鹤壁艺术中心高大模板.docx
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鹤壁艺术中心高大模板.docx
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鹤壁艺术中心高大模板
鹤壁市艺术中心(群众艺术馆)
高大模板工程专项方案
施工单位:
中建七局第四建筑有限公司
2010年4月15日
鹤壁市艺术中心工程
高大模板工程专项方案审批表
工程名称
鹤壁市艺术中心(群众艺术馆)
建筑面积
21927.7m2,
建设单位
鹤壁市人民政府投资建设项目代建中心
层数
地上三层
设计单位
中外建工程设计与顾问有限公司
结构类型
框架
施工单位
中建七局第四建筑有限公司
合同工期
编制人
编制时间
审核人
审核时间
批准人
审批时间
审批意见:
目录
第一章编制依据3
第二章工程概况3
第三章方案设计3
第四章材料选择4
第五章脚手架支设4
第六章模板拆除5
第七章安全、环保文明施工措施5
第八章应急救援预案6
第九章高架支摸计算9
第十章梁模板高支撑架的构造和施工要求14
附图………………………………………………………………………….16
鹤壁艺术中心工程高大模板工程专项施工方案
第一章编制依据
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社;
《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社;
《建筑施工梁板模板支架设计和施工安全管理暂行规定》
该工程的有关施工图纸。
第二章工程概况
鹤壁市艺术中心地处淇河岸边、鹤壁城市南部片区,基地北隔湘江路与淇河诗苑相邻;西侧沿滨河路与淇河相邻;
鹤壁市艺术中心(群众艺术馆)工程总用地面积:
55519.80m2;建筑面积为21927.7m2,建筑层数为地上3层。
建筑高度为33.3m;整个艺术中心由三大功能组成—歌剧院、多功能小剧场、群众艺术馆。
歌剧院混凝土支撑超过8m的构件位置主要有下面四个位置,详见表2.1及附图1、2
表2.1
序号
轴线位置
梁、板编号
梁、板截面尺寸
架体高度m)
跨度
1
1-5/1-D~1-H
KZL2(SRC)
1000×3000
19.28
20.2
2
1-6~1-9/1-C
1-6~1-9/1-J
KZL1(SRC)
800×2400
14.18
18
3
1-6~1-8/1-A~1-C
1-6~1-8/1-J~1-L
LB4
120
11.8
4道L11
250×500
2道L5
250×600
4
1-9/1-D~1-H
KZ24(SRC)
500×950
13.15
18.55
其高度大于8米且搭设跨度18m及以上,属高支撑架,所以编制其专项方案。
第三章方案设计
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,结合模板设计情况及模板支架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用扣件式钢管满堂脚手架。
具体搭设方案如下表3.1。
表3.1
序号
梁板编号
轴线位置
方案选择
备注
1
KZL1(SRC)
1-6~1-9/1-C
1-6~1-9/1-J
立柱梁跨度方向间距0.5m,脚手架步距1m,脚手架搭设高度14.18m,梁两侧立柱间距1.2m,梁底增加承重立杆5根;100*100木方@300垂直梁,
计算过程(略)
2
KZL2(SRC)
1-5/1-D~1-H
立柱梁跨度方向间距0.5m,脚手架步距1m,脚手架搭设高度19.28m,梁两侧立柱间距1.6m,梁底增加承重立杆7根;100*100木方@300垂直梁
计算过程(附后)
3
LB4(4道L11、2道L5)
1-6~1-8/1-A~1-C
1-6~1-8/1-J~1-L
横向间距或排距(m):
1.00;纵距(m):
1.00;步距(m):
1.50;脚手架搭设高度11.8m;木方的截面50*100;钢管类型:
Φ48×3.0;
计算过程(略)
4
KZ24(SRC)
1-9/1-D~1-H
立柱梁跨度方向间距0.9m,脚手架步距1.5m,脚手架搭设高度13.15m,梁底增加承重立杆2根;50*100木方@100垂直梁
计算过程(略)
第四章材料选择
模板底采用50×100或100×100木方支撑。
承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用φ48×3.0钢管。
第五章脚手架支设
扣件式钢管脚手架作为支撑系统。
1.脚手架必须设置纵,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不大于200㎜处的立杆上.横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠扫地杆下方的立杆上。
2.每根立杆底部应设置底座或垫板。
3.立杆的对接扣件应交错布置;两根相临立杆的接头不应设置在同步距内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头应在高度方向错开的距离不宜小于500㎜;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3.搭接长度不应小于1M,并采用3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100㎜.
4.架体沿纵向每四跨设置一道横向剪力撑,由底至顶边连续续设置,并宜尽量设置在梁底部位。
5.剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45度和60度之间。
6.剪刀撑的两端除用旋转扣件与脚手架的立杆或大杆扣紧外,中间要增设2-4个扣接点,与相交之立杆或大横杆扣紧.
7.其它要求事项:
(1)扣件拧紧适度,用力矩板手检查(40~50N.M之间)
(2)剪刀撑搭设要将一根斜杆扣在立杆上,另一根扣在小横杆的伸出部分上,斜杆两端部扣件与立杆间距离不大于200㎜,最下面斜杆与立杆连接点离地面不大于500㎜.
8.脚手架验收:
脚手架搭设和组装完毕,使用前必须有项目经理,项目技术负责人,架子班组成验收小组对架体整体进行验收,公司技术负责人及安全负责人必须参加,并填写验收单,对存在的问题责令限期整改,并及时进行二次复验,合格后方可施工。
第六章模板拆除
模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。
在统一指挥下,按照确定的程序拆除作业,注意事项如下:
1.脚手架拆除作业的危险性大于搭设作业。
在进行拆卸作业前,由项目技术负责人、安全负责人牵头统一指挥,并对作业人员进行安全技术交底,以确保拆除作业安全顺利地进行。
2.一定要按照先上后下、先外后里、先架面材料后构架材料、先辅件后结构件的顺序、一件一件的松开联结、取出并随即吊下(或集中到毗邻的未拆的架面上,捆扎后吊下)。
3.拆卸脚手板、杆件以及其它较长、较重、有两端联结的部件时,一定要两人或多人一组进行。
拆除水平杆件时,松开联结后,水平托持取下。
拆除立杆时,在把稳上端后,再松开下端联结取下。
4.应尽量避免单人进行拆卸作业。
单人作业时,极易因把持杆件不稳、失衡而出现事故。
5.多人或多组进行拆卸作业时,应加强指挥、并相互询问和协调作业步骤,严格禁止不按程序进行的任意拆卸。
6.因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时,加设临时撑拉措施,以免因架子晃动,影响作业安全。
7.作好安全防护工作:
⑴.拆卸现场作可靠的安全围护,并设专人看管,严禁非施工人员进入拆卸作业区内。
⑵.严禁将拆卸下的杆部件和材料向地面抛掷,已吊至地面的架设材料应随时运出拆卸区域,保持现场文明。
⑶.高处作业的安全防护设施在每次作业之前,应进行逐项检查、验收,(钢丝绳、焊接、螺母的拧紧度)等重点部位的部件,验收合格后方可进行高处作业,此项工作由项目安全负责人组织有关人员验收。
第七章安全、环保文明施工措施
(1)搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
(2)支模前必须搭好相关脚手架。
(3)拆除顶板模板前划定安全区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网封闭,挂"禁止通行"安全标志,操作人员不得在此区域,必须在铺好跳板的操作架上操作。
(4)搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
(5)脚手架的构配件质量与搭设质量,应按本规范第8章的规定进行检查验收,合格后方准使用。
(6)搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
(7)环保与文明施工
夜间22:
00~6:
00之间现场停止模板加工和其他模板作业。
现场模板加工垃圾及时清理,并存放进指定垃圾站。
做到工完场清。
整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。
第八章应急救援预案
1、应急·预案的方针与原则:
坚持“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先”的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥”高效协调的原则,为给员工在施工场区创造更好的安全施工环境。
应保证各种应急资源处于良好的备战状态,指导应急行动按计划有序地进行。
防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援,有效地避免或降低人员的伤亡和财产损失,救助实现应急行动的快速、有序、高效,充分体现应急救援的“应急精神”。
2、应急策划:
2.1应急预案工作流程图:
本工程的特点是支模高,梁截面尺寸大的实际情况,认真对危险源的识别,特制订本项目发生紧急情况或事故的应急措施,开展应急知识教育和应急演练,提高现场操作人员应急能力,减少突发事件造成的损失和不良影响,其应急准备和响应工作程序如下图:
2.2突发事件风险分析和预防:
本工程在分析、辨识施工中,危险因素是楼面梁板层较高,梁截面尺寸比较大,支架受荷偏大,可能产生支架的不稳定性,扣件滑移造成框架梁砼倒塌,高空坠落、高空落物伤人等。
在工地已采取机电管理,安全管理各种防范措施的基础上,还需要作好以下危险因素产生的应急方案。
3、突发事件及风险预防措施:
⑴施工工作面外脚手架必须高于工作面1.5m并满铺一层脚手板及垂直面满挂安全网。
⑵本高支模方案施工前组织专家论证评审签字,报监理审批同意后方可执行。
⑶支架搭设完毕班组自检合格报项目部质检组组织详细逐项检查合格后报监理检查。
⑷逐个扣件进行检查拧紧度是否达到40N.m扭力距。
⑸逐根立杆检查是否与地下室底板及梁底模顶牢固。
⑹梁侧模板对拉螺栓每端必须用双螺母拧紧。
⑺认真通过审核审定本高支模结构设计计算,是否符合规范要求。
⑻从中间或两对边开始向两侧平衡浇筑砼,同时在砼浇筑时,不能集中过多砼于某点部位,防止局部超负荷。
浇筑砼时,无关人员不准在模板支架下,要有专职安全员看护,配置有专业工种进行监护并及时处理,在有可能出现事故前及时发现并及时处理,将安全隐患消除在萌芽状态前。
4、应急资源分析:
⑴应急力量的组成:
项目部成员
⑵应急设备,物资准备;已配备有药箱药品,救护车辆,配有多部对讲机,配置有灭火器、担架等。
5、法律法规要求:
《关于特大安全事故行政责任追究的规定》第七条、第三十一条
《安全生产法》第三十条、第六十八条,《建筑工程安全管理条例》、《安全许可证条例》
6、应急准备
6.1机构与职责
一旦发生施工安全事故,公司领导及有关部门负责人必须立即赶赴现场,组织指挥抢险,成立现场抢险领导小组。
组长:
(项目经理)
副组长:
组员:
应急组织的分工职责
组长职责:
⑴决定是否存在或可能存在重大紧急事故,要求应急服务机构提供帮助并实施场外应急计划,在不受事故影响的地方进行直接控制。
⑵复查和评估事故可能发展的方向,确定其可能的发展过程。
⑶指导设施的部分停工,并与领导小组的有关人员配合指挥现场人员撤离,确保任何伤害者都能得到足够的重视。
⑷与现场外应急机构取得联系,及时对紧急情况的记录作出安排。
⑸在场内实行交通管制,协助场外应急机构开展服务工作。
⑹在紧急状态结束后,控制受影响地点的恢复,并组织人员参加事故的分析和处理。
副组长职责
⑴评估事故的规模和发展趋势,建立应急步骤,确保员工的安全和减少设施和财产损失。
⑵如有必要,在救援服务机构来之前直接参与救护工作。
⑶安排寻找受伤者及安排重伤人员撤离现场到安全地带集中。
⑷设立与应急救援中心的通讯联络,为应急服务机构提供建议和信息。
⑸协助组长组织指挥,协调救援工作,组长不在现场时,可代替组长的职责。
组员职责:
在组长或副组长的指挥下,负责现场的维护,抢救,警戒等工作,具体落实执行组长或副组长下达的救援方法、措施的指令等。
6.2应急资源:
应急资源的设备是应急救援工作的重要保障,项目部根据潜在事件性质和后果分析,配备应急救援所需的救援手段、救援设备、交通工具,医疗设备药品,生活保障物资等如下表列数。
主要应急救援物资设备表
序号
材料设备名称
单位
数量
现在何处
1
小车
台
1
现场
2
灭火器
个
20
现场
3
药箱及药品
个/批
1
现场
4
对讲机
部
8
现场
5
手机
部
6
现场
6
担架
副
1
现场
6.3教育训练
在工程进行施工前一周,由组长组织救援小组人员进行抢险知识教育,及应急预案演练,全面提高应急救援能力。
6.4互相协议:
项目部事先与地方医院建立正式互相协议,以便在事故发生时得到外部救援力量和资源的援助。
6.5应急响应
出现事故时,在现场的任何人员都必需立即向组长报告,汇报内容包括事故的地点、事故的程度、迅速判断的事故可能发展的趋势、伤亡情况等,及时抢救伤员、在现场警戒、观察事故发展的动态并及时将现场的信息向组长报告。
组长接到事故发生后,立即赶赴现场并组织、调动救援的人力、物力赶赴现场展开救援工作,并立即向公司救援领导负责人汇报事故情况及需要公司支援的人力、物力。
事故的各情况由公司向外向上汇报。
6.7模板支撑架倒塌事故的应急救援
㈠模板及支架倒塌事故的主要危害
模板及支架倒塌事故主要造成:
人员伤害、财产损失、作业环境破坏。
㈡应急救援方法
(1)有关人员的安排
组长、副组长接到通知后马上到现场全程指挥救援工作,立即组织、调动救援的人力、物力赶赴现场展开救援工作,并立即向公司救援领导负责人汇报事故情况及需要公司支援的人力、物力。
组员立即进行抢救。
(2)人员疏散、救援方法
人员的疏散由组长安排的组员进行具体指挥,指挥人员疏散到安全地方,并做好安全警戒工作。
各组员和现场其他的各人员对现场受伤害、受困的人员、财物进行抢救。
人员被支架或其它物件压住时,先对支架进行观察,如需局部加固的,立即组织人员进行加固后,方可进行相应的抢救,防止抢险过程中再次倒塌,造成进一步的伤害。
加固或观察后,确认没有进一步的危险,立即组织人力、物力进行抢救。
(3)伤员救护
休克、昏迷的伤员救援
让休克者平卧,不用枕头,腿部抬高30度。
若属于心原性休克同时伴有心力衰竭、气急,不能平卧,可采用半卧。
注意保暖和安静,尽量不要搬动,如必需要搬动时,动作要轻。
采用吸氧和保持呼吸道畅通或实行人工呼吸。
受伤出血,用止血带止血、加压包扎止血。
立即拨打120急救电话或送医院。
(4)现场保护
由具体的组员带领警卫人员在事故现场设置警戒区域,用三色纺织布或挂有彩条的绳子圈围起来,由警卫人员旁站监护,防止闲人进入。
6.8现场恢复
充分辨识恢复过程中存在的危险,当安全隐患彻底清楚后,方可恢复正常工作状态。
第九章高架支摸计算
因本工程梁支架高度大于8米,特编制本专项方案。
此计算中还参考了《施工技术》2002(3):
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
(计算过程仅以KZL2(SRC)为例,其它构件计算略)。
9.1参数信息:
1.脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):
0.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.30;
脚手架步距(m):
1.00;脚手架搭设高度(m):
19.28;
梁两侧立柱间距(m):
1.60;承重架支设:
多根承重立杆,木方垂直梁截面;
梁底增加承重立杆根数:
7;
2.荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):
0.350;梁截面宽度B(m):
1.000;
混凝土和钢筋自重(kN/m3):
25.000;梁截面高度D(m):
3.000;
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.300;木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
100.00;木方的截面高度(mm):
100.00;
4.其他
采用的钢管类型(mm):
Φ48×3.0。
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
图9.1梁模板支撑架立面简图
9.2梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×3.000×0.500=37.500kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.500×(2×3.000+1.000)/1.000=1.225kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.000+2.000)×1.000×0.500=2.000kN;
2.木方楞的支撑力计算
均布荷载q=1.2×37.500+1.2×1.225=46.470kN/m;
集中荷载P=1.4×2.000=2.800kN;
木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为:
N1=2.288kN;
N2=6.577kN;
N3=5.641kN;
N4=5.713kN;
N5=8.541kN;
N6=6.072kN;
N7=5.545kN;
N8=6.601kN;
N9=2.288kN;
木方按照简支梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10.000×10.000×10.000/6=166.67cm3;
I=10.000×10.000×10.000×10.000/12=833.33cm4;
木方强度计算:
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,计算公式如下:
均布荷载q=8.541/0.500=17.082kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×17.082×0.500×0.500=0.427kN.m;
截面应力σ=M/W=0.427×106/166666.7=2.562N/mm2;
木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
木方抗剪计算:
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=0.6×17.082×0.500=5.125kN;
截面抗剪强度计算值T=3×5124.703/(2×100.000×100.000)=0.769N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
木方的抗剪强度计算满足要求!
木方挠度计算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
最大变形V=0.677×14.235×500.0004/(100×9500.000×833.333×103)=0.076mm;
木方的最大挠度小于500.0/250,满足要求!
3.支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(kN.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=0.302kN中间支座最大反力Rmax=12.048;
最大弯矩Mmax=0.288kN.m;
最大变形Vmax=0.082mm;
截面应力σ=0.288×106/4490.0=64.120N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
9.3梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
9.4扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
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12.80kN;
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=12.05kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
9.5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=12.048kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.165×19.280=3.822kN;
N=12.048+3.822=15.870kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.59;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.24;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=4.49;
σ--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:
[f]=205.00N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1--计算长度附加系数,按照表1取值为:
1.185;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.700;
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:
a=0.300m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.185×1.700×1.000=2.015m;
Lo/i=2014.500/15.900=127.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.412;
钢管立杆受压强度计算值;σ=15870.144/(0.412×424.000)=90.849N/mm2;
立杆稳定性计算σ=90.849N/mm2小于[f]=205.00满足要求!
立杆计算长度Lo=h+2a=1.000+0.300×2=1.600m;
Lo/i=1600.000/15.900=101.000;
公式
(2)的计算结果:
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.580;
钢管立杆受压强度计算值;σ=15870.144/(
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