资源描述
模板工程施工方案
一、 编制依据
《建筑结构荷载规范》(GB50009-)中国建筑工业出版社;
《混凝土结构设计规范》(GB50010-)中国建筑工业出版社;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-) 中国建筑工业出版社;
另外参考本工程施工图纸及施工组织设计编制本施工方案。
二、 工程概况
该工程为泊头冀泰丽景住宅小区B区3#楼工程,建筑面积22145.4 m2,地下2层、地上26层,建筑高度为76.2m,结构类型为剪力墙结构。屋面防水等级为Ⅱ级,地下防水等级为二级,抗震设防烈度为7度。
三 、方案选择
依据本工程质量和整体进度要求,结合工程主体结构实际情况及本项目部生产计划,本工程模板采取多层板拼装。模板施工必需根据整体进度计划,加紧施工进度,梁板必需配足三个楼层以上模板材料和三个楼层支架支撑体系。梁底板采取60×80mm厚方木及多层板拼制,集中垂直运输和水平运输能力加紧施工进度。
1、选择材料及质量要求:
1)剪力墙面板采取 14mm 厚多层板,要求边角整齐、表面光滑、防水耐磨、 耐酸碱、易于脱模,不得有脱胶空鼓。方木:采取 50×90mm。穿墙螺杆: 采取钢筋冷拉加工,穿墙螺杆套管采取硬塑料管,内径ф16
2)模板骨架、支撑架、操作平台采取ф48×3.5 钢管。
3)水性脱模剂。
2、主体结构剪力墙模板设计:
1)荷载计算:
F1=0.22γct0β1β2v1/2
F2=γcH
根据《混凝土结构工程施工及验收规范》要求,采取内部振捣器, 现浇混凝土作用于模板最大侧压力取 F1、F2 其中较小值:
其中:混凝土重力密度 :γc =24 kN/m3
外加剂影响系数:β1=1.2
混凝土坍落度影响系数:β2=1.15
混凝土浇筑速度: v=5 m/h
混凝土温度: T=15℃,新浇混凝土初凝时间:t0=200/(T+15)=6.67 h
侧压力计算位置至新浇混凝土顶面总高 H=2.9 m
则:F1=0.22×24×6.67×51/2×1.2×1.15=108.67kN/M2
F2=24×2.9=69.6 kN/M2<F1
取混凝土侧压力 F=69.6 kN/M2
木模荷载取 0.90 折减系数。
设计值 F=1.2×69.6×0.9=75.17 kN/M2
倾倒混凝土产生荷载取 2kN/M2
设计值 1.4×2×0.9=2.5 kN/M2
荷载组合∑F=75.17+2.5=77.67 kN/M2
2)对拉螺杆计算:
P= F×A =75.17×0.4×0.5 =15.03 kN
2
所需螺杆截面 A0=P /【σ】=15.03×1000/170 =88.41 m2
Φ12 螺杆有效面积 A=80.7m2< 88.41 m2
Φ14 螺杆有效面积 A=105 mM2 可满足需要。
3、模板及支撑设计依据
1)模板及支撑设计必需符合《混凝土施工及验收规范》要求及《冷弯薄壁型钢结构设计规范》、》、《钢结构设计规范》和《木结构设计规范》要求。 本工程采取φ48×3.5 钢管支撑,50×90 mm 木方,为多层板模板时应设计,计算下列各项荷载:
① 模板及其支架支撑自重。
② 钢筋自重。
③ 新浇砼重量。
④ 施工荷载。
⑤ 振捣砼时产生荷载。
⑥ 浇筑砼时模板侧压力。
Ⅱ本工程采取泵送砼,倾倒砼时产生荷载不列入计算。
2)及支撑设计安装必需符合下列要求
① 结构表面外露模板,为构件计算跨度 1/400。
② 结构表面隐蔽模板为构件计算跨度 1/250。
③ 模板支架压缩变形值或弹性挠度,应小于或等于对应结构自由跨度
1/1000。 以上为计算模板及支架刚度时,其最大变形值应不得超出许可值。
④ 模板及其支架稳定性、支架直柱或笔直绗架应保持稳定,并应用撑拉杆件固定。 为预防模板及其支架在风荷载作用下倾覆,当验算模板及支架自重和风荷载作用下抗倾覆稳定安全系数不宜小于 1.15。
⑤ 确保工程结构和构件形状,尺寸和对应位置正确。
⑥ 含有足够强度刚度和稳定性。
⑦ 结构简单,拆装方便。
⑧ 模板严密不得漏浆。
3)支撑计算:
标准层楼板钢管支架计算:板厚100 mm, 110 mm,130 mm,楼层净高分别为2800 mm 、 2790 m、2770 mm。
荷载计算:多层板重:250N/M2
钢管自重:250N/M2
新浇砼重:250×12=3000 N/M2 施工荷载:2500 N/M2
累计荷载:6000 N/M2
每格钢管柱距:1.2×1.2=1.44M2
每根柱立杆受荷载: 1.44×6000=8640N
用Ф48×3.5 钢管,A=424 mm 2,I=159 mm
б=N/A=8640/424=20.38N/mm2<F=215N/ mm 2 能够满足要求.
4)模板安装许可偏差
轴 线:3 底模上表面标高:±5
表面尺寸:+4,-5 层高垂直:3
相邻两板高低差:2 表面平整:5
5)支模关键点:
(1)支模排架采取Ф48×3.5 钢管(扣件连接),主管间距依据梁(柱)断 面大小及施工荷载而定,楼板排架立杆标准上小于 1200 mm(具体依据计算决定)),梁高 H>600 mm 支撑间距为 1000,H≥1000 mm 支撑立杆除在两侧边分设置杆外,中间(即模下)加设一根顶柱。
(2) 梁板底搁栅 40×90 mm 方木,排距 200-300 mm。
(3) 搁栅底钢管横杆和立杆扣件连接,横杆下再增加一只扣件,加以固定 支撑。
(4) 沿立杆高度每隔 1500-1800 mm 设一道钢管横杆,用扣件和立杆固定。
5)支模质量确保方法
(1)全部梁、柱、剪力墙全部有模板应有翻样排列图和排架支撑图,尤其部 位应放出细部结构大样图。
(2)柱、剪力墙根部找平,不得使用砼“方盘”,应焊接限位筋。
(3)当梁、板跨度≥4M 时,底模应起拱梁、板跨度 1/1000-3/1000。
(4)方木、梁底板使用前应进行检验,有庇节、腐烂严重影响质量缺点不 得使 用 ,拆 模 后 及 时 清 理 砼 残 渣 和 元 钉,重 新 刷 隔 离 剂 并 堆 放 整 齐。
(5)在板、柱、剪力墙底部均考虑留设清理垃圾孔洞,方便垃圾冲洗排 出,浇灌前再封。
(6)模板安装完成后,应由专业人员对轴线、标高、尺寸、支撑系统、扣 件螺栓、拉结螺栓等系统连接件进行全方面检验,浇砼过程中应派技术好、 责任心强、有处理能力木工 “看模”,发觉问题立即处理还应立即汇 报。
(7)每层楼板上予留洞(孔)位置必需正确,并作加固处理、预防砼浇 筑时冲动和浮动。
(8)泵送砼安全防护方法:依据泵送特点,要确保泵送过程中产生震动力不影响整个系统强度、刚度和稳定性,在部署输送管时尽可能按直线部署,少设弯头,以降低阻力而引发冲击震动力。
(9)操作层输送管部署时,避免由输送管冲击而影响钢筋质量和降低对
模板震动,输送管应架在凳子上(凳子形状以下Х,用22以上钢筋焊接)凳脚下和模板接触面处垫上木板,输送管直立管至操作层水平管 交接弯管处,四面要加固牢靠,管四面和模板间留 150-200 mm 空隙, 预防泵送冲击撞击模板。
(10)平板模及支撑加固:操作层水平泵管产生压力和震动力对平板模 带来不利影响,为预防震动引发下滑或位移,采取在泵管支腿下增设置管支撑和确保扣件,送料不得过于集中,要均匀平稳地移动软管,人工平锹给予配合,分散模板上集中荷载。
6)具体支模方法:
(1)剪力墙模板支模方法:
① 支内外模用多层板和 40×90 方木组合,再在外边采取Ф48×3.5 纵横钢 管,用Ф14 螺杆(螺杆两头丝扣长度不少于 7cm),3 型扣件固定坚固(3 型卡采取厚壁、螺杆加双螺帽)整齐,墙厚采取焊钢筋限位方法,水平 每隔 40 cm 设置一道螺杆,竖向间距为 500 mm。
② 墙体有预留洞时,预留洞水平方向长度≥800 mm 支模时需考虑设置一块活动模板作为振动口,以确保预留洞底部墙体砼密度。
(2)框架柱模板支模方法:
① 框架柱安装前先在层面上弹出柱子轴线和四面围线。
② 对通排模板,先安装两端柱模板,校正固定,拉通长线支中间各柱模板。
③ 框架柱柱箍采取Ф48×3.5钢管坚固,模板方木和钢管之间用Ф48×3.5 钢管做立楞Ф14 对拉螺杆坚固,柱箍间距通常为 500 cm,底部三道柱箍间距合适加强,底部第一道距层面 150 mm,通排柱模扫地杆必需拉通。
(3)梁底模板采取多层板加木方,侧板使用多层板加方木,连梁侧模用多层板。.
(4)当梁跨度>4 米时,按跨度 2/1000 起拱。
(5)板底模板铺设时,缝隙用胶带粘贴形成无缝隙,预防漏浆。
(6)板底模搁栅采取 40×90 方木,并相互交错开,确保平台排架有足够强度,方木间距为 140mm(净距)
(7)平台排架搭设过程中,应设置防倾覆临时固定方法,上层支架应对准 下层支架立柱,上层支架搭设时下层楼板应含有承受上层荷载承载力或加 设支架支撑。
(8)平台排架搭设时,依据木工放样要求,在平面上弹出纵横向控制线, 操作人员依据控制线部署排架支杆,做到纵横间距统一。
( 9)模 板 不 允 许 和 钢筋 及 绑 扎 钢 筋 铁 丝 接 触,应 在 钢 筋 表 面 放 置 预 制 砂 浆 垫 块 。
8)模板拆除:
① 必需由技术责任人开具拆模通知单后,方可进行拆模。
② 不承重模板应在砼强度达成能确保其表面及棱角不受损失时方可拆除,
R>1.2Pa。
③ 梁:跨度 L<8M 时,R≥80%,跨度 L≥8M 时,R=100%, 悬挑部位=100%,楼梯模板砼强度 R≥80%。
④ 在拆模过程中,如发觉砼有影响结构安全质量问题时,应停止拆除,并汇报技术责任人经研究处理后再进行拆除。
⑤ 已拆除模板及支架结构应在砼达成设计强度后,才许可承受全部计算 荷载,当施工荷载大于设计荷载时,应经研究加设临时支撑。
四、质量程序控制
模板翻样
熟悉图纸及技术资料 施工准备 模板修理平渣
模板涂刷隔离剂
技术交底(书面) 和钢筋工序交接
工长、管理人员 技术交底 检验脚手架
支模
钢筋混凝土 抽检
砼振捣照模 自检
实施评定标准 质量评定 质量评定规范、实测评定
不合格处理
拆模 按强度曲线确定拆模时间
成品保护
自检(统计)
质量评定(统计) 文明施工、清理现场
施工统计 资料管理
五、安全方法
(1)模板不得使用腐朽扭裂材料,顶撑要垂直底脚平整,坚实,并用顺 拉杆和剪刀撑拉牢。
(2)支模应按工序进行,模板没有固定前,不得进行下道工序,严禁利用 拉杆攀登上下。
(3)支设 4m 以上立模,四面必需钉牢,操作时要搭设工作台。
(4)支设独立梁模应设临时工作台,不得站于柱模上操作和在梁底模上行 走。
(5)拆除模板应经施工技术人员同意,操作时按次序分段进行。
(6)拆下模板要分类堆放,叠整齐,高度要适中,预防倾倒。
(7)拆模内外墙板靠放时要平衡,吊装时严禁从中间起吊,预防倾倒。
(8)起吊时应用卡环和安全吊钩,不得斜牵起吊,严禁操作人员随模板起 落。
(9)拆除模板应先拆穿墙螺杆和铁件等,起吊模板时,模板和墙面应脱离。
六、文明施工及环境保护方法
1、制订环境保护控制方法:建筑施工工地是一个关键环境污染源,尤 其为噪声、粉尘及废水,而这些环境污染将直接影响小区生活环境。所以, 切实做好环境保护工作是保持正常施工、创建文明工地关键条件之一。
2、预防施工噪声污染:人为噪声控制方法:尽可能降低人为大声喧哗, 增强全体施工人员防噪声扰民自觉意识。
3、降低作业时间:严格控制作业时间,尽可能安排到白天作业;晚间作业 如超出22:00时,尽可能利用噪声小机械施工。
4、易产生强噪声成品、半成品加工作业,应尽可能放在工厂车间内完成,
降低因施工现场加工制作产生噪声,尽可能采取低噪声机械设备。
5、施工现场强噪音机械如:电锯、电刨、砂轮机等,施工作业尽可能放 在封闭机械棚内;或在白天施工,以致不影响工人和居民休息时间。
6、预防空气污染:建筑施工垃圾多,应使用封闭专用垃圾道或处用翻 斗车,推拉至地面,严禁随意凌空抛散造成扬尘。施工垃圾要立即清运,清 运时,适量洒水降低扬尘。零星水泥采取专库室内存放,卸运时要采取有效 方法,降低扬尘。
七、 模板计算书
(一)、板模板(扣件钢管架)
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.90;纵距(m):1.00;步距(m):1.30;
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):2.60;
采取钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方法:钢管支撑;
立杆承重连接方法:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
板底钢管间隔距离(mm):300.00;
2.荷载参数
模板和木板自重(kN/m2):0.350;混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
3.楼板参数
钢筋等级:三级钢HRB 400(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C30;
每层标准施工天数:7;每平米楼板截面钢筋面积(mm2):654.500;
楼板计算长度(m):4.50;施工平均温度(℃):25.000;
楼板计算宽度(m):4.00;
楼板计算厚度(mm):120.00;
4.材料参数
面板采取胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采取钢管;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
(二)、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1m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 = 100×1.82/6 = 54 cm3;
I = 100×1.83/12 = 48.6 cm4;
模板面板根据三跨连续梁计算。
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自重(kN/m):
q1 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3.35 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×1= 1 kN/m;
2、强度计算
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:
其中:q=1.2×3.35+1.4×1= 5.42kN/m
最大弯矩M=0.1×5.42×0.32= 0.049 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 48780/54000 = 0.903 N/mm2;
面板抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板最大应力计算值为 0.903 N/mm2 小于面板抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q = 3.35kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.35×3004/(100×9500×48.6×104)=0.04 mm;
面板最大许可挠度 [V]=300/ 250=1.2 mm;
面板最大挠度计算值 0.04 mm 小于 面板最大许可挠度 1.2 mm,满足要求!
(三)、纵向支撑钢管计算:
纵向钢管根据均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵御矩 w=4.49cm3;
截面惯性矩 I=10.78cm4;
方木楞计算简图
1.荷载计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q11= 25×0.3×0.12 = 0.9 kN/m;
(2)模板自重线荷载(kN/m):
q12= 0.35×0.3 = 0.105 kN/m ;
(3)活荷载为1施工荷载标准值和振倒混凝土时产生荷载(kN):
q2 = (1 + 2)×0.3 = 0.9 kN/m;
2.强度验算:
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下弯矩。
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:
最大弯矩计算公式以下:
静荷载:q1 = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×(0.9+0.105) = 1.206 kN/m;
活荷载:q2 = 1.4×0.9 = 1.26 kN/m;
最大弯距 Mmax = (0.1×1.206+0.117×1.26 ) ×12 = 0.268 kN.M;
最大支座力 N = ( 1.1 ×1.206 + 1.2×1.26)×1 = 2.839 kN ;
最大应力计算值 σ= M / W = 0.268×106/4490 = 59.693 N/mm2;
纵向钢管抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2;
纵向钢管最大应力计算值为 59.693 N/mm2 小于 纵向钢管抗压强度设计值 205.0 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下挠度
计算公式以下:
静荷载 q1 = q11 + q12 = 1.005 kN/m
活荷载 q2 = 0.9 kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下最大挠度
V= (0.677×1.005+0.990×0.9)×10004/( 100×20.6×105×10.78 ) =0.708 mm;
支撑钢管最大挠度小于1000/150和10 mm,满足要求!
(四)、板底支撑钢管计算:
支撑钢管根据集中荷载作用下三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传输力,P = 2.839 kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
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 = 0.681 kN·m ;
最大变形 Vmax = 1.783 mm ;
最大支座力 Qmax = 9.273 kN ;
最大应力 σ= 681434.297/4490 = 151.767 N/mm2;
支撑钢管抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管最大应力计算值 151.767 N/mm2 小于支撑钢管抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管最大挠度为 1.783mm 小于900/150和10 mm,满足要求!
(五)、扣件抗滑移计算:
根据《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,根据扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
纵向或横向水平杆和立杆连接时,扣件抗滑承载力根据下式计算(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;
R-------纵向或横向水平杆传给立杆竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R= 9.273 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力设计计算满足要求!
(六)、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:
(1)脚手架自重(kN):
NG1 = 0.142×2.6 = 0.368 kN;
(2)模板自重(kN):
NG2 = 0.35×1×0.9 = 0.315 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×0.12×1×0.9 = 2.7 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.383 kN;
2.活荷载为施工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 ) ×0.9×1 = 2.7 kN;
3.立杆轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 7.84 kN;
(七)、立杆稳定性计算:
立杆稳定性计算公式
其中 N ---- 立杆轴心压力设计值(kN) :N = 7.84 kN;
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 = 1.59 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵御矩)(cm3):W=4.49 cm3;
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] =205 N/mm2;
L0---- 计算长度 (m);
假如完全参考《扣件式规范》,由下式计算:
l0 = h+2a
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度;a = 0.1 m;
得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.3+2×0.1 = 1.5 m ;
L0 / i = 1500 / 15.9=94 ;
由长细比 lo/i 结果查表得到轴心受压立杆稳定系数φ= 0.634 ;
钢管立杆受压应力计算值;σ=7839.792/(0.634×424) = 29.164 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 29.164 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
(八)、楼板强度计算:
1. 楼板强度计算说明
验算楼板强度时根据最不利情况考虑,楼板承受荷载根据线荷载均布考虑。
宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面钢筋面积As=654 mm2,fy=300 N/mm2。
板截面尺寸为 b×h=4500mm×120mm, 楼板跨度取4 M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度 ho=100 mm。
根据楼板每7天浇筑一层,所以需要验算7天、14天、21天...
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图以下:
2.验算楼板混凝土7天强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4 m;
q = 2× 1.2 × ( 0.35 + 25×0.12 ) + 1× 1.2 × ( 0.368×6×5/4.5/4 ) + 1.4 ×(1 + 2) = 12.98 kN/m2;
单元板带所承受均布荷载 q = 1×12.976 = 12.976 kN/m;
板带所需负担最大弯矩根据四边固接双向板计算
Mmax = 0.0596×12.98×42 = 12.374 kN·m;
因平均气温为25℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到7天龄期混凝土强度达成58.4%,C30混凝土强度在7天龄期近似等效为C17.52。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.41N/mm2;
则能够得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= As× fy/ ( αl×b × ho × fcm ) = 654.5×300 / (1×1000×100×8.41 )= 0.233
计算系数为:αs = ξ(1-0.5ξ) = 0.233×(1-0.5×0.233) = 0.206;
此时楼板所能承受最大弯矩为:
M1 = αs× α1× b× ho2×fcm = 0.206×1×1000×1002×8.41×10-6 = 17.312 kN·m
结论:因为 ∑M1 = M1= 17.312 > Mmax= 12.374
所以第7天楼板强度足以承受以上楼层传输下来荷载。模板支撑能够拆除。
八、安全技术交底
工地技术人员应在模板施工前和拆模前对作业人员进行交底,作业人员认真学习操作规程,严格遵守各项要求
九、检验验收
1、模板安装完成后,施工队人员进行自检,自检合格后,报项目部,由施工员组织监理进行验收,并填写相关统计,合格后方可进入下道工序施工。
2、拆模前应办理拆模申请,报请项目部管理人员签字、同意后方可拆模,拆模混凝土试块抗压汇报单及拆模申请表一并归入档案中。
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