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转换层高支模施工专项方案.doc

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梁模板采用18厚木夹板,纵肋采用50×100木枋,间距230mm(中-中); 梁托采用2Φ48×2.8钢管,间距500mm,钢管支撑间距600mm。 ⑴、荷载组合(按600mm计算) 模板自重:0.28×(1.4+2×2.2)×0.6/1.4=0.69KN/m 钢筋自重:1.5×2.2×1.4×0.6/1.4=1.98KN/m 混凝土自重:25×2.2×1.4×0.6/1.4=33KN/m 浇捣混凝土时的施工荷载取2.0 KN/m2 施工人员及设备荷载取2.5KN/m2 ⑵、梁底模板的验算 模板为受弯钩件,按照多跨连续梁验算其抗弯强度和刚度。 其均布线荷载为:(0.69+1.98+33)×1.2=42.8KN/m 集中荷载为:(2.0+2.5)×1.4×0.6×1.4=5.295KN 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I=bh3/12=600×183/12=291.6×103mm4 W=bh2/6=600×182/6=32.4×103mm3 面板的弹性模量E取6000N/mm2 计算简图: 经计算得: 从左到右各支座反力为: N1=N7=3.957KN N2=N6=11.389KN N3=N5=9.652KN N4=15.523KN 最大变形V=0.5mm 最大弯矩M=KMql2=0.247KN.m 其中KM取0.106 ①、模板的抗弯强度验算: 模板的抗弯强度计算值f=M/W=0.247×106/32.4×103=7.623N/mm2 根据施工手册查胶合模板的抗弯强度设计值fm取15.00N/mm2 则:F<fm,满足要求。 ②、挠度验算: 模板的最大挠度计算值V=KWFl4/100EI =0.644×42.8×2334/(100×6000×291.6×103) =0.464mm<233/250=0.932mm,满足要求。 ⑶、梁底木枋的验算 按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 15.523/0.6=25.872kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×25.87×0.60×0.60=0.931kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.600×25.872=9.314kN 最大支座力 N=1.1×0.600×25.872=17.075kN 木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 50×1002/6 = 83.33×103mm3 I = 50×1003/12 = 4.17×106mm4 ①、木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.931×106/83333.3=11.17N/mm2 木方的抗弯计算强度小于设计值13.0N/mm2,满足要求。 ②、木枋挠度计算(木枋的弹性模量取9500 N/mm2) 木枋最大挠度值ω=0.677×25.872×6004/(100×9500.×41.7×105) =0.573mm 木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求。 ⑷、托梁的验算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 均布荷载取托梁(双钢管)的自重 q=0.0384×2×1.2= 0.092kN/m。 托梁计算简图: 经计算得: a、最大弯矩M=1.155KN.m b、最大支座反力F=26.619KN c、最大变形V=0.3mm 顶托梁的截面力学参数为: a、截面惯性矩I=12.19×104×2=24.38×104mm4 b、截面抵抗矩W=5.08×103×2=10.16×103mm3 ①、顶托梁抗弯计算强度验算: f=1.155×106/1.05/10.16×103=108.27N/mm2 小于钢管的抗弯设计强度215 N/mm2,满足要求。 ②、顶托梁的的挠度验算: 最大变形V=0.3mm小于500/400,满足要求。 ⑸、扣件抗滑移验算 因上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给力杆,因此,无需计算。 ⑹、立杆稳定性验算: 立杆稳定性计算公式: 其中: N—立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支座反力 N1=26.62kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.2×0.161×8.700=1.682kN N = 26.619+1.682=28.301kN 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 —钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); [f]—钢管立杆抗压强度设计值,取205.00N/mm2; —轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i—计算立杆的截面回转半径 (cm),i = 1.58 l0—计算长度 (m); 如果按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》,不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0=k1uh (1) l0 =(h+2a) (2) k1—计算长度附加系数,取值为1.167; u—计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u = 1.70 a—立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a = 0.30m; 公式(1)的计算结果: = 187.91N/mm2< [f],满足要求。 公式(2)的计算结果: = 116.53N/mm2< [f],满足要求。 如果考虑到高支撑架的安全因素,按照杜荣军关于《扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全》的施工技术, 适宜由公式l0 = k1k2(h+2a)计算 k2—计算长度附加系数,取值为1.020; 计算结果: = 155.53N/mm2, < [f],满足要求。 此外,模板承重架必须利用剪力墙或柱作为连墙件。 ⑺、梁模板及支撑计算按照上述方法计算得: ①、梁截面尺寸为1400×2000时,木枋间距230mm,梁托间距500mm,钢管支撑间距600mm。 ②、梁截面尺寸为1200×2200、1200×2000时,木枋间距240mm,梁托间距460mm,钢管支撑间距600mm。 ③、梁截面尺寸为1000×2000时,木枋间距250mm,梁托间距400mm,钢管支撑间距600mm。 ④、梁截面尺寸为1250×1600时,木枋间距250mm,梁托间距460mm,钢管支撑间距600mm。 ⑤、梁截面尺寸为700×2000、600×2000时,木枋间距230mm,梁托间距450mm,钢管支撑间距600mm。 ⑥、梁截面尺寸为600×1600、600×1400、600×1200时,木枋间距200mm,梁托间距400mm,钢管支撑间距800mm。 ⑦、梁截面尺寸为400×1000、400×800、500×800时,木枋间距200mm,梁托间距600mm,钢管支撑间距900mm。 ⑻、具体架体搭设大样图如下: 2、板模板及支撑计算 板模板基本参数: 楼板厚度D=200mm;架体搭设高度约H=8.7m(以最高点计算) 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=300mm 搭设尺寸:立杆纵距为b=900mm,立杆横距I=900mm,立杆步距h=1500mm。 顶托梁采用双钢管48×2.8mm。50×100木枋间距300mm。 ⑴、 荷载组合:荷载取值同梁模板及支撑计算荷载。 模板自重:0.28×0.9=0.252KN/m 钢筋自重:1.5×0.2×0.9=0.27KN/m 混凝土自重:25×0.2×0.9=4.5KN/m 浇捣混凝土时的施工荷载取2.0×0.9= 1.8KN/m2 施工人员及设备荷载取2.5×0.9=2.25KN/m2 ⑵、模板面板验算 面板为受弯构件,须验算其抗弯和刚度。模板面板按照三跨连续梁计算。 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I=bh3/12=900×183/12=437.4×103mm4 W=bh2/6=900×182/6=48.6×103mm3 面板的弹性模量E取6000N/mm2 面板最大弯矩:M=0.1ql2 M=0.100×(1.2×5.085+1.4×4.05)×0.300×0.300=0.106kN.m ①、抗弯强度验算: 模板的抗弯强度计算值f=M/W=0.106×106/48.6×103=2.18N/mm2 根据施工手册查胶合模板的抗弯强度设计值fm取15.00N/mm2 则:F<fm,满足要求。 ②、挠度验算: V=0.677 ql4/100EI=0.677×5.085×3004/(100×6000×437400)=0.106mm V<[V]=300/250=1.2mm,满足要求。 ⑶、支撑木枋验算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 ①、荷载的计算 钢筋混凝土板自重(kN/m):26.500×0.200×0.300=1.590kN/m 模板的自重线荷载(kN/m):0.280×0.300=0.084kN/m 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): (2.500+2.000)×0.300=1.350kN/m 静荷载 1.2×1.590+1.2×0.105=2.034kN/m 活荷载 1.4×1.350=1.890kN/m ②、木方的计算 按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 3.532/0.900=3.924kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×3.92×0.90×0.90=0.318kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.900×3.924=2.119kN 最大支座力 N=1.1×0.900×3.924=3.885kN 木方的截面力学参数为 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3; I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4; ③、木方抗弯强度验算 抗弯计算强度 f=0.318×106/83333.3=3.81N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! ④、木方挠度验算 最大变形V=0.677 ql4/100EI v =0.677×1.695×9004/(100×9500.00×4166666.8)=0.190mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求! ⑷、钢管托梁验算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 3.885kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.092kN/m。 经过计算得:最大弯矩 M= 1.114kN.m 最大支座 F= 12.976kN 最大变形 V= 1.2mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 截面惯性矩 I = 24.38cm4; 顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=1.114×106/1.05/10160.0=104.42N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求。 顶托梁挠度计算 最大变形 v = 1.2mm 顶托梁的最大挠度大于900.0/400,满足要求。 ⑸、扣件抗滑移验算 因上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给力杆,因此,无需计算。 ⑹、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 ①、静荷载标准值包括以下内容: 脚手架钢管的自重(kN):NG1 = 0.129×8.700=1.123kN (钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值) 模板的自重(kN):NG2 = 0.28×0.9×0.9=0.22kN 钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 26.5×0.2×0.9×0.9=4.293kN 经计算得到:静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.700kN。 ②、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 活荷载标准值 NQ = (2.5+2.0)×0.9×0.9=3.645kN ③、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ ⑺、立杆的稳定性验算 立杆的稳定性计算公式 其中 N—立杆的轴心压力设计值,N = 11.94kN; —轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/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 —钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); [f]—钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; l0—计算长度 (m); 如果参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》,不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算得: l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1—计算长度附加系数,按照表1取值为1.185; u—计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70 a—立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.30m; 公式(1)的计算结果: = 123.90N/mm2< [f],满足要求。 公式(2)的计算结果: = 63.20N/mm2 < [f],满足要求。 按照杜荣军关于《扣件式钢管模板告支撑架的设计和使用安全》的施工技术, 考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算 l0=k1k2(h+2a) (3) k2—计算长度附加系数,取值为1.016; 公式(3)的计算结果: = 89.13N/mm2 < [f],满足要求。 此外,模板承重架必须利用剪力墙或柱作为连墙件。 3、关于楼板强度是否满足承载力的要求 本工程二层转换层坐落于首层结构板面上,首层楼板跨度较小,板厚度为200mm,局部按照人防要求的达到250厚,板筋配置均为Ⅱ级钢筋。 由于首层设计为商铺,二层转换层饰线也较多,因此,转换层梁板砼浇筑时间约为20天之后,根据查温度、龄期对砼的影响曲线得到20天后C30砼强度达到近90%,近似等效为C27。 此外,为增加楼板抵抗上部荷载的能力,地下一层支撑不拆除,待转换层砼浇筑完成在拆除。 总体来说,首层楼板自身承载能力加地下一层的支撑足以承受上部传递下来的荷载,结构是安全的。 五、模板支架的施工 1、施工工艺流程: 编制专项方案→放线测量→基础处理→专家论证→支架搭设及模板安装→支架验收→→结构施工及养护→支架拆除 2、施工准备: ⑴、支架搭设前,应由工程技术负责人按专项方案向搭设人员和使用人员作技术交底和安全交底。 ⑵、模板、木枋、钢管及其构配件应按规范要求检查验收合格,严禁使用不合格的杆件及其构配件。 ⑶、支架搭设场地应进行清理,并做好排水。 ⑷、支架搭设前,应按立杆的位置弹出立杆位置线 ,垫板安放位置用准确。 3、支架搭设: ⑴、搭设用的钢管杆件及配件应符合下列规定: ①、剪刀撑、水平杆件、、连接杆和扣件的设置应符合规范要求。 ②、不配套的钢管架与配件不得混合使用。 ③、搭设万一不佳后,应检查并调整其水平度与垂直度,以及杆件的步距、纵距和横距。 ④、剪刀撑、横向斜撑水平杆件应紧随钢管立杆的安装及时设置。 ⑤、连接钢管立杆与配件的扣件必须处于缩紧状态 ⑥、水平杆件或脚手板应在同一步内连续设置,脚手板应满铺。 ⑦、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用 ⑧、支架必须配合施工进度搭设,一次性搭设高度应符合要求。 ⑵、连接杆加固杆、剪刀撑等加固件的搭设应符合下列规定: ①、加固杆、剪刀撑必须与支架同步搭设 ②、水平加固杆应设于钢管立杆内侧,剪刀撑应设于钢管立杆的外侧并连牢。 ⑶、加固件等与钢管立杆采用扣件连接时应符合下列规定: ①、扣件规格应与所连钢管外径相匹配。 ②、扣件螺栓拧紧扭力矩宜为40~65N.m,并不得小于40N.m。 ③、各杆件端头伸出扣件边缘长度不小于100mm。 ⑷、为增加支撑的稳定性,模板承重架必须利用已浇筑完成的剪力墙或柱作为连墙件(为减小支撑的受力以及方便浇筑,剪力墙和柱砼先行浇筑)。 4、 模板支架系统的检查和验收 高支模施工是本工程施工的重点。由于局部楼面高度高,施工荷载大,若钢管扣件支撑体系处理不当,极易发生事故,故必须对高支撑支撑体系进行验收,达到施工方案要求后,方可进行下道工序施工。 模板支架体系搭设前、作业层上施加荷载前、整体或分段达到设计高度后应进行检查和验收。 ⑴、模板支架体系使用中,应定期检查下列项目: ①、支撑杆件、加固杆件、连接件、斜撑、剪刀撑、孔洞通道的构造是否符合要求。 ②、底座是否松动、立杆是否悬空、外侧立杆是否冲撞过等。 ③、立杆的沉降与垂直度偏差是否符合要求。 ④、扣件、连接件是否松动。 ⑵、模板支架体系验收时应具备的文件: ①、专项施工方案及技术交底文件、专项施工方案的专家评审意见。 ②、构配件的产品合格证、质量检验报告。 ③、高支模的施工纪录及质量检查记录。 ④、模板支架体系搭设过程中出现的重要问题及处理记录。 ⑤、模板支架体系的验收申请报告。 ⑶、支架检查验收的质量要求: ①、底座的沉降量不大于10mm。 ②、支架搭设的垂直度与水平度允许偏差符合下表的要求: 项 目 允许偏差(mm) 垂直度 每步架 h/1000及±2.0 支架整体 h/600及±50 水平度 一跨距内水平架两端高差 ±1/600及+3.0 支架整体 ±L/600及±50 ③、立杆间距的允许偏差步距:±20mm;横距±50mm;纵距±20mm。 ④、扣件螺栓拧紧扭力矩用扭力扳手检查,要求在40-65N.m, ⑤、剪刀撑斜杆与地面的倾角为450-600。 ⑥、可调托座(含可调底座)的螺栓伸出长度超过200mm时应采取可靠的连接措施。 5、支架的拆除 ⑴、支架拆除前,写拆模申请,并提供砼强度报告,经项目技术负责人同意后方可拆除。 ⑵、支架拆除前应由项目相关负责人进行拆除安全技术交底。 ⑶、拆除支顶架前,应清除架上的材料、工具和杂物。 ⑷、支架拆除前,应设警戒区和警戒标志,并由专人负责警戒。 ⑸、支顶架的拆除应在统一指挥下,按先装后拆、后装先拆的顺序及下列安全作业要求进行: ① 支架的拆除从一端走向另一端、自上而下逐层地进行,严禁上下同时作业; ② 同一层的构配件和加固件应按先上后下、先外后里的顺序进行 ; ③ 在拆除过程中,支架的自由悬臂高度不得超过两步,当必须超过两步时,应加设临时拉结; ④ 通长水平杆和剪刀撑等,必须在支架拆卸到相关的钢管架(立杆)时方可拆除; ⑤ 工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业,并按照规定使用安全防护用品; ⑥ 拆除工作中,严禁使用榔头等硬头击打、撬挖,各构配件严禁抛至地面; ⑨ 拆卸连接部件时,应先将锁座上的锁板与卡钩上的锁片旋转至开启位置,不得硬拉,严禁敲击。 6、防止高支模支撑系统失稳的措施 ⑴、浇注梁板砼前,应组织专门小组检查支撑体系中各种坚固件的固体程度。 ⑵、浇注梁板砼时,应专人看护,防止紧固件滑动或杆件变形异常,以及加固变形杆件,防止质量事故和连续下沉造成意外坍塌。 六、模板安装施工要点 1、模板的堆放 ⑴、模板应分类整齐平行堆放,上下块模板之间应用木块垫开,垫块上下应对齐,防止模板受压变形。模板堆放不能过高,不能失稳。最下一块模板应垫起离地200mm高,保持通风防止受潮。 ⑵、堆放场地应采取措施防止太阳暴晒造面模板变形。 ⑶、模板堆放及加工场地应配备灭火工具,操作人员严禁吸烟,应制定严格的管理制度,防止发生火灾。 2、模板安装准备工作 ⑴、由测量组放出模板及预留洞的位置线; ⑵、墙柱砼接头在支模前应凿毛并清理干净; ⑶、按施工方案搭设支撑架; ⑷、由技术部对工长及施工队进行质量和安全技术交底; ⑸、柱将封模前钢筋应验收完毕。 3、模板安装要点 ⑴、墙柱模板安装必须在钢筋验收以后才能封模。模板底部要用水泥砂浆封堵,以防墙柱烂根。上部必须安装有效的斜拉和支撑以确保砼浇筑时模板的垂直度; ⑵、大梁、墙柱模板必须按要求安装对拉螺栓; ⑶、大梁模板安装应先安装底模,待钢筋绑扎完后再封侧模;当梁高大于700mm时,梁侧模应加对拉螺栓; ⑷、保证拼缝严密,在硷浇筑过程中派专人看护模板,随时检查模板的支撑情况。 ⑸、梁板跨度等于或大于4m时,模板应按跨度的0.1%起拱,当悬臂梁时,按梁长的0.4%起拱。 4、模板安装的质量要求 ⑴、模板安装必须保证位置准确无误,模板拼缝严密,支撑系统牢固可靠,不发生变形和位移。 ⑵、模板安装完毕后,测量人员应对模板位置、垂直度、标高、预埋及预留洞的位置等进行检查。 ⑶、现浇结构模板的允许偏差应符合以下规定: 项目 允许偏差(mm) 检验方法 轴线位置 5 钢尺检查 底摸上表面标高 +5 水准仪或拉线、钢尺检查 截面内部尺寸 基础 +10 钢尺检查 柱、墙、梁 +4、-5 钢尺检查 层高垂直度 不大于5m 6 经纬仪或吊线、钢尺检查 大于5m 8 经纬仪或吊线、钢尺检查 相邻两板表面高低差 2 钢尺检查 表面平整度 5 2m靠尺和塞尺检查 5、模板拆除 ⑴、侧模:在砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板面受损后,方可拆除模板。 ⑵、底模:在砼强度符合下表后,方可拆除模板。 构件类型 构件跨度(m) 达到设计的砼立方体抗压强度标准值的百分率(%) 板 ≤2 ≥50 >2, ≤8 ≥75 >8 ≥100 梁、拱、壳 ≤8 ≥75 >8 ≥100 悬臂构件 - ≥100 ⑶、已拆除模板及其支架的结构,在砼强度符合设计强度等级的要求后,方可承受全部使用荷载;当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时,必须经过核算。 七、模板支撑系统的监测 1、监测的项目 模板支撑系统的监测包括:支架的沉降、位移和变形以及支撑面稳定性沉降观测。 2、测点的布设 根据高支撑架规模,测点的布设按照10-15m设一个监测面的要求以及总体和局部的原则进行布设。具体布设如下: ⑴、沉降点的测设 ①、高度在2米及以上的转换梁,沉降观测点不少于二个,其余以下的转换梁和框架梁不少于一个。 ②、楼板下方的沉降点布设按照每跨一个的原则进行 ③、沉降点观测的方法采用水准仪进行观测。 ⑵、位移点的测设 ①、位移点的设置按照支架搭设时立杆的位置线进行观测。 ②、位移和变形的测设采用观测和尺量的方法进行 3、监测的频率及时间 ①、砼浇筑前、支架搭设搭设到指定高度时进行初始数据的测量。 ②、作业层上每施加施工荷载时进行测设一次。 ③、砼浇筑过程中
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