国际会展中心二号馆高大模板工程施工方案49页.doc
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2024-09-05
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1、国际会展中心二号馆高大模板工程施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录一、 编制依据:4二、 工程概况:43、现场情况54、高大模板支撑体系部位见下图5三、施工准备61、技术准备62、主要机械设备安排63、高支模工程安装材料的选用64、材料要求65、专业施工队伍准备:76、作业条件准备:7四、施工方法81、施工顺序82、地基处理83、铺木垫板、钢底座94、搭设立杆95、搭设第一步纵横向水平杆96、搭设扫地杆97、梁底水平杆98、梁底木枋、模板99、梁底水平杆1010、板底水平杆1011、板底木枋、模板2、10梁板模板支撑体系立面图10五、构造要求113、外围剪刀撑设置11剪刀撑连续设置示意图124、内部剪刀撑设置12剪刀撑布置图135、与周围柱子的加固17六、模板支撑体系拆除要求17七、板模板支撑体系计算18(一).参数信息181.模板支架参数182.荷载参数183.材料参数184.楼板参数18楼板支撑架荷载计算单元19(二)、模板面板计算:191、荷载计算192、强度计算203、挠度计算20(三)、模板支撑方木的计算:201.荷载的计算:212.强度验算:213.抗剪验算:214.挠度验算:22(四)、木方支撑钢管计算:22(五)、扣件抗滑移的计算:23(六)、模板支架立杆荷载设计值(轴力)3、:23(七)、立杆的稳定性计算:24八、梁模板支撑体系计算25(一)、参数信息251.梁模板支撑及构造参数252.荷载参数263.材料参数264.梁底模板参数265.梁侧模板参数26(二)、梁侧模板荷载计算27(三)、梁侧模板面板的计算271.强度计算282.挠度验算28(四)、梁侧模板支撑的计算291.次楞计算292.主楞计算31(五)、梁底模板计算331. 抗弯强度验算332.挠度验算34(六)、穿梁螺栓的计算35(七)、梁底支撑的计算351.荷载的计算:352.方木的支撑力验算363.支撑小横杆的强度验算37(八)、梁跨度方向钢管的计算391.梁两侧支撑钢管的强度计算:392.梁底支撑钢4、管的强度计算:41支撑钢管计算弯矩图(kNm)42(九)、扣件抗滑移的计算:43(十)、立杆的稳定性计算:43立杆的稳定性计算公式431.梁两侧立杆稳定性验算:432.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:44九、隔离剂选用46十、安全施工措施46(一)、模板堆放要求462、 保证运输道路畅通,现场有安全防护保护措施。465、不得在作业架子上,平台上堆放模板料。477、模板支撑不能固定在防护脚手架,避免发生倒塌或模板位移。47(二)模板安装的安全防护措施472、梁或现浇板支模,搭设牢固的操作平台,要避免上下同时作业。47(三)模板拆除的安全防护措施47(四)高支模架的监测483、构件允许偏差表:45、8 高大模板支撑体系施工方案一、 编制依据:1、总公司质量手册、质量体系程序文件2、xx国际会展中心二号馆施工图纸3、xx国际会展中心二号馆施工程勘察报告4、混凝土结构工程施工质量验收规范( GB50204-2002)5、建筑施工手册缩印本(第四版)6、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)7、建筑施工高处作业安全技术规范 (JGJ80-91)8、建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)9、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)10、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)二、 工程概况:1、工程总体概况建设单位xx有限公司建筑面积建筑面积6006、00m2监理单位xx公司建筑层数2层设计单位结构形式框架结构,屋面为大跨度钢结构屋面勘察单位合同质量目标合格合同开工日期2013年02月12日合同安全目标符合有关规定要求合同竣工日期2013年04月5日(土建主体完工) 2、建筑概况本工程东西轴线间长度249.6米,南北轴线距离120米,高支模体系为一层大厅,高支模高度约12米。3、现场情况本工程高支模处于一层,下方均为基础回填土及连系梁,回填土高度约为-0.08米,一层框架柱混凝土计划分二次浇注,一次浇筑至6米高度,第二次与顶板梁共同浇筑。高支模区域周围做一道200mm高的素土挡水坎,挡水坎外圈设排水沟,防止雨水及养护用水进入高支模支撑体系区7、域浸泡垫板。高支撑处顶板砼标高为12米(暂定,未见图纸),设计采用现浇钢筋混凝土结构,施工条件为商品混凝土,车载泵泵送至楼面进行浇筑,塔吊作为辅助垂直运输工具。4、高大模板支撑体系部位见下图图中除中间带夹层的区域全部为高支模区域,夹层区域为红色线圈定区域,见下图。一层展厅净高度12m(架子搭设高度约11.7m),最大梁截面暂按4001300mm考虑。三、施工准备 在高支模施工前,应做好各项施工准备工作,具体如下: 1、技术准备项目部技术员、施工人员应熟悉图纸,认真掌握高支模施工图的特点、要求和特性,熟悉各部位截面尺寸、标高,认真做好模板放样,进行实地现场调查复核,根据现场条件进行拼装模板。 28、主要机械设备安排 模板工程施工中,主要机具设备选用如下:圆盘锯、手提电钻、台钻、水准仪等。 3、高支模工程安装材料的选用 本工程结构为框架结构,在施工中为克服胀模、接头错位、漏浆、断面不方正等缺陷。模板为散支散拆木模板、钢管与支撑体系,所有模板制作安装材料(加固的钢管、扣件、对拉螺杆钢筋、高强螺杆、木枋等)必须符合国家规范要求,其主要材料选用如下: (1)模板:采用光滑坚硬的双面酚醛树脂覆面胶合板,规格2440122015。 (2)木枋:采用50100无曲双面刨光顺直的覆面胶合板。 (3)围楞、支撑:483.5无缝钢管。 (4)对拉螺栓:A3钢,16高强螺杆。4、材料要求 (1)本工程钢筋砼9、结构工程施工采用木模。要求木材材质等级不低于级,并符合砼模板用胶合板中有关规定,所有模板及其支撑架设计应符合木结构设计规范要求。 (2)采用的模板厚度面层无破损和断裂现象,本工程采用木模,每层模板使用前均应刷脱模剂,以延长模板使用周期,确保混凝土表面光洁。 (3)采用的木枋(搁栅)必须无朽烂和霉变,棱角方正,截面尺寸满足设计要求,无严重翘曲现象。本工程木枋截面尺寸50mm100mm,作为模板的背楞,要求刨面,刨直,保证木枋高度一致,受力均匀。 (4)木枋(搁栅)等的含水率必须小于15%,模板、木方(搁栅)等的存放保管时必须间隔通风,上面做到防雨覆盖。 (5)进场的模板、木枋(搁栅)必须经过验收10、,质量符合要求的才可使用。 (6)支撑钢管要求按国家标准直缝电焊钢管或低压流体输送用焊接钢管中规定的3号普通钢管,其质量应符合国家标准碳素结构钢中Q235-A 级钢的规定。 (7)采用的钢管不得有严重锈蚀和损伤以及孔洞,并严禁使用有弯折痕和翘曲严重的钢管;钢管必须有良好的防腐处理。 (8)支撑架采用的必须是可锻铸铁制作的扣件,其材质必须符合国家标准规定。 (9)支撑架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65Nm 时,不得发生破坏,受力钢管下要多加一个扣件,即双扣件进行受力,防止滑脱。 (10)使用的48 支撑钢管架的钢管和扣件进场时必须进行逐根逐个验收,符合要求后才可使用。 (11)对进场的钢管和扣11、件必须进行抽样检测,如达不到要求时,必须对原设计进行复核调整。5、专业施工队伍准备: 根据确定的模板制作安装的管理机构,选择高素质的专业班组进行模板工程的施工。 6、作业条件准备: (1)向作业班组进行详细的方案、质量、安全技术交底,并作好职工三级安全进场及操作规程教育,下达工程施工任务,使班组明确有关质量、安全、进度等要求。 (2)清理现场,做好工作面的施工准备,检查垂直和水平运输是否通畅,施工机具是否准备妥当。 (3)施工机具就位并进行了试运转,做好维修保养等工作,以保证机械正常运转。 (4)清查材料的规格、质量、数量等是否符合要求。 四、施工方法1、施工顺序放线地基处理铺木垫板、钢底座搭12、设立杆搭设第一步纵、横向水平杆搭设扫地杆抄平梁底水平杆梁底木枋梁底模板板底水平杆板底木枋板模2、地基处理因本工程高支模高度11.70米左右,梁跨度10米,支撑体系基础为原状土及回填级配砂石,所以必须保证级配砂石密实性。级配砂石回填采用人工回填,人工打夯,每次回填厚度250300mm,回填后标高控制在地梁底下约10cm。对于梁底区域,在地梁两侧采用级配石屑进行地基处理,具体做法是地梁两侧各虚铺250厚500mm宽的级配石屑,保证压实后级配石屑厚度不小于200mm,虚铺前石屑已洒水拌合处于潮湿状态,然后用蛙式打夯机打夯,打夯遍数不少于5遍。高支模支撑体系搭设时,在石屑上面铺木垫板、钢底座,搭设模板13、支撑体系。对于板底区域直接在压实后的级配砂石及原状土上面铺设50100mm的木垫板、钢底座,搭设模板支撑体系。3、铺木垫板、钢底座施工操作层沿纵向中心间距900mm满铺木垫板,作到严密、牢固、铺平、铺稳,木垫板之间不得超过50mm的间隙,并纵横间距900mm在木垫板上设钢底座。4、搭设立杆支撑钢管的横向间距、纵向间距均为900mm,步距h1500mm;严禁将外径48mm钢管与其他型号的钢管混合使用,相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合对接规定。5、搭设第一步纵横向水平杆第一步纵横向水平杆步距1500mm.6、搭设扫地杆脚手架底部必须设置横向扫地杆。扫地杆应采用直角扣件固定在距底座14、上皮不大于200mm处的立杆上。7、梁底水平杆支撑体系采用扣件式钢管支撑,梁支撑体系与顶板支撑连成整体。梁侧模采用钢管斜撑进行支撑,梁净高大于600mm的设16的对拉螺栓,间距不得大于450mm。8、梁底木枋、模板本工程梁底模、梁侧模采用辐射松木方和胶合板制作;胶合板厚为1.5cm,横档采用5080木方,间距100mm设置,主龙骨采用483.5双钢管,支撑体系采用扣件式钢管支撑,梁支撑体系与顶板支撑连成整体。梁侧模采用钢管斜撑进行支撑,梁净高大于600mm的设16的对拉螺栓,间距不得大于450mm。安装梁模时,应在梁模立杆下方铺木垫板,在柱模缺口处钉衬口档,然后把底板两头搁置在柱模衬口档上,再15、立靠柱模或墙边的顶模,并按梁模长度等分顶撑间距,立中间部分的顶撑。安放侧板时,两头要钉牢在衬口档上,并在侧板底外侧铺上夹木,用夹木将侧板夹紧并钉牢在顶撑帽木上,随即把斜撑钉牢。梁模安装后,要拉中线检查,复核各梁模中心位置是否对正。待平板模板安装后,检查并调整标高,将木楔钉牢在垫板上。各顶撑之间要设水平撑或剪刀撑,以保持顶撑的稳固。9、梁底水平杆梁底最顶两步水平杆之间增设一道纵横向水平杆加密,梁底立杆纵横向间距为450mm,支撑架子与板底脚手架成为一体,立杆底部设置钢底座,铺设20050厚通长垫板,为防止架子失稳,架子必须与周边框架柱拉结抱紧,拉结点间距为2.5m。10、板底水平杆板底支撑形式为16、:主楞为483.5单钢管,中心间距900mm,次楞为50*100木方,净间距100mm;钢管支顶采用可调式U型托。11、板底木枋、模板本工程板底模采用辐射松木方和胶合板制作;胶合板厚为1.5cm,次钢楞采用5080木方,中心间距200mm设置,主钢楞采用483.5双钢管,间距900mm,支撑体系采用扣件式钢管支撑,板支撑体系与梁支撑连成整体。为提高多层板的周转次数,加工后一定要涂刷模板保护剂。拼缝处及有眼的地方用海绵条贴好,混凝土浇筑前拉通线调整梁和柱的位置,以免钢筋偏位,梁模内杂物一定要清理干净。平板模板铺好后,应进行模板面标高的检查工作,如有不符,应进行调整。梁板模板支撑体系立面图五、构造17、要求1、严禁利用水平杆传力,将上段的钢管立柱与下段的钢管立柱错开固定在水平拉杆上。2、立杆顺直,确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的要求。3、外围剪刀撑设置在支架外侧周圈应由下至上竖向连续设置剪刀撑。剪刀撑连续设置示意图4、内部剪刀撑设置(1)中间在纵横向应每隔 10m 左右设由下至上的竖向连续设置剪刀撑,其宽度宜为 46m,并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑。剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,夹角宜为 4560。因本工程建筑层高超过8m,除应满足上述规定外,还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑,在有水平剪刀撑的部位, 应在每个剪刀18、撑中间处增加一道水平剪刀撑。在最顶两水平拉杆中间应加设一道水平拉杆。剪刀撑布置图(2)根据JGJ162-2008规范条第5项,结合JGJ130-2011规范6.9.3条,立杆、水平杆、竖向剪刀撑、水平剪刀撑应形成格构体系,样式如下图所示(以层高9米为例):5、与周围柱子的加固模板支架应与施工区域内及周边已具备一定强度的构件(柱子等)通过连墙件进行可靠刚性连接。当支架立柱高度超过5m时,应在立柱周围外侧和中间有结构柱的部位,按水平间距10m、竖向间距2.5m与建筑结构设置一个固结点;用抱柱的方式以提高整体稳定性和提高抵抗侧向变形的能力。6、立杆接头必须采用对接接头扣件连接,严禁搭接,相连接头部位19、必须错开不得在同步内,且对接接头沿竖向错开距离不小于0.5米。六、模板支撑体系拆除要求模板支撑架拆除时楼板的混凝土强度应符合现行国家标准GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范中的有关规定。1、拆除前应全面检查支撑架的连接、支撑体系等是否符合构造要求,经项目技术负责人批准后方可实施拆除作业。2、模板支撑架拆除前对操作工人进行有针对性的安全技术交底。3、模板支撑架拆除时必须划出安全区,设置警戒标志,派专人看管。4、拆除前应清理支撑架上的器具及多余的材料和杂物。5、拆除作业应从顶层开始,逐层向下进行,严禁上下层同时拆除。6、与结构拉结件必须拆到该层时方可拆除,严禁提前拆除。7、拆除的构配件应成20、捆用起重设备吊运或人工传递到地面,严禁抛掷。8、拆除的构配件应分类堆放,以便于运输、维护和保管。七、板模板支撑体系计算(一).参数信息1.模板支架参数横向间距或排距(m):0.90;纵距(m):0.90;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):11.70;采用的钢管(mm):483.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑;立杆承重连接方式:双扣件,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):0.500;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.500;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.400;3.材料21、参数面板采用胶合面板,厚度为15mm;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;木方的中心间隔距离(mm):200.000;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):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;4.楼板参数楼板的计算厚度(mm):120.00; 楼板支撑架荷载计算单元(二)、模板面板计算:模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W22、 = bh2/6=901.52/6 = 33.75 cm3;I = bh3/12= 901.53/12 = 25.312 cm4;模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1 = 25.50.150.9+0.30.9 = 3.7125 kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 2.40.9= 2.16 kN/m;2、强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中:q=1.23.7125+1.42.16= 7.479kN/m最大弯矩 M=0.17.4792002= 30996 kNm;面板最大应力计算值23、 =M/W= 30996/33750 = 0.9184 N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2;面板的最大应力计算值为 0.9184 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=3.7125kN/m面板最大挠度计算值 = 0.6773.71252004/(100950025.312104)0.017 mm; 面板最大允许挠度 =l/250=100/ 250=0.4 mm;面板的最大挠度计算值 0.017 mm 小于面板的最大允许挠度 0.4 mm,满足要求!(三)、模板24、支撑方木的计算:方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=bh2/6=51010/6 = 83.33 cm3;I=bh3/12=5101010/12 = 416.67 cm4; 方木楞计算简图1.荷载的计算:(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1= 25.50.10.12+0.30.1 = 0.336 kN/m ;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 2.40.1 = 0.24 kN/m;2.强度验算:计算公式如下:M=0.1ql2均布荷载 q = 1.2 q1 + 1.4 q2 = 1.20.336+1.40.24 = 0.73925、2 kN/m;最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.10.73920.92 = 0.060 kNm;方木最大应力计算值 = M /W = 0.060106/83333.33 = 0.72 N/mm2;方木的抗弯强度设计值 f=13.000 N/mm2;方木的最大应力计算值为 0.72 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3.抗剪验算:截面抗剪强度必须满足: = 3V/2bhn 其中最大剪力: V = 0.60.03920.9 = 0.400 kN;方木受剪应力计算值 = 3 0.400103/(2 50100) = 0.12 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 26、1.4 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.12 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!4.挠度验算:计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250均布荷载 q = q1 = 0.336 kN/m;最大挠度计算值 = 0.6770.3369004 /(10095004166666.667)= 0.038 mm;最大允许挠度 =900/ 250=3.6 mm;方木的最大挠度计算值 0.038 mm 小于方木的最大允许挠度 3.6 mm,满足要求!(四)、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,P27、0.72kN; 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 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 = 0.576 kNm ;最大变形 Vmax = 1.286 mm ;最大支座力 Qmax = 7.124 kN ;最大应力 = 576331.217/5080 = 113.451 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 113.451 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 1.286mm 小于 L/500=900/500 =1.8mm,满足要求!(五28、)、扣件抗滑移的计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的双扣件承载力取值为12.80kN 。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 7.124 kN;R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (六)、模板支架立杆荷载设计值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容:(1)脚手架的自重(kN):NG1 = 0.13811.7 = 1.611 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 = 29、0.50.90.9 = 0.405 kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 25.50.120.90.9 = 2.479 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.495 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 = (2.4+2 ) 0.90.9 = 3.564 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 = 10.384 kN;(七)、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式: =N/(A)f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.384 30、kN; - 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; - 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);按下式计算: l0 = h+2a = 1.5+0.12 = 1.7 m; 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;l0/i = 1700 / 15.8 = 108 ;由31、长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.53 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;=10384/(0.53489) = 40.066N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值 = 40.066 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!考虑到高支撑架的安全因素,按下式计算l0 = k1k2(h+2a)= 1.1671.047(1.5+0.12) = 2.077 m;k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.167;k2 - 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.047 ;Lo/i = 2077.143 / 15.8 = 13132、 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.391 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;=10384/(0.391489) = 54.400 N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值 = 54.400 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求! 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。 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。八、梁模板支撑体系计算(一)、参数信息1.梁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):1.30;混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度33、方向间距La(m):0.45;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;横杆步距h(m):1.5;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):11.70;梁两侧立杆间距(m):0.90;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:1;采用的钢管类型为483.5;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:1.00;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.4;新浇混凝土侧压力标准值(k34、N/m2):17.8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;3.材料参数木材品种:新西兰辐射松;木材弹性模量E(N/mm2):9500.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):10.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.2;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):15.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;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):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底纵向支撑根数:4;5.35、梁侧模板参数主楞间距(mm):450;次楞根数:7;主楞竖向支撑点数量:4;穿梁螺栓直径(mm):M16;穿梁螺栓水平间距(mm):450;竖向支撑点到梁底距离依次是:50mm,500mm,950mm,1250mm();主楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;次楞合并根数:1;(二)、梁侧模板荷载计算按施工手册,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 36、新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h; H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.3m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.200; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 F=0.22t12V1/2=0.22242.01.21.151.51/2=17.85 kN/m2 F=H=241.3=31.2分别计算得 17.85 kN/m2、31.2 kN/m2,取较小值17.85 kN/m2作为本工程计算荷载。(三)、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算37、要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞的根数为8根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下: M/W f其中,W - 面板的净截面抵抗矩,W = 451.51.5/6=16.88cm3; M - 面板的最大弯矩(Nmm); - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:M = 0.1q1l2+0.117q2l2其中 ,q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.45138、7.85=9.638kN/m;振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.454=2.52kN/m;计算跨度: l = (1300-120)/(8-1)= 169mm;面板的最大弯矩 M= 0.19.638(1300-120)/(8-1)2 + 0.1172.52(1300-120)/(8-1)2= 3.5104Nmm;面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.19.638(1300-120)/(8-1)/1000+1.22.520(1300-120)/(8-1)/1000=2.297 kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = M/W= 3.5104 / 1.69104=239、.19N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =2.19N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 =0.677ql4/(100EI)=l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 9.638N/mm; l-计算跨度: l = (1300-120)/(8-1)=169mm; E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 451.51.51.5/12=12.66cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.6779.638(1300-120)/(40、8-1)4/(10060001.27105) = 0.069 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =(1300-120)/(8-1)/250 = 0.67mm;面板的最大挠度计算值 =0.069mm 小于面板的最大容许挠度值 =0.67mm,满足要求!(四)、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q = 2.297/0.450= 5.104kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 151010/6 = 841、3.33cm3;I = 15101010/12 = 416.67cm4;E = 9500.00 N/mm2; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.110 kNm,最大支座反力 R= 2.698 kN,最大变形 = 0.080 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 = 1.10105/8.33104 = 1.32 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 11N/mm2;次楞最大受弯应力计算值 = 1.32 N/mm2 小于次楞的抗弯强度设计值 f=11N/mm2,满足要求!(2)42、次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 450/400=1.125mm;次楞的最大挠度计算值 =0.08mm 小于次楞的最大容许挠度值 =1.125mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力2.698kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,主楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 151010/6 = 83.33cm3;I = 15101010/12 = 416.67cm4;E = 9500.00 N/mm2; 主楞计算简图 主楞弯矩图(kNm) 主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 043、.247 kNm,最大支座反力 R= 6.489 kN,最大变形 = 0.060 mm(1)主楞抗弯强度验算 = M/Wf经计算得到,主楞的受弯应力计算值: = 2.47105/1.07105 = 2.3 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: f = 11N/mm2;主楞的受弯应力计算值 =2.3N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=11N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.060 mm主楞的最大容许挠度值: = 400/400=1mm;主楞的最大挠度计算值 =0.06mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =1mm,满足要求!(五)、梁底模板计算面板44、为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 1501515/6 = 5.63103mm3; I = 150151515/12 = 4.22104mm4;1. 抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值():木模板结构自重:0.30.015(1.3+1.3+0.4)=0.0145、35kN/m钢筋结构自重:1.50. 51.3=0.975 kN/m 混凝土结构自重:240. 51.3=15.6 kN/mp1=0.0130.8116.8=17.865振捣混凝土时产生的荷载:p2=2.01.40. 5=1.4 kN/mp=1.2p1p2=1.2(0.01350.97515.6)1.4=21.452 kN/m 根据实际施工条件采用的垫板尺寸为502005000mm,依据立杆基础底面的平均压力P=N/A得: N=p=22.838 kN/m A=0.20.50.5=0.2 P=N/A=22.838/0.2=114.19kpa 立杆基础底面的平均压力应满足Pfg 地基承载力设计计算46、公式为fg=kcfgk (为回填土,所以kc取0.5,fgk =170kpa ) fg=kcfgk=1700.5=85 kpa 此时fgP,不能满足要求。 从上述计算结果看出,垫板宽度为0.2米时尚不能满足承载力要求,在施工中加大垫板宽度为0.3米,才能满足施工要求。 此时P=N/A=21.452/0.3=71.51kpa地基承载力设计计算公式为fg=kcfgk (为回填土,所以kc取0.5,fgk =170kpa ) fg=kcfgk=1700.5=85 kpa 此时Pfg满足结构施工要求。最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2= 0.117.8651547、02+0.1171.41502=4.388104Nmm;RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.417.8650.15+0.451.40.15=1.165kNRB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.117.8650.15+1.21.40.15=3.2kN =Mmax/W=4.388104/1.0104=4.388N/mm2;梁底模面板计算应力 =4.388N/mm2 小于梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:= 0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-48、作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=5.400kN/m; l-计算跨度(梁底支撑间距): l =71.43mm; E-面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2;面板的最大允许挠度值: =71.43/250 = 0.286mm;面板的最大挠度计算值: =0.6776.4871.44/(10060004.22104)=0.005mm;面板的最大挠度计算值: =0.005mm 小于 面板的最大允许挠度值: =0.286mm,满足要求!(六)、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:NN= fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2); f - 穿梁螺栓的抗拉强49、度设计值,取170 N/mm2; 穿梁螺栓型号: M16 ;查表得: 穿梁螺栓有效直径: 15.29 mm; 穿梁螺栓有效面积: A =174 mm2;穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 170174/1000 = 29.58kN;N=(F1+F2)内楞间距外楞间距=(17.848+1.44)0.450.45=4.75 kN穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.75 kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值 N=29.58kN,满足要求! (七)、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇50、混凝土自重、钢筋自重荷载。1.荷载的计算:梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q=0.588/0.15=3.922kN/m2.方木的支撑力验算 方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 151010/6 = 83.33cm3;I = 15101010/12 = 416.67cm4;方木强度验算:计算公式如下:最大弯矩 M =0.1ql2= 0.13.9220.152 = 0.009 kNm;最大应力 = M / W = 0.009106/83333.3 = 0.108 N/mm2;抗弯强度设计值 f =13 N/mm51、2;方木的最大应力计算值 0.108 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!方木抗剪验算:截面抗剪强度必须满足: = 3V/(2bh0)其中最大剪力: V =0.63.9220.15 = 0.353 kN;方木受剪应力计算值 = 30.3531000/(250100) = 0.132 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 1.2 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.132 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.2 N/mm2,满足要求!方木挠度验算:计算公式如下: = 0.677ql4/(100EI)=l/250方木最大挠度计算值 = 0.6773.92215052、4 /(1009500213.333104)=0.001mm;方木的最大允许挠度 =0.1501000/250=0.600 mm;方木的最大挠度计算值 = 0.001 mm 小于 方木的最大允许挠度 =0.6 mm,满足要求!3.支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力:P1=RA=0.215kN梁底模板中间支撑传递的集中力:P2=RB=0.588kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:P3=(0.900-0.400)/40.150(1.20.10024.000+1.32.400)+1.220.150(1.300-0.100)0.300=0.242kN 简图(kNm) 剪53、力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过连续梁的计算得到:支座力:N1=N3=0.346 kN;N2=3.76 kN;最大弯矩 Mmax=0.149 kNm;最大挠度计算值 Vmax=0.041 mm;最大应力 =0.149106/5080=29.3 N/mm2;支撑抗弯设计强度 f=205 N/mm2;支撑小横杆的最大应力计算值 29.3 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!(八)、梁跨度方向钢管的计算作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=5.08 cm3;I=12.1954、 cm4;E= 206000 N/mm2;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= 0.346 kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算剪力图(kN) 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm)最大弯矩 Mmax = 0.041 kNm ;最大变形 max = 0.024 mm ;最大支座力 Rmax = 0.784 kN ;最大应力 =M/W= 0.041106 /(5.08103 )=8.2 N/mm2;支撑钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 8.2 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 20555、 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度max=0.024mm小于模板支撑挠度要求L/500=1500/500=3mm,满足要求!2.梁底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= 3.76 kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算剪力图(kN) 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm)最大弯矩 Mmax = 0.451 kNm ;最大变形 max = 0.261 mm ;最大支座力 Rmax = 8.522 kN ;最大应力 =M/W= 0.451106 /(5.08103 )=88.8 N/mm2;支撑钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm56、2;支撑钢管的最大应力计算值 88.8 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度max=0.261mm小于模板支撑变形允许值L/500=1500/500=3mm,满足要求!(九)、扣件抗滑移的计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的双扣件承载力取值为16.00kN 。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): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆57、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=8.522 kN;R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (十)、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f1.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:横向支撑钢管的最大支座反力: N1 =3.76 kN ;纵向钢管的最大支座反力: N2 =8.522 kN ;脚手架钢管的自重: N3 = 1.20.1299.8=1.517 kN;楼板混凝土、模板及钢筋的自重:N4=1.2(0.90/2+(0.90-0.40)/4)0.450.30+(0.90/2+(0.90-58、0.40)/4)0.450.100(1.50+24.00)=1.352kN;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:N5=1.4(2.400+2.000)0.900/2+(0.900-0.400)/40.450=1.594 kN;N =N1+N2+N3+N4+N5=3.76+8.522+2.711+1.352+1.594=17.939 kN; - 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; - 钢管立杆轴心受59、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); 根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即: lo = Max1.1671.71.5,1.5+20.1= 2.976 m; k - 计算长度附加系数,取值为:1.167 ; - 计算长度系数,参照扣件式规范表,=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=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;由长细比 lo/i 的结果查表得60、到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=17666.76/(0.203489) = 178 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 178 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:其中 N - 立杆的轴心压力设计值,它包括:横向钢管的最大支座反力:N1 =3.76 kN ;纵向钢管的最大支座反力:N2 =8.522 kN ;脚手架钢管的自重: N3 = 1.20.129(9.8-1.3)=1.316 kN;N =N1+N2+N3 =3.76+8.522+1.316=13.598 kN ; 61、- 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; - 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); 根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即: lo = Max1.1671.71.5,1.5+20.1= 2.976 m; k - 计算长度附加系数,取值为:162、.167 ; - 计算长度系数,参照扣件式规范表,=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=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=14775.882/(0.203489) = 148.8 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 148.8 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2,满足要求! 考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算 lo= k1k2(h+2a) = 1.16763、1.047(1.5+0.12) = 2.077 m; k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.167; k2 - 计算长度附加系数,h+2a =1.7按照表2取值1.047 ;lo/i = 2077.143 / 15.8 = 131 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.391 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;= 17666.76/(0.391489) = 77.3 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 77.3 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 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九、隔离剂选用本64、工程选用的隔离剂,应具有以下特点:1、可用于木模,可渗入木模一定深度,并提高木材防腐性能。2、拆模后不影响砼表面的粘结力,有利于提高抹灰质量。3、耐雨水冲刷可用于雨季施工,砼强度达到要求后拆模,即不会发生隔离剂粘模现象。十、安全施工措施(一)、模板堆放要求1、模板构件进场后,要认真检查构件和材料是否符合设计要求,特别是承重构件其检查验收手续要齐全。2、 保证运输道路畅通,现场有安全防护保护措施。3、检查木工施工机具运转是否正常,电源线的漏电保护装置要齐全。4、模板施工作业前,现场施工人员(负责人)要认真向有关人员作安全技术交底,特别是新的模板工艺,必须通过试验,编制详细的作业指导书,并组织人员65、进行操作培训。5、不得在作业架子上,平台上堆放模板料。6、高处支模工人所用工具不用时,要放在工具袋内,不能随意将工具、模板零件放在脚手架上,以免坠落伤人。7、模板支撑不能固定在防护脚手架,避免发生倒塌或模板位移。8、遇六级以上大风时,暂停室外的高空作业;雨后应待稍干不滑时方可工作。9、模板支撑必须通过验收,验收合格后方可投入使用,并在浇捣混凝土过程中进行位移和变形监测。(二)模板安装的安全防护措施1、采用塔机吊运模板等材料,要有专人指挥,被吊的模板构件和材料要捆牢,避免散落伤人,重物下的操作人员要避开起重臂的下方。2、梁或现浇板支模,搭设牢固的操作平台,要避免上下同时作业。3、楼层支模架采用整66、体或钢管脚手架,各层支架的立柱应垂直,支架的层间垫板应平整,上下层立柱应在同一条直线上。4、从事模板作业的人员,应经安全技术培训。从事高处作业人员,应定期休检,不符合要求的不得从事高处作业。5、安装模板时,操作人员应配戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。安全帽和安全带应定期检查,不合格乾严禁使用。(三)模板拆除的安全防护措施1、高大模板支撑系统拆除前,项目技术负责人、项目总监应核查混凝土同条件试块强度报告,浇筑混凝土达到拆模强度后方可拆除,并履行拆模审批签字手续。2、 高大模板支撑系统的拆除作业必须自上而下逐层进行,严禁上下层同时拆除作业,设有附墙连接的模板支撑系统,附墙连接必须随支撑架体逐层拆除,67、严禁先将附墙连接全部或数层拆除后再拆支撑架体。3、高大模板支撑系统拆除时,严禁将拆卸的杆件向地面抛掷,应有专人传递至地面,并按规格分类均匀堆放。4、 高大模板支撑系统搭设和拆除过程中,地面应设置围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员进入作业范围。5、拆除楞及模板应由上而下,由表及里,避免上下交叉作业,拆除后应派专人彻底清理一次。(四)高支模架的监测 1、梁板高支模采用扣件式脚手架支撑体系,在搭设和钢筋安装、砼浇捣施工过程中,必须随时监测。班组进行日常安全监测,项目每周进行安全监测,所有安全检查记录必须形成书面材料。 2、日常监测内容:杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求;立杆是否松动,立杆是否符合要求;连接扣件是否松动;架体垂直度;施工过程中是否有超载的现象;安全防护措施是否符合规范要求;脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。3、构件允许偏差表: