江西省水上搜救中心工程
大堂高支模支撑系统专项安全施工方案
一、工程概况
江西省水上搜救中心工程工程；属于框剪结构;地上26层;地下1层；建筑高度：105m；一层层高为4.8m,二至四层层高为4.2m，标准层层高：3.5m ；总建筑面积：24011.7平方米。
本高支模区域为B-1/5轴至B-1/8轴，B-A轴至B-C轴四层楼面板（标高+8.970m）处高支模板支撑体系，该区域宽度为24米，进深为6米，模板支撑高度为13.2米，支撑高支模的基础为地下室顶板，板厚为180㎜。该区域最大梁截面为400×600㎜，板厚100㎜。
二、编制依据
1、《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）2002年修订版；
2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
5、《施工技术》2002（3）；
6、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》；
7、施工图纸；
8、施工组织设计。
三、高支模支撑系统设计方案及计算书
设计方案
（1）模板选用18㎜厚九夹板作为模板体系，柱、梁侧模各配一套模板。对各模板进行编号使用，从而达到专模专用，使混凝土表面光滑、尺寸精确，并减少模板消耗。
（2）采用Φ48扣件式钢管立杆，立杆板底间距900*900㎜，梁底间距为梁宽加300㎜×2，步距为1500㎜，离地250㎜设扫地杆，利用一层及二层已施工的混凝土柱作水平支撑固定满堂支模架，高支模架与三层内支模架相连，保证整个支撑体系的稳定性。支撑主梁的立杆必须设置剪刀撑。模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。
（3）柱截面最大尺寸为900×900㎜，一、二层柱砼分两次浇捣，三层柱砼与梁、板分两次浇捣，且三层柱砼达到一定强度后再浇筑梁、板砼。
（4）本工程高支模架分三次进行搭设，即每层与内架同时搭设，四层砼浇注前最终验收时，由建设单位、监理单位及施工单位各派人进行验收，验收要求用测力扳手检查扣件的扭矩。
计算书
1、参数信息:
（1）.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):13.20；
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:单扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；
（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18mm；板底支撑采用方木；
面板弹性模量E(N/mm2):9500；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):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；
木方的截面宽度(mm):60.00；木方的截面高度(mm):80.00；
（4）.楼板参数
钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi)；楼板混凝土强度等级:C30；
每层标准施工天数:8；每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):654.500；
楼板的计算长度(m):4.50；施工平均温度(℃):25.000；
楼板的计算宽度(m):4.00；
楼板的计算厚度(mm):100.00；
图2 楼板支撑架荷载计算单元
2、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 = 1.654 kN；
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
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 = 0.445 kN·m ；
最大变形 Vmax = 0.76 mm ；
最大支座力 Qmax = 5.871 kN ；
最大应力 σ= 444943.125/5080 = 87.587 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 87.587 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 0.76mm 小于 800/150与10 mm,满足要求!
3、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 5.871 kN；
R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
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脚手架的自重(kN)：
NG1 = 0.138×13.2 = 1.827 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 = 0.35×0.8×0.8 = 0.224 kN；
③钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3 = 25×0.10×0.8×0.8 = 1.92 kN；
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.971 kN；
（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 ) ×0.8×0.8 = 2.88 kN；
（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 = 8.797 kN；
5、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(kN) ：N = 8.797 kN；
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 = 1.58 cm；
A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3；
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] =205 N/mm2；
L0---- 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算
l0 = h+2a
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；
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；
上式的计算结果：立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.5+0.1×2 = 1.7 m；
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=8797.056/（0.53×489） = 33.943 N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 33.943 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算
l0 = k1k2(h+2a)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.243；
k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.7 按照表2取值1.032 ；
上式的计算结果：
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.243×1.032×(1.5+0.1×2) = 2.181 m；
Lo/i = 2180.719 / 15.8 = 138 ；
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= 0.357 ；
钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=8797.056/（0.357×489） = 50.392 N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 50.392 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
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》。
梁段:L1。
1、参数信息
(1).模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.40；梁截面高度 D(m):0.60；
混凝土板厚度(mm):100.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.90；
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10；
立杆步距h(m):1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.90；
梁支撑架搭设高度H(m)：13.08；梁两侧立杆间距(m):1.00；
承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向；
梁底增加承重立杆根数:0；
采用的钢管类型为Φ48×3.5；
立杆承重连接方式:单扣件，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):0.35；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；
(3).材料参数
木材品种：马尾松；木材弹性模量E(N/mm2)：10000.0；
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.5；
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)：60.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；
梁底模板支撑的间距(mm)：260.0；面板厚度(mm)：18.0；
(5).梁侧模板参数
主楞间距(mm)：500；次楞根数：3；
主楞竖向支撑点数量为：2；
支撑点竖向间距为：160mm；
穿梁螺栓水平间距(mm)：500；
穿梁螺栓直径(mm)：M12；
主楞龙骨材料：钢楞；截面类型为圆钢管48×3.5；
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；
2、梁跨度方向钢管的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。
(1).梁两侧支撑钢管的强度计算：
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P= 1.37 KN.
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
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 = 0.432 kN·m ；
最大变形 Vmax = 0.963 mm ；
最大支座力 Rmax = 5.252 kN ；
最大应力 σ= 0.432×106 /(5.08×103 )=85.089 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 85.089 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Vmax=0.963mm小于900/150与10 mm,满足要求!
3、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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6.40 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=5.252 kN；
R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
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：
纵向钢管的最大支座反力： N1 =5.252 kN ；
脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.129×13.08=2.026 kN；
楼板的混凝土模板的自重： N3=1.2×(0.90/2+(1.00-0.40)/2)×0.90×0.35=0.283 kN；
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(0.90/2+(1.00-0.40)/2)×0.90×0.120×(1.50+24.00)=2.479 kN；
N =5.252+2.026+0.283+2.479=10.04 kN；
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 = 1.58；
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；
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φ= 0.207 ；
钢管立杆受压应力计算值 ；σ=10040.052/(0.207×489) = 99.187 N/mm2；
钢管立杆稳定性计算 σ = 99.187 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
四、高支模支撑系统施工图
五、安全管理
1.明确支摸施工现场安全责任人，负责施工全过程的安全管理工作。在支摸搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。
2.支模施工应按经审批的施工方案进行，方案未经原审批部门同意，任何人不得修改变更。
3.支模分段或整体搭设安装完毕，经技术和安全负责人验收合格后方能进行钢筋安装。
4.支摸施工现场应搭设工作梯，作业人员不得从支撑系统爬上爬下。
5.支摸搭设、拆除和混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支摸底下，并由安全员在现场监护。
6.混凝土浇筑时，派安全员专职观察模板及其支摸系统的变形情况，发现异常现象时应立即暂停施工，迅速疏散人员，待排除险情并经施工现场安全负责人检查同意后方可复工。
7.施工期间，要避免材料、机具与工具过于集中堆放。
8.支架搭设人员必须持证上岗，并戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
9.恶劣天气时应停止模板支架的搭设与拆除。雨后上架作业应有防滑措施。
六、安全技术措施
1、进入施工现场的人员必须戴好安全冒，高空作用作业的人员必须佩带安全带，并且系牢。
2、经医生检查认为不适宜作高空作业人员，不得进行高空作用作业。
3、工作前应先检查使用的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳子系挂再身上。钉子必须放再工具袋内，以免掉落伤人，工作时要思想集中，防止钉子扎脚和空中滑落。
4、高空复杂模板的安装与拆除，事先由切实的安全措施。
5、二人抬模板时，互相配合，协调工作 ，传递模板，工具应用运输工具系牢升降，不得乱抛，高空拆模时，应有人专人指挥，并在下面标出工作区，用绳子和红旗加以围拦，暂停人员过去。
6、支撑，牵杠等不得搭在门框和脚手架上，通道中间的斜撑杠杆应设在1.8m高以上，并且模板支撑不得和外脚手架连接。
7、不得在脚手架上堆放模板等材料。
8、支撑过程中，如遇中途停歇，应将支撑，搭头，柱头板等钉牢，拆模间歇，应将 已活动得模板，牵杠，支撑等运输走或妥善堆放，防止因踏空，扶空而坠落。
9、模板上有预留洞，应在安装后将洞口盖好，砼板上得预留洞，应将在模板拆除后立即将洞口盖好。
10、装拆模板时作业人员要站在安全地点进行操作，防止上下在一垂直面上工作，操作人员要主动避让吊装物，增强自我保护和相互保护得安全意识。
11、拆模时要注意安全，严格遵守本工程得操作规程，严禁违章操作，野蛮操作，不损坏半成品及拆除得模板，模板要及时清理，一次拆清，不得留下无撑模板，不准堆放再脚手架上，同时作好落手清工作，模板拆除后分类堆放整齐。
12、禁止使用2×4㎝木料作顶撑。
13、浇捣柱砼时，应设操作平台，不得站在模板和支撑上操作。
14、施工时，泵送砼超载，高度必须控制在300mm以内。
