超高大跨度模板支撑体系作业方案

超高大跨度模板支撑体系作业方案超高大跨度模板支撑体系作业方案 工程范围为影剧院 A 区 商城 书城 活动中心 B 区 商场平台 C 区 及体育馆 D 区 等四个区的地下室基础分部工程 主体结构分部工程 楼地面及墙面找平分项工程 给排水分部工程 采暖通风分部工程 本工程项目位于深圳市 区 西靠 广场 西北依 大道 工程占 地面积 45000m2 总建筑面积 71086m2 是集影剧院 A 区 商城 书城 活动中 心 B 区 商场平台 C 区 及体育馆 D 区 连为一体的大型建筑 该工程 A 区为影剧院 底层地下室的主要功能为停车场 局部为人防工程 地上五层分别为影视厅 1154 座影剧院和 560 座音乐厅 B 区地下一层为活动 中心 地上五层分别为商场 书城和活动中心 C 区地下室为停车库和设备用 房 地上三层为商场和休息平台 D 区地下一层为健身房和练习用房 地上二 层为 4300 座体育馆 本工程为 区重点文化设施之一 具有造型新颖 功能复杂 空间跨度大 楼层空间高 地下室面积大等特点 文体中心主体结构属大跨度超高层钢筋混凝土框架结构 其中 A 区在二 层 四层结构方面 设计为满足工艺要求抽除了大的中部框架柱 为大跨度 的钢筋混凝土框架结构 最大的主跨连续梁 在四层影院观众台为 26 22m 主梁截面 1000 1900mm 和 500 1400mm 次梁 400 1000mm 另外在二 四 层有跨度 15 3m 和 12m 的大跨度框架梁 截面为 400 1400mm 和 500 1000mm 因此给施工带来一些困难 中部区域的大跨度 二 三层 的 12m 和 12m 梁结构设计已经不能满足施工过程中的荷载 详见后部的施工计 算书 因此 在施工作业方案中应采取必要的钢结构柱支顶托梁作为临时支撑 体系托固底层的结构梁以及在梁的支托区域采取必要的施工加强措施 如增设 梁面负弯矩钢筋和抗剪切钢筋等 1 高支模及大跨度框架平台施工方案选型及相关验算 1 1 方案选型 根据结构设计及施工过程中施工荷载传嫡及相应的受 力分析和计算 拟定采用托换型钢支架立柱和组合密布式脚手架和型钢托梁等 方法作为大跨度高支模的结构支撑体系 具体选型如下 A 主梁底托支撑选型 如右图一 梁底选用 18 20 厚七夹板和 50 100 木方间距小于 250mm 纵向支托型钢选用 I14 18 通长型钢 KL4D2 选用 3 4 根 其它梁选用 2 3 根 横向支托梁选用 I14 18 长度 3 4m 间距小于 500mm 其支撑点必需须支撑在脚手架立管上 托梁下脚手架立杆间距小于 500 水平杆 间距小于 1200 图一 B 钢井架的选型 初步选定主框架梁下部下部设置型钢井架支撑 采用 14 18 型钢或角钢 75 6 做为井架 支接传力到地下室的框架柱上 见图示二 钢支撑布 置跨度为 4m 4m 8m 6m 4m 在原框架混凝土柱上埋设 14 槽钢作为端部支托牛腿 图二 支架之间采用脚手架作为整体支撑 立杆间距 500 纵横向水平杆间距 1200 梁下部脚手架增设不少于二道 剪刀撑 其它部位的剪刀撑每隔 4 米 按纵横向设置一道 图二 C 型钢横托梁安放在脚手架上间距 500mm 其支承点必须放在脚手架 的立杆处直接传力 且脚手架的水平杆件在两下二步范围设置双扣件 以防止 水平杆件扣件因受力下滑而导致支撑体系变形 D 梁底的起拱采用梁底部的木方或木楔块调节起拱值 梁的起拱及支 撑体系见下表 支撑体系类型 框架梁 名称 截面尺寸 及层高 跨度 钢井架钢托梁脚手架 起拱值备注 KL4D2 1000 1900 7m 26m 3 座 下层 2 座 I14 1880mm KL4D1 500 1400 7m 22m 2 座 下层 2 座 1470mm KL 400 1400 4 5m 15 3m 12 6 14 立杆 500 水平杆 1200 50mm KL 400 1000 4 5m 12m 2 座 40mm 1 2 KL4D2 梁及下层梁支撑和结构施工受力验算 1 3 1 2 1 KL4D2 梁支撑结构施工受力验算 KL4D2 梁最大跨度及截面为 26m 1 0 1 9m 工字形 和 22m 0 5 1 4m 次梁跨度及截面为 8 3 9 4 921 m 0 4 1 0m 和 16m 0 4 1 4m 楼板厚度 100 和 120mm A 荷载计算 主梁自重 q1 1 9 1 2 1 1 0 2 25 36 5 KN m 次梁自重 q2 0 5 1 0 25 10 KN m 板及活载 p1 4 25 KN m2 次主梁自重 q1 0 5 1 4 25 17 5 KN m 板及活载 p1 4 25 KN m2 B 内力计算 梁支撑荷载如右图 按连续跨内力查表计算如下表 公式 Mmax 0 1 q l2 Qmax 0 5 q l p l2 梁号 l m q KN m 最大弯矩系数 Mmax KN m Qmax KN KL4D20 545 0 11 12522 5 KL4D10 526 0 10 6513 0 KL 0 518 5 0 10 4639 25 C 托梁验算 以 KL4D2 和 KL4D1 列表计算如下 公式 Wmin K Mmax Amin K Qmax Mmax KN m Qmax KN K N mm2 N mm2 Wmin mm3 Amin mm2 备注 1 12522 51 42401406563225 选用 3 16 0 6513 01 42401403792130 选用 2 14 D 脚手架立杆及钢井架验算 以 KL4D2 列表计算如下 假定钢井架为 300 300mm 公式 Amin KNmax L0 r L0 1 115 1 7 1200 2275 mm N KN L0 mm r mm K y A Amin 脚手架 22 5 2 11 3227515 81440 33 2 1 4140340 4mm2 钢井架 36 5 3 4 25 1 5 171 7000200350 90 3 1 41401894mm2 1 2 2 下层框架梁施工受力验算及加固措施和验算 a 上部传递的荷载 p 0 15 KN m2 b m h m KN m3 m q bh KN m P KN m2 主梁 1 01 9250 1236 52 65 次梁 0 41 0250 1210 02 65 b 5 350 楼层自重 b m h m KN m3 m q bh KN m P KN m2 主梁 0 51 0250 1212 52 65 次梁 0 40 75250 127 52 65 c 5 350 楼层 12 米跨主梁组合及受力验算 如右图 荷载组合如下 q P P q1 36 5 12 5 49 KN m q2 2 65 2 5 钢支架自重 0 5 6 33 9 KN m q q1 q2 82 9 KN m P 7 5 8 60 KN m 主梁内力分析按多不等跨查表得 L m La m q KN m P KN m M KN m M KN m Qmax KN 0 0505qL2 602 85124 082 960 PLa 240 0 0707 qL2 844 qL 2p 2 557 4 合计 842 85844557 4 d 5 350 楼层 12 米跨主梁结构验算 已知主梁截面 500 1000 梁底配筋 10 25 A1 4908 7mm2 梁面配筋 7 25 A2 3436 1mm2 箍筋 10 100 b 500mm h 1000mm h0 940mm 查 C30 混凝土 Rw 22N mm2 Rf 2 1 N mm2 Rg 280 N mm2 列表计算如下 公式 A0 KM bh02 Rw Amin KM 0h0Rg KQ 0 07 Rw bh0 a Rgh0Aj s M KN m Qmax KN A0 0K Rw N mm 2 Rf N mm2 Rg N mm2 Amin mm2 跨中抗弯 842 850 1210 934820 7 支座抗弯 8440 1210 93 22280 4827 3 抗 剪 557 4 1 4 2 124050 2 a B mm h0 mm Aj mm2 S mm 结论 跨中抗弯 4908 7 支座抗弯 3436 1 结构主梁跨中及 支座处受弯破坏 抗 剪 0 5 500940 471100 梁结构抗剪满足要求 注 梁抗裂计算从略 e 钢井支撑后及梁内力的验算 如右图 q P P 改作钢井架支顶后内力为 Mmax 0 0707 q l2 375 11 KN m Qmax 391 6 KN 钢支撑井架验算列表如下 假定钢井架为 400 400mm 角钢为 75 公式 Amin KNmax L0 r N KN L0mmr mm K y A Amin 钢井架 391 69000200450 86 8 1 41404512mm2 结构梁内力验算 列表如下 已知主梁截面 500 1000 梁底配筋 10 25 A1 4908 7mm2 梁面配筋 7 25 A2 3436 1mm2 箍筋 10 100 b 500mm h 1000mm h0 940mm 查 C30 混凝土 Rw 22N mm2 Rf 2 1 N mm2 Rg 280 N mm2 列表计算如下 公式 A0 KM bh02 Rw Amin KM 0h0Rg KQ 0 07 Rw bh0 a Rgh0Aj s M KN m Qmax KN A0 0K Rw N mm2 Rf N mm2 Rg N mm2 Amin mm2 375 110 11 9 0 931 4 22280 2145 4 391 62 1240 a B mm h0 mm Aj mm2 S mm 结论 3436 1 主梁满足要求 0 5 500940 471100 梁结构抗剪满足要求 注 抗剪计算从略 综上述计算结果 在施工影院大厅大跨度平台时 其下两层平台 12m 跨梁 中部采取增设钢井架的临时支撑 4 8m 改变其传力和构件受力模式 将主要 施工荷载直接通过框架混凝土柱传递到地下室基础 另外 在大跨度影剧院平 台的模板支撑脚手架采取密集型支撑体系 即脚手架立杆间距为 350 500mm 水平杆件间距为 1200mm 配合钢支架立柱作为整体施工支撑体系 且脚手架的剪 刀撑按每 4 米设置一道 纵横向布置 并在跨中设置钢井架 即 4m 4m 8m 6m 4m 详见方案图 在施工 26 米和 22 米大跨度平台时 其下部两层的 12 米框架梁的底部支撑 钢井架 不允许拆除 必须待 26 米和 22 米大跨度平台混凝土达到 50 以上 强度时方可拆除其下部两层的 12 米框架梁的底部支撑 钢井架 2 模板支撑体系的施工程序及安装 拆除顺序 2 1 模板支撑体系的施工程序 2 1 1 A 区影剧院大跨度支撑体系的安装顺序 A 在施工一 二层楼层时按照施工方案要求在 12 米主跨梁中部安装钢 井架 保留梁底脚手架及钢井架在施工 26 米和 22 米大跨度平台时不拆除 钢 井架必须待 26 米和 22 米大跨度平台混凝土达到 50 以上强度时方可拆除其下 部两层的 12 米框架梁的底部支撑 钢井架 B 搭设大跨度影剧院平台的模板支撑钢井架和脚手架 脚手架采取密集 型支撑体系 即脚手架立杆间距为 350 500mm 水平杆件间距为 1200mm 配合钢 支架立柱作为整体施工支撑体系 脚手架底部采用 14 通长槽钢铺垫以利荷载 均匀传递 且脚手架的剪刀撑按每 3 4 米设置一道 纵横向布置 并在跨中设 置钢井架 即 4m 4m 8m 6m 4m 详见方案图 C 施工 26 22m 跨度区主框架柱混凝土时在柱上埋设槽钢作为支撑钢托 梁的端部牛腿 用 14 工字钢 D 搭设主梁主支撑型钢井架 并与脚手架连接牢固 E 铺设主梁下横向支托型钢托梁 间距 500mm 随后铺设主梁下纵向支 托型钢托梁 14 18 间距 500mm 铺设主梁下横向支托型钢托梁 14 18 的 支撑受力点必须在脚手架立杆处 且脚手架的立杆处必须采用双扣件或在钢管 立杆上焊抗滑支托点 F 在纵向槽钢上部铺设木方 并用铁丝绑牢 木方间距 200 250mm 按照设计要求利用木方或木楔调节梁底模板的起拱值 见前面表中起拱值要求 G 支模绑钢筋浇灌混凝土 注 待 26 米和 22 米大跨度平台混凝土达到 50 以上强度时方可拆除其下部两层的 12 米框架梁的底部支撑 钢井架 2 1 2 A 区 15 3m 跨度框架梁底支撑安装顺序 A 施工上层框架平台时 应保留其下层主框梁的 L 15 3m 底部支撑不 拆除 B 主框梁的钢管立杆间距 500mm 水平杆件间距为 1200mm 脚手架底部 采用 14 通长槽钢铺垫以利荷载均匀传递 且脚手架的剪刀撑按每 3 4 米设置 一道 纵横向布置 C 搭设主梁主支撑型钢井架 并与脚手架连接牢固 D 铺设主梁下横向支托型钢托梁 间距 500mm 随后铺设主梁下纵向支托 型钢托梁 14 16 间距 500mm 铺设主梁下横向支托型钢托梁 14 16 的支 撑受力点必须在脚手架立杆处 且脚手架的立杆处必须采用双扣件或在钢管立 杆上焊抗滑支托点 H 在纵向槽钢上部铺设木方 并用铁丝绑牢 木方间距 200 250mm 按照设计要求利用木方或木楔调节梁底模板的起拱值 见前面表中起拱值要求 E 支模绑钢筋浇灌混凝土 注 待上部大跨度平台混凝土达到 50 以上强 度时方可拆除其下部的框架梁的底部支撑 2 2 支撑体系安装的注意事项 A 钢井架及脚手架立杆的底部必须采用枕木 钢板 槽钢等作为在楼板面 的扩散传力板 B 钢柱及脚手架必须同时安装 并相互锁固牢且形成整体稳定结构 C 利用木方或木楔调节梁底模板的起拱值 同时配备千斤顶供调节起拱或 顶固钢井架及钢托梁用 D 脚手架体系外围采用密目式安全网封闭 同时在距楼板面 2 米以上处采 用尼龙安全兜网封闭不少于两道 E 支撑拆除必须采用手动葫芦或绳索下放 严禁空中自由落体拆除构件及 脚手架管等 F 外脚手架搭设参数 立杆横距为 1 0 1 2m 纵距为 1 5m 内立杆距墙 面 0 3m 大横杆间距为 1 6m 小横杆间距为 0 75 1m 每隔 7 9 根主杆设一道 剪刀撑 相邻剪刀撑之间每隔 10 15m 高加设一道长剪刀撑 连接在主体结构 上 按三步三跨设置 G 脚手架底部设置扫地杆 底座垫木跳板 每层作业面设置防护栏 靠路 边和居民区设置防护棚 脚手架层高超过 20m 时应作卸载托换 卸料平台必须 采用型钢搭设 并应作荷载验算 H 垂直运输设备 塔吊等 的安拆详见专业作业设计 井架安拆由有 专 业施工安全许可证 的施工队施工 安装后应报安检部门验收 塔吊安装必须 一次性升到原建筑物高度之上后投入使用 其扶墙节点及方法另见作业设计 塔吊及井架上设置避雷装置 2 3 外脚手架及垂直运输设备 1 脚手架托换验算 如下图 a 荷载及内力计算 如上图取 1 米范围计算 P 2TSin45 P 为 18 米以上 15 米 每米的荷载 12000N 那么 T 12000 2Sin45 8486 N 托梁剪力 Qmax P b 托梁验算 由公式 KQ A 取 K 1 4 查 14 截面积 A 1685mm2 得 1 4 12000 1685 10 N mm2 c 拉杆材料选型 已知 T 8