18m高支模板

一、编制依据    1

二、工程概况    2

三、需要高支模部位情况    2

3.1、A区高架体情况    2

3.2、B区高架体情况    3

3.3、E区高架体情况    4

3.4、其余高架体情况    4

四、材料要求    5

五、高架体施工部署    5

5.1、架体选择    5

5.2、架体基础处理    5

5.3、脚手架搭设要点    5

5.4、竖向剪刀撑的设计    6

5.5、支撑架搭设的要求    6

5.7、施工使用的要求    7

六、模板及支撑体系的选择及设计    7

七、架体搭设注意事项    10

八、满堂架拆除注意事项    10

九、安全文明施工措施    11

十、计算书    12

一、编制依据

    1、天津生态城国家动漫产业综合示范园01-01、02-01、02-02、02-03主体工程（C标段）合同。

    2、天津生态城国家动漫产业综合示范园01-01、02-01、02-02、02-03主体工程（C标段）施工组织设计。

    3、天津生态城国家动漫产业综合示范园01-01、02-01、02-02、02-03主体工程（C标段）施工图纸。

    4、本工程使用主要规范、图集

3.1、A区高架体情况

A区（2-3）轴（2-5）轴/轴-轴区域结构，该区域结构上皮标高为+17.750（标准层第四层），板厚150mm,楼板跨度模板支设于零层板上，该区域零层板上皮标高为-0.400m，从零层板至结构下皮净空距离为18.150m，模板支设高度为18.000m；支模板后和A区第四层楼板同时浇筑。

下图阴影部位为A区高支模区域：

3.2、B区高架体情况

 2、B区轴-轴/轴-轴区域结构，该区域结构上皮标高为+9.550（标准层第二层），板厚为100mm，最大主梁规格为500×1100，最大跨度为13.200m，模板支设于零层板结构面上，对应零层板结构区域标高为-0.400m，净空尺寸为9.850m。

下图中划斜线部分为高支模区域：

 3.3、E区高架体情况

E区连廊轴-轴/(1-2)轴-(1-3)轴区域结构，该区域结构上皮标高为+9.550m，板厚150mm，最大主梁规格为500mm×1200mm，最大跨度为13.5m。模板支设于零层板结构面上，该区域零层板结构上皮标高为-0.400m，净空尺寸为9.800m。

平面位置如下图所示：

3.4、其余高架体情况

首层高支撑体系，A区、B区、C区、E区首层层高均为5.100m，模板直接支设于零层结构板上，首层结构板厚度为100mm、120mm、130mm，最大净空距离为5.000m。首层结构板上皮标高为+5.050m，模板支设于零层结构板上，相应区域零层结构板标高为-0.050。最大主梁规格为400mm×800mm，最大主梁跨度为7.500m，框架柱规格为750mm×750mm。

四、材料要求

1、钢管采用48mm×3.5mm钢管；

2、回转扣、直角扣件、对接扣件等必须配套齐全，无锈蚀；

3、扣件活动部位应灵活转动，与钢管的贴合面必须严格整齐，保证与钢管扣紧时接触良好；

4、所有构配件必须经过防锈处理，确保力学性能达到规范要求；

5、钢管和扣件应分类堆放，露天堆放及堆垛上应有塑料布等防水材料覆盖；

五、高架体施工部署

5.1、架体选择

本工程中所有5.000m以上架体均采用扣件式脚手架，其余采用碗扣式脚手架，本方案中仅对扣件式脚手架进行设计及计算。

5.2、架体基础处理

本方案中架体全部搭设于零层板上，基础不需要处理，所有立杆下面必须设50mm垫板。

5.3、脚手架搭设要点

 1）、模板支架搭设高度(m):A区18.00m、B区9.850m、E区9.800m；

 2）、架体纵向间距0.9m，横向间距0.9m，水平杆的步距为1.5m；

 3）、立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10m；

 4）、距离地面200mm设置纵向及横向扫地杆；

 5）、顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层，水平加强层为沿水平结构层设置水平剪刀撑，且必须与立杆连接；

    6）、当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单水平加强层；

    7）、单水平加强层可以每4.5米（三步架）沿水平结构层满设水平斜杆或剪刀撑，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；

    8）、综合考虑安全因素与经济适用，计划在A区每4.5m（三步架）沿水平结构满设水平斜杆或剪刀撑；其余B区、E区及首层高架体仅在顶层及底层设置单水平加强层。

9）、顶架四角应抱角斜撑，斜撑对支撑体系的安全稳定性能起到增强的作用，斜撑均应由底至顶连续设置。斜撑的搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

5.4、竖向剪刀撑的设计

    1）、沿支架四周外立面应满足立面竖向及水平方向满设剪刀撑；

2）、支撑体系必须按JGJ162-2008要求搭设纵横向剪刀撑、水平剪刀撑和架体四边竖向连续剪刀撑。竖向剪刀撑与地面夹角为45°-60°，剪刀撑底面的杆端必须与底面顶紧。

3）、剪刀撑应连续设置，钢管搭接长度不小于1.000m。

5.5、支撑架搭设的要求

    1）、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；

    2）、确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；

3）、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；

5.7、施工使用的要求

1）、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；

2）、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；

3）、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。

六、模板及支撑体系的选择及设计

1）、模板采用15厚木胶合板，采用梁侧模包底模，楼板模压梁侧模法施工。

2）、梁底模下设50mm×100mm木枋作为龙骨，梁底木方中心间距不大于200mm；木方底设48×3.5钢管作为托梁，当梁高h≤800mm时，梁底托梁间距500mm，当梁高h＞800mm时，梁底托梁间距不大于500mm 。

3）、梁侧模采用15厚木胶合板，水平龙骨采用50mm×100mm木方，间距不大于300mm；竖向钢管做背楞，间距为600mm。梁侧向加斜撑，间距不大于900mm,梁底加立杆顶撑，间距不大于900mm。

4）、E区最大梁规格为500mm×1200mm梁截面，E区梁仅对最大规格梁进行设计及计算。

5）梁底设三根方木平放，梁底小横杆间距为500mm，梁下设单立杆支撑，立杆的纵向及横向间距均为l=0.90m，梁位置设对拉杆一道，对拉杆间距为600mm,梁侧向加斜撑，间距为900mm。如下图：

6）、A区最大主梁规格为600mm×1350mm，A区仅对此规格梁进行设计及计算。

7）、截面b×h=600mm×1350mm以上大梁，梁底设四根方木平放，梁底小横杆间距为450mm，梁下设双立杆支撑，立杆纵距及横距均为l=0.90m，梁设二道对拉杆，对拉杆间距为从梁底至上间距依次为400mm、500mm ，水平间距为450mm，梁侧向加斜撑，间距为900mm，以确保梁模稳定。如下图所示：

8）、梁高800mm以下小梁采用如下做法：梁宽500mm以上设置3根木方，梁宽500mm以下设两根木方，梁底小横杆间距为500mm，梁下设单立杆支撑，立杆纵向及横向距离均为0.900m，梁设对拉杆一道，对拉杆间距为600mm,梁侧向加斜撑，间距为900mm。如下图所示：

七、架体搭设注意事项

    1）、满堂支撑架必须按照方案搭设，并连成整体，中间不得断开。

    2）、模板及其支架拆除的顺序及安全措施应按施工技术方案执行。

    3）、浇筑混凝土前，对荷载较大部位（梁高h=1200mm以上大梁）对应的下层结构必须加固，加固采用顶撑形式，如下图所示：

梁底顶撑图                             梁底顶撑侧面图 

     4）、搭设梁底和板底钢管脚手架。从边跨一侧开始安装，先安第一排立杆，上好连接横杆，再安第二排立杆，二者之间用横杆连接好，依次逐排安装。按设计标高调整梁底的标高，然后安装梁底模板，并要拉线找直。

八、满堂架拆除注意事项

    1）、支撑架拆除根据现场混凝土同条件的试块指导强度，当强度达到100%后由技术人员发放拆模通知书后，方可拆模和支撑架。

    2）、模板支架拆除，遵循先安后拆、后安先拆，先非承重部位、后承重部位以及自上而下的原则。拆模时，严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。

拆除后的模板及支架、配件等，严禁抛扔，要有人接应传递，指定地点堆放。

    3）、拆除后的模板及支架等材料应按照一定顺序堆放，尽量保证上下对称使用。

    4）、严格按规范规定的要求拆模，严禁为抢工期、节约材料而提前拆模或支架。

九、安全文明施工措施

    1）、架体搭设施工前，必须进行安全技术交底。特殊工种持证上岗。

进行登高作业时，操作人员必须挂好、系好安全带，安全带高挂低用。

支模前必须搭好施工用脚手架。

    2）、浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板班组设专人看模，随时检查支撑是否变形、松动，并组织及时恢复。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动，发现问题及时组织处理。

    3）、拆除顶板模板前划定安全区域和安全通道，将非安全通道用钢管、安全网封闭，挂“禁止通行”安全标志，操作人员不得在此区域。

    4）、必须在铺好跳板的操作架上操作,拆除模板严禁操作人员站在正在拆除的支架上.

    5）、模板、脚手架在支设、拆除和搬运时，必须轻拿轻放，上下、左右有人传递。

    6）、在每步架的作业完成之后，必须将架上剩余材料物品移至上（下）步架或室内；每日收工前应清理架面，将架面上的材料物品堆放整齐。 

7）、B区及E区连廊处脚手架在架体高度6米处设置一道安全平网，A区18.000m高架体在脚手架高度方向每间隔6米设置一道安全平网。

十、计算书

本方案中仅对A区18.000m高架体进行计算。

一、参数信息:

1.模板支架参数

横向间距或排距(m):0.90；纵距(m):0.90；步距(m):1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度:18.000m；

采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ；板底支撑连接方式:方木支撑；

立杆承重连接方式:可调托座；

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；

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500；

3.材料参数

面板采用胶合面板，厚度为15mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E(N/mm2):6000；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；

木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000；

木方弹性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；

木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；

托梁材料为：钢管(双钢管) :Ф48×3.5；

4.楼板参数

楼板的计算厚度(mm):150.00；

                       图2  楼板支撑架荷载计算单元

二、模板面板计算:

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度

模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W = 90×1.82/6 = 48.6 cm3；

I = 90×1.83/12 = 43.74 cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

                     面板计算简图

1、荷载计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1=25×0.15×0.9+0.35×0.9=3.69kN/m；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：

q2=2.5×0.9=2.25kN/m；

2、强度计算

计算公式如下:

M=0.1ql2

其中：q=1.2×3.69+1.4×2.25=7.578kN/m

最大弯矩 M=0.1×7.578×2502= 47362.5kN·m；

面板最大应力计算值σ=M/W=47362.5/48600=0.975N/mm2；

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

面板的最大应力计算值为0.975N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要求!

3、挠度计算

挠度计算公式为

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中q=q1=3.69kN/m

面板最大挠度计算值ν=0.677×3.69×2504/(100×6000×43.74×104)=0.037mm； 

面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm；

面板的最大挠度计算值0.037mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!

三、模板支撑方木的计算:

方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=5×10×10/6=83.33cm3；

I=b×h3/12=5×10×10×10/12=416.67cm4；

             方木楞计算简图

1.荷载的计算：

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1=25×0.25×0.15+0.35×0.25=1.025kN/m ；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：

q2=2.5×0.25=0.625kN/m；

2.强度验算:

计算公式如下:

M=0.1ql2

均布荷载q =1.2×q1+1.4×q2=1.2×1.025+1.4×0.625=2.105 kN/m；

最大弯矩M=0.1ql2 =0.1×2.105×0.92=0.171kN·m；

方木最大应力计算值σ=M/W=0.171×106/83333.33=2.046N/mm2；

方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；

方木的最大应力计算值为2.046N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算：

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/2bhn<[τ]

其中最大剪力:V=0.6×2.105×0.9=1.137kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1.137×103/(2×50×100)=0.341 N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.341N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4 N/mm2，满足要求!

4.挠度验算:

计算公式如下:

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

均布荷载q=q1=1.025kN/m；

最大挠度计算值ν=0.677×1.025×9004/(100×9000×4166666.667)=0.121mm；

最大允许挠度[ν]=900/250=3.6mm；

方木的最大挠度计算值0.121mm小于方木的最大允许挠度3.6mm,满足要求!

四、托梁材料计算:

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

托梁采用：钢管(双钢管) :Ф48×3.5；

W=10.16cm3；

I=24.38cm4；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P＝1.4kN;

                       托梁计算简图   

                       托梁计算弯矩图(kN·m) 

                       托梁计算变形图(mm) 

                       托梁计算剪力图(kN)   

最大弯矩Mmax=0.621kN·m ；

最大变形Vmax=0.678mm ；

最大支座力Qmax=7.518kN ；

最大应力σ=620526.713/10160=61.075N/mm2；

托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

托梁的最大应力计算值61.075 N/mm2 小于托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为0.678mm小于900/150与10mm,满足要求!

五、模板支架立杆荷载设计值(轴力):

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架的自重(kN)：

NG1=0.138×18=2.491kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

(2)模板的自重(kN)：

NG2=0.35×0.9×0.9=0.284kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3=25×0.15×0.9×0.9=3.038kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.812kN；

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=(2.5+2 )×0.9×0.9=3.5kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG +1.4NQ =12.078kN；

六、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/(φA)≤[f]

其中N----立杆的轴心压力设计值(kN)：N=12.078kN；

   φ---- 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.cm2；

    W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；

    σ----钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；

    [f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

    L0----计算长度(m)；

按下式计算:

    l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m；

    a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：a= 0.1m；

    l0/i=1700/15.8=108 ；

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=0.53 ；

钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=12077./（0.53×4）=46.601 N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=46.601N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑到高支撑架的安全因素，采用下式计算

l0 = k1k2(h+2a)=1.167×1.049×(1.5+0.1×2)=2.081m；

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.167；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.7按照表2取值1.049 ；

Lo/i=2081.111/15.8=132 ；

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=0.386 ；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=12077./（0.386×4）=63.986 N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=63.986N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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》。