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大堂高支模支撐系統(tǒng)專項安全施工方案
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2023年01月29日
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江西省水上搜救中心工程 大堂高支模支撐系統(tǒng)專項安全施工方案 一、工程概況 江西省水上搜救中心工程工程;屬于框剪結(jié)構(gòu);地上26層;地下1層;建筑高度:105m;一層層高為4.8m,二至四層層高為4.2m,標準層層高:3.5m ;總建筑面積:24011.7平方米。 本高支模區(qū)域為B-1/5軸至B-1/8軸,B-A軸至B-C軸四層樓面板(標高+8.970m)處高支模板支撐體系,該區(qū)域?qū)挾葹?4米,進深為6米,模板支撐高度為13.2米,支撐高支模的基礎為地下室頂板,板厚為180㎜。該區(qū)域最大梁截面為400×600㎜,板厚100㎜。 二、編制依據(jù) 1、《建筑施工扣件式腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ130-2001)2002年修訂版; 2、《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2002); 3、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001); 4、《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50017-2003); 5、《施工技術》2002(3); 6、《扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全》; 7、施工圖紙; 8、施工組織設計。 三、高支模支撐系統(tǒng)設計方案及計算書 設計方案 (1)模板選用18㎜厚九夾板作為模板體系,柱、梁側(cè)模各配一套模板。對各模板進行編號使用,從而達到專模專用,使混凝土表面光滑、尺寸精確,并減少模板消耗。 (2)采用Φ48扣件式鋼管立桿,立桿板底間距900*900㎜,梁底間距為梁寬加300㎜×2,步距為1500㎜,離地250㎜設掃地桿,利用一層及二層已施工的混凝土柱作水平支撐固定滿堂支模架,高支模架與三層內(nèi)支模架相連,保證整個支撐體系的穩(wěn)定性。支撐主梁的立桿必須設置剪刀撐。模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應設置一道縱向剪刀撐,由底至頂連續(xù)設置。 (3)柱截面最大尺寸為900×900㎜,一、二層柱砼分兩次澆搗,三層柱砼與梁、板分兩次澆搗,且三層柱砼達到一定強度后再澆筑梁、板砼。 (4)本工程高支模架分三次進行搭設,即每層與內(nèi)架同時搭設,四層砼澆注前最終驗收時,由建設單位、監(jiān)理單位及施工單位各派人進行驗收,驗收要求用測力扳手檢查扣件的扭矩。 計算書 1、參數(shù)信息: (1).模板支架參數(shù) 橫向間距或排距(m):0.80;縱距(m):0.80;步距(m):1.50; 立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.10;模板支架搭設高度(m):13.20; 采用的鋼管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撐連接方式:方木支撐; 立桿承重連接方式:單扣件,考慮扣件的保養(yǎng)情況,扣件抗滑承載力系數(shù):0.80; (2).荷載參數(shù) 模板與木板自重(kN/m2):0.350;混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.000; 施工均布荷載標準值(kN/m2):2.500; (3).材料參數(shù) 面板采用膠合面板,厚度為18mm;板底支撐采用方木; 面板彈性模量E(N/mm2):9500;面板抗彎強度設計值(N/mm2):13; 木方抗剪強度設計值(N/mm2):1.400;木方的間隔距離(mm):250.000; 木方彈性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗彎強度設計值(N/mm2):13.000; 木方的截面寬度(mm):60.00;木方的截面高度(mm):80.00; (4).樓板參數(shù) 鋼筋級別:二級鋼HRB 335(20MnSi);樓板混凝土強度等級:C30; 每層標準施工天數(shù):8;每平米樓板截面的鋼筋面積(mm2):654.500; 樓板的計算長度(m):4.50;施工平均溫度(℃):25.000; 樓板的計算寬度(m):4.00; 樓板的計算厚度(mm):100.00; 圖2 樓板支撐架荷載計算單元 2、木方支撐鋼管計算: 支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算; 集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力,P = 1.654 kN; 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管計算彎矩圖(kN?m) 支撐鋼管計算變形圖(mm) 支撐鋼管計算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.445 kN?m ; 最大變形 Vmax = 0.76 mm ; 最大支座力 Qmax = 5.871 kN ; 最大應力 σ= 444943.125/5080 = 87.587 N/mm2; 支撐鋼管的抗壓強度設計值 [f]=205 N/mm2; 支撐鋼管的最大應力計算值 87.587 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓強度設計值 205 N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度為 0.76mm 小于 800/150與10 mm,滿足要求! 3、扣件抗滑移的計算: 按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值 R= 5.871 kN; R < 6.40 kN , 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 4、模板支架立桿荷載標準值(軸力): 作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。 (1).靜荷載標準值包括以下內(nèi)容: ①腳手架的自重(kN): NG1 = 0.138×13.2 = 1.827 kN; 鋼管的自重計算參照《扣件式規(guī)范》附錄A。 ②模板的自重(kN):NG2 = 0.35×0.8×0.8 = 0.224 kN; ③鋼筋混凝土樓板自重(kN): NG3 = 25×0.10×0.8×0.8 = 1.92 kN; 經(jīng)計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.971 kN; (2).活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載。 經(jīng)計算得到,活荷載標準值 NQ = (2.5+2 ) ×0.8×0.8 = 2.88 kN; (3).不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.797 kN; 5、立桿的穩(wěn)定性計算: 立桿的穩(wěn)定性計算公式: 其中 N ---- 立桿的軸心壓力設計值(kN) :N = 8.797 kN; φ---- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到; i ---- 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) :i = 1.58 cm; A ---- 立桿凈截面面積(cm2):A = 4.89 cm2; W ---- 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; σ-------- 鋼管立桿最大應力計算值 (N/mm2); [f]---- 鋼管立桿抗壓強度設計值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 計算長度 (m); 如果完全參照《扣件式規(guī)范》,按下式計算 l0 = h+2a k1---- 計算長度附加系數(shù),取值為1.155; u ---- 計算長度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3;u = 1.7; a ---- 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.1 m; 上式的計算結(jié)果:立桿計算長度 L0 = h+2a = 1.5+0.1×2 = 1.7 m; L0/i = 1700 / 15.8 = 108 ; 由長細比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ= 0.53 ; 鋼管立桿的最大應力計算值 ;σ=8797.056/(0.53×489) = 33.943 N/mm2; 鋼管立桿的最大應力計算值 σ= 33.943 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 [f] = 205 N/mm2,滿足要求! 如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由下式計算 l0 = k1k2(h+2a) k1 -- 計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.243; k2 -- 計算長度附加系數(shù),h+2a = 1.7 按照表2取值1.032 ; 上式的計算結(jié)果: 立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.243×1.032×(1.5+0.1×2) = 2.181 m; Lo/i = 2180.719 / 15.8 = 138 ; 由長細比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ= 0.357 ; 鋼管立桿的最大應力計算值 ;σ=8797.056/(0.357×489) = 50.392 N/mm2; 鋼管立桿的最大應力計算值 σ= 50.392 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 [f] = 205 N/mm2,滿足要求! 以上表參照 杜榮軍: 《扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全》。 梁段:L1。 1、參數(shù)信息 (1).模板支撐及構(gòu)造參數(shù) 梁截面寬度 B(m):0.40;梁截面高度 D(m):0.60; 混凝土板厚度(mm):100.00;立桿沿梁跨度方向間距La(m):0.90; 立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m):0.10; 立桿步距h(m):1.50;板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m):0.90; 梁支撐架搭設高度H(m):13.08;梁兩側(cè)立桿間距(m):1.00; 承重架支撐形式:梁底支撐小楞平行梁截面方向; 梁底增加承重立桿根數(shù):0; 采用的鋼管類型為Φ48×3.5; 立桿承重連接方式:單扣件,考慮扣件質(zhì)量及保養(yǎng)情況,取扣件抗滑承載力折減系數(shù):0.80; (2).荷載參數(shù) 模板自重(kN/m2):0.35;鋼筋自重(kN/m3):1.50; 施工均布荷載標準值(kN/m2):2.5;新澆混凝土側(cè)壓力標準值(kN/m2):18.0; 傾倒混凝土側(cè)壓力(kN/m2):2.0;振搗混凝土荷載標準值(kN/m2):2.0; (3).材料參數(shù) 木材品種:馬尾松;木材彈性模量E(N/mm2):10000.0; 木材抗彎強度設計值fm(N/mm2):13.0;木材抗剪強度設計值fv(N/mm2):1.5; 面板類型:膠合面板;面板彈性模量E(N/mm2):9500.0; 面板抗彎強度設計值fm(N/mm2):13.0; (4).梁底模板參數(shù) 梁底方木截面寬度b(mm):60.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0; 梁底模板支撐的間距(mm):260.0;面板厚度(mm):18.0; (5).梁側(cè)模板參數(shù) 主楞間距(mm):500;次楞根數(shù):3; 主楞豎向支撐點數(shù)量為:2; 支撐點豎向間距為:160mm; 穿梁螺栓水平間距(mm):500; 穿梁螺栓直徑(mm):M12; 主楞龍骨材料:鋼楞;截面類型為圓鋼管48×3.5; 主楞合并根數(shù):2; 次楞龍骨材料:木楞,寬度60mm,高度80mm; 次楞合并根數(shù):2; 2、梁跨度方向鋼管的計算 作用于支撐鋼管的荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等,通過方木的集中荷載傳遞。 (1).梁兩側(cè)支撐鋼管的強度計算: 支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算;集中力P= 1.37 KN. 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管計算彎矩圖(kN?m) 支撐鋼管計算變形圖(mm) 支撐鋼管計算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.432 kN?m ; 最大變形 Vmax = 0.963 mm ; 最大支座力 Rmax = 5.252 kN ; 最大應力 σ= 0.432×106 /(5.08×103 )=85.089 N/mm2; 支撐鋼管的抗壓強度設計值 [f]=205 N/mm2; 支撐鋼管的最大應力計算值 85.089 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓強度設計值 205 N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度Vmax=0.963mm小于900/150與10 mm,滿足要求! 3、扣件抗滑移的計算: 按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。 縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承載力設計值,取6.40 kN; R -- 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值; 計算中R取最大支座反力,根據(jù)前面計算結(jié)果得到 R=5.252 kN; R < 6.40 kN , 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 4、立桿的穩(wěn)定性計算: 立桿的穩(wěn)定性計算公式 1.梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗算: 其中 N -- 立桿的軸心壓力設計值,它包括: 縱向鋼管的最大支座反力: N1 =5.252 kN ; 腳手架鋼管的自重: N2 = 1.2×0.129×13.08=2.026 kN; 樓板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.90/2+(1.00-0.40)/2)×0.90×0.35=0.283 kN; 樓板鋼筋混凝土自重荷載: N4=1.2×(0.90/2+(1.00-0.40)/2)×0.90×0.120×(1.50+24.00)=2.479 kN; N =5.252+2.026+0.283+2.479=10.04 kN; φ-- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到; i -- 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm):i = 1.58; A -- 立桿凈截面面積 (cm2): A = 4.89; W -- 立桿凈截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 鋼管立桿軸心受壓應力計算值 ( N/mm2); [f] -- 鋼管立桿抗壓強度設計值:[f] =205 N/mm2; lo -- 計算長度 (m); 參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架,按下式計算 lo = k1uh k1 -- 計算長度附加系數(shù),取值為:1.155 ; u -- 計算長度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3,u =1.7; 上式的計算結(jié)果: 立桿計算長度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ; 由長細比 lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ= 0.207 ; 鋼管立桿受壓應力計算值 ;σ=10040.052/(0.207×489) = 99.187 N/mm2; 鋼管立桿穩(wěn)定性計算 σ = 99.187 N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值 [f] = 205 N/mm2,滿足要求! 四、高支模支撐系統(tǒng)施工圖 五、安全管理 1.明確支摸施工現(xiàn)場安全責任人,負責施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設、拆除和混凝土澆筑前向作業(yè)人員進行安全技術交底。 2.支模施工應按經(jīng)審批的施工方案進行,方案未經(jīng)原審批部門同意,任何人不得修改變更。 3.支模分段或整體搭設安裝完畢,經(jīng)技術和安全負責人驗收合格后方能進行鋼筋安裝。 4.支摸施工現(xiàn)場應搭設工作梯,作業(yè)人員不得從支撐系統(tǒng)爬上爬下。 5.支摸搭設、拆除和混凝土澆筑期間,無關人員不得進入支摸底下,并由安全員在現(xiàn)場監(jiān)護。 6.混凝土澆筑時,派安全員專職觀察模板及其支摸系統(tǒng)的變形情況,發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象時應立即暫停施工,迅速疏散人員,待排除險情并經(jīng)施工現(xiàn)場安全負責人檢查同意后方可復工。 7.施工期間,要避免材料、機具與工具過于集中堆放。 8.支架搭設人員必須持證上崗,并戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。 9.惡劣天氣時應停止模板支架的搭設與拆除。雨后上架作業(yè)應有防滑措施。 六、安全技術措施 1、進入施工現(xiàn)場的人員必須戴好安全冒,高空作用作業(yè)的人員必須佩帶安全帶,并且系牢。 2、經(jīng)醫(yī)生檢查認為不適宜作高空作業(yè)人員,不得進行高空作用作業(yè)。 3、工作前應先檢查使用的工具是否牢固,扳手等工具必須用繩子系掛再身上。釘子必須放再工具袋內(nèi),以免掉落傷人,工作時要思想集中,防止釘子扎腳和空中滑落。 4、高空復雜模板的安裝與拆除,事先由切實的安全措施。 5、二人抬模板時,互相配合,協(xié)調(diào)工作 ,傳遞模板,工具應用運輸工具系牢升降,不得亂拋,高空拆模時,應有人專人指揮,并在下面標出工作區(qū),用繩子和紅旗加以圍攔,暫停人員過去。 6、支撐,牽杠等不得搭在門框和腳手架上,通道中間的斜撐杠桿應設在1.8m高以上,并且模板支撐不得和外腳手架連接。 7、不得在腳手架上堆放模板等材料。 8、支撐過程中,如遇中途停歇,應將支撐,搭頭,柱頭板等釘牢,拆模間歇,應將 已活動得模板,牽杠,支撐等運輸走或妥善堆放,防止因踏空,扶空而墜落。 9、模板上有預留洞,應在安裝后將洞口蓋好,砼板上得預留洞,應將在模板拆除后立即將洞口蓋好。 10、裝拆模板時作業(yè)人員要站在安全地點進行操作,防止上下在一垂直面上工作,操作人員要主動避讓吊裝物,增強自我保護和相互保護得安全意識。 11、拆模時要注意安全,嚴格遵守本工程得操作規(guī)程,嚴禁違章操作,野蠻操作,不損壞半成品及拆除得模板,模板要及時清理,一次拆清,不得留下無撐模板,不準堆放再腳手架上,同時作好落手清工作,模板拆除后分類堆放整齊。 12、禁止使用2×4㎝木料作頂撐。 13、澆搗柱砼時,應設操作平臺,不得站在模板和支撐上操作。 14、施工時,泵送砼超載,高度必須控制在300mm以內(nèi)。
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