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1郑州国际会展中心（展览部分）二区模板支架施工方案一、工程概况1、结构概况郑州国际会展中心（展览部分）二区结构工程为大跨度、大截面、超高预应力结构，其主梁为截面1500*3500，1500*2800，1200*3500，1200*2800的钢筋混凝土预应力梁；一级次梁为截面700*2000的钢筋混凝土预应力梁；二级次梁截面为300*700的钢筋混凝土梁，板厚为180mm，支撑高度：主梁13.10米，一级次梁13.95米，二级次梁15.25米，板15.77米，由于其结构构件大，其施工脚手架体必须进行专门的方案设计，以满足施工安全。2、地面下地质概况和现场实际情况场地位置及地形地貌：该建筑物位于郑州市东郊107国道以东约1.0Km,原郑州机场内。场地地形平坦，地面高程介于89.16~91.78m。地貌单元属于黄河泛滥冲积平原。本工程-3.0米以内的地质情况为：基土层数性状描述土体重度γ（kn/m3）孔隙比e粘聚力C（kpa）内摩擦角ф（℃）素填土①黄褐色，以粉质粘土为主，含少量砖渣，局部分布有杂填土，层厚0.3-1.9米，层底标高88.38-90.37米。20.3粉土②1新近堆积，褐黄色，很湿-饱和，稍密，混有砂土颗粒，夹有粉砂薄层，淅水和摇振反应明显，干强度低，韧性差，中压缩性土，层底厚度1.8-5.2米层厚1.3-3.5米，层底标高85.66-87.97米。19.50.673823粉土②2灰色~灰褐色，饱和，稍密，表层有一流塑状分质粘土薄层。淅水和摇振反应明显，干强度低，韧性差，中压缩性土，层底厚度6.6-9.0米层厚3.3-5.7米，层底标高81.27-83.28米。19.50.6611022现场实际情况：在前期施工阶段，现场进行了工程桩、支护桩的施工，在桩施工期间，现场开挖了泥浆池、沉淀池、泥浆沟等，对原有土体产生了扰动，需对该部分地基进行处理。在地下室、地沟施工期间，对基坑进行了开挖，存在大量回填土。二、高架支模须解决的问题1、地基处理在前期施工阶段，现场进行了工程桩、支护桩的施工，在桩施工期间，现场开挖了2泥浆池、沉淀池，为了保证本工程地面不出现不均匀沉降、开裂的质量问题，依据施工现场实际情况，地基需做如下处理：★清除地表有机质土、耕植土★目测、地基钎探或静力触探，找出可能导致不均匀沉降的影响因素★将软弱土体挖除，换填2：8灰土★光轮压路机碾压密实2、架体设计由于本工程结构构件大，结构自重和架体自重大，依据规定，必须对该架体进行专门的结构计算和构造加强。★设计计算★构造要求3、技术交底在脚手架施工前，由技术部、工程部对施工作业人员进行详细的技术交底，明确施工方法、施工顺序、施工安全注意事项，并办理书面交底手续，未经交底人员严禁上岗作业。4、模板支架使用材料的验收对模板支架使用的钢管、扣件、安全网、木方、三形卡、对拉螺栓、模板等进行验收，验收分两个阶段。★验收各配件的材质报告。★现场验收材料质量，并做纪录。5、对模板支架相关环节进行验收模板支架必须进行专业验收。★对方案进行内部审批★对方案进行专家审查★由工程项目负责人组织安全部、工程部、技术部、施工作业队长等相关专业人员进行验收★合格后报监理工程师验收。三、模板支架设计方案1、总体思路由于本工程架体支设高度高，结构构件大，施工活荷载和构件恒荷载大，模板支设难度大，为了使模板支架既能满足施工要求，又能节约工程投资，本工程预应力大跨主梁施工拟采用迭合梁的施工方法进行，框架主梁第一次浇筑高度1.8米，一级次梁第一次浇筑高度1.0m，即二区梁一次浇筑至标高14.95m处。在该界面处需适当增设负弯矩3钢筋和竖向拉接钢筋。2、施工程序本工程施工难度大，参与人员多，施工过程复杂，安全隐患多，因此，必须事前对施工顺序做到心中有数，在组织实施过程中必须按计划、程序施工。模板支架施工程序地面以下结构工程施工开挖暴露部分用2：8灰土回填-0.5米以上土层挖除目测、土层钎探或静力触探，确定是否存在软弱下卧土层软弱下卧土层处理土层基层碾压，回填土碾压回填地面垫层施工及养护架体搭设架体验收测量放线，准确定位立杆位置架体施工中间检查4主体結構施工顺序必须与模板支架施工配合，混凝土结构施工顺序如下：支撑架体施工主梁底模板支撑主梁一级次梁钢筋绑扎主梁一级次梁侧模浇注混凝土操作平台搭设叠合梁底部混凝土浇筑混凝土养护，交接面处理二级次梁、板模板、钢筋绑扎预应力筋安放预应力筋安放混凝土浇筑，养护预应力张拉模板、架体拆除53、模板支架结构选型及架体相关技术参数★方案设计：用扣件式钢管脚手架作支撑系统：序号构配件名称使用材料规格设计参数备注1防滑扣件直角扣件顶层水平杆与立杆连接处设置见图2水平安全网尼龙网、尼龙绳距地面4.5米、9.0米设置3立杆Φ48*3.5钢管，对接扣件连接主梁、一级次梁底：梁宽+每边1500范围内，间距500*500板底：间距1000*1000二级次梁间距500*10004横向水平杆Φ48*3.5钢管，旋转扣件连接步距1500顶部四道10005纵向水平杆Φ48*3.5钢管，旋转扣件连接步距1500顶部四道10006水平剪刀撑Φ48*3.5钢管，旋转扣件连接首层、顶层、中间层每隔2步一道7竖向剪刀撑Φ48*3.5钢管，旋转扣件连接纵横每3米一道8扫地杆Φ48*3.5钢管，旋转扣件连接距地面或垫板150处纵横设置9刚性连接件Φ48*3.5钢管，旋转扣件连接每步水平杆均与独立柱刚性连接见图10脚手板不小于200mm宽、50mm厚松木板11模板15厚竹胶合板12木方50*10013对拉螺栓Φ14间距500*600，距梁底25014底座每根立杆下设置架体各配件力学性能(由于现场所进钢管壁厚有3.5、3.25、3.0mm三种规格，本方案按3.0mm计算)：序号架体力学性能壁厚3.5mm3.0mm1Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值205N/mm2205N/mm22Φ48钢管截面面积(A)4.89cm24.239cm23Φ48钢管回转半径(i)1.58cm1.595cm4Φ48钢管惯性距(I)12.19cm410.78cm45Φ48钢管截面模量(W)5.08cm34.5cm36Φ48钢管每米长质量3.84Kg/m3.84Kg/m7Φ48钢管弹性模量(E)2.06×1052.06×1058Φ48钢管截面承载力27.2kN27.2kN9直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值8.00KN8.00KN10底座竖向承载力40kN40kN钢管的截面几何与力学特征公式：A=π(d2-d12)/4I=π(d4-d14)/4W=π[d3-(d14/d)]/32i=√d2+d12/464、模板支撑架体结构计算★荷载计算工况一：先浇筑主梁标高14.95以下，浇筑厚度：梁中间部位1800mm，加腋部位2500mm。主梁截面1500x2800mm,板厚180mm采用迭合法施工，取1500*1800截面进行计算。①荷载标准值A恒荷载模板自重0.4×(1.5+2×2.62)=2.696KN/m砼自重24×1.5×1.8=64.8KN/m钢筋自重(52×6.31＋24×2.466＋10×30×0.888)×9.8=6.41KN/m合计73.91KN/mB活荷载振捣荷载2×1.5=3KN/m施工人员及设备荷载2.5×1.5=3.75KN/m合计6.75KN/m②荷载设计值1.2×73.91+1.4×6.75=98.142KN/m乘以折减系数98.142×0.9=88.33KN/m荷载设计值：P1=88.33KN/m主梁截面1200x2800mm,板厚180mm采用迭合法施工，取1200*1800截面进行计算。①荷载标准值A恒荷载模板自重0.4×(1.2+2×2.62)=2.576KN/m砼自重24×1.2×1.8=51.84KN/m钢筋自重1.5×1.2×2.8=5.04KN/m合计59.456KN/mB活荷载振捣荷载2×1.2=2.4KN/m施工人员及设备荷载2.5×1.2=3KN/m7合计5.4KN/m②荷载设计值1.2×59.456+1.4×5.4=78.91KN/m乘以折减系数78.91×0.9=71.02KN/m荷载设计值：P2=71.02KN/m一级次梁截面700x2000mm,板厚180mm采用迭合法施工，取700*1000截面进行计算。①荷载标准值A恒荷载模板自重0.4×(0.7+2×1.82)=1.74KN/m砼自重24×0.7×1.0=16.8KN/m钢筋自重1.5×0.7×2=2.1KN/m合计20.64KN/mB活荷载振捣荷载2×0.7=1.4KN/m施工人员及设备荷载2.5×0.7=1.75KN/m合计3.15KN/m②荷载设计值1.2×20.64+1.4×3.15=29.178KN/m乘以折减系数29.178×0.9=26.26KN/m荷载设计值：P3=26.26KN/m工况二：混凝土二次浇筑，主梁浇筑高度1000mm，一级次梁浇筑高度1000mm。主梁混凝土浇筑截面1500x1000mm,板厚180mm①荷载标准值A恒荷载模板自重0.4×(1.5+2×2.62)=2.696KN/m砼自重24×1.0×1.5=36KN/m钢筋自重1.5×1.5×2.8=6.3KN/m合计44.996KN/mB活荷载振捣荷载2×1.5=3KN/m8施工人员及设备荷载2.5×1.5=3.75KN/m合计6.75KN/m②荷载设计值1.2×44.996+1.4×6.75=63.45KN/m乘以折减系数63.45×0.9=57.1KN/m荷载设计值：P4=57.1KN/m一级次梁截面700x1000mm,板厚180mm①荷载标准值A恒荷载模板自重0.4×(0.7+2×1.82)=1.74KN/m砼自重24×0.7×1.0=16.8KN/m钢筋自重1.5×0.7×2=2.1KN/m合计20.64KN/mB活荷载振捣荷载2×0.7=1.4KN/m施工人员及设备荷载2.5×0.7=1.75KN/m合计3.15KN/m②荷载设计值1.2×20.64+1.4×3.15=29.178KN/m乘以折减系数29.178×0.9=26.26KN/m荷载设计值：P5=26.26KN/m工况三：浇筑二级次梁及楼板二级次梁截面300×700，①荷载标准值A恒荷载模板自重0.4×(0.3+2×0.52)=0.536KN/m砼自重24×0.7×0.3=5.04KN/m钢筋自重1.5×0.7×0.3=0.315KN/m合计5.891KN/mB活荷载振捣荷载2×0.3=0.6KN/m9施工人员及设备荷载2.5×0.3=0.75KN/m合计1.35KN/m②荷载设计值1.2×5.891+1.4×1.35=8.96KN/m乘以折减系数8.96×0.9=8.06KN/m荷载设计值：P6=8.06KN/m楼板180厚①荷载标准值A恒荷载模板自重0.4KN/m2砼自重24×0.18=4.32KN/m2钢筋自重1.1×0.18=0.198KN/m2合计4.92KN/m2B活荷载振捣荷载2.0KN/m2施工人员及设备荷载2.5KN/m2合计4.5KN/m2②荷载设计值1.2×4.92+1.4×4.5=12.2KN/m2乘以折减系数12.2×0.9=11KN/m2荷载设计值：P7=11KN/m2★架体承载力验算架体一：立杆间距500×500本架体设计考虑工况一、二均为同一架体，因此，架体承载力验算选取工况一、二的最大荷载为本架体的验算荷载架体设计采用荷载设计值=max{P1/1.5,P2/1.2,P3/0.7,P4/1.5,P5/0.7}=max{88.33/1.5,71.02/1.2,26.26/0.7,57.1/1.5,26.26/0.7}=max{58.89,59.18,37.51,38.07,37.51}=59.18KN/m2A、钢管立杆承载力验算沿梁宽方向间距500，沿梁长方向间距500。10每根立杆承受的自重：G立杆＋G横杆＋G斜杆＋G扣件＝3.84×13+3.84×11×（0.5+0.5）＋3.84×13+2×11×(13.2/9.8)=171.71k