冲洗泵房排架搭设方案

金山一水厂二期工程冲洗泵房结构施工模板排架专项方案上 海 合 兴 建 筑 工 程 有 限 公 司编制人：倪永军 审批人：陆士忠2011年5月目 录一、编制依据及说明1二、工程概况1三、屋面梁、板承重模板及排架设计1四、排架搭设的要求3五、质量验收要求.3六、安全措施4七、混凝土施工要求5八、应急预案5九、附图5十、楼板模板扣件钢管排架计算书5冲洗泵房排架搭设方案一、 编制依据及说明1、 金山一水厂二期工程BOT部分建设工程冲洗泵房设计图纸；2、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）；3、 建筑施工安全手册（杜荣军 主编）；4、 建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程（J10905-2006）；5、 国家有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件；6、 建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）。二、 工程概况本单体工程系金山一水厂二期工程BOT部分建设工程中的一部分，位于砂滤池南侧，建筑平面布置尺寸为10.879.44m，结构型式为现浇钢砼框架结构，地下部分为全现浇钢砼底板及墙板，地上部分为一层框架结构，地下室结构板面标高为-3.20m（相对标高），局部顶面标高为0.26m（相对标高），屋面顶标高为7.95m（相对标高），屋面梁截面尺寸为300700mm，屋面板厚度为120mm。地下部分底板及墙板钢砼已施工完毕，上部框架施工时搭设扣件式脚手架作为屋面梁、板的支撑排架，其排架搭设高度底标高为-3.20m处为10.9m，搭设面积为11.88*6.69=79.48。0.26m标高处搭设高度为7.47m。0.26m标高处排架搭设为整体，搭设面积为166.34m2。三、 屋面梁、板承重模板及排架设计1、 承重排架总体设计屋面板厚度为120mm，屋面梁截面尺寸为300700mm及300650mm，底板模板采用18mm厚多层夹板，梁底纵楞为50100方木，间距为150mm，下横楞为483.5钢管，间距为900mm，排架搭设立杆间距为900900，水平杆步距为1700mm，顺主梁方向每根梁下部搭设剪刀撑，顺次梁外侧搭设剪力撑，三步一道搭设水平剪刀撑，并与已完结构体顶紧固定。立杆：纵向间距900mm，横向间距900mm，扫地杆离地200mm，水平管步高1700mm。立杆接头错开，同一平面接头小于1/3，立杆调节杆采用对接接头，扣件中心距立杆顶部不小于100。 水平杆：水平杆形成纵、横向并和立杆采用垂直扣件连接，间距1700，扫地杆（纵横向均设）距地面200mm。剪刀撑：按三步设置一道水平剪刀撑，与水平连杆呈4560度；垂直剪刀撑按每跨两端设置，大于4排立杆间距的中间再加一道垂直剪刀撑，与立杆呈4560度。剪刀撑杆件互相搭接长度大于1米，不少于两个扣件。2、施工流程弹线轴线根据轴线拉线，按间距立排架立杆连接扫地杆校正立杆垂直度立杆至板底或梁底，同时连接纵横水平杆连接杆连接垂直、水平剪刀撑搁置梁底、板底木搁栅铺梁底、板底模板扎梁钢筋封梁侧向模板、支侧模搁栅梁侧模双钢管夹紧扎平台板钢筋模板体系加固、检查浇捣砼。四、排架搭设的要求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。五、质量验收要求根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ1302001，模板支撑排架验收标准如下：序号项目技术要求允许偏差检查方法1地基基础表面坚实平整观察排水不积水观察垫板不晃动观察2间距步距20钢卷尺纵距50钢卷尺横距20钢卷尺3水平度一根杆件两端20钢卷尺4垂直度总高50钢卷尺5扣件安装对接扣件连接8.2.4条观察尺量扣件螺栓拧紧扭力矩4065N*m扭力扳手6剪刀撑设置角度4560角尺六、安全措施1、 模板排架搭设由专业施工队伍搭设操作；2、 登高作业时，各种工具应系挂在操作人员身上或放在工具袋内，不得掉落；同时作业人员戴好安全和安全带；3、 钢管连接扣件螺栓必须拧紧；4、 在4米、8米高度位置拉设两道安全网，安全网连接牢固，以防坠落，安全网不得拆除；5、 砼达到强度后，模板拆除，先次要构件后主要承重构件，拆除时设置警戒区，根据轴线分区逐块进行，逐块拆除安全网，操作人员戴好安全带，拆下材料上下传递，不得直接扔下。七、混凝土施工要求1. 混凝土浇筑时确保模板支架施工过程中均衡受载，采用由中部向两边扩展的浇筑方式。2. 为确保模板和排架支撑体系的安全，在混凝土浇捣过程中，大梁表面混凝土的临时堆高值不得超过30cm；平台模板上的混凝土堆高值也不得超过20cm。3. 浇筑前，派人检查支架和支承情况，及扣件紧固检查，浇捣过程中，专人看模，发现松动和变形情况停止浇捣，加固完后，再继续施工。八、应急预案1. 砼浇捣时，不相干人员清出模板支撑区，看模人员立于安全位置观察模板钢管是否变形，一旦发生立即通知，停止浇捣。2. 拔开楼板上堆载的砼，观察支撑体系是否稳定，稳定后，预备劳动力和加撑材料，对变形部位加撑，再继续浇捣。九、附图冲洗泵房平面图；冲洗泵房屋面结构布罝图十、楼板模板扣件钢管排架计算书计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(杜荣军)。 模板支架搭设高度为11米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.90米，立杆的横距 l=0.90米，立杆的步距 h=1.80米。 图 楼板支撑架立面简图 图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元 采用的钢管类型为483.5。1、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 = 25.0000.1200.600+0.4500.900=2.205kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)0.600=1.800kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 60.001.801.80/6 = 32.40cm3； I = 60.001.801.801.80/12 = 29.16cm4； (1)抗弯强度计算 f = M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M 面板的最大弯距(N.mm)； W 面板的净截面抵抗矩； f 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)； 经计算得到 M = 0.100(1.22.205+1.41.800)0.4500.450=0.1046kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.104610001000/32400=3.23N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.900(1.22.205+1.41.800)0.450=2.09kN截面抗剪强度计算值 T=32090/(2900.00018.000)=0.194N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2抗剪强度验算 T T，满足要求!(3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.6772.2054504/(1006000291600)=0.349mm 面板的最大挠度小于450/250,满足要求! 2、支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 1）.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.0000.1200.450=1.350kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.4500.450=0.2025kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)0.450=1.35kN/m 静荷载 q1 = 1.201.35+1.200.2025=1.863kN/m 活荷载 q2 = 1.40.900=1.260kN/m2）.木方的计算 按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.901/0.900=3.168kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.13.170.900.9最大剪力 Q=0.60.9003.168=1.140kN最大支座力 N=1.10.9003.168=2.091kN木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.114106/83333.3=1.37N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31140/(250100)=0.342N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6771.590900.04/(1009500.004166666.8)=0.035mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!3、横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.220kN.m 最大变形 vmax=0.208mm 最大支座力 Qmax=4.495kN 抗弯计算强度 f=0.220106/5080.0=43.22N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!4、扣件抗滑移的计算 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: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； 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，R=4.50kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。5、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1）.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1 = 0.11611.00=1.068kN 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3000.9000.900=0.108kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.1200.900.90=1.800kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 2.976kN。2）.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)0.9000.900=1.080kN 3）.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.4NQ6、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 5.08kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/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 = 4.89 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.163； u 计算长度系数，参照扣件式规范表；u = 1.700 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m； 公式(1)的计算结果：l0=1.1631.7001.80=3.559m =3559/15.8=225.239 =0.144=5083/(0.144489)=72.246N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!公式(2)的计算结果：l0=1.800+20.450=2.400m =2400/15.8=151.899 =0.305=5083/(0.305489)=34.133N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.016；公式(3)的计算结果：l0=1.1631.016(1.800+20.300)=2.836m =2836/15.8=179.485 =0.223=5083/(0.223489)=46.616N/mm2，立杆的稳定性计算 f,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。梁模板扣件钢管高支撑架计算书 计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(杜荣军)。 模板支架搭设高度为11米， 基本尺寸为：梁截面 BD=300mm700mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.90米，立杆的步距 h=1.80米， 梁底增加1道承重立杆。11000700300 图1 梁模板支撑架立面简图 采用的钢管类型为483.5。 一、模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。 作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)： q1 = 25.0000.9000.600=12.000kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.3000.900(20.700+0.300)/0.500=1.260kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)： 经计算得到，活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)0.3000.900=0.900kN 均布荷载 q = 1.2012.000+1.201.260=15.912kN/m 集中荷载 P = 1.40.900=1.260kN 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 60.001.801.80/6 = 32.40cm3； I = 60.001.801.801.80/12 = 29.16cm4； 计算简图 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.492kN N2=6.233kN N3=1.492kN 最大弯矩 M = 0.124kN.m 最大变形 V = 0.2mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.12410001000/32400=3.827N/mm2 面板的抗弯强度设计值 f，取15.00N/mm2； 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度计算值 T=32486.0/(2900.00018.000)=0.345N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T T，满足要求! (3)挠度计算 面板最大挠度计算值 v = 0.187mm 面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求! 二、梁底支撑木方的计算 （一）梁底木方计算 按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 6.232/0.900=10.387kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.110.390.90 最大剪力 Q=0.60.90010.387=3.739kN 最大支座力 N=1.10.90010.387=6.856kN 木方的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.374106/83333.3=4.49N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=33740/(250100)=1.122N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6778.656900.04/(1009500.004166666.8)=0.192mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求! 三、梁底支撑钢管计算 (一) 梁底支撑横向钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。 600 600 1.49kN 6.23kN 1.49kNAB 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 0.0000.102 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.172kN.m 最大变形 vmax=0.102mm 最大支座力 Qmax=8.547kN 抗弯计算强度 f=0.172106/5080.0=33.90N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求! (二) 梁底支撑纵向钢管计算 梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算。 四、扣件抗滑移的计算 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: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； 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，R=8.55kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。 五、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，它包括： 横杆的最大支座反力 N1=8.55kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.200.1169.200=1.282kN N = 8.547+1.282=9.829kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/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 = 4.89 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.163； u 计算长度系数，参照扣件式规范表；u = 1.700 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m； 公式(1)的计算结果：l0=1.1631.7001.80=3.559m =3559/15.8=225.239 =0.144 =9829/(0.144489)=139.688N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果：l0=1.800+20.300=2.400m =2400/15.8=151.899 =0.305 =9829/(0.305489)=65.996N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.016； 公式(3)的计算结果：l0=1.1631.016(1.800+20.300)=2.836m =2836/15.8=179.485 =0.223 =9829/(0.223489)=90.133N/mm2，立杆的稳定性计算 f,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。