琼山监狱岗楼AB高支模方案.docx
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琼山监狱岗楼AB高支模方案.docx
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琼山监狱岗楼AB高支模方案
一、编制依据
1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》JGJ130-2001;
2.《木结构设计规程》GB50005-2003;
3.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001;
4.《混凝土结构工程施工质量验收规》50204-2002;
5.《建筑施工计算手册》2007版;
6.《建筑施工模板安全技术规》JGJ162-2008
7.《建筑施工高处作业安全技术规》JGJ80-91
8.《施工现场临时用电安全技术规》JGJ46-2005
9.与本工程有关的结构施工图图纸等
二、工程概况
琼监狱迁建工程—岗楼A(B)占地面积25.22㎡,建筑面积75.66㎡,二层,建筑高度为12.4m,结构地下一层高为5.5m,一层为3.3m,二层为3.6m。
结构型式为钢筋混凝土框架结构,柱、屋盖为钢筋混凝土,外填充墙室外地坪以下为实心砖墙体,室外地坪以上采用200厚水泥灰砂砖砌筑,柱截面尺寸为R=300mm,最大梁截面200mm×650mm,最大梁跨度为3000mm,板厚为120mm。
为确保工程正常施工的进行,特需搭设结构脚手架,脚手架采用满堂(建筑物)、双排(建筑物外)扣件式钢管脚手架,为使搭设的脚手架满足施工安全、质量要求、符合相关规规定及本着经济合理的原则,特编制本方案,本方案适用岗楼A(B)的上部结构混凝土浇筑及填充砌筑等施工作业。
三、施工准备工作
1、技术准备
组织现场管理人员熟悉、审查施工图纸,编制施工图预算,重点对外壁支模、框架顶板模板结构施工等分项工序的技术、质量和工艺要求进行学习,并将其质量和工艺的要点向作业班组作详细的交底,并做好文字记录。
2、物资准备
按照施工方案做好模板结构体系的主要材料计划,根据施工平面图的要求,组织好所需的材料、机具按计划进场,在指定地点,按规定方式进行储存、堆放,确保施工所需。
钢管表面平直光滑,不得有裂缝、结疤、分层、错位、弯曲;钢管外径、壁厚、端面偏差应符合规要求;钢管必须作防锈处理。
新扣件应有合格证、法定检测单位的测试报告。
旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用。
3、劳动组织准备
根据项目经理部架构,按照劳动需要量计划,组织劳动力进场,并对其进行安全、防火、文明施工等方面的教育,向施工班组、工人进行施工方案、计划和技术交底。
并建立、健全各项现场管理制度。
4、管理架构
本工程工期较短。
高支模施工属于关键工序,其施工难度较大,施工过程中的安全问题尤为重要,主要体现在顶板模板的安装及模板支架的强度及稳定性方面,为了安全、优质、高效、如期的完成该模板分项工程,特成立管理小组进行管理。
组长:
叶丰
副组长:
世雄
组员:
莫观瑞、荣
四、外脚手架设计
本工程建筑物总高度为12.4m,外脚手架采用双排扣件式钢管脚手架,所有杆件均采用Φ48×3.5钢管,钢管最大长度为:
竖向<6.5m,横向<2.2m,塔设示意图见图3、图4。
外脚手架直接支撑在C15混凝土垫层上,地面必须平整并密实,立杆下垫厚木板(50mm),该脚手架沿岗楼室外四周搭设,立杆纵距1.5m,横距0.8m,排立杆与建筑物墙体的距离为0.2m,每根立杆底部均设置纵横向扫地杆,扫地杆采用直角扣件固定在基础梁面上,外立杆高于作业层(斜屋面)1.2m,立杆高于作业层0.6m,外立杆顶部处设2根钢管做护栏,并在外排满挂密目安全网,用16﹟铁丝将安全网与脚手架绑牢。
纵向水平杆(大横杆)步距为1800mm,用十字扣件装设在立杆侧,接头采用对接扣件连接,接头交错布置,外大横杆平行,与立杆的接头错开布置,两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同步或同跨,主节点处的横向水平杆等距离设置,最大间距不大于纵距的1/2,靠墙一端至墙装饰面的距离≤100mm,沿脚手架外侧里面整个长度和高度上连续布置剪力撑,每道剪力撑跨越立杆的根数为4~5根(≥6m),斜杆与地面呈45°~60°夹角。
脚手架采用刚性连墙体件与建筑物可靠连接,预埋件与杆均采用Φ48×3.5mm钢管,并用直角扣件扣紧;连墙件按2步3跨布置,水平间距≤6m,并且布置点尽可能靠近混凝土梁等刚度较大部位和主节点。
在建筑物外边设人行斜道,斜道宽度为1m,坡度为1︰3。
拐弯处设1m宽的平台,斜道俩侧及平台外围设置栏杆及挡脚板,栏杆高度为1.2m。
脚手板按需求铺设,屋面板处外脚手架面层脚手板应铺满,铺稳,宽度0.6m(脚手板为3000mm×200mm×40mm带圆孔槽钢),离开墙面120mm,在拐角,斜道平台口的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。
图3
图4
五、模板支撑系统
支顶系统满堂红扣件式钢管脚手架主要材料如下:
(1)搭设高支模之前,首先将地面回填土分层夯实,达到设计标准值后,浇筑C15素砼150mm,达到C15强度标准值后才开始搭设。
(2)梁与板的主杆、横杆、水平杆、剪刀撑均用Φ48×3.5扣件式钢管支撑,纵横间距900mm,步距为1500mm。
(3)梁与板底下的纵横枋使用800×800mm松木枋,纵横木枋之间用铁钉双向加固。
(4)梁与板模板均采用厚度18mm胶合板,跨度大于4m的梁板底模按设计要求起拱。
(5)水平剪刀撑:
在两柱与中间每隔四排支架钢管立杆从顶层开始向下每隔1.5m设置纵横水平剪刀撑一道。
(6)连续剪刀撑:
沿外围框架梁全高设置连续剪刀撑,每道剪刀撑立杆5.4m道且每道剪刀撑宽度不应小于4跨,夹角为45-60度且设之字斜撑。
(7)立杆底垫300×300×50mm木垫块,离地面200mm设置扫地杆,在最顶步距围加密一道纵横水平拉杆。
(8)对于反复使用的材料要进行强度测试。
(9)梁、板底立杆采用可调上托,伸出长度不大于200㎜。
(10)立杆外侧和中间有结构柱的部位,按水平间距5m,竖向间距3m与建筑结构设置一个固结点。
(11)梁、板底第二层龙骨用钢管支承。
(12)本工程严格执行《建筑施工模板安全技术规》(JGJ160-2008)中强制性条文的要求。
六、模板高支撑架计算书
一、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):
0.90;纵距(m):
1.00;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;脚手架搭设高度(m):
5.50;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
楼板浇筑厚度(m):
0.120;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):
1.000;
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):
80.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=8.000×8.000×8.000/6=85.33cm3;
I=8.000×8.000×8.000×8.000/12=341.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.300×0.120=0.900kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300=0.105kN/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):
p1=(1.000+2.000)×1.000×0.300=0.900kN;
2.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=1.2×(0.900+0.105)=1.206kN/m;
集中荷载p=1.4×0.900=1.260kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.260×1.000/4+1.206×1.0002/8=0.466kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.260/2+1.206×1.000/2=1.233kN;
截面应力σ=M/w=0.466×106/85.333×103=5.458N/mm2;
方木的计算强度为5.458小13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=1.000×1.206/2+1.260/2=1.233kN;
截面抗剪强度计算值T=3×1233.000/(2×80.000×80.000)=0.289N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
方木的抗剪强度为0.289小于1.300,满足要求!
4.挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=0.900+0.105=1.005kN/m;
集中荷载p=0.900kN;
最大变形V=5×1.005×1000.0004/(384×9500.000×3413333.33)+
900.000×1000.0003/(48×9500.000×3413333.33)=0.982mm;
方木的最大挠度0.982小于1000.000/250,满足要求!
三、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.206×1.000+1.260=2.466kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.592kN.m;
最大变形Vmax=1.370mm;
最大支座力Qmax=8.056kN;
截面应力σ=0.592×106/5080.000=116.533N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm,满足要求!
四、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培训讲座》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。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=8.056kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×5.500=0.710kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规》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=0.350×0.900×1.000=0.315kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.120×0.900×1.000=2.700kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.725kN;
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=(1.000+2.000)×0.900×1.000=2.700kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=8.250kN;
六、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(kN):
N=8.250kN;
σ----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=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
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]=205.000N/mm2;
Lo----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规》,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规》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=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m;
Lo/i=2945.250/15.800=186.000;
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=0.207;
钢管立杆受压强度计算值;σ=8250.060/(0.207×489.000)=81.504N/mm2;
立杆稳定性计算σ=81.504N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
公式
(2)的计算结果:
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m;
Lo/i=1700.000/15.800=108.000;
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=0.530;
钢管立杆受压强度计算值;σ=8250.060/(0.530×489.000)=31.833N/mm2;
立杆稳定性计算σ=31.833N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
lo=k1k2(h+2a)(3)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.700按照表2取值1.005;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.005×(1.500+0.100×2)=2.025m;
Lo/i=2024.573/15.800=128.000;
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=0.406;
钢管立杆受压强度计算值;σ=8250.060/(0.406×489.000)=41.555N/mm2;
立杆稳定性计算σ=41.555N/mm2小于[f]=205.000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。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求:
除了要遵守《扣件架规》的相关要求外,还要考虑以下容
1.模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
2.立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
3.整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
4.剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
5.顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
6.支撑架搭设的要求:
a.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;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规》的要求;
c.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;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
7.施工使用的要求:
a.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,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.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;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
七、高支模施工的安全管理
1、高支模系统施工安全管理机构
项目经理叶丰和执行经理为第一安全责任人,技术负责人世雄为直接安全责任人,莫观瑞现场专职安全管理员,并相应成立高支模施工安全管理领导小组。
2、高支模施工注意问题
(1)成立以项目经理为中心的领导班子,对本工程存在的实际问题做了充分的分析后,决定采用扣件式钢管脚手架方式建立高支模系统。
(2)施工现场安全责任人负责施工全过程的安全工作,应在高支模搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。
(3)支模完毕,经班组、项目部自检合格,报监理、安监验收合格后,方能进行钢筋安装。
(4)高支模施工现场作业人员不得从支撑系统上爬上爬下,应从外排栅进入工作面。
(5)高支模搭设、拆除和砼浇筑期间,无关人员不得进入支模底下,并由安全员在现场监护。
(6)混凝土浇筑时,专职安全员观察模板及支撑系统的变化情况,发现异常应立即暂停施工,迅速疏散人员,待排除险情并经施工现场负责人检查同意后方可复工。
八、高支模施工方法
1、扣件式钢管脚手架支撑系统安装
(1)施工顺序
放出轴线及梁位置线,定好水平控制标高
↓
梁板顶架安装
↓
架设梁底木方龙骨于顶托上
↓
梁底模及侧模安装
↓
架设板底木方龙骨于顶托上
↓
楼板模板安装
↓
梁板钢筋绑扎铺设
↓
梁板混凝土浇筑
↓
混凝土保养,达到设计强度等级的100%
↓
拆下顶托
↓
拆除梁、板模板,清理模板
↓
拆除水平拉杆、剪刀撑及立杆
(2)安装
1)高支模纵横水平拉杆采用φ48×3.5mm钢管。
2)扣件式钢管脚手架支撑的搭设必须满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》(JGJ130-2001,)的规定。
3)脚手架支撑支设前,应按本施工组织设计要求进行三级技术交底,并要签字确认。
4)要对配件、加固件进行检查、验收,严禁使用不合格的配件。
5)对楼面进行清理干净,不得有杂物。
6)先弹出立杆位置,垫板、底座安放位置要准确,搭设时可采用逐排和通层搭设的方法,并应随搭随设扫地杆及水平纵横加固杆。
7)梁和楼板的脚手架跨距和间距必须案本计算方案布置。
8)纵横向剪立撑设置在外侧周边和部按本方案间距设置。
9)支撑安装完成后,应认真检查支架是否牢固,发现问题,立即整改。
2、梁、板模板安装
(1)梁底模及侧模均采用18mm胶合板,梁底模铺设在木方横楞上,横楞两头搁置在顶托上。
(2)楼板模采用18mm胶合板,板底横楞及顶托均采用800×800mm木枋。
(3)模板存放时,必须满足地区条件所要求的自稳角。
大模板存放在施工楼层上,应有可靠的防倾倒措施。
两块大模板应采用板面对板面的存放方法,长期存放应将模板联成整体。
对没有支撑或自稳角不足的大模板,应存放在专用的堆放架上,或者平卧堆放,
严禁靠放到其他模板或构件上,以防下脚滑移倾翻伤人。
(4)模板安装时,应先后外,单面模板就位后,用工具将其支撑牢固。
双面板就位后,用拉杆和螺栓固定,未就位和未固定前不得摘钩。
(5)梁模板的安装
1)先在柱上弹出轴线、梁位置线和水平控制标高线,按设计标高调整脚手架可调顶托的标高,将其调至预定的高度,然后在可调顶托的托板上安放木方。
固定木方后在其上安装梁底龙骨。
龙骨安装完成后,用胶合板安装梁底模板,并拉线找平。
对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1L/1000~3L/1000。
主、次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。
梁底模安装后,再安装侧模、压脚板及斜撑。
2)为了防止梁身不平直、梁底不平及下挠、梁侧模炸模、局部模板嵌入柱梁间,拆除困难的现象,可采取如下措施:
a、支模应遵守侧模包底模的原则,梁模与柱模连接处,下料尺寸一般应略为缩短。
b、梁侧模必须有压脚板、斜撑,拉线通直将梁侧模钉固。
c、砼浇筑前,模板应充分用水浇透。
砼浇筑时,不得采用使支撑系统产生偏心荷载的砼浇筑顺序。
(6)楼面模板的安装
首先通线,然后调整脚手架可调顶托的标高,将其调到预定的高度,在可调顶托托板上架设φ48×3.5mm钢管作托梁,托梁固定后架设横楞(木枋80*80mm),然后在横楞上安装胶合板模板。
铺胶合板时,可从四周铺起,在中间收口。
若为压旁时,角位模板应通线钉固。
模板支撑组装完毕后应进行下列各项容的验收检查,并必须符合本方案设计要求及规要求:
1)设置情况是否按本方案搭设;
2)交叉支撑、纵横杆、扫地杆及斜撑等配置情况;
3)底座、托顶螺旋杆伸出长度;
4)限位销等扣件牢固情况;
5)垫木情况。
3、验收及拆除的批准程序
(1)支模完毕,经班组、项目部自检合格,报监理、安监验收合格后方能邦扎钢筋、浇筑混凝土。
(2)高支模拆除前,必须向监理单位申请拆模报告,监理单位签字同意后方可拆模。
(3)本工艺标准应具备以下主要质量记录:
1)模板检验批质量验收记录。
2)模板分项工程质量验收记录。
3)拆模申请报告。
4、扣件式钢管脚手架高支模拆除
(1)支撑系统的水平纵横杆
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