五羊村站高凈空大厚度板模架施工方案和驗(yàn)算

1、高凈空大厚度板模架施工方案和驗(yàn)算一 工程概況廣州地鐵五號(hào)線五羊邨站，站臺(tái)層頂板厚度和層高分別為500mm和6300mm，設(shè)備層頂板厚度和層高分別為400mm和5900mm，站廳層頂板厚度和層高分別為1000mm和4950mm，板最大跨度為9100mm，屬于高凈空大厚度板。為確保模板支撐體系安全可靠，特針對(duì)模板架搭設(shè)編制專項(xiàng)施工方案，并對(duì)主要桿件（立桿、水平受力桿、木枋、扣件）進(jìn)行承載力和變形驗(yàn)算。二 搭設(shè)方案（1） 材料選擇本工程的架子采用滿堂腳手架。鋼管采用直徑d=48mm，壁厚=3.5mm的鋼管，有嚴(yán)重銹蝕、彎曲、壓扁或有裂縫的鋼管嚴(yán)禁使用，選用的扣件要有出廠合格證，禁止使用有脆裂、變形、

2、滑絲的扣件，扣件表面應(yīng)進(jìn)行防銹處理，扣件活動(dòng)部位應(yīng)能靈活旋轉(zhuǎn)，當(dāng)扣件夾緊鋼管時(shí)，開口處的最小距離不小于5mm。 （2） 腳手架的搭設(shè)首層滿堂腳手架將直接搭設(shè)在已施工好的底板上。滿堂架主要桿件有立桿、橫桿、掃地桿和剪刀撐，由于各部位層高不同，側(cè)墻高與厚度不同、所支撐的板厚不同，所以各層相關(guān)支撐取值不等，梁底和板底立桿間距、橫桿道數(shù)具體見下表： 支架間隙及橫桿道數(shù)一覽表部位層高梁底立桿間隙（模向/縱向）板底立桿間隙（模向/縱向）架體橫桿層數(shù)站臺(tái)層6300500*750600*750/750*7508設(shè)備層5900500*750750*7507站廳層4950350*750600*750/750*75

3、06在滿堂腳手架的搭設(shè)過程中，支撐樓板的鋼管立桿頂部采用可調(diào)頂座。鋼管腳手架連接方式采用橫桿、立桿、剪刀撐通過扣件連接的方式。滿堂腳手架的水平橫桿采取每6001500一道，掃地桿取距地面150200。車站板底模木枋采用100×50的木枋，布置間距如下表：梁 底板 底站臺(tái)層150mm200mm設(shè)備層150mm200mm站廳層100mm150mm立桿與承受木枋的水平鋼管用復(fù)扣件（上下兩扣件）扣牢，并在每施工段沿縱橫向各設(shè)四道剪刀撐。中柱先行獨(dú)立施工，可作為一個(gè)較為牢靠的支撐點(diǎn)，使用滿堂架夾緊抱住柱子。具體做法見下圖示意（個(gè)別立桿間距根據(jù)實(shí)際梁、柱、結(jié)構(gòu)風(fēng)道調(diào)整，但立桿布置間距不得大于本方

4、案數(shù)據(jù)的110%）。1、 底板模板2、 負(fù)三層（站臺(tái)層）側(cè)墻模板布置3、 負(fù)三層（站臺(tái)層）頂板布置4、 負(fù)二層（設(shè)備層）布置5、 負(fù)一層（站廳層）布置三 搭設(shè)方案的驗(yàn)算l 計(jì)算模型的確定由于板的面積百分比最大，且為大厚度板，因此驗(yàn)算以板來進(jìn)行。取板單元面積為a×a，厚度為h1 ，架高為H。（側(cè)墻由水平橫桿對(duì)撐和斜撐復(fù)合支撐，并且橫桿間距與立桿間距相當(dāng)，因此穩(wěn)定性高于板支撐系統(tǒng)，在此僅以板支撐系統(tǒng)驗(yàn)算結(jié)果作為參考，側(cè)墻木方采用50×100的規(guī)格的落葉松木枋，間距150mm。）l 計(jì)算模型圖：l 荷載計(jì)算 取鋼筋混凝土體的自重為24kN/ m3，則板底模滿堂架所承受的荷載取值如

5、下表：項(xiàng)目荷載標(biāo)準(zhǔn)值混凝土自重站臺(tái)層板0.5m×24kN/ m3=12kN/m2 站臺(tái)層梁1.2 m×24kN/ m3=28.8kN/m2設(shè)備層板0.4m×24kN/ m3=9.6 kN/m2設(shè)備層梁1.2m×24kN/ m3=28.8kN/m2站廳層板1m×24kN/ m3=28 kN/m2站廳層梁1.9m×24kN/ m3=45.6kN/m2鋼筋重2 kN/m2施工荷載2 kN/m2模板及支架體系重1 kN/m2混凝土振搗荷載2 kN/m2荷載設(shè)計(jì)值站臺(tái)層板12+2+1.4×（2+1+2）=21 kN/m2站臺(tái)層梁28.

6、8+2+1.4×（2+1+2）=37.8 kN/m2設(shè)備層板9.6+2+1.4×（2+1+2）=18.6 kN/m2設(shè)備層梁28.8+2+1.4×（2+1+2）=37.8 kN/m2站廳層板28+2+1.4×（2+1+2）=37 kN/m2站廳層梁45.6+2+1.4×（2+1+2）=54.6 kN/m2l 支撐體系的驗(yàn)算：a. 鋼管立管的驗(yàn)算取各層鋼管立管間距，則每根立桿承受的荷載：站臺(tái)層板F=21kN/m2×0.75×0.7511.81kN站臺(tái)層梁F=37.8 kN/m2×0.5×0.75=14.18

7、 kN設(shè)備層板F=18.6kN/m2×0.75×0.7510.46kN設(shè)備層梁F=37.8 kN/m2×0.5×0.75=14.18站廳層板F=37kN/m2×0.75×0.7520.81kN站廳層梁F=54.6 kN/m2×0.35×0.7514.33kN工地現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)腳手架鋼管直徑D=48、壁厚=3.5。橫截面積A=489mm2鋼管回轉(zhuǎn)半徑：r=15.78mm鋼管腳手架連接方式采用橫桿、立桿、斜桿通過扣件連接的方式。荷載通過底模傳在木橫檔上，再傳給鋼管橫桿上，橫桿通過頂托傳給立桿。斜桿保持整個(gè)架體的穩(wěn)定。計(jì)算板板

8、底到底板面凈高尺寸H。即鋼管（立桿）在豎向間隔0.6m1.5m處加一道雙向橫桿（本計(jì)算取max=1.5m間隔），以保證滿堂架的整體穩(wěn)定性。鋼管長(zhǎng)細(xì)比：=Lmax/r=1500/15.78=95查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄三Q235鋼a類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)得受壓穩(wěn)定系數(shù)(折減系數(shù))站臺(tái)層板=0.577站臺(tái)層梁=0.577設(shè)備層板=0.585設(shè)備層梁=0.592站廳層板=0.592站廳層梁=0.600l 立桿計(jì)算：按壓力計(jì)算站臺(tái)層板=N/A=11.81×1000÷489=24.15N/mm2 f =205N/mm2站臺(tái)層梁=N/A=14.18×1000÷48

9、9=28.92N/mm2 f =205N/mm2設(shè)備層板=N/A=10.46×1000÷489=21.39N/mm2 f =205N/mm2設(shè)備層梁=N/A=14.18×1000÷489=28.92N/mm2 f =205N/mm2站廳層板=N/A=20.81×1000÷489=42.561N/mm2 f =205N/mm2站廳層梁=N/A=14.33×1000÷489=29.30N/mm2 f =205N/mm2按穩(wěn)定性計(jì)算站臺(tái)層板=N/A=11.81×1000÷489÷0.577=

10、41.85N/mm2 f =205N/mm2站臺(tái)層梁=N/A=14.18×1000÷489÷0.577=50.12N/mm2 f =205N/mm2設(shè)備層板=N/A=10.46×1000÷489÷0.585=36.56N/mm2 f =205N/mm2設(shè)備層梁=N/A=14.18×1000÷489÷0.592=48.85N/mm2 f =205N/mm2站廳層板=N/A=20.81×1000÷489÷0.592=71.89N/mm2 f =205N/mm2站廳層梁=N/A=1

11、4.33×1000÷489÷0.600=48.83N/mm2 f =205N/mm2立桿穩(wěn)定并符合受力要求，實(shí)際搭設(shè)時(shí)立桿間距不大于750mm，橫桿間距不大于1500mm。l 鋼管橫擔(dān)桿抗彎驗(yàn)算（按最大荷載驗(yàn)算）：橫擔(dān)桿上放置50×100的木枋，間距200mm以內(nèi)，混凝土的荷載對(duì)橫擔(dān)桿受力可近似為均布荷載：2q=0.75×0.75×42kN/mm2 q=11.81kN/mm2橫擔(dān)桿計(jì)算按多跨連續(xù)梁計(jì)算，橫擔(dān)桿鋼管同立桿鋼管，則截面慣性矩（對(duì)形心軸）為：I=（d4d14）/64=（4.844.14）/64=12.19cm4抵抗矩W=I/

12、（d/2）=12.19/（4.8/2）=5.08cm4l 橫擔(dān)桿抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算（按最大荷載驗(yàn)算）：滿堂架設(shè)置，每區(qū)段長(zhǎng)度約20米，立桿縱向步距為750mm，因此取最大五跨連續(xù)梁最橫擔(dān)桿鋼管進(jìn)行驗(yàn)算：max=Mmax/W=0.111ql2/w=0.111×11.81×7502÷(5.08×103)=145.2N/mm2 f =205N/mm2橫擔(dān)桿抗剪計(jì)算：V=ql/A=11.81×750÷（2×489）=9.056N/mm2 V =125N/mm2l 橫擔(dān)桿的撓度計(jì)算（按最大荷載驗(yàn)算）：y=ql4/150EI=11.81

13、15;7504÷（150×206×103×12.19×104）=1.006mm y =3mm綜上所述，橫擔(dān)桿抗彎強(qiáng)度、撓度、立桿穩(wěn)定性均滿足要求。l 木枋的驗(yàn)算：板底、梁底木枋采用50×100的規(guī)格的落葉松木枋，按二跨連續(xù)梁計(jì)算，根據(jù)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ17-88）。計(jì)算如下：站臺(tái)層板集中荷載P =(0.75×0.75×21)÷5=2.36抗彎m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.531m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.236=0.236N/mm2撓度W=Pl3/48EI=0.5l/30

14、0=2.5mm站臺(tái)層梁集中荷載P =(0.50×0.75×37.8)÷7=2.03抗彎m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.457m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.203=1.6N/mm2撓度W=Pl3/48EI=0.406l/300=2.5mm設(shè)備層板集中荷載P =(0.75×0.75×18.6)÷5=2.09抗彎m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.47m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.21=1.6N/mm2撓度W=Pl3/48EI=0.42l/300=2.5mm設(shè)備層梁集中荷載P =(0.50&#

15、215;0.75×37.8)÷7=2.03抗彎m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.457m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.203=1.6N/mm2撓度W=Pl3/48EI=0.406l/300=2.5mm站廳層板集中荷載P =(0.75×0.75×37)÷7=2.97抗彎m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.67m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.3=1.6N/mm2撓度W=Pl3/48EI=0.59l/300=2.5mm站廳層梁集中荷載P =(0.35×0.75×54.6)÷10=

16、1.43抗彎m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.32m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.143=1.6N/mm2撓度W=Pl3/48EI=0.286l/300=2.5mm 綜上所述，通過驗(yàn)算，該支撐體系符合要求。四 具體搭設(shè)要求（1） 嚴(yán)格執(zhí)行鋼管腳手架搭設(shè)的有關(guān)規(guī)定，按本方案具體實(shí)施。（2） 工長(zhǎng)應(yīng)做好有關(guān)技術(shù)交底和安全交底，并嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，逐級(jí)檢查層層把關(guān)。（3） 橫桿的長(zhǎng)度不宜小于三跨(考慮連系梁的作用)；（4） 橫桿接長(zhǎng)采用對(duì)接扣件連接，對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置，即兩根相鄰橫桿的接頭不宜設(shè)置在同步或同跨內(nèi)，不同步或不同跨的兩個(gè)相鄰接頭在水平方向錯(cuò)開的距離不小于1000

17、mm；（5） 最好使用對(duì)接扣件，當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)扣件連接時(shí)，橫桿的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，應(yīng)等間距設(shè)置三個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定；（6） 模板支架設(shè)置縱橫向掃地桿，掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距地面不大于200mm處的立桿上，當(dāng)立桿基礎(chǔ)不在同一高度上時(shí)，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長(zhǎng)兩跨與立桿固定；（7） 模板支架各層步距為600mm1000mm；（8） 立桿的連接必須采用對(duì)接扣件連接，搭接應(yīng)符合下列規(guī)定：（9） 立桿上的對(duì)接扣件交錯(cuò)布置，即兩根相鄰立桿的接頭不設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向錯(cuò)開距離不宜小于1000mm；（10） 承受板底木枋的水平鋼管，不得出現(xiàn)懸挑鋼管，必須在端頭補(bǔ)加一

18、根立桿。（11） 當(dāng)自間的立柱混凝土施工完成后，及時(shí)將滿堂架和立柱連接成一個(gè)整體，以增強(qiáng)滿堂架的整體穩(wěn)定性。（12） 頂層橫桿采用雙扣件（即復(fù)扣）加固，防止橫桿下滑；（13） 每道剪刀撐跨越立桿的根數(shù)按斜桿與地面的傾角在40°50°之間確定；（14） 必須在模板支架外側(cè)立面的兩端各設(shè)置一道剪刀撐，并應(yīng)由底至頂連續(xù)設(shè)置，中間各道剪刀撐之間凈距不應(yīng)大于10m；（15） 剪刀撐斜桿的接長(zhǎng)應(yīng)采用搭接，要求搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，且采用3個(gè)（或以上）旋轉(zhuǎn)扣件固定；（16） 剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫桿或立桿上；（17） 模板支架立桿每2m高的垂直允許偏差為15mm；（18）可調(diào)托及可調(diào)座絲扣伸出長(zhǎng)度不應(yīng)大于200mm。五 安全措施（1） 有高血壓、心臟病、癲癇病、暈高、視力差等不適合進(jìn)行高處作業(yè)的人員，均不得從事腳手架支搭和拆除作業(yè)；（2） 支撐架搭設(shè)好后，必須經(jīng)過有關(guān)人員檢查驗(yàn)收合格后才能上架作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)加固，大風(fēng)、大雨后要認(rèn)真檢查，確