XX体育活动中心33米跨度扣件式钢管脚手架高支模板系统的施工

1、一、工程概况XXXX体育活动中心位于南京市XX地块，由南京XX房地产综合开发公司开发，XXXX建筑工程设计有限公司设计，为钢筋混凝土框架结构；一层地下室，上部二层（局部四层）；总建筑建筑面积26410平方米。该工程（结构标高+12.75米位置）C-H轴/1-5轴区域净空为7.75米；其中游泳池部位为7.75米+1.80米净空为9.55米, 浅水池部位为7.75米+5米净空为12.75米，在此区域D、E、G轴处各有一根跨度为33米（轴线距离），断面尺寸为6001900 mm的预应力梁，次梁断面尺寸为300800 mm、300900 mm，板厚为130 mm，该部位模板支撑系统属高支模板系统，具体

2、部位见平面图:二、施工方法的确定1、支撑架及模板搭设方式楼板支撑采用扣件式钢管脚手架满堂搭设，框架梁采用搭设梁底承重支架并与楼板支撑架连接成一体的方法施工。楼板底模用50X100mm木方夹48X3.5钢管作为搁栅、用18 mm厚木胶合板作为面板。梁侧模用18mm厚木胶合板作为面板，用50X100mm 木方夹48X3.5钢管作为背肋，M12螺栓对穿固定。本工程C-H轴、1-5轴部分有游泳池及浅水池部分为二层，第一层为砼梁板结构，第二层（屋面）为钢网架结构，其余有地下室的部分连同地下室共为三层。施工时地下室及一层部分的支撑系统均按一层结构层施工的支撑方案进行施工；地下室及一层的支撑必须在屋面梁板施

3、工完毕、混凝土强度达到100%、预应力完成后再拆除。2、材料选用支撑架材料：采用48X3.5mm钢管，钢管材质必须符合现行国家直缝电焊钢管（GB/T13793）中规定的3号普通钢管，其质量符合现行国家标准（GB/T700）中Q235-A级钢的规定，扣件须符合国家钢管脚手架扣件（GB15831）中规定。梁、板底支撑：采用50X100mm木方夹钢管支撑。模板面板：采用18mm厚木胶合板3、支撑搭设结构尺寸：（1）楼板支撑：楼板支撑立杆横向间距为600mm，纵向间距为600 mm，横杆步距为1500 mm，板底支撑方木尺寸为50X100mm同时夹钢管，间距为300mm，如下图所示。（H=13 m，b

4、=600 mm,D=130 mm,a=50 mm,h=150 mm）楼板支撑架立面简图(2)梁底支撑架及梁模板三、楼板模板的计算模板支架参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）规定，使用PKPM软件计算进行计算。模板支架搭设高度为13.0米，搭设尺寸为：立杆的横距、纵距均为b=0.60米，横杆的步距 h=1.50米，板底面板支撑采用50X100 mm木方夹钢管的方式，间距为300mm。采用的钢管类型为483.5 mm。钢筋砼自重取25KN/m3，考虑到高支模因素，为提高安全性，施工均布荷载标准值取2.5KN/m2,倾倒砼标准值取2KN/m2，模板自重取0.5KN/m2

5、。楼板支撑架荷载计算单元简图如下：1、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 (1)抗弯强度计算f = M / W f（f 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2）经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 1.800N/mm2面板的抗弯强度验算 f f,满足要求(2)抗剪计算T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=0.162N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2抗剪强度验算 T T，满足要求(3)挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.071mm面板的最大挠度0.071mm小于300.0/250=1.2 mm,满足要求2、支

6、撑木方的计算木方按照均布荷载下三跨连续梁计算。(1)木方抗弯强度计算：抗弯计算强度 f=2.80N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求(2)木方抗剪计算：T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=0.350N/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(3)木方挠度计算最大变形 v=0.100mm木方的最大挠度小于600.0/250=2.4 mm,满足要求3、横向支撑钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算；集中荷载P取木方支撑传递力。支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN)

7、经过连续梁的计算得到：最大弯矩 Mmax=0.225kN.m；最大变形 vmax=0.213mm；最大支座力 Qmax=4.598kN抗弯计算强度 f=44.20N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求支撑钢管的最大挠度小于600.0/150=4 mm与10mm,满足要求4、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；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，R=4.60kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求5、立杆的稳定性计算荷

8、载标准值作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架钢管的自重(kN)：NG1 = 0.12913.000=1.678kN钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.5000.6000.600=0.180kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3 = 25.0000.1300.6000.600=1.170kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.028kN。2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.

9、500+2.000)0.6000.600=1.620kN3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 1.4NQ6、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式N 立杆的轴心压力设计值，N = 5.90kN；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；计算过程（略），结果为： = 28.11N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。四、梁模板钢管高支撑架及模板面板的计算高支撑架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001），使用PKPM软件进行安全计算。A、模板面板计算面

10、板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板按照多跨连续梁计算，作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。计算简图 弯矩图(kN.m)剪力图(kN) 变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=2.233kN；N2=6.496kN；N3=7.546kN；N4=6.496kN；N5=2.233kN最大弯矩 M = 0.091kN.m；最大变形 V = 0.07mm2、抗弯强度计算：经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 2.809N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算 f f,满足要求3、抗剪计算截面抗剪强度计算值 T=0.479N/mm2截

11、面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2抗剪强度验算 T T，满足要求4、挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.070mm面板的最大挠度小于150.0/250=0.6mm,满足要求B、梁底支撑木方的计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和。(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=5.43N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求(2)木方抗剪计算截面抗剪强度计算值 T1.358N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求(3)木方挠度计算最大变形 v =0.232mm木方的最大挠度小于600.0/250

12、=2.4 mm,满足要求C、梁底支撑钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算，集中荷载P取木方支撑传递力。支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到：最大弯矩 Mmax=1.034kN.m；最大变形 vmax=0.515mm；最大支座力 Nmax=23.98kN抗弯计算强度 f=203.55N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求支撑钢管的最大挠度小于600.0/150=4mm与10mm,满足要求D、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5)

13、:R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；双扣件取12KNR 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，R=24kN ，因最大支座反力位于梁中双立杆处，现场每根立杆采用双扣件，共24KN，符合要求。E、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 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=24kN (已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.12913.000=2.014kNN = 24.118+2.014=26.132kNf 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；计算过程（略），结果为： = 1

14、24.47N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求F、梁侧模板计算模板面板采用普通胶合板，内龙骨采用50100mm木方，间距250mm。外龙骨采用双钢管，间距500mm，对拉螺栓布置4道，竖向分别在梁底、距梁底高300、750、1200、1650处设置直径12mm对拉螺栓，跨度方向间距500mm。1、梁侧模板荷载标准值计算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: 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=25.400kN/m2实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=25.400

15、kN/m2倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 4.000kN/m2。2、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。面板的计算宽度取1.72m。计算简图 弯矩图(kN.m)剪力图(kN) 变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=6.206kN；N2=17.066kN；N3=17.066kN；N4=6.206kN最大弯矩 M = 0.387kN.m；最大变形 V = 0.3mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 4.167N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算 f f,满足要求

16、(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值 T=0.451N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2；抗剪强度验算 T T，满足要求(3)挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.327mm面板的最大挠度小于250.0/250=1,满足要求3、梁侧模板内龙骨的计算内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。q = 17.066/1.720=9.922kN/m内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算。内龙骨计算简图 内龙骨弯矩图(kN.m)内龙骨变形图(mm) 内龙骨剪力图(kN)经过计算得到最大弯矩 M= 0.446kN.m；最大支座

17、 F= 6.009kN；最大变形 V= 0.2mm(1)内龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f=5.35N/mm2 13.0N/mm2,满足要求(2)内龙骨抗剪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=0.910N/mm2 T=1.40N/mm2,满足要求(3)内龙骨挠度计算最大变形 v =0.2mm 450.0/250=1.4 mm,满足要求4、梁侧模板外龙骨的计算外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算,集中荷载P取横向支撑钢管传递力。支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯

18、矩 Mmax=0.525kN.m；最大变形 vmax=0.173mm；最大支座力 Qmax=12.919kN抗弯计算强度 f=51.67N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。支撑钢管的最大挠度小于500.0/150=1.66与10mm,满足要求5、对拉螺栓的计算对拉螺栓最大容许拉力值(kN): N = 12.920对拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 12.919对拉螺栓强度验算满足要求五、梁、板模板高支撑架的构造和施工要求1、模板支架的构造要求（1）梁板模板高支撑架根据设计荷载采用单立杆,大梁中间顶撑采用双立杆；（2）立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两

19、方向足够的设计刚度；（3）梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向能变距、而另一个方向不变。高支模架应按脚手架的要求施工，按规定在一定的位置用连墙杆拉结起来，不好埋拉结点的地方应和混凝土柱拉结起来。 （4）立杆的接头必须采用对接扣件连接，应符合下列规定：1）、立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，相邻接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于1/3步距。2）、水平杆的立杆在支模顶层杆的搭接长度不应小于1000mm，应采用不小于2个旋转扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。3）、纵横向水平杆应

20、按满堂架的要求搭设，两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm。4）、支模架不能和外架连按在一起，更不能以外架作为支模架使用，支模架应有独立的整体性和稳定性。5）、高支模架的施工和验收，按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范进行施工和验收（JGJ）1302001。6）当梁模板支架立杆采用单根立杆时，立杆应设在梁模板中心线处，其偏心距不应大于25mm。7）满堂架四边与中间每隔四排支架，立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。8）支架其两端与中间，每4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。2、整体性构造层的设计支撑架在底部（扫地杆的设置层）及4m、8m及顶部设置水平剪刀撑；位

21、置如图3、剪刀撑的设计（1）沿支架四周外立面及内部每5米双向设置设剪刀撑；（2）每道大梁下设置剪刀撑。4、顶部支撑点的设计扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不能小于5mm；5、钢管支撑架搭设的要求及钢管、扣件质量要求（1）严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；（2）确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求；（3）确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；（4）钢管上严禁打孔，弯曲、瘪痕、裂缝钢管严禁作为脚手架立杆使用。（5）旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用

22、，出现滑丝的螺栓必须更换，扣件扣紧时与钢管须接触良好。6、支撑系统地基处理的要求 本工程使用钢管排架作为大跨结构的施工支撑，由于施工组织的要求，上部结构施工时，浅水池区域还为自然地面和回填土地基，因此，保证支撑系统不下沉显得犹为重要。所以，对地基的处理成了必要。施工中，我们首先对地面原土和回填土进行碾压、夯实，进行环刀取样检测，要求密实度095%；然后在整个排架范围内的地基上满铺150-200厚的碎石，上面做14水泥石屑垫层，振动碾压密实。为防止下雨或其它施工用水浸泡地基，保证排架地基高于周围地面，并设通畅的排水沟，确保施工过程中排架下无积水。 7、混凝土浇筑施工要求（1）梁施工时严禁使用泵管

23、将砼直接入模，对于三根1.9米大梁，第一次均浇筑至梁高1米位置，第二次浇筑至板下口20cm位置，其余部分同现浇板一同浇筑。（2）精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，采用由中部向两边扩展的浇筑方式；（3）严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；（4）浇筑过程中，派人随时检查支架和支承情况，发现支撑架有下沉、松动和变形等情况时须停止浇筑，在确认架体不会倒塌后再行加固，施工。（5）大梁底支撑立杆必须保证两根，对于梁立杆不居中部位可在另一侧加设立杆。（6）对于高支模周边框架柱应先浇筑至大梁下部。（7）对于天然地基即浅

24、水池区域的高支模每天按时进行沉降监控工作，发现异常情况立即报告。（8）对大梁底部所有扣件必须用扭力扳手进行全数检查，要求力矩达到50N.m，合格率达到85%以上，对于板下的扣件用扭力扳手进行抽查。（9）在大梁混凝土浇筑时，进行分层浇筑，以保证架体受力均匀。（10）高支模板架体与周边已施工完成的建筑主体进行有效牢固的连接，以加强架体的稳定性。8、安全技术措施（1）高支模板架体搭设前，按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001和施工组织设计的要求向搭设和使用人员做技术和安全作业要求的交底。（2）高支模用48X3.5mm钢管，钢管材质必须符合现行国家直缝电焊钢管（GB/T13793

25、）中规定的3号普通钢管，其质量符合现行国家标准（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。扣件式钢管支模架采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定。支模架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力短达65N.m时，不得发生破坏。50100木方进场必须进行材质的验收。弯曲大的、变形严重的不能使用，尤其是有节和断裂的不能用于高支模中的梁底和板底。（3）搭拆脚手架支撑必须由专业架子工担任。（4）操作层（楼层）上施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得在脚手架支撑上集中堆放模板、枋木、钢筋等物件。（5）模板支撑和门架搭设完毕后应进行检查验收，合格后方准使用。（6）在顶架搭设

26、过程中要实行严格的监控，由专职施工员进行现场指挥监督，随时纠正可能出现的质量安全隐患。搭设前要进行班前安全技术交底，搭设完毕后要进行自检，若发现有松动、倾斜、弯曲、不牢固等现象，必须及时进行整改，整改有困难的，要有可行的加固方案方可施工。（7）在浇筑砼前重点检查、巡查的部位：1）杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。2）地基是否积水，底座是否松动。3）脚手架体的钢管是否有变形的现象。4）安全防护措施是否符合规范要求。（8）在浇筑顶板砼过程中，支架下面要安装照明灯，在安全员的监督下，派木工进行巡查，负责检查模板、支顶，若发现异常，立即停止浇筑砼，并及时组织人员进行加固处理，保证浇筑工作正常进行。泵送砼时，应随浇、随捣、随平整，砼不得堆积在泵送管道出口处。（9）脚手架支撑在使用过程中，严禁拆除任何杆件或零配件，如防碍作业需拆除个别钢管时，需经技术负责人同意并采取可靠措施后方可拆除，作业完成后，马上复原。（10）施工现场带电线路，如无可靠绝缘措施，一律不准与架体接触。（11）脚手架支撑安装好后，应进行验收，合格后方可进行梁、板、模的安装。浇筑砼前再次对脚手架支撑进行检查，确定无问题后方可浇筑砼。（12）泵送混凝土时，应随浇、随捣、随平整，混凝土浇筑应均匀。9、监测措施本项目采用钢管脚手架支撑体系，在搭设和钢筋安装，砼浇捣前、施工过程中及砼终凝前后，必须随时监