大跨度模板支撐方案

1、近年來，全國范圍內(nèi)發(fā)生因模板高支架坍塌而導(dǎo)致重大惡性事 故多起，因此對此方面的安全監(jiān)理工作應(yīng)特別引起施工現(xiàn)場人員的重 視。根據(jù)建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例和建設(shè)部建質(zhì)2004213號文件危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法 要求，模板工程施工前施工單位應(yīng)當(dāng)單獨(dú)編制安全專項施工方案，對水平砼構(gòu)件模板支撐系統(tǒng)高度超過 8m或跨度超過18m施工總荷載 大于10KN/m2或集中荷載大于15KN/m2的模板支撐系統(tǒng)必須由建筑施 工企業(yè)組織不少于5人的專家組，對編制的安全專項施工方案進(jìn)行論 證審查。1. 工程概況由南京圖騰置業(yè)發(fā)展有限公司開發(fā)的大觀天地MALL項目位于南京市下關(guān)區(qū)建寧路300號

2、，東鄰閱江樓、靜海寺，西面熱河路， 北抵鄭和路，為閱江樓旅游觀光風(fēng)景區(qū)的一個重要組成部分。中庭大圓井字梁，截面500X 2000,跨度27m支模架高度17m影劇院屋 面梁截面550X 2100,板厚200,跨度17m支模架高度11m2. 高支架搭設(shè)方案結(jié)合本工程的結(jié)構(gòu)形式和施工特點(diǎn)（26-35軸線屋頂構(gòu)架模 板支撐體系屬于大跨度高支模，其搭設(shè)方案：2.1整體鋼管排架采用48X 3.0鋼管，豎向立桿間距不大于800X800,水平連桿雙向在離樓面上 150設(shè)掃地桿，以上水平連桿 1500每步設(shè)置，大圓弧處井字量掃地桿 150設(shè)置，以上每步1450到 -0.1頂緊再按每步1450到5.7頂緊再每步1

3、200到梁底。小影劇院550X 2100的每步1250到15.7處頂緊每步1250到梁底。支撐架和 整體排架連接要連接牢固。2.2框架梁小影劇院550X 2100實行梁寬方向豎向立桿間距 500+300+500即兩側(cè)從樓面到樓板底及梁頂面，中間加二根立桿從樓 面到梁底，順梁方向立桿間距統(tǒng)一按800設(shè)置，如果梁底中間加一根 立桿從樓面到梁底，順梁方向立桿間距按400設(shè)置，梁處水平桿按每 步1250搭設(shè)在中間砼梁頂緊支撐架和整體排架連接處要連接牢固。2.3所有框架梁底木楞均按順梁方向設(shè)置，剪刀撐按大梁底下 按順梁方向設(shè)置形成8.7mX 8.7m柱間網(wǎng)支撐體系，采用搭接長度不 少于1m搭接處不少于3

4、個搭接扣件。2.4圓弧處井字梁弧形處梁在-0.1m , 5.7m5.9m處，影劇院梁 在15.7m處的水平連桿均要和周圍梁砼頂緊固定。所有凈空高于4m中間設(shè)水平剪刀撐，采用搭接長度1m搭接處不少于3個搭接扣件， 確保排架的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。高支架腳手架搭設(shè)要求：(1) ' 40 X 30鋼管為主要受力桿件，通過扣件連接的鋼管滿堂 腳手架支撐體系。(2) 底板、梁底縱距不大于800,橫距500+300+500步高不大 于 1500。(3) 豎向剪刀撐、水平剪刀撐 45° 60°。(4) 高支架四周于26、29、F、K、M 30軸和結(jié)構(gòu)柱可靠相連。3. 監(jiān)理項目部要求

5、施工單位3.1編制屋面高空大跨度高支架設(shè)計和施工專項方案(1) 施工方案應(yīng)有計算書，包括荷載計算、模板及其支撐系統(tǒng) 的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的驗算。(2) 屋面梁跨度達(dá)，曾高達(dá) 17m施工方案應(yīng)有水平桿步距和 剪刀撐設(shè)置等構(gòu)造措施的詳細(xì)說明。(3) 方案應(yīng)有支撐平面布置圖，模板及其支撐的立面圖和 剖面 圖，節(jié)點(diǎn)大樣施工圖。(4) 方案應(yīng)對砼澆筑方法程序提出要求。(5) 方案應(yīng)有支撐系統(tǒng)安裝驗收程序提出要求。3.2由于是大跨度高支架大荷載，我們提出一定要經(jīng)過專家組論證審 查，專家論證審查意見應(yīng)說明方案是否可行，建議加強(qiáng)、完善之處， 實施過程中需要注意的事項等，提出書面論證審查報告，以東南大學(xué) 郭正興

6、教授為首的專家組提了 7點(diǎn)意見：(1) 該工程有500 X 2000大梁，支模高度17m為井字梁，無 樓板；另有550X 2100梁支模高度9m采用扣件式鋼管排架搭設(shè)， 基本尺寸為步高小于 1.5m，梁下加密兩根立桿，形成 500+300+500 沿軸線 500,方案總體可行，可以實施。(2) 有高支模區(qū)的立桿布置平面圖，應(yīng)補(bǔ)充完整的細(xì)部尺寸，在平面圖上應(yīng)注明具體尺寸，并應(yīng)注明豎向剪刀撐的具體部位，水平剪刀撐網(wǎng)格尺寸等。(3) 應(yīng)補(bǔ)充高大支模架的剖面圖，標(biāo)明具體尺寸，以及和周邊砼框架拉結(jié)關(guān)系，梁的兩側(cè)澆筑平臺做法等(4) 應(yīng)補(bǔ)充500X 2000大梁的具體支模詳圖，特別是梁下構(gòu)造 詳圖，應(yīng)保證

7、梁下立桿對接，不能搭接，接頭應(yīng)錯開。(5) 支架完成后，應(yīng)重點(diǎn)檢查：梁下立桿頂層的縱橫向水平桿 和立桿扣件的擰緊力矩，應(yīng)為 4065Nm頂部高小于1200mm(6) 水平層剪刀撐應(yīng)在確保樓層處設(shè)置，并應(yīng)拉結(jié)牢固。(7) 施工時控制人員荷載。搭設(shè)完成后，組織各方面檢查驗收，施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字后報監(jiān) 理進(jìn)行審查。3.3監(jiān)理組織相關(guān)專業(yè)監(jiān)理工程師進(jìn)行審查，對方案中相關(guān)技術(shù)指 標(biāo)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行驗算，認(rèn)為該方案可以保證安全，總監(jiān)簽字后 同意交施工單位施工。我們對原方案中涉及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，還根據(jù)建筑施工扣件式鋼 管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2

8、002、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001等規(guī)范要求，運(yùn)用專門的腳手架計算軟件進(jìn)行驗算，由于篇幅所限，這里我 們僅列出影劇院梁模板高支撐架計算書：參數(shù)信息：(1) 高支撐架參數(shù)立柱梁跨度方向間距 L (m) : 0.60 ;立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長度a (m): 0.10高支撐步距(m : 1.50 ;高支撐架搭設(shè)高度(m :11.0 ；梁兩側(cè)立柱間距(m : 0.60梁底增加2根承重立桿。(2) 荷載參數(shù)模板自重(KN/m2 : 0.35 ;梁截面寬度B( m : 0.550鋼筋自重(KN/m3 : 1.50 ；梁截面高度D(m : 2.10施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2 : 2.

9、00 ;振搗砼荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00(3) 木方參數(shù)木材彈性模量 E(N/mm2): 10000.0 ；木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 fm(N/mm2): 17.0 ；木材抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fv(N/mm2): 1.7 ；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)計值 fm(N/mm2): 13.0 ； 其他。采用的鋼管類型(mm : 40X 30,扣件式連接方式， 雙扣件，扣件抗滑承載力系數(shù)0.80。4. 梁底支撐的計算本工程梁底支撐采用方木。強(qiáng)度及抗剪驗算要考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結(jié)構(gòu)自重、新澆混

10、凝土自重、鋼筋自重4.1荷載的計算:(1) 鋼筋混凝土梁自重(KN/m):q1 = (24+1.5) x 2.1 x 0.183=9.818 KN/m ;(2) 模板的自重線荷載(KN/m):q2 = 0.35 x 0.183 x (2 x 2.1+0.55)/ 0.55=0.554 KN/m ;(3) 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值和振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(KN/m):經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P仁(2.5+2) x 0.183=0.825 KN/m ;4.2方木的支撐力驗算靜荷載設(shè)計值 q = 1.2 x 9.818+1.2 x 0.554=12.446 KN/m ;活荷載設(shè)計值 P = 1.4

11、x 0.825=1.155 KN/m ;本算例中，方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=5x 10x 10/6 = 83.33 cm3 ;I=5 x 10x 10x 10/12 = 416.67 cm4 ;(1) 方木強(qiáng)度驗算：最大彎矩考慮為靜荷載和活荷載的設(shè)計值最不利分配的彎矩和，計算公式如下：線荷載設(shè)計值 q 二 12.446+1.155=13.601 KN/m ;最大彎距 M =0.1ql2二 0.1 x 13.601 x 0.6 x 0.6= 0.49 KN.m ;最大應(yīng)力。=M / W = 0.49 x 106/83333.3 = 5.876 N/mm2 ;抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f =

12、13 N/mm2方木的最大應(yīng)力計算值5.876 N/mm2小于 方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計值13 N/mm2,滿足要求!(2)方木抗剪驗算：最大剪力的計算公式如下：3 =5ql42bhn <w =1/250截面抗剪強(qiáng)度必須滿足：t =3V2bh nW fv其中最大剪力：V 二 0.6 X 13.601 X 0.6 = 4.896 KN ;方木受剪應(yīng)力計算值t = 3 X 4896.36/(2 X 50 X 100)=1.469 N/mm2;方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 t = 1.7 N/mm2方木的受剪應(yīng)力計算值1.469 N/mm2小于 方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計值1.7 N/mm2滿足要求！方木撓度驗算：最大撓

13、度考慮為靜荷載和活荷載的計算值最不利分配的撓度 和，計算公式如下：3 =0.677ql4100EI=l/250q = 9.818 + 0.554 = 10.372 KN/m ;方木最大撓度計算值3 = 0.677 X 10.372 X 6004 /(100 X10000X 416.667 X 104)=0.218mm方木的最大允許撓度 3 =0.600 X 1000/250=2.400mm眨華 方木的最大撓度計算值 3 = 0.218mm,小于 方木的最大允許撓度3 =2.4mm；滿足要求！ 4.3支撐鋼管的強(qiáng)度驗算支撐鋼管按照簡支梁的計算如下荷載計算公式如下：(1) 鋼筋混凝土梁自重(KN/

14、m2):q1 = (24.000+1.500) X 2.100= 53.550 KN/m2 ;(2) 模板的自重(KN/m2):q2 = 0.350 KN/m2 ；(3) 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值和振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(KN/m2):q3= (2.500+2.000)=4.500 KN/m2 ;q = 1.2 X (53.550 + 0.350 )+ 1.4 X 4.500= 70.980 KN/m2梁底支撐根數(shù)為n，立桿梁跨度方向間距為a,梁寬為b, 梁高為h,梁底支撐傳遞給鋼管的集中力為 P,梁側(cè)模板傳給鋼管的集 中力為N。當(dāng)n=2時：P=qab2-仁 qabN=1.2q2ahp仁p2=p

15、2+N當(dāng)n>2時：P=qab2-仁 qabN=1.2q2ahp仁pn 二p2+Np2=p3=二pn-1二P經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到：支座反力 RA = RB=3.792 KN,中間支座最大反力Rmax=8.467最大彎矩 Mmax=0.095 KN.m;最大撓度計算值 Vmax=0.011m m支撐鋼管的最大應(yīng)力（T=0.095 X 106/4490=21.115 N/mm2;支撐鋼管的抗壓設(shè)計強(qiáng)度f =205.0 N/mm2;支撐鋼管的最大應(yīng)力計算值 21.115 N/mm2小于 支撐鋼管的抗壓設(shè)計強(qiáng)度205.0 N/mm2,滿足要求！5. 梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構(gòu)造作用，通過扣件連

16、接到立桿。6. 扣件抗滑移的計算按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計值取16.00KN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.80KN?？v向或橫向水平桿和立桿連接時，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(shè)計值，取12.80 KN ;R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)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=8.467 KN；R <12.80 KN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!7. 立桿的穩(wěn)定性計算：立桿的穩(wěn)定性計算公式(T

17、 二N© AW f7.1梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗算其中N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括：橫桿的最大支座反力：N1 =3.792 KN ;腳手架鋼管的自重：N2 = 1.2 X 0.129 X 11 = 1.704 KN;樓板的混凝土模板的自重：N3=1.2 X (0.40/2+(0.60-0.55)/2)X 0.60 X 0.35=0.057 KN ;樓板鋼筋混凝土自重荷載：N4=1.2 X (0.40/2+(0.60-0.55)/2) X 0.60 X 0.200 X(1.50+24.00)=0.826 KN ;N =3.792+1.704+0.057+0.826=6.379 KN :&

18、#169;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比10/i查表得到;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) : i = 1.59 ;A立桿凈截面面積(cm2) : A = 4.24 ;W 立桿凈截面抵抗矩(cm3): W = 4.49 ;(T鋼管立桿軸心受壓應(yīng)力計算值(N/mm2);f =205 N/mm2:f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值:10計算長度(m);如果完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架,按下式計算kluh(1)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533 , u =1.7 ;上式的計算結(jié)果：立桿計算長度 L0= k1uh = 1.155 x 1.7 x 1.5

19、= 2.945 m ;L0/i = 2945.25 / 15.9 = 185;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)© = 0.209;鋼管立桿受壓應(yīng)力計算值=6379.36/(0.209x 424) = 71.989 N/mm2 ;鋼管立桿穩(wěn)定性計算(T = 71.989 N/mm2 小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)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l0k1k2(h+2a)(2)k1 計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.167 ; k2 計算長度附加系數(shù)，h+2a=1.7,按照表2取值1.024上式的計算結(jié)果: 立桿計算長度 L0

20、= k1k2(h+2a) = 1.167 x 1.024x (1.5+0.1 x 2) = 2.032 m ;L0/i = 2031.514 / 15.9 = 128;由長細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)© = 0.406;鋼管立桿受壓應(yīng)力計算值=6379.36/(0.406x 424) = 37.058 N/mm2 ;鋼管立桿穩(wěn)定性計算(T = 37.058 N/mm2 小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計值f = 205 N/mm2,滿足要求！7.2梁底受力最大的支撐立桿穩(wěn)定性驗算： 其中N立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括： 梁底支撐最大支座反力：N1 =8.467 KN ;腳

21、手架鋼管的自重：N2 = 1.2 X 0.129 X (11-2.1)=1.704 KN ;N =8.467+1.704=9.845 KN ;©軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比10/i查表得到；i計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm) : i = 1.59 ;A立桿凈截面面積(cm2) : A = 4.24 ;W立桿凈截面抵抗矩(cm3): W = 4.49 ;(T鋼管立桿軸心受壓應(yīng)力計算值(N/mm2);:f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值：f =205N/mm2l0計算長度(m);如果完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架，按下式計算10二 k1uh(1)k1 計算長度附加系數(shù)，取值為：1.167

22、;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 L0= k1uh = 1.167 X 1.7 X 1.5 =2.976 m ;L0/i = 2975.85 / 15.9 = 187;由長細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)© = 0.205;鋼管立桿受壓應(yīng)力計算值 ；(T =9845.45/(0.205X 424) = 113.27 N/mm2 ;鋼管立桿穩(wěn)定性計算(T = 113.27 N/mm2 小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)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10= k1

23、k2(h+2a)(2)k1 計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.167 ； k2 計算長度附加系數(shù)，h+2a=1.7,按照表2取 值 1.024 ;上式的計算結(jié)果：立桿計算長度 L0= k1k2(h+2a) = 1.167 x 1.024X (1.5+0.1 x 2) = 2.032 m ;L0/i = 2031.514 / 15.9 = 128;由長細(xì)比10/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)© = 0.406;鋼管立桿受壓應(yīng)力計算值=9845.45/(0.406X 424) = 57.193 N/mm2;鋼管立桿穩(wěn)定性計算° = 57.193 N/mm2小于鋼管立桿抗壓

24、強(qiáng)度的設(shè)計值f二205 N/mm2,滿足要求！模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻 件，否則存在安全隱患。8. 鋼管、扣件的質(zhì)量控制(1) 事前要求施工單位采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)直螺紋電焊鋼管 (GB/T3092中規(guī)定的3號普通鋼管，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB/T700中Q235-A級鋼的規(guī)定。(2) 對于扣件質(zhì)量，我們要求采鍛鑄鐵制作的扣件，其材質(zhì)符 合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼管腳手架經(jīng)濟(jì)界斤斤計較扣件(GB15831的規(guī)定?？奂褂们皯?yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查。出現(xiàn)滑絲的細(xì)栓必須更換， 扣件應(yīng)做防銹處理。(3) 鋼管、扣件必須具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證正慢慢，生產(chǎn)許可證、簽訂購租用合同要明確產(chǎn)品質(zhì)量責(zé)任

25、(4) 對上述要求落實情況進(jìn)行檢查，各種質(zhì)量合格證明文件齊 全。對扣件螺栓擰緊力矩用擔(dān)力板進(jìn)行復(fù)查， 擰緊力矩均在40 N-m 65Nm之間，扣件的承載力得到保證9. 搭設(shè)質(zhì)量控制搭設(shè)質(zhì)量不合格往往是造成模板高支架坍塌而發(fā)生安全 事故的主要原因之一 ，主要表現(xiàn)為未按方案要求進(jìn)行搭設(shè)，如立 桿間距偏大，不設(shè)掃地桿和水平桿或水平桿和掃地桿只單向設(shè)置。 立桿上部搭接不符合要求，垂直和水平剪刀撐不到位、支撐架不是 由專業(yè)架子工搭設(shè)。重點(diǎn)開展以下安全工作：(1) 要求施工單位項目部明確方案編寫人為高支撐架施工 負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)全過程的管理工作，在高支撐搭設(shè)拆除和砼澆筑前， 技術(shù)人員須向作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底。(2) 對搭設(shè)操作人員的資質(zhì)進(jìn)行審查，從事高支撐架搭設(shè)， 拆除人員必須持證上崗。(3) 督促搭設(shè)操作人員嚴(yán)格按批準(zhǔn)方案內(nèi)容和專家組論證 審查意見進(jìn)行。方案未經(jīng)原審批部門同意，任何人不得修改變更。(4) 增加搭設(shè)過程進(jìn)行巡視的次數(shù)，加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)問題 及時要求整改。搭設(shè)過程中存在的突出問題：(1) 底座安裝不符合規(guī)定，規(guī)范要求墊板宜