布料机支撑脚下模板加固处理专业方案.doc

中国建筑工程总企业
CHINA STATE CONSTRUCTION ENGRG.CORP.

建荣村“城中村”改造项目
（广电兰亭荣荟）K1地块
布料机支撑脚
模板加固处理方案

中国建筑
第二工程局

11月

目 录
一、编制依据 1
二、工程概况 1
2.1 工程建设概况 1
2.2 建筑设计概况 2
三、加固处理方法 2
3.1 处理方法 3
3.2 支撑体系 4
四、施工注意事项 4
五、其它 4
附件一：布料机支撑脚模板计算书 5

一、编制依据
序号
名 称
编 号
1
《建筑结构荷载规范》
GB50009-
2
《混凝土结构设计规范》
GB50010-
3
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-
4
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-
5
《钢管脚手架扣件》
GB15831-
6
《碳素结构钢》
GB/T700-
7
《高层建筑混凝土结构技术规程》
JGJ 3-
8
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-
9
《建筑施工安全检验标准》
JGJ59-
10
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
11
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》
JGJ130-
12
《建筑施工模板安全技术规范》
JGJ162-
13
《建筑施工手册》
（第四版）
14
《建筑施工计算手册》
（第二版）江正荣
15
《工程建设标准强制性条文》

16
《建设工程安全生产管理条例》
国务院第393号令
17
《危险性较大分部分项工程安全管理措施》
建质[]87号
18
《武汉市建筑施工现场安全质量标准化达标实施手册》
武城建[]12号
19
企业质量、环境和职业健康安全管理体系
SBC.3.QESMS.01-，版本：C
20
广电建荣K1地块工程施工图纸
-4
21
广电建荣K1地块施工组织设计

二、工程概况
2.1 工程建设概况
工程建设概况一览表
工程名称
广电兰亭荣荟（建荣村城中村改造）K1地块
工程地址
长丰大道以南、古田四路以西建荣工业园内
建设单位
武汉广电海格房地产开发
勘察单位
武汉市勘察设计研究院
设计单位
珠海市建筑设计院武汉分院
监理单位
湖北天慧工程咨询
质量监督部门
武汉市硚口区建设工程质量安全监督站
总包单位
中国建筑第二工程局
工程关键功效或用途
本工程由5栋3层商业楼、1栋26层写字楼、3栋33层住宅楼组成。地下室为一层，局部战时六级人防。平时作为汽车库、仓库、配电房、设备机房等使用。
2.2 建筑设计概况
建筑设计概况一览表
建筑功效
1、2、3#为住宅楼，18#楼为办公楼，ABCDE为商业楼
建筑类别
一类高层建筑
建筑面积
总建筑面积
119667.73m²
计划用地面积
23193.63m²
地下建筑面积
17027.63m²
地上建筑面积
101813.99m²
建筑平面
横轴编号
D-1～D-32轴
纵轴编号
D-A～D-c轴
横轴轴线距离
131.5m
纵轴轴线距离
140.7m
地下建筑层高
人防区层高
3.8m
非人防区
3.4m
主体建筑层数及层高
1、2楼
地上33层，地下1层
建筑高度
106.9m
标准层高
2.9m
3#楼
地上33层，地下1层
建筑高度
105.5m
标准层高
2.9m
18#楼
地上26层，地下1层
建筑高度
109.75m
标准层高
3.75m
商铺
地上3层，地下1层
建筑高度
15.3m
层高
/
安全等级
二级
防火分类
一类
耐火等级
一级
抗震设防类别
丙类
地基基础设计等级
甲级
场地类别
Ⅱ类
结构抗震等级
三级
抗震设防烈度
六度
结构形式
基础结构形式
桩基承台基础
主体结构形式
1、2、3#住宅楼为剪力墙结构，18#办公楼为框架剪力墙结构。ABCDE商铺为框架结构。地下室为框架结构。
屋盖结构形式
现浇钢筋混凝土屋盖
地下室混凝土强度等级
底板
顶板
外墙
内墙柱
水池侧壁
承台基梁
基础垫层
楼梯等
圈过梁等
C35、P6
C35、P6
C45、P6
C35
C45、P6
C35、P6
C15
C35
C20
1、2、3#楼
墙柱
-1F～5F:C45，6F～10F:C40，11F～15F:C35，16F～20F:C30，21F以上:C35。
梁板
-1F～5F：C35，6F～10F：C30，11F以上：C25。
18#楼
墙柱
-1F～7F：C45，8F～11F：C40，12F～20F：C35，21F以上C30。
梁板
-1F～7F：C35，8F～18F：C30，19F以上：C25。
商铺ABCDE
墙柱
C30
梁板
C30
板厚
地下室
180mm、200mm、250mm、300mm、700mm、900mm(柱帽)
主体
100mm、110mm、120mm、130mm、150mm。注：130、150mm板厚非布料机施工
三、加固处理方法
因为楼层较高，3层以上采取地泵浇筑混凝土。为方便操作，拟在施工楼面安装简易混凝土布料机，采取人力驱动布料。布料机安置牢靠是否将直接对其它工序施工造成严重影响，所以布料机支设很关键。为确保布料稳定和其它工序施工安全、正常进行，必需对布料机支撑部位进行加固处理。
本工程采取简易混凝土布料机，重约1440kg，由四个脚支撑固定，平均每个支撑脚承重360kg。
3.1 处理方法
1．施工时，布料机支撑脚必需放置于支模立杆正上方，且不能直接搁置于模板或钢筋上，每个支撑脚下需加铺600mm×600mm×100mm木垫块。
布料机支撑脚木垫块部署平面图以下：

2．每个支撑脚下模板支撑需在原有模板支撑体系基础上增加四根钢管立杆，分别在支撑脚所在立杆前、后、左、右二分之一原立杆间距处增设，使支撑脚下支撑立杆纵横向间距缩小为原设计二分之一，立杆端部加设可调U型顶撑，立杆底部必需加设50mm厚木质垫块，所增设钢管立杆必需和原模板支撑体系有效连接为一个整体。
3．布料机放置整个区域，模板小横杆间距调整至200mm以内。
4．布料机放置区域周围四面架设竖向剪刀撑，形成加强型模板支撑架构。
5．其它设置同原模板支撑体系。
布料机支撑脚楼面模板支撑立面图以下：

3.2 支撑体系
加固处理完成后，本工程使用布料机楼层模板支撑体系为：用A48×3.5钢管搭设室内满堂脚手架，钢管立杆上端加设可调整U型顶撑。立杆纵横向间距为1200mm×1200mm，在布料机每个支撑脚下所在区域立杆纵横向间距降为原来二分之一为600mm×600mm，步距1500mm，在距离楼地面200mm处设第一道水平杆，并依据层高加设2～3道水平杆。钢管立杆底部必需加设50mm×100mm方木做垫块。钢管顶端超出顶层横杆中心线150mm，顶撑可调手柄至板底托梁间距须小于150mm。
板底纵横向均加设水平支模杆。水平支撑大横杆采取A48×3.5钢管，小横杆采取50×100mm木方，间距300mm，放置布料机整个区域，支模小横杆间距降为200mm。
板模板采取18mm厚木胶合板，支模时应按设计或规范要求将模板面起拱。
为增加满堂支撑脚手架整体稳定性，支模时纵横向均需设置剪刀撑，剪刀撑和地面角度为45°～60°，具体设置详见《模板施工方案》中所述。尤其需要注意是：在布料机放置区域，由布料机四个支撑脚所围合矩形区域四面周围必需架设竖向剪刀撑，形成连续闭合剪刀撑形式。以下图所表示：

四、施工注意事项
1．布料机支撑脚不得碰撞或直接搁置于模板或钢筋上，且底部必需有支撑立杆。
2．布料机支撑脚所在区域支撑立杆底部必需加设50mm×100mm方木垫块。
3．每一层混凝土施工时，布料机支撑脚放置位置须和前一层施工时相同。
4．每次混凝土施工前必需检验支撑立杆加固是否稳固。
5．每次混凝土施工前责任工长必需对作业人员进行安全、技术交底。
五、其它
模板及支撑架其它施工方法，请参考国家、地方和行业现行相关规范、规程和标准和本工程《模板施工方案》。
附件一：布料机支撑脚模板计算书
板计算厚度取120mm。布料机按1440kg计取，每只脚重360kg，每只脚占用面积约为0.36m²，换算为均布荷载则为10.0kN/m²。
模板支撑体系选择A48×3.5钢管，搭设扣件式室内满堂脚手架+可调式U型顶撑。钢管支撑立杆纵横向间距为600×600mm,在距离楼地面200mm处设第一道水平杆(扫地杆)，并依据搭设高度加设2-3道水平杆，步距1500mm。钢管立杆底部采取50×100木方做垫块，顶部加U型顶撑，钢管顶端超出顶层横杆中心线150mm，顶撑可调手柄至板底托梁间距须小于150mm。板底纵横向均设水平支模杆，小横杆采取50×100mm木方，顶托梁(大横杆)采取A48×3.5钢管。
支模时应按设计或规范要求将板模起拱。
支撑体系图示以下：

支撑、结构及材料基础参数以下：
①支撑及结构参数
支撑立杆采取钢管(mm)：Φ48×3.5；横向间距或排距b(m)：0.60；纵距l(m)：0.60；步距h(m)：1.50；
立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度a(m)：≤0.30；模板支架搭设高度H(m)：2.85；
板底模：18mm木胶合板；板底支撑小横杆：50mm×100mm方木，间距为200mm；水平支撑大横杆（顶托梁）：Φ48×3.5钢管，间距600mm。
②荷载参数
模板和木板自重(kN/m²)：0.35；钢筋混凝土自重(kN/m³)：25.000；施工均布荷载标准值(kN/m²)：1.0；振捣混凝土荷载标准值(kN/m²)：2.0；布料机荷载标准值(kN/m²)：10.0。
依据现场实际，为了安全和稳定，18mm木胶合板、50×100mm方木、A48×3.5钢管分别以15mm木胶合板、40×90mm方木、A48×2.8钢管验算。计算参数以下：
15mm厚木胶合板，面板弹性模量E(N/mm²)：7500.00，面板抗弯强度设计值fc (N/mm²)：13.00，面板抗剪强度设计值fv(N/mm²)：1.50；
40×90mm方木弹性模量E(N/mm²)：9500.00，方木抗弯强度设计值fc (N/mm²)：13.00，方木抗剪强度设计值fv(N/mm²)：1.50；
A48×2.8钢管有效截面积A(mm²)：397.6；钢管截面惯性矩I(mm4)：1.0193×105；钢管截面抵御矩W(mm³)：4.247×10³；钢材弹性模量E(N/mm²)：2.06×105；钢管抗弯强度设计值(N/mm²)：fc=205N/mm²；钢管抗剪强度设计值(N/mm²)：fv=125N/mm²；
③其它参数：
楼板混凝土强度等级：C35；楼板计算厚度(mm)：120.00；施工平均温度(℃)：28.000。
（1）模板面板计算：
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度0.9m面板作为计算单元,面板截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为：
W=600×15×15/6=2.25×104mm³；
I=600×15×15×15/12=1.6875×105mm4；
200
200
200
12.132kN/m
A
B
模板面板根据三跨连续梁计算。

面板计算简图
①荷载计算
静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板和布料机自重(kN/m)：
q1=25×0.12×0.6+0.35×0.6+10×0.6=8.01kN/m；
活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：
q2=（1+2）×0.6=1.8kN/m；
②抗弯强度验算
最大弯矩考虑为静荷载和活荷载计算值最不利分配弯矩和，计算公式以下:

式中，l——计算跨度(板底支撑间距)：l=200.00mm；
q——作用在面板均布荷载设计值(kN/m)；
q=1.2×8.01+1.4×1.8=12.132kN/m
最大弯矩M=0.1×12.132×0.20×0.20=0.048528kN·m；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：

式中，σ——面板弯曲应力计算值(N/mm²)；
M——计算最大弯矩 (kN·m)；
f——面板抗弯强度设计值[f]=13N/mm²；
面板最大应力计算值σ=0.048528×106/2.25×104=2.1568N/mm²；
面板最大应力计算值2.1568N/mm²小于面板抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
③抗剪强度验算
计算公式以下：

式中：V——面板计算最大剪力（N）；
l——计算跨度(板底支撑间距)：l=200.0mm。
q——作用在模板上侧压力线荷载，计算如上q=12.132kN/m；
面板最大剪力：V=0.6×12.132×200=1455.84N；
截面抗剪强度必需满足：

式中，τ——面板截面最大受剪应力(N/mm²)；
V——面板计算最大剪力(N)：V=1455.84N；
b——构件截面宽度(mm)：b=600mm；
hn——面板厚度(mm)：hn=15.0mm；
fv——面板抗剪强度设计值(N/mm²)：fv=1.500N/mm²；
面板最大受剪应力计算值：τ=3×1455.84/(2×600×15.0)=0.24264N/mm²；
面板最大受剪应力计算值τ=0.24264N/mm²小于面板截面抗剪强度设计值 fv =1.500N/mm²，满足要求！
④挠度验算
挠度计算公式为：

式中，q——作用在模板上压力线荷载，依据《建筑施工计算手册》刚度验算采取标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。则q=q1=8.01kN/m；
l——计算跨度(板底支撑间距)：l=200.00mm；
E——面板弹性模量：E=7500.0N/mm²；
面板最大许可挠度值：[V]=200/400=0.5mm；
面板最大挠度计算值：
v=0.677×8.01×/(100×7500×1.6875×105)=0.0686mm；
面板最大挠度计算值0.0686mm小于面板最大许可挠度0.5mm,满足要求!
（2）模板支撑方木计算：
方木根据三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为：
W=40×90×90/6=5.4×104mm³；
I=40×90×90×90/12=2.43×106mm4；

板底支撑方木计算简图（mm）
①荷载计算：
静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板和布料机自重(kN/m)：
q1=25×0.12×0.20+0.35×0.20+10.0×0.20=2.67kN/m；
活荷载为施工荷载标准值、设备荷载标准值和振倒混凝土时产生荷载(kN/m)：
q2=（2+1）×0.2=0.6kN/m；
②方木抗弯强度验算：
根据三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载和活荷载计算值最不利分配弯矩和，计算公式以下：

式中，M——方木跨中计算最大弯距(N·mm)；
l——计算跨度，l=600.0mm；
q——线荷载设计值：q=1.2×2.67+1.4×0.6=4.044kN/m；
最大弯距：M=0.1ql²=0.1×4.044×0.6×0.6=0.145584kN·m；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：

式中，σ——方木弯曲应力计算值(N/mm²)；
M——计算最大弯矩 (kN·m)；
f——方木抗弯强度设计值[f]=13N/mm²；
方木最大应力计算值σ=0.145584×106/5.4×104=2.696N/mm²；
方木最大应力计算值 2.696N/mm2 小于方木抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要求!
③方木抗剪强度验算：
计算公式以下：

式中：V——方木计算最大剪力（N）；
l——计算跨度：l=600.0mm。
q——作用在方木上侧压力线荷载，q=4.044kN/m；
方木最大剪力：V=0.6×4.044×600=1455.84N；
截面抗剪强度必需满足：

方木受剪应力计算值：τ=3×1455.84/(2×40×90)=0.6066N/mm²；
方木抗剪强度设计值：[τ]=1.5N/mm²；
方木受剪应力计算值0.6066N/mm²小于方木抗剪强度设计值1.5N/mm²,满足要求!
④挠度验算：
最大挠度考虑为静荷载和活荷载计算值最不利分配挠度和，计算公式以下:

式中，q——作用在方木上压力线荷载，依据《建筑施工计算手册》刚度验算采取标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。则q=q1=2.67kN/m；
l——计算跨度，l=600.00mm；
E——方木弹性模量：E=9500.0N/mm²；
最大许可挠度值：[V]=600/400=1.5mm；
最大挠度计算值：ν=0.677×2.67×6004/(100×9500×2.43×106)=0.101mm；
方木最大挠度计算值0.101mm小于方木最大许可挠度1.5mm,满足要求!
（3）板底水平支撑钢管计算：
支撑钢管根据集中荷载作用下多跨连续梁计算,集中荷载P取纵向板底支撑传输力。
钢筋混凝土楼板和模板和布料机自重(kN/m²)：
q1=25×0.12+0.35+10.0=13.35kN/m²；
施工人员及设备荷载(kN/m)：
q2=1+2=3.0kN/m²；
则集中力：
P=(1.2×q1+1.4×q2)×0.6×0.20=(1.2×13.35+1.4×3.0)×0.6×0.20=2.4264kN
均布荷载取支撑钢管自重：
q=3.121kg/m=9.8×3.121=31N/m=0.031kN/m
水平支撑钢管计算简图以下：

水平支撑钢管剪力图以下：

水平支撑钢管弯矩图以下：

变形计算根据规范要求采取静荷载标准值，受力图和位移图以下：
P=q1×0.9×0.2=（25×0.12+0.35+10）×0.6×0.2=1.602kN

经过连续梁计算得到：
最大弯矩：Mmax=461.19kN·mm；
最大变形：Vmax=0.37mm；
最大支座力：Qmax=8.07kN；
①水平支撑钢管抗弯强度验算
钢管截面抗弯强度验算公式：

其中，钢管杆件最大弯矩设计值：M=461.19KN·mm
弯矩作用平面内钢管截面抵御矩：W=4.247×103mm³；
钢管最大应力计算值：σ=461.19×10³/4247=108.59N/mm²；
钢管抗弯强度设计值：[f]=205N/mm²；
钢管最大应力计算值σ=108.59N/mm²小于钢管抗弯强度设计值[f]=205N/mm²，满足要求!
②水平支撑钢管抗剪强度验算
钢管最大剪力为V=8.07KN
钢管截面抗剪强度必需满足：

式中，τ——钢管截面受剪应力计算值(N/mm²)；
V——钢管计算最大剪力(N)：V=8.08×10³N；
A——钢管截面面积(mm²)：A=397.6mm²；
fv——钢管抗剪强度设计值(N/mm²)：fv=125N/mm²；
钢管截面受剪应力计算值：τ=2×8.07×10³/397.6=40.594N/mm²；
钢管截面受剪应力计算值τ=40.594N/mm²小于钢管截面抗剪强度设计值 [fv]=125N/mm²，满足要求！
③水平支撑钢管挠度验算
经过计算得到：ν=0.37mm；
水平支撑钢管最大许可挠度：[ν]=600/400=1.5mm；
水平支撑最大挠度ν=0.37mm和最大许可挠度[ν]=1.5mm比较靠近，基础满足要求!
（4）扣件抗滑移计算：
若采取U托顶撑，则不需要验算。
（5）模板支架立杆荷载标准值(轴力)：
作用于模板支架荷载包含静荷载和活荷载。
①静荷载标准值包含以下内容：
脚手架自重(kN)：
NG1=0.097×2.85=0.27645kN；
模板自重(kN)：
NG2=0.35×0.6×0.6=0.126kN；
钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3=25×0.12×0.6×0.6=1.08kN；
静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3=1.48245kN；
②活荷载为施工荷载标准值、设备荷载标准值和振倒混凝土时产生荷载。
活荷载标准值 NQ=(1+2+10)×0.6×0.6=4.68kN；
③立杆轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×1.48245+1.4×4.68=8.33094kN；
（6）立杆稳定性计算：
立杆稳定性计算公式：

式中，N——立杆轴心压力设计值(kN)：N=8.33094kN；
φ——轴心受压立杆稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到；
i——计算立杆截面回转半径(cm)：i=1.601cm；
A——立杆净截面面积(cm2)：A=3.976cm2；
W——立杆净截面模量(抵御矩)(cm3)：W=4.247cm3；
σ——钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；
L0——计算长度 (m)；
参考《扣件式规范》JGJI30－，满堂支撑架顶部立杆段、非顶部立杆段计算长度l0分别根据下式（1）、（2）计算，取整体稳定计算结果最不利值：
顶部立杆段： l0 = kμ1(h+2a) （1）
非顶部立杆段：l0 = kμ2h （2）
k——计算长度附加系数，取值为：1.155；
μ1——计算长度系数，参考《扣件式规范》表C-2；
μ2——计算长度系数，参考《扣件式规范》表C-4；
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度；a=0.3m；
顶部立杆段按公式(1)计算以下：
当a=0.2m时，μ1=1.540
顶部立杆段计算长度l0=1.155×1.540×（1.5+0.2×2）=3.37953m
λ=l0/i=3379.53/16.01=211.089；
由长细比lo/i结果查表得到轴心受压立杆稳定系数φ=0.163；
钢管立杆受压应力计算值：σ=8.33094×10³/(0.163×397.6)=128.546N/mm²；
当a=0.5m时，μ1=1.215
顶部立杆段计算长度l0=1.155×1.215×（1.5+0.5×2）=3.5083125m
λ=l0/i=3508.3125/16.01=219.133；
由长细比lo/i结果查表得到轴心受压立杆稳定系数φ=0.152；
钢管立杆受压应力计算值：σ=8.33094×10³/(0.152×397.6)=137.849N/mm²；
依据规范做承载力线性插值计算a=0.3时，σ=131.647N/mm²
钢管立杆稳定性计算σ=131.647N/mm²小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm²，满足要求！
非顶部立杆段按公式(2)计算以下：
μ2=1.951，非顶部立杆段计算长度l0=1.155×1.951×1.5=3.3801m；
λ=l0/i=3380.1/16.01=211.12；
由长细比lo/i结果查表得到轴心受压立杆稳定系数φ=0.163；
钢管立杆受压应力计算值：σ=8.33094×10³/(0.163×397.6)=128.546N/mm²；
立杆稳定性计算σ=128.546N/mm²小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205 N/mm²，满足要求！