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大堂高支模支撐系統(tǒng)專項(xiàng)安全施工方案

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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(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)層層高：3.5m ；總建筑面積：24011.7平方米。
本高支模區(qū)域?yàn)锽-1/5軸至B-1/8軸，B-A軸至B-C軸四層樓面板（標(biāo)高+8.970m）處高支模板支撐體系，該區(qū)域?qū)挾葹?4米，進(jìn)深為6米，模板支撐高度為13.2米，支撐高支模的基礎(chǔ)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(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）2002年修訂版；
2、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）；
5、《施工技術(shù)》2002（3）；
6、《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全》；
7、施工圖紙；
8、施工組織設(shè)計(jì)。
三、高支模支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及計(jì)算書
設(shè)計(jì)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(duì)各模板進(jìn)行編號(hào)使用，從而達(dá)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(shè)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(gè)支撐體系的穩(wěn)定性。支撐主梁的立桿必須設(shè)置剪刀撐。模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應(yīng)設(shè)置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)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(dá)到一定強(qiáng)度后再澆筑梁、板砼。
（4）本工程高支模架分三次進(jìn)行搭設(shè)，即每層與內(nèi)架同時(shí)搭設(shè)，四層砼澆注前最終驗(yàn)收時(shí)，由建設(shè)單位、監(jiān)理單位及施工單位各派人進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收要求用測(cè)力扳手檢查扣件的扭矩。
計(jì)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(diǎn)長度(m):0.10；模板支架搭設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13；
木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jí)別:二級(jí)鋼HRB 335(20MnSi)；樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí):C30；
每層標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算長度(m):4.50；施工平均溫度(℃):25.000；
樓板的計(jì)算寬度(m):4.00；
樓板的計(jì)算厚度(mm):100.00；
                 
                 
                       圖2  樓板支撐架荷載計(jì)算單元
2、木方支撐鋼管計(jì)算:
支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)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(jì)算簡(jiǎn)圖   
 
                       支撐鋼管計(jì)算彎矩圖(kN?m) 
 
                       支撐鋼管計(jì)算變形圖(mm) 
 
                       支撐鋼管計(jì)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(yīng)力 σ= 444943.125/5080 = 87.587 N/mm2；
支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 [f]=205 N/mm2；
支撐鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值 87.587 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)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(shè)計(jì)值 R= 5.871 kN；
R < 6.40 kN , 單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!  
4、模板支架立桿荷載標(biāo)準(zhǔn)值(軸力):
作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。
（1）.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.971 kN；
（2）.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。
經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (2.5+2 ) ×0.8×0.8 = 2.88 kN；
（3）.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算
N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.797 kN；
5、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:
立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式:
                 
其中  N ---- 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) ：N = 8.797 kN；
      φ---- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 查表得到；
      i ---- 計(jì)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(yīng)力計(jì)算值 (N/mm2)；
     [f]---- 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：[f] =205 N/mm2；
      L0---- 計(jì)算長度 (m)；
如果完全參照《扣件式規(guī)范》，按下式計(jì)算
       l0 = h+2a                  
      k1---- 計(jì)算長度附加系數(shù)，取值為1.155；
      u ---- 計(jì)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(diǎn)的長度；a = 0.1 m；
上式的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長度 L0 = h+2a = 1.5+0.1×2 = 1.7 m；
L0/i = 1700 / 15.8 = 108 ；
由長細(xì)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(yīng)力計(jì)算值 ；σ=8797.056/（0.53×489） = 33.943 N/mm2；
鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 σ= 33.943 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)算
l0 = k1k2(h+2a)                
k1 -- 計(jì)算長度附加系數(shù)按照表1取值1.243；
k2 -- 計(jì)算長度附加系數(shù)，h+2a = 1.7 按照表2取值1.032 ；
上式的計(jì)算結(jié)果：
立桿計(jì)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(xì)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(yīng)力計(jì)算值 ；σ=8797.056/（0.357×489） = 50.392 N/mm2；
鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 σ= 50.392 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(diǎn)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):2.5；新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm(N/mm2)：13.0；木材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)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(diǎn)數(shù)量為：2；
支撐點(diǎn)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(jì)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(qiáng)度計(jì)算：
支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算；集中力P= 1.37 KN.
 
          支撐鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖
 
          支撐鋼管計(jì)算彎矩圖(kN?m)
 
          支撐鋼管計(jì)算變形圖(mm)
 
          支撐鋼管計(jì)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(yīng)力 σ= 0.432×106 /(5.08×103 )=85.089 N/mm2；
支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 [f]=205 N/mm2；
支撐鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值 85.089 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)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(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5):
                      R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)值；
計(jì)算中R取最大支座反力，根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果得到 R=5.252 kN；
R < 6.40 kN , 單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!  
4、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:
立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式
                 
1.梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算:
其中 N -- 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)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(xì)比 lo/i 查表得到；
        i -- 計(jì)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(yīng)力計(jì)算值 ( N/mm2)；
        [f] -- 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f] =205 N/mm2；
        lo -- 計(jì)算長度 (m)；
參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，按下式計(jì)算 
        lo = k1uh                      
     k1 -- 計(jì)算長度附加系數(shù)，取值為：1.155 ；
     u -- 計(jì)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(jì)算結(jié)果：
立桿計(jì)算長度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m；
Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ；
由長細(xì)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(yīng)力計(jì)算值 ；σ=10040.052/(0.207×489) = 99.187 N/mm2；
鋼管立桿穩(wěn)定性計(jì)算 σ = 99.187 N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)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(chǎng)安全責(zé)任人，負(fù)責(zé)施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設(shè)、拆除和混凝土澆筑前向作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。
　　2.支模施工應(yīng)按經(jīng)審批的施工方案進(jìn)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(shè)安裝完畢，經(jīng)技術(shù)和安全負(fù)責(zé)人驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行鋼筋安裝。
　　4.支摸施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)搭設(shè)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(shè)、拆除和混凝土澆筑期間，無關(guān)人員不得進(jìn)入支摸底下，并由安全員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。
　　6.混凝土澆筑時(shí)，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(shí)應(yīng)立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險(xiǎn)情并經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全負(fù)責(zé)人檢查同意后方可復(fù)工。
　　7.施工期間，要避免材料、機(jī)具與工具過于集中堆放。
　　8.支架搭設(shè)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(shí)應(yīng)停止模板支架的搭設(shè)與拆除。雨后上架作業(yè)應(yīng)有防滑措施。
六、安全技術(shù)措施
1、進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)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(rèn)為不適宜作高空作業(yè)人員，不得進(jìn)行高空作用作業(yè)。
3、工作前應(yīng)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(shí)要思想集中，防止釘子扎腳和空中滑落。
4、高空復(fù)雜模板的安裝與拆除，事先由切實(shí)的安全措施。
5、二人抬模板時(shí)，互相配合，協(xié)調(diào)工作 ，傳遞模板，工具應(yīng)用運(yùn)輸工具系牢升降，不得亂拋，高空拆模時(shí)，應(yīng)有人專人指揮，并在下面標(biāo)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(yīng)設(shè)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(yīng)將支撐，搭頭，柱頭板等釘牢，拆模間歇，應(yīng)將	已活動(dòng)得模板，牽杠，支撐等運(yùn)輸走或妥善堆放，防止因踏空，扶空而墜落。
9、模板上有預(yù)留洞，應(yīng)在安裝后將洞口蓋好，砼板上得預(yù)留洞，應(yīng)將在模板拆除后立即將洞口蓋好。
10、裝拆模板時(shí)作業(yè)人員要站在安全地點(diǎn)進(jìn)行操作，防止上下在一垂直面上工作，操作人員要主動(dòng)避讓吊裝物，增強(qiáng)自我保護(hù)和相互保護(hù)得安全意識(shí)。
11、拆模時(shí)要注意安全，嚴(yán)格遵守本工程得操作規(guī)程，嚴(yán)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(shí)清理，一次拆清，不得留下無撐模板，不準(zhǔn)堆放再腳手架上，同時(shí)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(shí)，應(yīng)設(shè)操作平臺(tái)，不得站在模板和支撐上操作。
14、施工時(shí)，泵送砼超載，高度必須控制在300mm以內(nèi)。

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04-18