胶合板，底枋（200MM）及横楞采用6080杉木枋。高支模架构造详图见附后图二。（二）5250米高支模计算21计算依据参照建筑施工手册（第四版）第2篇“常用结构计算”和建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ1302001进行下列计算。22模板计算本工程高支模板系统均采用18MM厚胶合板，木枋采用6080杉木枋。取最大的梁来验算，其截面尺寸为300700（BH），梁侧模和底模均采用18MM厚胶合板和6080杉木枋，梁底木枋间距为200，梁侧木枋间距240，梁底立杆间距为400，水平小横杆间距400。梁侧设置一排14对拉螺栓，间距500MM，梁侧再设置加强斜顶撑进行加固处理。梁模安装详见附后图三。1、梁模设计参数梁高07M，宽03CM，钢筋混凝土自重（24KN/M315KN/M3）255KN/M3，塌落度1518CM，采用泵送卸料，浇注速度为160M/H，混凝土温度为10，用插入式振捣器振捣，支撑架钢材抗拉强度设计值Q235为215N/MM2，普通螺栓为170N/MM2，模板允许挠度15MM，木枋间距240。2、荷载设计值1）混凝土侧压力混凝土侧压力标准值（建筑施工手册（第四版）P514页公式86和87）F1022CT012V1/2式中F1新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/）；C混凝土的重力密度（KN/M3）；T0新浇混凝土的初凝时间（H），其中T0200/（T15）（T为混凝土的浇捣温度（），取10）；T0200/（T15）200/（1015）8；V混凝土的浇筑速度（M/H）；1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时为10，掺具有缓凝作用的外加剂时取120；2混凝土的坍落度影响修正系数，当坍落度小于30时，取085；5090时，取10；110150时，取115。F102225500812115161/278342KN/M2F2CH255071785KN/M2取两者中小值，即F21785KN/M2混凝土侧压力设计值FF1分项系数1785122442KN/M2倾倒混凝土时产生的水平荷载因为本工程采用泵送混凝土，取值为6KN/M2（经验值）荷载设计值为614840KN/M2荷载组合F/24428403282KN/M23、验算1）模板验算（取梁底水平方向1M长板为计算截面）18厚厚胶合板截面特征（查建筑施工手册（第四版）P511页表859）I1/12BH3（1/12）4001831944105MM4M105N/MM2按酚醛树脂胶板W1/6BH21/6400182216104MM3E111103N/MM2按酚醛树脂胶板240/250096MM计算简图（按五等跨计算）Q化为均布线荷载Q1F/1/100032821/10003282N/MM（用于计算承载力）Q2F1/100024421/10002442N/MM（用于验算挠度）抗弯强度验算（查建筑施工手册P52页表214）MMAX0078Q1L220078328224021475105NMMMAXMMAX/W1475105/216104683N/MM2M105N/MM2符合要求。挠度验算MAX0644Q2L4/（100EI）064424422404/10011110319441050242MM096MM符合要求。梁侧木枋按间距200设置，梁底按间距100设置。2木枋强度验算（杉木枋）6080木方截面特征（查建筑施工手册（第四版）P79页表298）I1/12BH31/12）60803256106MM4W1/6BH21/66080264104MM3400/250160MME90103N/MM2M11N/MM2计算简图（按五等跨计算）Q1F/024/10003282KN/M2024M/10007877N/MM用于计算承载力Q2F024/10002442KN/M2024M/10005861N/MM用于计算挠度抗弯强度验算（查建筑施工手册P52页表214）MMAX0078Q1L20078787740020983105NMMMAXMMAX/W0983105/6401041536N/MM2M11N/MM2符合要求。挠度验算MAX0644Q2L4/100EI064458614004/1009103641060017MM160MM符合要求。3对拉螺栓验算对拉螺栓间距05M14螺栓净截面面积A15386MM2对拉螺栓拉力NF/050070328205007011498KN对拉螺栓应力N/A11498103/153867473N/MM2170N/MM2符合要求。23立杆按轴心受压构件计算强度、刚度和稳定性计算1、计算依据和相关数据1）依据建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）。2）确定计算参数立杆横距LY1M；立杆纵距LX1M横杆步距H14M；计算单元面积ALXLY1113）确定计算单元以300700最大的梁部位为例，计算详图见下图楼板支撑架立面简图横向钢管板底方木B纵向钢管HHAD楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元BL4）钢管特性参数截面面积A424CM2（按壁厚3考虑），I158CM（查JGJ1302001附表B），强度设计值F205N/2（查JGJ1302001表516），容许长细比210（查JGJ1302001表519）。5）荷载分项系数恒载取12，活荷载取14。2、荷载计算（以300700最大的梁为例）1）活荷载标准值包括A施工荷载30KN/（包括施工人员和施工设备的荷载之和）；B振动荷载20KN/（包括施工人员振动荷载、混凝土输送管振动荷载和混凝土振捣荷载之和）；C倾倒混凝土产生的荷载，因为本工程采用泵送混凝土，按经验取值为60KN/；活荷载标准值合计N活（302060）101011KN。2）恒载标准值计算A大梁及板（梁BH300700，板厚300）N恒1（030711103）255KN/M313KN；B杆件自重（48，T30MM，384KG/M（按壁厚35考虑，计算偏安全）根据建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）查表A1得该支模架自重为01291KN/M（159501601）/（11）191KN/；N恒219111191KN。C其他恒载模板自重1KN/（经验取值）；N恒31111KN；恒载标准值合计N恒1319111591KN。3、强度验算NAFA4242F205N/2N容42420586920NN8692KNN轴111415911234492KNN容强度安全系数K8692/34492252150（依据建筑施工手册（第四版）P239页第（3）条第2条规定）。符合要求。4、刚度验算（JGJ1302001公式5311）L0/I容许细长比210回转半径I158MM根据建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）表5623L0H2AH支架立杆的步距H1400MMA模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度取A200MML0/I1800合要求。5、稳定验算（JGJ1302001公式5311）NAF其中N轴立杆的轴心压力设计值，N34492KN；轴心受压构件参数，由11392，查建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）附录C，得0489；I计算立杆的截面回转半径CM；I158A立杆净截面面积CM2；A424W立杆净截面抵抗矩CM3；W508钢管立杆抗压强度计算值N/MM2；F钢管立杆抗压强度设计值，F20500N/MM2；L0计算长度M；N容04894242054250388NN容4250388KNN轴34492KNN容4250388KN稳定安全系数K4250388/3449212320（依据建筑施工手册（第四版）P239页第（3）条第2条规定）。不符合要求。对支撑架进行调整立杆横距LY08M；立杆纵距LX08M横杆步距H12M；计算单元面积A0808064活荷载标准值合计N活（302060）0808704KN。恒载标准值N恒1（030708080803）255KN/M3918KN；B杆件自重（48，T30MM，384KG/M（按壁厚35考虑，计算偏安全）该支模架自重为01291KN/M（159501601）/（0808）298KN/；N恒22980808191KN。C其他恒载模板自重1KN/（经验取值）；N恒310808064KN；恒载标准值合计N恒9181910641173KN。N轴12N恒14N活23932KN4、刚度验算（JGJ1302001公式5311）L0/I容许细长比210回转半径I158MM根据建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）表5623L0H2AH支架立杆的步距H1200MMA模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度取A200MML0/I1600/158101210符合要求。5、稳定验算（JGJ1302001公式5311）NAF其中N轴立杆的轴心压力设计值，N34492KN；轴心受压构件参数，由101，查建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）附录C，得0580；I计算立杆的截面回转半径CM；I158A立杆净截面面积CM2；A424W立杆净截面抵抗矩CM3；W508钢管立杆抗压强度计算值N/MM2；F钢管立杆抗压强度设计值，F20500N/MM2；L0计算长度M；N容0584242055041KNN轴23932KNN容5041KN稳定安全系数K5041/23932210520（依据建筑施工手册（第四版）P239页第（3）条第2条规定）。符合要求。24横杆的强度和刚度验算取梁底横杆计算及扣件防滑验算1、钢管的各项参数所受的均布面荷载QN轴/（080080）23932KN/06437394N/M2钢管参数E206105N/MM2F205N/MM2（查JGJ1302001表516）W508CM3I1219CM4（查JGJ1302001附录B）2、横杆的强度验算1纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算（JGJ1302001公式521）M/WF（1）式中M弯矩设计值，按第（2）条的规定计算；W截面模量，W508CM3；F钢材的抗弯强度设计值，F205N/MM2。2纵向、横向水平杆弯矩设计值，应按下式计算（JGJ1302001公式522）M12MGK14MQK（2）式中MGK脚手架自重标准值产生的弯矩；MQK施工荷载标准值产生的弯矩。3纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定（JGJ1302001公式523）（3）式中挠度；容许挠度。4受弯构件的挠度不超过下表中规定的容许值受弯构件的容许挠度（JGJ1302001表518）构件类别容许挠度脚手架，纵向、横向水平杆L/150与10MM悬挑受弯杆件L/4005计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时，纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，计算跨度取纵距LA800MM；横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度LO800MM；6纵向或横向水平杆与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定RRC（4）式中R纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值RC扣件抗滑承载力设计值，应按下表采用。扣件、底座的承载力设计值（KN）（JGJ1302001表517）项目承载力设计值对接扣件（抗滑）320直角扣件、旋转扣件（抗滑）800底座（抗压）4000（注扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40NM，且不应大于65NM）7纵向水平杆计算（800800）根据前述内容，设计取值如下脚手板自重035080140NM钢管自重01266KN/040M5064NM施工荷载标准值3KN/M20802400NM抗弯强度计算如下Q12（1405064）1424003589NMM1/8358908228712NMW508CM35080MM3I1219CM4121900MM4A424MM2MW287121035080565NMM2205NMM2符合要求。挠度计算如下（建筑施工手册P47页表26）5QL4384EI53589080410938420610512190007622MM400/150267MM符合要求。R11358904158KNRC8KN符合要求。为提高扣件的抗滑承载力，在梁底和板底的水平纵杆下全部增加抗滑附扣。由于本支模架四周均有建筑物，且与其它主体支模架和柱有可靠连接，可不考虑风载影响和抗倾覆验算。基础为配筋混凝土地面，且基座为槽钢及枕木，亦可不进行基础承载力验算。（三）高支模架沉降变形的监控和构造措施依据建筑施工手册（第四版）P239页第（3）条第3条规定，支模架最大沉降量不得超过10。由于无相关规范作参考，本工程暂不对沉降变形量大小进行验算，只加强对架体沉降变形的监控，并采取相应措施进行处理1、加强对支模架的沉降观测，在支模架的四周和中间的立杆上设置若干沉降观测点，在支模架搭设、模板安装和混凝土浇捣过程中，密切关注支模架的沉降情况，当增加一步架高和完成每一道施工工序时，即观测一次，一旦出现沉降不均匀或沉降量超过规范要求的现象（超过10），立即停止施工，对支模架采取加固措施。2、加强对架体变形的控制，关键在于增加支模架的整体刚度，依据结构力学中“三角形稳定性原理”（三角构件是稳定的结构构件），架体的每个节点（即水平杆与立杆的连接扣）均要与相邻的另外两个节点形成三角形，则架体的稳定性较好。故在支模架搭设过程中，要增加竖向剪刀撑和水平剪刀撑及水平斜杆的设置，这是增加支模架整体刚度的有效办法。3、两个高支模架之间及高支模架与柱形成一个整体，这是增加高支模架整体稳定性，减少变形的另一个可行办法。（四）结论通过对525米高支模的验算可知，立杆横距LY08M；立杆纵距LX08M；横杆步距H12M的高支模设计方案能满足施工要求。三、高支模施工31构配件的选材311钢管扣件式脚手架的钢管必须采用现行国家标准直缝电焊钢管GB/T13793中规定的3号钢管，其质量必须符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700中Q235A级钢的规定。钢管采用48壁厚35MM规格钢管，外径允许偏差05MM，壁厚允许偏差05MM，两端面切斜允许偏差17MM，外表面锈蚀深度不大于05MM钢管上严禁打孔。钢管必须挺直，端部不得翘曲，立杆弯曲不得大于12MM，水平杆弯曲不得大于20MM。312扣件扣件为钢管的连接件，分为直角扣件用于两根呈垂直交叉钢管的连接、旋转扣件用于两根呈任意角度交叉钢管的连接、对接扣件用于两根钢管对接连接。扣件的材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件GB15831的规定，采用机械性能不低于KT338的可锻铸铁制造，铸铁不得有裂纹、气孔，不宜有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应不小于1MM，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5MM。扣件表面应进行防锈处理。扣件在螺栓拧紧扭力矩达65NM时，不得发生破坏。313脚手板脚手板采用竹脚手板。脚手板上严禁堆载。角部不得翘曲，板面挠曲不得大于12MM。314模板及木枋梁板底模及侧模均采用18MM厚胶合板，木枋采用6080杉木枋，枕木采用200200050松木板，含水率均要小于25。槽钢材料应符合Q235A级钢的要求，。32构配件的验收321新钢管的检查应符合下列规定1、必须有产品质量合格证，且进场后需进行现场取样送检合格后方可使用。2、必须有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准金属拉伸试验方法（GB/T228）的有关规定，质量应符合现行标准碳素结构钢（GB/T700）中Q235A的规定。3、钢管表面应平直光滑，不能有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。4、钢管外径、壁厚、等的允许偏差为005MM，端面允许偏差为170MM。5、钢管必须涂有防锈漆。6、钢管上严禁有打孔。322旧钢管的检查应符合下列规定1、表面锈蚀深度应小于050MM，检查时在锈蚀严重的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定值时不得使用。2、钢管的弯曲变形在每15M长度不得大于5MM。3、严禁使用打孔的钢管。323扣件验收必须符合下列规定1、新扣件必须有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时，应现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的对定抽样检测。2、旧扣件使用前必须进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的必须更换。3、新旧扣件必须进行防锈处理。33施工步骤基础处理垫层上分线铺设枕木、槽钢搭设脚手架立杆、水平杆搭设剪刀撑铺模板龙骨支模板绑扎钢筋、铺设预应力筋浇筑混凝土混凝土养护普通楼板预应力筋张拉浇捣后浇带混凝土后浇带处预应力筋张拉拆模。331地基处理支撑基础为300厚C35砼地下室底板，满足要求。332脚手架搭设高支模施工关键是脚手架的搭设，其搭设做法如下1、在搭设脚手架之前，在地面弹出主梁和立杆纵横方向位置线，并进行抄平。2、脚手架的组装自一端延伸向另一端，自下而上按步架设，并逐层改变搭设方向，减少误差积累。不能自两端相向搭设或相间进行，以免结合处错位，难于连接。3、支架立杆应协调设置，做到纵横各成一线，以便搭设水平加固杆和交叉支撑。4、驳接钢管应同在一竖向中心线上。5、钢管之间连接的接头牢固可靠，接头采用标准连接扣件。6、立杆采用枕木或槽钢作铺垫。7、立杆搭设立杆的搭设是关键，在架体搭设以前，要在混凝土架体基础上弹出纵横双向十字线，用钢尺将立杆间距均匀标出，保证立杆的位置准确。然后铺设枕木或槽钢，再进行搭设脚手架。立杆接长必须采用对接扣件，不准采用搭接，立杆接头位置要相互错开，不能在同一水平面上，具体措施是在立第一根立杆时分别采用3米、45米和6米的立杆依次排列，上面则采用6米架管接长。支架立杆应竖直设置，2M高度的垂直允许偏差为15MM。所有支承架下立杆在梁底、板底主受力接点扣件下端必须设置防滑保护扣。8、水平杆搭设水平杆要纵横向满设，水平杆接长采用对接，接头位置要相互错开。水平纵横杆步距为1400，到深梁底正好十步。深梁部分设置两道纵横杆。9、扫地杆搭设脚手架设置纵、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200处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。10、剪刀撑搭设剪刀撑斜杆与地面的夹角为4560，支撑架体四周与中间每隔五排立杆设置一道纵向剪刀撑，梁底纵向立杆两边满设剪刀撑，剪刀撑由底至顶连续设置，竖向从顶层开始往下每隔两步架沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，设斜杆的框格数量大于该水平层框格总数的1/3。梁底纵向立杆还每隔两排设置之字斜撑，以增加梁底支模架的整体稳定性。11、脚手板铺设脚手板要满铺，脚手板要垫平铺稳挤严，禁止出现探头板。作业时操作层的下一步要留有一层脚手板，防止人、物坠落，脚手架上最下一层板的下方要搭设一道平网，防止脚手板上有人作业时的坠落事故。12、整体稳定连接每步架纵横水平杆分别与柱可靠连接，设置水平杆与架体连成整体，以保证架体的整体稳定性。333模板安装1、梁柱节点部分结构模板必须保证截面方正，尺寸准确，梁柱接头部分模板采用定型模板，模板必须采用新模板裁成，每块模板必须采用整板裁成，不得用碎板拼接。2、大梁底模依据规范要求按2进行起拱。3、模板安装重点是控制模板刚度、垂直度、平整度和拼缝，特别应注意轴线位置的正确性。4、为防止模板清洗过程中垃圾杂物堆积在柱内，在深梁的两端距柱边2米处设置临时冲洗口，模板清洗干净后及时封堵。快易收口型网状模板与传统的模板配合使用，采用木龙骨作支撑，支模图见下图上上336高支模体系拆除1、高支模支撑体系在后浇带混凝土强度达到100，经项目经理部验证并确认不再需要时，方可拆除。2、拆除顺序为后支先拆，先支后拆，先拆除非承重模板，后拆除承重模板。拆除跨度较大的梁底模时，先从跨中开始，分别拆向两端。拆模时不要用力过猛，拆下来的木料要及时运走、整理，分类堆放整齐。3、拆除前应清理脚手架上的材料、工具和杂物。4、拆除时应设置警戒区和警戒标志，安排专人负责警戒。5、模板支架的拆除应从一端向另一端、自上而下逐层进行。6、扫地杆、水平加固杆和交叉支撑等，必须在脚手架拆卸到相应的高度时方可拆除。7、工人须站在临时的脚手板上进行拆卸作业，并按规定使用安全防护、劳动保护用品。8、拆除过程中，严禁使用榔头等硬物击打，撬挖，拆下的配件应放入袋内。四、质量安全保证措施41质量保证措施1）脚手架的材质在保证可焊性的条件下，应符合现行国家标准碳素结构钢（GB/T700）中Q235钢的规定