模板工程施工方案(机房层超高专项方案).doc

工程名称：龙岩市行政办公中心主楼 屋面层梁板模超高支撑方案
目 录
第一节 编制说明 2
1. 编制说明 2
2. 编制依据 2
第二节 模板安装主要施工方法 2
第三节 模板支撑体系设计 2
一、模板支撑体系设计计算参数 2
第一小节 梁模板支撑系统设计验算 3
第二小节 梁模板支撑系统设计验算 10
第四节 质量安全保证措施 17

第一节 编制说明
1. 编制说明
因本工程机房层层高为8米，属超高模板支撑，且结构标高为48米，施工环境复杂，为保证屋面层结构的安全施工及该部位模板支撑系统的安全，特编制此专项施工方案。
2. 编制依据
一、本方案主要编制依据如下：
1、龙岩市行政办公中心主楼建筑施工图及结构施工图；
2、《砼结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）
3、《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）
4、《木结构设计规范》（GBJ5-88）
5、《钢结构设计规范》
6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
7、《建筑施工计算手册》（中国建筑工业出版社）
8、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

第二节 模板安装主要施工方法
详模板工程施工方案
第三节 模板支撑体系设计
一、模板支撑体系设计计算参数
所用的钢管采用φ48X3.5 Q235钢
钢管抗压强度设计值：f=215N/mm2
钢管截面面积：A=4.89cm2
钢管惯性矩：I=12.19 cm4
钢管截面模量：W=5.08cm3
钢管回转半径：i=1.58cm
钢管的弹性模量E=210000 N/mm2
松木顺纹抗压：f=12N/mm2
顺纹抗剪：f=1.50N/mm2
抗弯：fm=13N/mm2
弹性模量：E=9000N/mm2

第一小节 梁模板支撑系统设计验算
（一）屋面层板厚均为120mm厚，对该结构板支撑进行设计及验算：
特征：板厚120mm，支撑高度分别为6.75米及8米。
板底楞木间距暂定600mm，楞木跨度（钢管纵向立杆间距）1.2米，牵杠间距为1.1米，钢管横向立杆间距暂按1.1米。
荷载传递方式：
砼自重及施工荷载→九合板→木楞→牵杠→钢管横杆→钢管立杆

1、验算板底楞木按600间距设置时,其上搭设的胶合板的抗弯、抗剪、挠度能否符合要求
（1）、荷载取值：
模板自重： 300N/M2
钢筋自重： 1100N/M3 X 0.12=132N/M2
新浇筑砼自重： 25000N/M3 X 0.12=3000N/M2
施工均布荷载： 2500N/M2
施工集中荷载： 2500N/M2
（2）、板底楞木间距验算：
因每快胶合板宽度为915mm，按900计
取值：
Q1（恒加活）=[（300+3000+132）X1.2+2500X1.4]X0.9=6857N/M
Q2恒=(300+3000+132)X1.2X0.9=3707N/M
（3）、内力计算：
为简化计算，凡超过三跨的模板可按三跨边续梁计算，根据荷载的组合要求，应按二种情况作用下（即Q1及Q2+P）下产生的弯矩和剪力进行比较，取大值作为截面验算的依据：
情况一：当Q1满载的情况下，三跨连续梁的最大弯矩在B支座，如下图

Mb=-0.1XQ1 X L2
=-0.1X6857X0.6X0.6
=-429.48N·M
最大剪力发生在B支座左侧:
Qb左=-0.6 ·Q1·L
=-0.6X6857X0.6
=-4295N
最大挠度发生在1、3跨中
V1=V3=0.667X(Q2·L4)/(100EI )
情况二：当一个集中荷载作用下，最大弯矩发生在第一跨中，与由Q2作用下第一跨跨中弯矩相叠加得计算弯矩:
M1=0.08Q2 L2 +0.2PL·1.4
=0.08X3707X0.6X0.6+0.2X2500X0.6X1.4
=673N·M
剪力发生在B支座左侧:
Qb左=-(0.6Q2L+0.6P·1.4)
=-(0.6X3707X0.6+0.6X2500X1.4)
=5260N
经比较,情况二产生的弯矩及剪力较大,取情况二产生的内力作为截面验算:
（4）、强度验算：
σ=M/W≤Fm
τ=（3Q）/（2BH）≤Fv
W=（b·h2）/6=（900X20X20）/6=60000 mm3
σ=M/W=（673X1000）/60000=11.22N/mm2 <[ Fm ]=13 N/mm2 故符合要求
τ=（3Q）/（2BH）=(3X5260)/(2X900X20)=0.44 N/mm2 <[ Fv]=1.4 N/mm2 故符合要求
（5）、刚度验算：
查施工规范：当砼结构表面为隐蔽时，容许的最大挠度为V=L/250
I=bh3 /12=900X20X20X20/12=600000
V=Kw ·（QL4 ）/（100EI）
=0.667X(8.78X600X600X600X600)/(100X9000X600000)
=1.41<[Fv]=600/250=2.4mm 故符合要求.
结论：板底楞木按600间距设置时,其上搭设的胶合板的抗弯、抗剪、挠度能符合要求，保证结构安全。

2、验算牵杠间距为1100设置时,其上搭设的楞木的抗弯、抗剪、挠度能否符合要求
因牵杠间距为1100，故楞木的跨度为1100，因楞木的间距为600，故每条楞木的受力宽度为600。
同上，楞木简化成三跨连续梁来计算内力，由上面计算可知，一般情况下，第二种情况（即Q2+P）产生的内力较大，故以下均按该情况来考虑内力：
力组合同上：
Q1（恒加活）=[（300+7500+330）X1.2+2500X1.4]X0.6=7954N/M
Q2恒=(300+7500+330)X1.2X0.6=5854N/M
（1）内力计算：
M1=0.08Q2 L2 +0.2PL·1.4
=0.08X5854X1.1X1.1+0.2X2500X1.1X1.4
=1336N·M
剪力发生在B支座左侧:
Qb左=-(0.6Q2L+0.6P·1.4)
=-(0.6X5854X1.1+0.6X2500X1.4)
=5964N
（2）、强度验算：
σ=M/W≤Fm
τ=（3Q）/（2BH）≤Fv
W=（b·h2）/6=（80X100X100）/6=133333 mm3
σ=M/W=（1336X1000）/133333=10.02N/mm2 <[ Fm ]=13 N/mm2 故符合要求
τ=（3Q）/（2BH）=(3X5964)/(2X80X100)=1.12 N/mm2 <[ Fv]=1.4 N/mm2 故符合要求
（5）、刚度验算：
查施工规范：当砼结构表面为隐蔽时，容许的最大挠度为V=L/250
I=bh3 /12=80X100X100X100/12=6666666
V=Kw ·（QL4 ）/（100EI）
=0.667X(5.854X1100X1100X1100X1100)/(100X9000X6666666)
=0.95<[Fv]=1100/250=4.4mm 故符合要求.
结论：经验算牵杠间距为1100设置时,其上搭设的楞木的抗弯、抗剪、挠度能符合要求，保证结构安全。
3、验算支撑牵杠的立柱间距为1100设置时,其上搭设的牵杠的抗弯、抗剪、挠度能否符合要求
（1）荷载取值：
模板自重： 300N/M2
钢筋自重： 1100N/M3 X 0.3=330N/M2
新浇筑砼自重： 25000N/M3 X 0.3=7500N/M2
施工均布荷载(楞木上的施工均布荷载可按1500)： 1500N/M2
施工集中荷载： 2500N
将楞木上所承受的线荷载转换成集中荷载：
P=（300+7500+330+1500）X0.6X1.1X1.2=7627N
荷载简图如下：
恒载
活载
按荷载最大组合计算：
计算最大弯矩：按恒载三跨分布，活载按1、3跨分布计算。
M=K1·G1·L0+K2·G2·L0（G1=7627N，G2=2500N）(查表得:K1=0.175 K2=0.213)
=0.175X7627X1.1+0.213X2500X1.1
=2053N·M
计算最大剪力:
V=K·P1+K2·P2 (查表得 K1=0.5 K2=0.625)
=0.5X7627+0.625X2500X1.4
=6001N
(2)剪力验算:
σ=M/W≤Fm
τ=（3Q）/（2BH）≤Fv
W=（b·h2）/6=（100X100X100）/6=166666 mm3
σ=M/W=（2053X1000）/166666=12.3N/mm2 <[ Fm ]=13 N/mm2 故符合要求
τ=（3Q）/（2BH）=(3X6001)/(2X100X100)=0.9 N/mm2 <[ Fv]=1.4 N/mm2 故符合要求
结论：经验算支撑牵杠的立柱间距为1100设置时,其上搭设的牵杠的抗弯、抗剪、挠度能符合要求

4、扣件抗滑力计算：
由前面的设计可知, 支撑牵杠的立柱直接作用于顶排水平拉杆与立杆的节点处,故该处的扣件受力为P=14552N
根据《规范》要求R≤Rc （R为扣件节点受力，Rc为扣件锁紧时的抗滑力，取8KN）
因P=14552N>8000N,该处仅锁一个扣件不能符合要求,这种情况下,可在该节点处锁两个扣件(两个扣件应相互顶紧)以提高扣件的抗滑力
故P=14552N<2Rc=2X8000N=16000N
结论：经验算，顶排钢管立杆与水平拉杆连接处应锁两个扣件方能满足要求。
5、验算底部钢管架立杆：
因前面支撑牵杠的立柱直接支撑于钢管架立杆上，故钢管立杆受力P=14552N
钢管架水平拉杆距地面0.3米处设一道（扫地杆），中间间距暂定为1.8米设一道，双向设置，验算其强度是否符合要求：
立杆轴向力 P=14552N
公式 F=N/ψA≤[F]
λ=L0/I （L0为杆件的计算长度，I为杆件截面回转半径，λ—为杆件长细比）
钢管立杆的步距按1.8米，故L0=1.8，查规范得：i=15.8mm
λ=L0/I=1800/15.8=114
查规范表，当λ=114时，ψ=0.534
F=14552 / (0.534X489)
=55.8 <[F]=205N/mm2 满足要求
结论：经验算底部钢管立杆间距为1.2X1.1米,水平拉杆1.8米,钢管抗压能符合要求

第二小节 梁模板支撑系统设计验算
（1）取WKL1405计算，并对该梁的支撑进行设计验算：
参数：单跨长18米，梁截面尺寸：500X1150，支撑高度：6.75米

梁底模采用20mm厚胶合板，底部支撑的楞木间距为400，楞木的跨度按1.1米,(即梁两侧支撑楞木的钢管立杆间距为1.1米)，侧模采用20mm厚九合板，外侧横向加100X100木方横楞一道，横楞上每间距600设对拉螺栓沿梁长通长布置（φ10钢筋）,如下图

1、梁底模强度验算：
荷载组合：
模板自重： 300N/M2 X 0.5=150N/M
砼自重: 25000N/M3X1X0.5=12500 N/M
钢筋重: 1500N/M3X0.5X1.15= 750 N/M
振捣砼的荷载: 2000X0.5=1000 N/M
活载 2000X0.5=1000 N/M
总竖向荷载:
Q=(150+12500+750)X1.2+(1000+1000)X1.4=18880N/M
按三跨连续梁作内力计算:如下图

内力计算:
Mb=-0.1·Q·L2
=-0.1X18880X0.4X0.4
=302N·M
V=-0.6·Q·L
=-0.6X18880X0.4
=4531N
强度验算:
σ=M/W≤Fm
τ=（3Q）/（2BH）≤Fv
W=（b·h2）/6=（500X20X20）/6=33333 mm3
σ=M/W=（302X1000）/33333=9.06N/mm2 <[ Fm ]=13 N/mm2 故符合要求
τ=（3Q）/（2BH）=(3X4531)/(2X500X20)=0.68 N/mm2 <[ Fv]=1.4 N/mm2 故符合要求
刚度验算：
查施工规范：当砼结构表面为隐蔽时，容许的最大挠度为V=L/400
I=bh3 /12=500X20X20X20/12=333333
V=Kw ·（QL4 ）/（100EI）
=0.667X(18.88X400X400X400X400)/(100X9000X333333)
=1.07<[Fv]=400/250=1.6mm 故符合要求.
经验算，梁底模采用20mm松木板，底部支撑间距400mm能满足要求。

2、梁底支撑的楞木验算：
由前面荷载组合得，梁底线荷载为18880N/M ，因梁底的支撑间距为400，故每个梁底支撑所受的集中力为：18880 X 0.4=7552N
故梁底的木楞跨中的最大弯矩为:
M=P·A·B/L
=7552X0.55X0.55/1.1
=2076N·M
求支座反力: Ra = Rb = P/2 = 7552 / 2 = 3776 N
因本支撑方式可视为单跨间支梁，故支座侧的剪力Va=Vb= Ra = Rb= 3776 N
强度验算:
σ=M/W≤Fm
τ=（3Q）/（2BH）≤Fv
W=（b·h2）/6=（100X100X100）/6=166666 mm3
σ=M/W=（22076X1000）/166666=12.45N/mm2 <[ Fm ]=13 N/mm2 故符合要求
τ=（3Q）/（2BH）=(3X3776)/(2X100X100)=0.56 N/mm2 <[ Fv]=1.4 N/mm2 故符合要求
经验算，梁底模底部的支撑楞木采用100X100木方、木方跨度为1.1米，间距0.4米,其受力能符合要求。

3、支撑楞木的顶排纵向水平钢管验算：
纵向水平钢管的支座间距暂定为1000，受力如下图 （因楞木的间距为400，取最不利组合，每跨二个集中力情况计算）

（1）计算最大弯矩及剪力：
M=Km·P·L （Km查表得0.267）
=0.267X3776X1
=1008KN·M

（2）强度验算：
σ=M/W≤f
=(1008X 1000) / (5.08X1000)
=198≤[f]=210 N/mm2 故符合要求

（3）挠度验算：
ω=Km·(P·L3 ) / (100·E·I) (查表得Km=1.883)
=1.883X(3776X1000X1000X1000) / (100X210000X 121900)
=2.77mm<1000/250=4mm 故符合要求
4、扣件抗滑验算：
由上图可计算得每个支座所受的压力为 :3P=3X3776N=11328N
根据《规范》要求R≤Rc （R为扣件节点受力，Rc为扣件锁紧时的抗滑力，取8KN）
因P=11328N>8000N,该处仅锁一个扣件不能符合要求,这种情况下,可在该节点处锁两个扣件(两个扣件应相互顶紧)以提高扣件的抗滑力。
即P=11328N<2Rc=2X8000N=16000N

5、钢管立杆承载力验算：
钢管架水平拉杆距地面0.3米处设一道(扫地杆)，中间间距暂定为1.8米设一道，双向设置，验算其强度是否符合要求：
公式 F=N/ψA≤[F]
λ=L0/I （L0为杆件的计算长度，I为杆件截面回转半径，λ—为杆件长细比）
钢管立杆的步距按1.8米，故L0=1.8，查规范得：i=15.8mm
λ=L0/I=1800/15.8=114
查规范表，当λ=114时，ψ=0.534
F=11328 / (0.534X489)
=43.4<[F]=210N/mm2

5、梁侧模验算：
砼侧压力公式:
F=0.22·γc·to·β1·β2·
F=γc·H
F：新浇砼对模板的最大侧压力
γc：砼的重力密度 取25KN/M3
to：新浇砼的初凝时间 可采用to=200/（T+15） T：砼的温度 取25度
V：砼的浇灌速度 取2.5M/h
H：砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度
β1：外加剂修正系数，取1.0
β2：混坍落度影响修正系数 取1.0
由公式一计算得砼侧压力:
F=0.22·γc·to·β1·β2·
=0.22X25X(200/40)X1X1X
=43.48KN/M2
由公式二计算得砼侧压力:
F=γc·H=25X1=25KN/M2
取小值,得砼最大侧压力为25KN/M2
梁承受倾倒砼时产生的水平荷载：4KN/M2
（1）侧板受力验算
因为梁侧模中间加加一水平横楞，故每块模板受力面积为（1-0.12）/2=0.45M
荷载组合：Q=（25X1.2+4X1.4）X0.45=16.02KN/M
如下图:

1) 内力计算： 按二跨连续梁计算内力
M=-0.125X Q ·L2
= -0.125 X 16.02 X 0.45X0.45 (横楞间距按450)
=-0.4 KN·M
Q=-0.625·Q·L
=-0.625X16.02X0.45
=4.5KN
2)强度验算
σ=M/W≤Fm
τ=（3Q）/（2BH）≤Fv
W=（b·h2）/6=（450X20X20）/6=30000 mm3
σ=M/W=（0.4X1000X1000）/30000=13N/mm2 <[ Fm ]=13 N/mm2 故符合要求
τ=（3Q）/（2BH）=(3X4.5X1000)/(2X450X20)=0.75N/mm2 <[ Fv]=1.4 N/mm2 故符合要求
3)刚度验算:
查施工规范：当砼结构表面为隐蔽时，容许的最大挠度为V=L/250
I=bh3 /12=450X20X20X20/12=300000
V=Kw ·（QL4 ）/（100EI）
=0.667X(16.02X450X450X450X450)/(100X9500X300000)
=1.5<[Fv]=450/250=1.8mm 故符合要求.
经验算，梁侧模板采用20厚胶合板，外侧加一道水平楞木(板跨度450)能满足要求。
（2）梁侧边横楞验算(横楞采用100X100木方)
设定：横楞上每间距1米设对拉螺栓则横楞的跨度为1米，因横楞将梁侧模分为上下两半,故横楞的受力宽度为（1-0.12）/2=0.45M
如下图：

1) 内力计算： 按三跨连续梁计算内力
荷载组合：Q=（25X1.2+4X1.4）X0.45=16.02KN/M
M=-0.1X Q ·L2
= -0.1 X 16.02 X 1.0X1.0 (对拉螺栓间距按1000)
=-1.60 KN·M
Q=-0.6·Q·L
=-0.6X16.02X1
=9.61KN
2)强度验算
σ=M/W≤Fm
τ=（3Q）/（2BH）≤Fv
W=（b·h2）/6=（100X100X100）/6=166666 mm3
σ=M/W=（1.6X1000X1000）/166666=9.6N/mm2 <[ Fm ]=13 N/mm2 故符合要求
τ=（3Q）/（2BH）=(3X9.61X1000)/(2X100X100)=1.4 N/mm2 <[ Fv]=1.4 N/mm2 故符合要求
3)刚度验算:
查施工规范：当砼结构表面为隐蔽时，容许的最大挠度为V=L/250
I=bh3 /12=100X100X100X100/12=8333333
V=Kw ·（QL4 ）/（100EI）
=0.667X(16.02X1000X1000X1000X1000)/(100X9000X8333333)
=1.42<[Fv]=1000/250=4mm 故符合要求.
经验算，梁侧模横楞间距1000设对拉螺栓,其强度能满足要求。
（3）对拉螺栓验算
因为对拉螺栓的设置间距为:1000,故每条对拉螺栓的受力面积为1000X450。则螺栓受力大小为：P=（25X1.2+4X1.4）X （1X0.45）=16.02KN
对拉螺栓采用φ10一级钢
F=P/A=(16.02X1000)/(3.14X5X5)=204N/mm2<[f]=210N/mm2，能满足要求
经验算，对拉螺栓采用φ10一级钢，设置间距为:1000X450，能满足受力要求
另:WKL1404a，构件截面为400X1100；WKL1404（1A）构件截面为400X800，均按该已设计的WKL1405梁的支撑方安实施。
第三小节 模板支架大样图
附图一：梁板模板支撑大样图

第四节 质量安全保证措施
一、质量标准
1、 模板的接缝不应漏浆，模板内不积水。
2、 模板与砼的接触面应清理干净。
3、 固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞不可遗忘，现浇结构允许偏差（模板）
轴线 5mm
梁底模上表面标高 ±5mm
基础 ±10mm
截面尺寸：柱、梁 +4、-5mm
垂直度 8mm
相邻板高低差： 2 mm
表面平整度： 5mm
二 、成品保护
1、 坚持模板每次使用后清理板面，涂刷脱模剂
2、 按模板部位对应安装，减小损耗。
3、 材料按编号，分类堆放整齐。
三 、安全保证措施
1、 支模过程应遵守全按操作规程，如中途停放，应将就位的支顶，模板联结稳固，不得空架浮搁，拆模时应将松开部件和模板运走，防止坠下伤人。
2、 拆模时应搭设脚手板。
3、 拆楼层外边模时，应有防高空坠落及防止模板外向倒跌的措施。
4、 拆模后模板或方木上的钉子，应及时拔除或敲平，防止钉子扎脚。
5、 高处和临边洞口作业应设护栏，张安全网，如无可靠防护措施，必须佩戴安全带，扣好带扣，高空、复杂结构的模板安装与拆除，事先应有切实的安全措施。
6、 工前应先检查使用的工具是否牢固，扳手等工具必须使用绳链系挂在身上，订子必须放在工具袋内。
7、 安装模板时操作工人应有可靠的落脚点，应站在安全地点进行操作，避免上下在同一垂直面工作。
8、 支模应按规定的作业程序进行，模板未固定前不得进行下一道工序，严禁在连接件或支撑件上攀登上下。
9、 支模时，操作人员不得站在支撑上，而应设立人板，以便操作人员站立。
四、钢管架搭设
1、 每根钢管底部应设底座或垫板。
2、 脚手架必须设置纵，横向扫地杆。
3、 支架立杆应垂直设置，垂直度偏差应在允许范围内。
4、 满堂模板支架由两边至中间每隔四排支架立杆设置一纵向剪刀撑，由底至顶连续设置与地面倾角450。
5、 支架两端至中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪力撑。
6、 立杆的接头必须使用对拉扣件，且接头应错开。
7、 扣件螺栓拧紧力矩值不应小于45N/.M，且不大于65 N./M防止过力滑丝。
8、 施工时应严格按方案实施，不可随意改动，浇筑砼时加强值班检查，防止节点或杆件变形或松动。
9、 钢管水平杆件在有柱或有墙处断开时，其水平杆应与柱墙相顶紧。
10、 应本机房层层高大，故应每隔二步架设置水平剪刀撑一道。
五、模板施工注意事项
1、模板支撑必须稳固，确保几何形状和强度、刚度及稳定性。拼缝须严密，保证砼浇筑振捣时不出现漏浆现象。
2、施工过程中，随时复核轴线位置、几何尺寸及标高等，施工完后必须再次全面复核。
3、模板施工时必须注意预埋件及预留洞不得遗漏且安装牢固，位置准确，有防止位移变形的可靠措施。
4、安装模板时应轻拿轻放，不得碰坏已安装的模板，以防模板变形。
5、拆模时不得硬撬，以免损伤砼表面，拆下的模板均应进行清理修整，并涂刷脱模剂。
6、任何一个部位的模板和支撑拆除必须经现场施工技术人员同意后，方可拆除。严禁私自拆除模板及支撑。
六、模板拆除的要点：
1、 拆模的顺序和方法，应遵循先支后拆，先拆下承重的模板，后拆承重部分的模板，自上而下，先拆侧向支撑后拆竖向支撑等原则。
2、 模板工程作业组织，应遵循支撑与拆模统一由一个作业班组进行作业，其好处是，支模就考虑拆模的方便和安全，拆模时人员熟悉情况，易找拆模关键点位，对拆模进度，安全，模板及配件的保护有利。
3、 模板的拆除对结构砼表面，砼强度要求应符合（砼结构工程施工质量验收规范）（GB50204—2002）中4.3模板拆除的规范。

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福建省长乐市新纪建筑工程有限责任公司