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内脚手架施工方案


新建贵阳至广州铁路站房及相关工程 GGZF-1 标段

榕江站脚手架施工方案

编制: 审核: 批准:

二〇一四年一月





一、 编制依据: .......................................... 2 二、 工程概况

............................................ 2 三、 施工准备 ............................................ 2 四、 构造要求 ............................................ 3 五、 验收管理 ............................................ 6 六、 使用管理 ............................................ 7 七、 拆除管理 ............................................ 7 八、 计算书: ............................................ 8 (一)现浇板验算 ....................................................................................8 (二)梁的验算 ......................................................................................18 九、 文明施工及环保措施 ................................. 37 十、 模板施工安全管理制度 ............................... 37 十一、应急预案 ......................................... 38

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一、

编制依据:

1、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2011) 2、 《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008) 3、 《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》 (DB33/1035-2006) 4、 《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012) 5、 《直缝电焊钢管》 ( GB/T13793、 《低压流体输送甲焊接钢管》 (GB/T3092) 、 《碳素结构钢》 (GB/T700) 6、 《钢管脚手架扣件》 (GB/5831-2006) 7、 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB50204-2011) 、 《钢 结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001) 8、 《新建贵阳至广州铁路施工图设计榕江站站房》 (结构分册) 9、 《新建贵阳至广州铁路施工图设计榕江站站房》 (建筑分册)

二、 工程概况
榕江站位于贵州省榕江县,东邻黎平县、从江县,西与雷山县, 三都县接壤,北界剑河县,南接荔波县,站中心里程 DK142+220,站 房 3000 ㎡、雨棚 7200 ㎡,站场总规模 2 台 4 线;站房形式为“线侧 下”式。建筑层数地下室局部一层,主体一层,局部两层。

三、 施工准备
1 钢管、扣件 (1)材质:引用了国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安 全技术规范》(JGJ130)的相关规定 (2)验收与检测,采购、租赁的钢管、扣件必须有产品合格证和
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法定检测单位的检测检验报告, 生产厂家必须具有技术质量监督部门 颁发的生产许可证。并且使用前必须进行抽样检测。 钢管外观质量要求: a 钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、 毛刺、压痕和深的划道; b 钢管外径、壁厚、端面等的偏差;钢管表面锈蚀深度;钢管的 弯曲变形应符合附录E的规定; c 钢管应进行防锈处理。 扣件外观质量要求: a 有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用; b 扣件应进行防锈处理。 2 技术资料 施工现场应建立钢管、扣件使用台帐,详细记录钢管、扣件的 来源、数量和质量检验等情况人员管理。

四、 构造要求
1 架体总体要求 (1)对剪刀撑、水平杆、周边拉结等采取一系列加强措施。 (2)支模架体高宽比:模板支架的整体高宽比不应大于 5。 (3)对于顶板施工的满堂脚手架,待底板施工完成 2 天后(养 护到位),强度达到 10MPa 时,满足脚手架基础承载力要求,可直接 搭设脚手架。 2 架体立柱
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(1)架体采用楼层层高标准脚手架钢管Φ48mm×2.8mm 进行架 体搭设;在高度不满足要求时采用可调托座进行调节,同时对采用可 调托座时的构造做出了具体规定,以满足支撑系统的稳定性。 (2)可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。 扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距, 在满足模板设计所确定的水平拉 杆歩距要求条件下,进行平均分配确定歩距后,在每一步距处纵横向 应各设一道水平拉杆。无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向 设置连续式剪刀撑。 (3)模板支架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直 角扣件固定在距底座上皮不大于 200mm 处的立杆上, 横向扫地杆亦应 采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 当立杆基础不在 同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固 定,高低差不应大于 1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应 小于 500mm。 (4)钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用 Φ48mm× 2.8mm 钢管,用扣件与钢管立柱扣牢。钢管扫地杆、水平拉杆应采用 对接、剪刀撑应采用搭接,搭接长度不得小于 500mm,并应采用 2 个 旋转扣件分别在离杆端不小于 100mm处进行固定。 (5)钢管立柱底部应设垫木。 (6)扣件式钢管立柱接长严禁搭接,必须采用对接扣件连接, 相邻两立柱的对接接头不得在同步内, 且对接接头沿竖向错开的距离 不宜小于 500mm,各接头中心距离主节点不宜大于歩距的 1/3。
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(7)采用扣件式钢管立柱时,严禁将上段的钢管与下段的钢管 立柱错开固定在水平拉杆上。 (8)可调托座使用:可调托座与钢管交接处应设置横向水平杆, 托座顶距离水平杆的高度不应大于 300mm。梁底立杆应按梁宽均匀设 置,其偏差不应大于 25mm,调节螺杆的伸缩长度不应大于 200mm,另 外,使用可调托座必须解决两者连接节点问题 3 架体水平杆 (1)每步的纵、横向水平杆应双向拉通。 (2)搭设要求:水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。 对接、搭接应符合下列规定: a 对接扣件应交错布置: 两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在 同步或同跨内; 不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离 不应小于 500mm;各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的 1/3; b 搭接长度不应小于 1m,应等距离设置 3 个旋转扣件固定,端 部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于 100mm。 (3)主节点处水平杆设置: 主节点处必须设置一根横向水平杆, 用直角扣件扣接且严禁拆除。 主节点两个直角扣件的中心距不应大于 150mm。 4 剪刀撑 剪刀撑包括两个垂直方向和水平方向三部分组成, 要求根据工程 结构情况具体说明设置数量 (1)设置数量, 模板支架高度超过 4m 的模板支架应按下列规定设
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置剪刀撑: a 模板支架四边满布竖向剪刀撑,中间每隔六排立杆设置一道 纵、横向竖向剪刀撑,由底至顶连续设置; b 模板支架四边与中间每隔 4 排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设 置一道水平剪刀撑。 (2)剪刀撑的构造应符合下列规定: a 每道剪刀撑宽度不应小于 4 跨,且不应小于 6m,剪刀撑斜杆 与地面倾角宜在 45?~60?之间。倾角为 45?时,剪刀撑跨越立杆的根 数不应超过 7 根;倾角为 60?时,则不应超过 5 根; b 剪刀撑斜杆的接长应采用搭接; c 剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端 或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于 150mm; d 设置水平剪刀撑时, 有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框格总数 的 1/3。

五、 验收管理
1 验收程序 模板支架投入使用前,应由项目部组织验收。项目经理、项目技 术负责人和相关人员,以及监理工程师应参加模板支架的验收。对高 大模板支架,施工企业的相关部门应参加验收。 2 验收内容 a 材料——技术资料 b 参数——专项施工方案
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c 构造——专项施工方案和本规程 3 扣件力矩检验 安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力扳手检查, 抽样方法应 按随机分布原则进行。 4 验收记录 按相关规定填写验收记录表。

六、 使用管理
1 作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。脚手架不得 与模板支架相连。 2 模板支架使用期间,不得任意拆除杆件,当模板支架基础下或 相邻处有设备基础、管沟时,在支架使用过程中不得开挖,否则必须 采取加固措施。 3 架体因特殊原因或使用荷载变化而发生改变时, 需采取措施 (编 制补充专项施工方案) ,重新验收。 4 混凝土浇筑过程中,应派专人观测模板支撑系统的工作状态, 观测人员发现异常时应及时报告施工负责人, 施工负责人应立即通知 浇筑人员暂停作业,情况紧急时应采取迅速撤离人员的应急措施,并 进行加固处理;混凝土浇筑过程中,应均匀浇捣,并采取有效措施防 止混凝土超高堆置。

七、 拆除管理
1 拆除时间:必须满足规范规定的底模及其支架拆除时的混凝土 强度的要求。
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2 拆除方法:模板支架拆除时,应按施工方案确定的方法和顺序 进行,拆除作业必须由上而下逐步进行,严禁上下同时作业。分段拆 除的高差不应大于二步。设有连墙件的模板支架,连接件必须随支架 逐层拆除,严禁先将连接件全部或数步拆除后再拆除支架。模板支架 拆除时,应在周边设置围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作 人员入内,卸料时应符合下列规定: a 严禁将钢管、扣件由高处抛掷至地面; b 运至地面的钢管、扣件应及时按规定进行外观质量检查、整修 与保养,剔除不合格的钢管、扣件,按品种、规格随时码堆存放。 3 梁、板模板应先拆梁侧模,再拆板底模,最后拆除梁底模,并 应分段分片进行,严禁成片撬落或成片拉拆。 4 拆除时,作业人员应站在安全的地方进行操作,严禁站在已拆 或松动的模板上进行拆除作业。 5 拆除模板时,严禁用铁棍或铁锤乱砸,已拆下的模板应妥善传 递或用绳钩放至地面。 6 严禁作业人员站在悬臂结构边缘撬拆下面的模板。 7 待分片、分段的模板全部拆除后,方允许将模板、支架、零配 件等按指定地点运出堆放,并进行拔钉、清理、整修、刷防锈漆或脱 模剂,入库备用。

八、 计算书:
(一)现浇板验算 1、参数信息
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a模板支架参数 横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;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 (m):9.9; 采用的钢管(mm):Φ48×2.8 ;板底支撑连接方式:方木支撑; 立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承 载力系数:0.80; b荷载参数 模板与木板自重(kN/m2):0.400;混凝土与钢筋自重 (kN/m3):25.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000; c材料参数 面板采用胶合面板,厚度为14mm;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):15; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.600;木方的间隔距离 (mm):200.000; 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):40.00;木方的截面高度(mm):80.00; d楼板参数 楼板的计算厚度(mm):120.00;

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图2 楼板支撑架荷载计算单元 2 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
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模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 80×1.42/6 = 26.133 cm3; I = 80×1.43/12 = 18.293 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。

a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 = 25×0.15×0.8+0.4×0.8 = 3.32 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 3×0.8= 2.4 kN/m; b强度计算 计算公式如下: M=0.1ql2 其中:q=1.2×3.32+1.4×2.4= 7.344kN/m 最大弯矩 M=0.1×7.344×2002= 29376 N〃m; 面板最大应力计算值 σ =M/W= 29376/26133.333 = 1.123N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=15 N/mm2; 面板的最大应力计算值为 1.123 N/mm2 小于面板的抗弯强度设
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计值 15 N/mm2,满足要求! c挠度计算 挠度计算公式为 ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中q =q1=3.32kN/m 面板最大挠度计算值 ν = 0.677×3.32×2004/(100×6000× 18.293×104)=0.033 mm; 面板最大允许挠度 [ν]=200/ 250=0.8 mm;

面板的最大挠度计算值 0.033 mm 小于 面板的最大允许挠度 0.8 mm,满足要求! 3 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=4×8×8/6 = 42.67 cm3; I=b×h3/12=4×8×8×8/12 = 170.67 cm4;

方木楞计算简图 a 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= 25×0.2×0.15+0.4×0.2 = 0.83 kN/m ;
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(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 3×0.2 = 0.6 kN/m; b强度验算 计算公式如下: M=0.1ql2 均布荷载 = 1.836 kN/m; 最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×1.836×0.82 = 0.118 kN〃m; q = 1.2 × q1 + 1.4 ×q2 = 1.2×0.83+1.4×0.6

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.118×106/42666.67 =2.766 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2; 方木的最大应力计算值为 2.766 N/mm2 小于方木的抗弯强度设 计值 13 N/mm2,满足要求! c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 = 0.6×1.836×0.8 = 0.881 kN; 方木受剪应力计算值 τ = 3 ×0.83×103/(2 ×40×80) = 0.389 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.6 N/mm2; 方木的受剪应力计算值 0.389 N/mm2 小于方木的抗剪强度设计 值 1.6 N/mm2,满足要求!
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d挠度验算 计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 均布荷载 q = q1 = 0.83 kN/m; ν= 0.677×0.83×8004 /(100×9000×

最大挠度计算值

1706666.667)= 0.150 mm; 最大允许挠度 [ν]=800/ 250=3.2 mm; 方木的最大挠度计算值 0.150 mm 小于 方木的最大允许挠度 3.2 mm,满足要求! 4 木方支撑钢管计算 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.419kN;

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN〃m)

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支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.726 kN〃m ; 最大变形 Vmax = 1.473 mm ; 最大支座力 Qmax = 10.584 kN ; 最大应力 σ= 725905.134/4490 = 161.672 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 161.672 N/mm2 小于 支撑钢管的抗 压强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.473mm 小于 800/150与10 mm,满足要 求。 5 扣件抗滑移的计算 按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群 主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力
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系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.584 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!。 6 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。 a静荷载标准值包括以下内容 (1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0.134× 9.9 = 1.326 kN; 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 = 0.4× 0.8× 0.8 = 0.256 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25× 0.12× 0.8× 0.8 =1.92 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.502 kN; b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 = (3+2 ) × 0.8× 0.8 = 3.2 kN; c不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.68 kN; 7 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 = 11.078 kN;
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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 = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 3.97 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.46 cm3; σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m); 根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和 L0=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1.7×1.6, 1.6+2×0.1]=3.142; k ---- 计算长度附加系数,取1.155; μ ---- 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数, 取1.7; a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长 度;a = 0.1 m; 得到计算结果: 立杆计算长度 L0=3.142; L0 / i = 3142/ 15.9=198 ; 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= 0.184 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=8680/(0.184×446) =
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105.77N/mm2; 立杆稳定性计算 σ= 105.77N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设 计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求。 (二)梁的验算 a、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.350;梁截面高度 D(m):1.450; 立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.8; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.20; 立杆步距h(m):1.20; 梁支撑架搭设高度H(m):9.9;梁两侧立杆间距(m):0.8; 承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数:3; 采用的钢管类型为Φ48× 2.8; 立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件 抗滑承载力折减系数:0.80; 2.荷载参数 模板自重(kN/m2):0.4;钢筋自重(kN/m3):1.50; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;新浇混凝土侧压力标准值 (kN/m2):18.0; 倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值 (kN/m2):2.0;
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3.材料参数 木材品种:东北落叶松;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值 fv(N/mm2):1.6; 面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 4.梁底模板参数 梁底方木截面宽度b(mm): 50.0; 梁底方木截面高度h(mm): 100.0; 梁底纵向支撑根数:5;面板厚度(mm):18.0; 5.梁侧模板参数 次楞间距(mm):200 ,主楞竖向根数:4; 主楞间距为:100mm,220mm,210mm; 穿梁螺栓水平间距(mm):500; 穿梁螺栓直径(mm):M14; 主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48× 2.8; 主楞合并根数:2; 次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm; 次楞合并根数:2; (二)、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载; 挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
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其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t -- 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0 时系统按200/(T+15)计算,得5.714h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h; H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度, 取1.45m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F; 分别计算得 50.994 kN/m2、34.8 kN/m2,取较小值34.8 kN/m2 作为本工程计算荷载。 (三)、梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考 虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载; 挠度验算只考虑新 浇混凝土侧压力。

面板计算简图(单位:mm)

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1.强度计算 跨中弯矩计算公式如下:

其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 80× 1.8× 1.8/6=43.2cm3; M -- 面板的最大弯距(N· mm); σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩: M=0.1ql2 其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1=1.2× 1.45× 18× 0.9=28.188kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4× 1.45× 2× 0.9=3.654kN/m; q = q1+q2 = 28.188+3.654 = 31.842 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 200mm; 面板的最大弯距 M= 0.1× 31.842× 2002 = 1.25× 105N· mm; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 1.25× 105 / 4.32× 104=2.893N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2; 面板的受弯应力计算值 σ =2.893N/mm2 小于 面板的抗弯强度 设计值 [f]=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算

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q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=31.842N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 200mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I = 80× 1.8× 1.8× 1.8/12=38.88cm4; 面板的最大挠度计算值: ν= 5× 31.842× 2004/(384× 9500× 3.888× 105) = 0.179mm; 面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =200/250 = 0.8mm; 面板的最大挠度计算值 度值 [ν]=0.8mm,满足要求! (四)、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算 内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载, 按照均布荷载作用下的 三跨连续梁计算。 本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面 惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 6× 82/6 = 64cm3; I = 6× 83/12 = 256cm4; ν=0.179mm 小于 面板的最大容许挠

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内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:

其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N· mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩: M=ql2/10 其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2× 18× 0.9+1.4× 2× 0.9)× 1=21.96kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 200mm; 内楞的最大弯距: M=0.10× 21.96× 2002= 8.78× 104N· mm; 最大支座力:R=1.1× 21.96× 0.2=4.831 kN; 经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 8.78× 104/0.64× 105 =1.372 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 15N/mm2; 内楞最大受弯应力计算值 σ =1.372 N/mm2 强度设计值 [f]=15N/mm2,满足要求! (2).内楞的挠度验算
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小于 内楞的抗弯

其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 200mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=31.842 N/mm; E -- 内楞的弹性模量: 10000N/mm2; I -- 内楞的截面惯性矩:I = 2.56× 106mm4; 内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677× 31.842× 2004/(100× 10000× 2.56× 106) = 0.013 mm; 内楞的最大容许挠度值: [ν] =200/250=0.8mm; 内楞的最大挠度计算值 ν= 0.013mm 小于 内楞的最大容许挠度 值 [ν]=0.8mm,满足要求! 2.外楞计算 外楞承受内楞传递的集中力, 取内楞的最大支座力4.831kN,按照 集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中, 外龙骨采用钢楞, 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48× 2.8; 外钢楞截面抵抗矩 W = 5.078cm3; 外钢楞截面惯性矩 I =12.18cm4; (1).外楞抗弯强度验算

其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N· mm);
24

W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。 根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F× a=2.3 kN· m; 其中,F=1/4× q× h=11.542,h为梁高为1.45m,a为次楞间距为 200mm; 经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ =2.3× 106/5.07× 104 = 45.29 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2; 外楞的受弯应力计算值 σ =45.29N/mm2 小于 外楞的抗弯强度 设计值 [f]=205N/mm2,满足要求! (2).外楞的挠度验算

其中E-外楞的弹性模量:206000N/mm2; F--作用在外楞上的集中力标准值:F=11.542kN; l--计算跨度:l=500mm; I-外楞的截面惯性矩:I=243800mm4; 外楞的最大挠度计算值: ν=1.615× 11542× 500.003/(100× 206000.000× 243800.000)=0.462 mm; 根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.462 mm 外楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;

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外楞的最大挠度计算值 ν=0.462mm 小于 外楞的最大容许挠度 值 [ν]=1.25mm,满足要求! (五)、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:

其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2); f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得: 穿梁螺栓的直径: 14 mm; 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 105 mm2; 穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.2× 18+1.4× 2)× 0.5× 0.875 =10.675 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170× 105/1000 = 17.85 kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=10.675kN 小于 穿梁螺栓最大容 许拉力值 [N]=17.85kN,满足要求! (六)、梁底模板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按 照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁 计算。

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强度验算要考虑模板结构自重荷载、 新浇混凝土自重荷载、 钢筋 自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自 重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 800× 18× 18/6 = 4.32× 104mm3; I = 800× 18× 18× 18/12 = 3.89× 105mm4;

E.

抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

其中, σ — 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M — 计算的最大弯矩 (kN· m); l—计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; q — 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值: q1: 1.2× (24.00+1.50)× 0.8× 1.45× 0.90=31.94kN/m; 模板结构自重荷载: q2:1.2× 0.35× 0.8× 0.90=0.30kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值:
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q3: 1.4× 2.00× 0.8× 0.90=2.02kN/m; q = q1 + q2 + q3=31.94+0.30+2.02=34.26kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10× 34.26× 0.22=0.137kN· m; σ =0.137× 106/4.32× 104=3.17N/mm2; 梁底模面板计算应力 σ =3.17 N/mm2 小于梁底模面板的抗压强 度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑 振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下:

其中,q—作用在模板上的压力线荷载: q =((24.0+1.50)× 1.450+0.35)× 0.65= 24.26KN/m; l—计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; E—面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ν] =200.00/250 = 0.800mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677× 24.26× 2004/(100× 9500× 3.16× 105)=0.082mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.082mm 度值:[ν] 小于 面板的最大允许挠

= 200 / 250 = 0.8mm,满足要求!
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(七)、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用方木。 强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷 载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板 结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24+1.5)× 1.45× 0.35=12.94 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 0.35× 0.2× (2× 1.45+0.35)/ 0.35=0.65 kN/m; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 (kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)× 0.2=0.9 kN/m; 2.方木的支撑力验算 静荷载设计值 q = 1.2× 12.94+1.2× 0.65=16.3 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4× 0.9=1.26 kN/m;

方木计算简图 方木按照两跨连续梁计算。 本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
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W=5× 10× 10/6 = 83.33 cm3; I=5× 10× 10× 10/12 = 416.67 cm4; 方木强度验算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和, 计算公式如下: 线荷载设计值 最大弯距 最大应力 q = 12.94+0.65=13.59kN/m;

M =0.1ql2= 0.1× 13.59× 0.65× 0.65= 0.574 kN.m; σ= M / W = 0.574× 106/83333.3 = 6.88 N/mm2;

抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2; 方木的最大应力计算值 6.88 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 方木抗剪验算: 截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力: V = 0.5× 13.59× 0.65 = 4.41 kN; 方木受剪应力计算值 τ = 3× 4410/(2× 50× 100) = 1.323 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.6 N/mm2; 方木的受剪应力计算值 1.323 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计 值 1.6 N/mm2,满足要求! 方木挠度验算:

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最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和, 计算公式如下:

q = 12.94+0.65=13.59kN/m; 方木最大挠度计算值 ν= 0.521× 13.59× 6504 /(100× 10000× 416.667× 104)=0.3mm; 方木的最大允许挠度 [ν]=0.650× 1000/250=2.600 mm; 方木的最大挠度计算值 ν= 0.3 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=2.6 mm,满足要求! 3.支撑钢管的强度验算 支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2): q1 = (24.000+1.500)× 1.45× 0.35=12.93 kN/m2; (2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 (kN/m2): q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2; q = 1.2× (12.93 + 0.350 )+ 1.4× 4.500 = 22.23 kN/m2;

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梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高 为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力 为N 。 当n=2时:

当n>2时:

计算简图(kN)

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变形图(mm)

弯矩图(kN· m) 经过连续梁的计算得到: 支座反力 RA = RB=2.178 kN,中间支座最大反力Rmax=9.356; 最大弯矩 Mmax=0.218 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.048 mm; 最大应力 σ=0.218× 106/5080=42.883 N/mm2; 支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 42.883 N/mm2 小于 支撑钢管的抗 弯设计强度 205 N/mm2,满足要求! (八)、扣件抗滑移的计算: 按照 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》 刘群 主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力 系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
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纵向或横向水平杆与立杆连接时, 扣件的抗滑承载力按照下式计 算(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN; R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=9.356 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (九)、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式 σ =N/(φA)≤[f] 1.梁两侧立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 水平钢管的最大支座反力: N1 =2.178 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2× 0.129× 9.9=1.53 kN; 梁侧楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2× (24+0.35)× 0.12× 0.2=0.7 kN; 梁侧楼板钢筋自重荷载: N4=1.2× 1.5× 0.12× 0.2=0.04kN; N =2.178+1.53+0.7+0.04=4.448 kN; υ-- 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 = 1.58;
34

A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 3.97; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.46; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m); 参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ; u -- 计算长度系数, 参照 《扣件式规范》 表5.3.3, u =1.7; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155× 1.7× 1.45 = 2.847 m; Lo/i =2847 / 15.8 = 180 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.220 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=4448/(0.22× 446) = 45.33N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 45.33 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强 度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求! 2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =9.356 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2× 0.129× 9.9=1.53 kN; N =9.356+1.53=10.88 kN;
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υ-- 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 = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A =3.97; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.46; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m); 参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ; u -- 计算长度系数, 参照 《扣件式规范》 表5.3.3, u =1.7; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155× 1.7× 1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=10880/(0.207× 446) = 117.85 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ =117.85 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强

度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求! (十)、立杆的地基承载力计算:
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立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值: fg = fgk× kc = 900× 0.4=360 kPa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 900 kPa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 0.4 ; 立杆基础底面的平均压力:p = N/A =9.356/0.25=37.422 kPa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 9.356 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m2 。 p=37.422 ≤ fg=360 kPa 。地基承载力满足要求!

九、 文明施工及环保措施
9.1 场容场貌管理要求 模板加工区内要进行封闭施工, 尽量避免锯末等杂物随风飘落到施工 场地以外污染环境。收工后要及时清理落在地面上的锯末和边角料。 木工机械要搭设防护棚,机械操作人员禁止戴手套进行操作, 9.2 封闭施工,减少对外干扰 采取长期围墙和临时围墙相结合, 即保障独立施工场地在施工过程中 处于封闭状态,又满足在其它工序施工时的拆除改移。

十、 模板施工安全管理制度
1、支撑应按工序进行,模板没有固定前,不得进行下道工序,禁止 利用拉杆、支撑攀登上下。 2、支设独立梁模应设临时工作台,不得站在柱模上操作和在梁底模
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上行走。 3、工完前,不得留下松动和悬挂的模板,拆下的模板应及时运输到 指定地点,集中堆放,防止钉子扎脚。 4、木工机械操作人员衣服穿戴利索,袖口脚上紧身整齐,机械旁不 得脱换工作换,如必须戴安全帽,头发辨子不准外露。 5、机械运转时严禁扫除木花或拆卸另件修理。 6、手压刨、电钻、电锯等操作人员在操作时不准戴手套,以防被铰 伤。 7、各种机械的电开关应设插上锁,立于机械附近并挂牌,以免误送 电。 8、进入工地必须佩戴安全帽。 9、高空作业人员必须佩戴安全带。 10、禁止穿拖鞋进入施工现场。 11、施工现场禁止嬉戏打闹。 12、施工现场禁止吸烟。 13、严禁酒后进入施工场地。 14、模板支撑架搭设完成后。要经建指、设计、监理、施工相关负责 人共同验收后方可使用。

十一、

应急预案

针对现场事故易发点,对突发事件应急工作遵循预防为主、常备不懈 的方针,贯彻统一领导、分级负责、反应及时、措施果断、依靠科学、 加强合作的原则成立事故应急救援小组。
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1. 架体下沉 当发现架体有异常下沉现象时,立即停止施工作业,施工人员撤离施 工作业面,并在架体周边设置警戒线,组织相关人员认真查明原因, 排除险情后方可继续施工。 2.架子垮塌 当发生架子垮塌事故时,第一时间保护事故现场,并报告相关单位, 在确保安全的前提下实施现场施工人员抢救工作, 组织有关专家制定 措施防止事故的进一步扩大。 3. 防洪渡汛 当接到可能发生暴雨、 洪水警报后, 由调度立即通知安全副项目经理、 责任区负责人、现场值班人员。各负责人接到通知后,对场内外各处 有地质灾害的危险地段进行普查,分等级,并安排人员值班。当出现 险情时值班人员立即通知附近施工人员和附近居民; 向安全副经理汇 报,由安全副经理组织技术人员对汇报情况进行分析,并立即采取措 施保护施工便道畅通、疏通道路的侧沟、管涵工作;并对是否疏散居 民和施工设备、撤离施工人员和设备、是否需要疏通市政管道等施工 等做出判断,并立即执行。项目经理部调度及时掌握现场各工点的降 雨量、 危险情况以及采取的措施和可能发生的危害, 直接向项目经理、 监理、建设单位汇报,必要时向地方政府通报,将危害减少到最少。 4. 机械事故应急救援措施 发现险情的人员立即向物资设备部长报告;并在需要时,切断电源; 物资设备部长召集抢险小组进入应急状态, 由物资设备部人员上报项
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目部调度,由项目经理组织技术人员对险情制定抢修方案;各小组按 职责实施方案。 5. 不可抗力自然灾害应急救援措施 由项目经理下达发出警报令,进行抢险救灾状态,抢险队及全体人员 投入抢险工作;在项目经理的统一指挥下,由项目安全副经理及时、 有序地将人员疏散到安全区, 由安全监督部长负责重要物资撤离危险 区; 由专职安全员负责危险区隔离, 标出警示; 根据分析判断的结果, 项目经理组织技术人员定出抢险的方案,调动必要的机具、设备、材 料等资源; 各抢险组长根据抢险方案, 将具体任务下达给各小组成员, 各小组成员按要求完成; 由调度负责接收媒体或气象部门有关事态后 续发展的预测报告,密切跟踪灾害变化,以采取相应的措施。施工人 员发现直接危及人身安全的紧急情况时, 可立即停止作业或者在采取 可能的应急措施后撤离作业场所。

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