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1、高净空大厚度板模架施工方案和验算一 工程概况广州地铁五号线五羊邨站，站台层顶板厚度和层高分别为500mm和6300mm，设备层顶板厚度和层高分别为400mm和5900mm，站厅层顶板厚度和层高分别为1000mm和4950mm，板最大跨度为9100mm，属于高净空大厚度板。为确保模板支撑体系安全可靠，特针对模板架搭设编制专项施工方案，并对主要杆件（立杆、水平受力杆、木枋、扣件）进行承载力和变形验算。二 搭设方案（1） 材料选择本工程的架子采用满堂脚手架。钢管采用直径d=48mm，壁厚=3.5mm的钢管，有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用，选用的扣件要有出厂合格证，禁止使用有脆裂、变形、
2、滑丝的扣件，扣件表面应进行防锈处理，扣件活动部位应能灵活旋转，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm。 （2） 脚手架的搭设首层满堂脚手架将直接搭设在已施工好的底板上。满堂架主要杆件有立杆、横杆、扫地杆和剪刀撑，由于各部位层高不同，侧墙高与厚度不同、所支撑的板厚不同，所以各层相关支撑取值不等，梁底和板底立杆间距、横杆道数具体见下表： 支架间隙及横杆道数一览表部位层高梁底立杆间隙（模向/纵向）板底立杆间隙（模向/纵向）架体横杆层数站台层6300500*750600*750/750*7508设备层5900500*750750*7507站厅层4950350*750600*750/750*75
3、06在满堂脚手架的搭设过程中，支撑楼板的钢管立杆顶部采用可调顶座。钢管脚手架连接方式采用横杆、立杆、剪刀撑通过扣件连接的方式。满堂脚手架的水平横杆采取每6001500一道，扫地杆取距地面150200。车站板底模木枋采用10050的木枋，布置间距如下表：梁 底板 底站台层150mm200mm设备层150mm200mm站厅层100mm150mm立杆与承受木枋的水平钢管用复扣件（上下两扣件）扣牢，并在每施工段沿纵横向各设四道剪刀撑。中柱先行独立施工，可作为一个较为牢靠的支撑点，使用满堂架夹紧抱住柱子。具体做法见下图示意（个别立杆间距根据实际梁、柱、结构风道调整，但立杆布置间距不得大于本方案数据的11
4、0%）。1、 底板模板2、 负三层（站台层）侧墙模板布置3、 负三层（站台层）顶板布置4、 负二层（设备层）布置5、 负一层（站厅层）布置三 搭设方案的验算l 计算模型的确定由于板的面积百分比最大，且为大厚度板，因此验算以板来进行。取板单元面积为aa，厚度为h1 ，架高为H。（侧墙由水平横杆对撑和斜撑复合支撑，并且横杆间距与立杆间距相当，因此稳定性高于板支撑系统，在此仅以板支撑系统验算结果作为参考，侧墙木方采用50100的规格的落叶松木枋，间距150mm。）l 计算模型图：l 荷载计算 取钢筋混凝土体的自重为24kN/ m3，则板底模满堂架所承受的荷载取值如下表：项目荷载标准值混凝土自重站台层
5、板0.5m24kN/ m3=12kN/m2 站台层梁1.2 m24kN/ m3=28.8kN/m2设备层板0.4m24kN/ m3=9.6 kN/m2设备层梁1.2m24kN/ m3=28.8kN/m2站厅层板1m24kN/ m3=28 kN/m2站厅层梁1.9m24kN/ m3=45.6kN/m2钢筋重2 kN/m2施工荷载2 kN/m2模板及支架体系重1 kN/m2混凝土振捣荷载2 kN/m2荷载设计值站台层板12+2+1.4（2+1+2）=21 kN/m2站台层梁28.8+2+1.4（2+1+2）=37.8 kN/m2设备层板9.6+2+1.4（2+1+2）=18.6 kN/m2设备层梁
6、28.8+2+1.4（2+1+2）=37.8 kN/m2站厅层板28+2+1.4（2+1+2）=37 kN/m2站厅层梁45.6+2+1.4（2+1+2）=54.6 kN/m2l 支撑体系的验算：a. 钢管立管的验算取各层钢管立管间距，则每根立杆承受的荷载：站台层板F=21kN/m20.750.7511.81kN站台层梁F=37.8 kN/m20.50.75=14.18 kN设备层板F=18.6kN/m20.750.7510.46kN设备层梁F=37.8 kN/m20.50.75=14.18站厅层板F=37kN/m20.750.7520.81kN站厅层梁F=54.6 kN/m20.350.75
7、14.33kN工地现有标准脚手架钢管直径D=48、壁厚=3.5。横截面积A=489mm2钢管回转半径：r=15.78mm钢管脚手架连接方式采用横杆、立杆、斜杆通过扣件连接的方式。荷载通过底模传在木横档上，再传给钢管横杆上，横杆通过顶托传给立杆。斜杆保持整个架体的稳定。计算板板底到底板面净高尺寸H。即钢管（立杆）在竖向间隔0.6m1.5m处加一道双向横杆（本计算取max=1.5m间隔），以保证满堂架的整体稳定性。钢管长细比：=Lmax/r=1500/15.78=95查钢结构设计规范附录三Q235钢a类截面轴心受压构件的稳定系数得受压稳定系数(折减系数)站台层板=0.577站台层梁=0.577设备
8、层板=0.585设备层梁=0.592站厅层板=0.592站厅层梁=0.600l 立杆计算：按压力计算站台层板=N/A=11.811000489=24.15N/mm2 f =205N/mm2站台层梁=N/A=14.181000489=28.92N/mm2 f =205N/mm2设备层板=N/A=10.461000489=21.39N/mm2 f =205N/mm2设备层梁=N/A=14.181000489=28.92N/mm2 f =205N/mm2站厅层板=N/A=20.811000489=42.561N/mm2 f =205N/mm2站厅层梁=N/A=14.331000489=29.30N/
9、mm2 f =205N/mm2按稳定性计算站台层板=N/A=11.8110004890.577=41.85N/mm2 f =205N/mm2站台层梁=N/A=14.1810004890.577=50.12N/mm2 f =205N/mm2设备层板=N/A=10.4610004890.585=36.56N/mm2 f =205N/mm2设备层梁=N/A=14.1810004890.592=48.85N/mm2 f =205N/mm2站厅层板=N/A=20.8110004890.592=71.89N/mm2 f =205N/mm2站厅层梁=N/A=14.3310004890.600=48.83N/
10、mm2 f =205N/mm2立杆稳定并符合受力要求，实际搭设时立杆间距不大于750mm，横杆间距不大于1500mm。l 钢管横担杆抗弯验算（按最大荷载验算）：横担杆上放置50100的木枋，间距200mm以内，混凝土的荷载对横担杆受力可近似为均布荷载：2q=0.750.7542kN/mm2 q=11.81kN/mm2横担杆计算按多跨连续梁计算，横担杆钢管同立杆钢管，则截面惯性矩（对形心轴）为：I=（d4d14）/64=（4.844.14）/64=12.19cm4抵抗矩W=I/（d/2）=12.19/（4.8/2）=5.08cm4l 横担杆抗剪强度验算（按最大荷载验算）：满堂架设置，每区段长度约
11、20米，立杆纵向步距为750mm，因此取最大五跨连续梁最横担杆钢管进行验算：max=Mmax/W=0.111ql2/w=0.11111.817502(5.08103)=145.2N/mm2 f =205N/mm2横担杆抗剪计算：V=ql/A=11.81750（2489）=9.056N/mm2 V =125N/mm2l 横担杆的挠度计算（按最大荷载验算）：y=ql4/150EI=11.817504（15020610312.19104）=1.006mm y =3mm综上所述，横担杆抗弯强度、挠度、立杆稳定性均满足要求。l 木枋的验算：板底、梁底木枋采用50100的规格的落叶松木枋，按二跨连续梁计算
12、，根据木结构设计规范（GBJ17-88）。计算如下：站台层板集中荷载P =(0.750.7521)5=2.36抗弯m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.531m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.236=0.236N/mm2挠度W=Pl3/48EI=0.5l/300=2.5mm站台层梁集中荷载P =(0.500.7537.8)7=2.03抗弯m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.457m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.203=1.6N/mm2挠度W=Pl3/48EI=0.406l/300=2.5mm设备层板集中荷载P =(0.750.7518.6)5=2.09抗弯m
13、=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.47m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.21=1.6N/mm2挠度W=Pl3/48EI=0.42l/300=2.5mm设备层梁集中荷载P =(0.500.7537.8)7=2.03抗弯m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.457m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.203=1.6N/mm2挠度W=Pl3/48EI=0.406l/300=2.5mm站厅层板集中荷载P =(0.750.7537)7=2.97抗弯m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.67m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.3=1.6N/mm2挠度W=Pl3/
14、48EI=0.59l/300=2.5mm站厅层梁集中荷载P =(0.350.7554.6)10=1.43抗弯m=M/Wn=（Pl/4）/（bh2/6）=0.32m=17N/mm2抗剪=P/2bh=0.143=1.6N/mm2挠度W=Pl3/48EI=0.286l/300=2.5mm 综上所述，通过验算，该支撑体系符合要求。四 具体搭设要求（1） 严格执行钢管脚手架搭设的有关规定，按本方案具体实施。（2） 工长应做好有关技术交底和安全交底，并严格执行“三检”制度，逐级检查层层把关。（3） 横杆的长度不宜小于三跨(考虑连系梁的作用)；（4） 横杆接长采用对接扣件连接，对接扣件应交错布置，即两根相邻横杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨的两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于1000mm；（5） 最好使用对接扣件
