模板支架方案.doc

模板支架方案
一、工程概况
本工程位于xxxxxxxxx,桥跨布置为两孔净跨30米的空腹式钢筋混凝土板拱，下部结构为实体式墩台、扩大基础。全桥共长74.78米，全宽12米。桥梁主体受力结构为钢筋混凝土拱圈，行车系则为拱上立柱接简支钢筋混凝土板，把人行道的外边板外挂拱型挡板，并用蘑菇石饰面。
二、现浇拱圈支架
1、支架设计
拱圈现浇支架采用扣件式钢管满堂支架，支架布置计算按最不利荷载进行，初步拟定立杆布置为：在全拱范围按照60cm×40cm布置。
水平横杆按照120cm 步距布置，中间纵横向每5m 在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。竖向调节钢管扣件全部采用3 个扣件扣住。为了保证扣件的受力满足设计及规范要求，均需在方木下添加一根纵向钢管，在支架顶托之上设置纵向和横向木楞，木楞之上安装模板。
支架设计计算详见拱圈满堂支架计算书。
支架布置详见满堂支架布置示意图。
通过计算按上述支架布置，立杆下最大支承力为11.755KN，为了加强地基局部承载力，在立杆下增加底垫板，底垫板用20#槽钢，分散应力集中。
地基承载力最大在拱中过1/3下，平均压力为0.041 N/m㎡，经过地基处理可以满足要求。
根据现场实际情况，考虑全部采用优质胶合木夹板作为模板较为合适。
2、支架预压
拱圈现浇支架在浇注混凝土前必须进行预压，按设计预压荷载在浇注完底板开始浇注顶板混凝土时，开始逐渐卸载，在实际施工时难以实现。现按先预压，通过预压时测量出的有关沉降数据，计算出预拱度，在支架模板安装时预留标高，以实现浇注完成的箱梁底面标高符合设计要求。
3、支架施工注意事项及要求：
（1）对选材的要求：
架杆主要采用外径48mm、壁厚3.5mm 的焊接钢管，立杆、大横杆、小横杆、斜杆的钢管长度以4～6.5m 为宜，脚手架钢管应符合下列要求：
A、钢管必须有产品质量合格证、质量检验报告等质量证明材料；
B、钢管表面必须平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
C、钢管使用前应对壁厚进行抽检，抽检比例不低于30％，对于壁厚减少量超过10％的应予以报废，不合格比例大于30％的应扩大抽检比例。
D、钢管必须进行防锈处理。
扣件应有出厂合格证，直角、回转、对接扣件要光滑、无裂缝，螺丝无锈蚀和滑丝，变形及损伤者严禁使用，钢管支撑采用的扣件必须符合下列要求：
A、扣件必须有生产许可证、检测报告和产品质量合格证等质量证明材料。
B、扣件使用前必须进行检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
C、扣件使用前应进行防锈处理。
跳板可采用钢、木、竹或钢木脚手板。
（2）对立杆的要求：
立杆是脚手架受力的主要杆件，落地立杆必须设有钢板底座，必须满足地基承载力的要求。
外立杆须高出建筑物面1.2m，防护栏杆不少于2 道。
（3）对横杆的要求：
大横杆应架设在立杆内侧同一水平面内，外横杆的搭接点应错开，不应设在同一跨间，接点应错开，纵向间距不少于50mm，同一垂直面内上、下相邻的同排大横杆间纵向水平偏差控制在50mm 以内。
小横杆应垂直放于大横杆之上，用扣件与大横杆紧固，靠近立杆者，应连接在立杆上。小横杆伸出大横杆外不少于100mm，横杆应水平设置，不得里高外低。
（4）对剪刀撑与连接杆的要求：
剪刀撑的设置应根据脚手架的长度决定。当脚手架长度小于30m 时，应设置在脚手架两端的双跨范围内；大于30m 时，除在两端设置外，还应在每隔30m 净距的双跨内设置。剪刀撑的斜杆应在立杆的外侧，与大横杆成45°夹角。
搭设剪刀撑时应将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜在小横杆伸出部分上，斜杆两端距扣件距离不宜小于200 mm，最下边的斜杆与立杆的连接点距离地面不宜大于500 mm，以保证架子的稳定性。
（5）对辅助和防护措施的要求：
每步外立杆内侧应设1.2m 高防护栏杆和200 mm 高挡脚板。
用于行人道的斜道， 搭设位置应符合作业要求，其宽度不得小于1 m， 坡度以1:3 为宜。
每作业层下要满铺竹笆片，3 步以上，每米要有4 点用16#铁丝与小横杆绑牢。
脚手架必须满足荷载要求，并设缆风绳，确保脚手架的稳定性。按规定搭设安全网，系安全带，戴安全帽，确保人身安全。
使用前必须经过验收合格方可使用。
在安装扣件时必须将扣件放正后再拧紧螺栓。拧紧时，用力均匀，一般控制在40～50 牛顿米（4～5 公斤米），最大不得超过60 牛顿米（6 公斤米）。
（6）对脚手架拆除的要求：
拆除脚手架时，周围应设警戒标志，并设专人看管，禁止无关人员入内。拆除顺序应是由上而下，一步一清，不准上下同时作业。
拆除脚手架大横杆、剪刀撑时，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人员往下顺杆子。
拆下的脚手架、脚手板、钢管、扣件、钢丝绳等材料，应向下传递或用绳子吊下，禁止往下投扔。
三、模板
1、模板材料
模板全部采用胶合木夹板。胶合木夹板结构为9层，厚度1.2cm，表面光滑，强度高，符合现浇拱圈混凝土对模板的要求。
2、施工顺序
模板由底模、侧模二个部分组成，一次次安装。
3、模板安装
（1）底模：在支架上安装纵横木楞，木楞上安装底模，底模板各种接缝要紧密不漏浆，在模板接缝上贴密封胶带，保证接缝平顺。
（2）外侧模：拱圈底板钢筋网片及立墙预埋钢筋绑扎完成后，在底模上以1米间距梅花形布置混凝土垫块，并与钢筋绑扎牢固，上下层钢筋网之间安装架立钢筋。
外侧模板，与支架钢管固定，用顶托水平安装顶紧模板。
外侧模板接缝背面设置木方，保证接缝平顺不漏浆，为保证混凝土外观的美观，侧模板的固定采用支架系统顶、夹的办法，与支架系统形成一个整体，不使用模板打孔穿拉杆的办法。
支架按承重架设计，间距不大于80cm×80cm，立杆顶端用顶托调节高度，设置两层纵横水平杆，同时设置剪刀撑，扫地杆和顶层水平杆以外的立杆自由端长度不大于15cm。
4、底模预拱度设置
安装底模时，底模标高按设计预拱度设置，应同时考虑支架弹性变形和非弹性变形的影响，以确保拱圈砼施工完毕后能达到设计标高要求。
5、模板脱模剂
为了保护模板方便拆模、美观，内外侧模在安装模板前，底模板在安装钢筋前要涂抹脱模剂，以确保外观质量。

满堂支架计算
　　一、计算依据
　　《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
上海市工程建设规范《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》　
(DG/TJ08-016-2004)　　　　
　　二、支架设计方案
拱圈现浇支架拟采用Ф48×3.5mm 扣件式钢管支架，支架高度为0.5～6m。
水平横杆按照120cm 步距布置，中间纵横向每5m 在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。竖向调节钢管扣件全部采用3 个扣件扣住。为了保证扣件的受力满足设计及规范要求，均需在方木下添加一根纵向钢管。具体详见“支架布置示意图”。
　　三、支架力学验算
　　(一）、最不利荷载位置计算
综合考虑该拱圈的结构形式，在拱圈的1/3位置最重，按拱圈底宽计算，该断面面积为12×0.5=6㎡,该位置长度为3.2 m。对该位置进行支架检算：
　　1、支架布置以60×40cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计
每延米重量为：6×1×26=156 （KN）
则单位面积承重为：q1=156KN/（6×1）=26 （KN/㎡）
由于钢管布置为60cm×40cm，则
单根承载力为：26 KN/㎡×0.6×0.4=6.24 （KN/根）
2、底模及内模构造荷载
　 取　q2=5KN/ ㎡
3、扣件式钢管支架自重(按6m 高度计算)
a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）
　　q31=0.0384KN/m×6m=0.2304 （KN/根）
b、可调托座
　　　　q32=0.045KN/m×1 个=0.045 （KN/根）
c、横杆自重
　　q33=0.0384KN/m×8×0.8=0.246 （KN/根）
d、扣件自重
直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251 （KN/根）
对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184 （KN/根）
所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35
=0.2304+0.045+0.246+0.251+0.184
=0.9564 （KN/根）
　　4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡)
　　q4=5KN/ ㎡
5、单根钢管设计轴向力
荷载组合：
施工恒载:NGK=(q1+ q2)×0.6×0.4+ q3
=( 26+5)×0.6×0.4+0.9564
=8.396 （KN/根）
活荷载: NQK= q4×0.6×0.4=5×0.6×0.4=1.2 （KN/根）
轴向力：N=1.2 NGK+1.4NQK
=1.2×8.396+1.4×1.2
=11.755 （KN/根）
6、钢管支架的稳定性检算
单根钢管截面面积（由于是旧管，按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm
由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127
查得φ=0.412
N/(φ×A)= 11755 /(0.412×318)
=89.72 MPa≤164Mpa
(其中，Q235 钢管容许应力为205Mpa×80％=164 Mpa，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数164/89.72=1.8，其中未计算剪刀撑重量。
　　7、扣件受力分析
　　对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：
　　从整体验算结果可知：
　　单根钢管承载力为：11.755KN/根
　　单个扣件受力为：11.755/3=3.9 KN/个
　　根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/3.9=2.1 。
四、纵横木楞力学验算
纵横向木楞采用10×5cm方木，材质为杉木，按较低强度等级TC13取职，抗弯允许应力fm=13(N/m㎡), 顺纹抗剪fv=1.4(N/m㎡)，横纹局部承压fc90=2.9（N/m㎡），弹性模量E=10000（N/m㎡），露天折减系数为0.9，在生产性高温影响下，木材表面温度达40~50℃折减系数为0.8。A=100cm2,I=833cm4,Wa =167cm3 。
（一）最不利荷载位置计算
1、拱圈混凝土荷载：
支架布置以60×40cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计
每延米重量为：6×1×26=156 （KN）
则单位面积承重为：q1= 156KN/（6×1）=26 （KN/㎡）
2、施工荷载
a、底模构造荷载
　　　　取 q2=5KN/ m2
b、其他活荷载
取 q4=5KN/ ㎡
3、荷载组合，由于钢管布置为60cm×40cm，则
q=q1+q2+q4=(26+5+5)×0.4=14.4 (KN/m)
即 q=14.4×1000
=1.44×104 (N/m)
4、木楞跨中弯矩
Mmax=ql2/8=1.44×104×0.62/8=648 (N·m)
5、弯应力
σm=M/Wa=648/(167/1000000)=3.88×106 (N/㎡)
即 σm =3.88×106/1000000
=3.88（N/m㎡）﹤fm=9.36（N/m㎡）
其中： fm=13×0.9×0.8=9.36
安全系数为：9.36/3.88=2.41
6、局部承压力
荷载： q×0.6/2=1.44×104×0.5/2=3600 （N）
成压应力：3600/（100×50）=0.72（N/mm2）﹤ fc90=2.088（N/mm2）
其中：fc90=2.9×0.8×0.9=2.088（N/mm2）
安全系数：2.088/0.72=2.9
7、剪应力验算
荷载：3600 （N）
剪应力：3600/（100×50）=0.72 （N/ mm2）﹤ fv=1.008 (N/m㎡)
其中：fv=1.4×0.8×0.9=1.008 (N/m㎡)
安全系数：1.008/0.72=1.4
五、地基承载力计算
按最不利位置计算荷载组合，单根钢管轴向力为：
荷载组合：N=1.2 NGK+1.4NQK
=1.2×8.396+1.4×1.2
=9.796 KN/根 （KN/根）
由于钢管以60×40cm 布置，单位面积荷载为：
9.796/（0.6×0.4）=40.8 （KN/㎡）
即为：40.8×1000/（1000×1000）=0.041 (N/m㎡)

通过处理地基，承载力可以满足要求。地基处理：挖出河床表面砂砾石约1米深，用18吨振动压路机碾压，上填40cm级配好的砂砾石，压路机碾压6～8遍，20cm一层，分层碾压。砂砾石上填40～50cm厚的片石，片石上浇筑15～20cm厚的C20砼。