预应力梁模板支撑方案样本.doc

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屋面预应力砼梁模板支撑系统施工方案

一、 工程概况:
因使用功能需要本工程屋面均设大跨度、 大断面预应力混凝土梁, 会议中心大梁跨度为32.40M( 轴线至轴线) , 断面尺寸为500× ~2324mm, 梁底距支承面高度为6.50M; 后勤服务中心大梁跨度为28.00M( 轴线至轴线) , 断面尺寸为400×1800~2080mm, 梁底距支承面高度为6.70M, 梁内除非预应力筋外, 各配4束预应力筋, 为有粘结低松弛钢绞线, 屋面板厚度会议中心为110mm, 后勤服务中心为120mm。
二、 梁模板( 含屋面板模板) 和支撑系统构造:
梁底模采用18mm厚九夹板、 三根方档组成, 梁侧模采用18mm厚九夹板和木档( 80×50mm) 组成, 由于梁侧模高度较高, 因此梁中部设对拉螺栓( M12) , 外楞采用Φ48×3.5钢管。屋面板模板采用18mm厚九夹板及方木( 80×50mm) 组成。
预应力大梁支撑系统搭设采用钢柱( 直接支撑在8.00标高处柱位置, 按原二层柱网布置) 与双排贝雷桁架支撑系统。屋面板模板的支撑系统采用满堂扣件式钢管支撑架材料搭设, 支撑脚平面布置详见附图( 一) 。
( 一) 、 钢管支撑系统搭设的技术要求:
1、 支架立杆必须竖直设置, 垂直偏差不大于1/1000。
2、 两相邻立杆的接头不应设在同步内, 同步内隔一根立杆的两个接头错开的距离不应小于500mm, 各接头中心点至主节点的距离不大于步距的1/3。
3、 平台排架必须设纵横向扫地杆, 采用直角扣件, 固定在距底座上皮不大于200mm的立杆上, 立杆底层步距不大于2M。
4、 钢管满堂脚手架四边以及中间每隔三∽四排支架立杆应设置一道剪刀撑( 纵横向都设) , 由底至顶连续设置, 以确保支架空间稳定性。
( 二) 支撑系统搭设尺寸;
1、 预应力大梁及屋面板支撑系统平面布置详见附图。
2、 屋面板下立杆距离。
1) 、 屋面板下: 纵横向为950∽1250;
2) 、 次梁下: 纵横向为1000∽1200;
3、 纵横向水平杆步距, 均不得大于1800外, 距支承面约200设纵横向扫地杆。
4、 纵横向剪刀撑按上款第4条执行。
三、 模板的强度验算和支撑系统结构验算:
1、 预应力砼梁侧模板的侧压力计算:
采用内部振捣时, 新浇筑的砼作用于模板的最大侧压力计算公式, 根据有关手册介绍可按以下两式计算, 并取其最小值:
F=0.22УcT0ß1 ß2V1/2
F=УcH
式中 F——新浇筑砼对模板的最大侧压力( KN/M2) ;
Уc——砼的重力密度( KN/M2) ;
T0————新浇筑砼的初凝时间( h) , 可按实测确定。也可采用T0=200/( T+15) 计算, T为砼的温度℃;
V——砼的浇筑速度( m/h) ;
H——砼侧压力计算位置处至新浇筑砼顶面的总高度( m) ;
ß1——外加剂影响修正系数, 不掺外加剂时取1.0; 掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2;
ß2——混凝土坍落度影响修正系数, 当坍落度小于30mm时, 取0.85;
50~90mm时取1.0; 110~150mm时, 取1.15。
根据本工程实际情况, 上述参数可分别取: T=20℃, V=3 m/h, H=2.324m, ß1=1.2, ß2=1.0。
则会议中心:
F1=0.22×24×200/(20+15)×1.2×1.0×31/2=62.71KN/M2
F2=24×(2.324-0.35)=47.38KN/M2
取F= F2=47.38KN/M2
后勤服务中心:
F1=62.71KN/M2
F2=24×(2.08-0.35)=41.52KN/M2
取F= F2=41.52KN/M2
倾倒混凝土产生的水平荷载:
查施工手册为2KN/M2
荷载设计值 2×1.4×0.9=2.52KN/M2
按施工手册进行荷载组合
会议中心: Fˊ=47.38×1.2×0.9+2.52=53.69KN
后勤服务中心: Fˊ=41.52×1.2×0.9+2.52=47.36KN
2、 侧模对拉螺栓直径验算:
计算公式: P=FA
式中: P——对拉承受的压力( N) ;
F——砼侧压力( N/M2) ;
A——模板对拉螺栓分担的受荷面积( M2) , 其值为F=a×b;
a——对拉螺栓的横向间距( M) ;
b——对拉螺栓的纵向间距( M) ;
根据有关手册查表可得Ф12对拉螺栓在f=205N/mm2时, 允许拉力为12900N。
侧模对拉螺栓直径验算:
取会议中心: a=0.45m b=0.5m
则p=53.69×103×0.45×0.5=12080N<12900N 安全
取后勤服务中心: a=0.5m b=0.5m
则p=47.36×103×0.5×0.5=11840N<12900N 安全
3、 大梁底模厚度验算:
计算图为:
1) 、 屋面梁混凝土自重( 取354mm段) : 0.5×2.2×0.354×24 KN/mm3=9.35KN
2) 、 钢筋自重: 0.5×2.2×0.354×1.5 KN/mm3=0.58KN
3)、 模板: 4.93×0.354×0.5 KN/mm2=0.87KN
4) 、 施工荷载1KN/mm2, 振捣荷载2KN/mm2: 3×0.5×0.354=0.53KN
荷载设计值( 9.35+0.58+0.87) ×1.2+0.53×1.4=13.70KN
q设计=13.70/0.354=38.70KN/M
弯距M=ql2=×38.70×3542=606216N.mm
[δ]=13 N/mm2
W≥606216/13=46632
h≥=9.66mm
如采用板厚18mm九夹板, 板底另加50×100三根方档固定
Ix=15664541mm4 A=2400
Vx==25.5 W=I/yc=15664541/45.9=341275
δ=606216/341275=1.78N/mm2<13 N/mm2 安全
4、 大梁侧模强度验算:
侧模采用18mm厚九夹板, 立档间距确定为250, 按三跨连续板计算, 前面砼侧压力计算中已知靠近梁底处F=24×2.324×1.2×0.9+2.52=62.78 KN/M2。
取100mm宽板带作计算单元, 则q=62.78×0.1=6.278 KN/M=6.278N/mm
W=1/6×100×182=5400mm3
弯距M=1/11ql2=1/11×6.278×2502=35670N.mm
应力δ=M/W=35670/5400=6.61<14.84( N/mm2) 安全
5、 大梁底模下小楞验算( 小楞间距按395mm) :
采用φ48厚3.5mm钢管 A=489mm2 W=5080 i=15.8
荷载13.70KN/0.5m=27.40KN/M=27.40N/mm
M=ql2=1/8×27.4×2752=259016N.mm
δ=M/W=259016/5080=50.98＜[δ]=215 N/mm2 安全

6、 后勤服务中心支撑搭设平面( 以后勤服务中心轴为例) :

7、 贝雷桁架复核:
( 一) 荷载
恒载 新浇平板及模板小楞
0.12×(24+1.1)+0.3=3.31KN/m2
新浇预应力大梁及模板
0.4×1.94×(24+1.5)+0.5×4.36=21.97KN/m
贝雷桁架自重及其附件 3.0KN/m
活载 施工荷载 1KN/m2
振捣荷载 2KN/m2
( 二) 计算简图及内力( 平板传给大梁按1m计算)
g=(3.31×1.0+21.97+3.0)×0.5×1.2=16.97KN/m
q=3.0×1.0×0.5×1.4=2.1KN/m
p=g+q=16.97+2.1=19.07KN/m
跨内弯矩 M=pl2=×19.07×7.02=116.8KN/m
支座剪力 V=pl=×19.07×7.0=66.75KN
( 三) 装配式贝雷架结构安全复核, 查《装配式分路钢桥架及说明》附录中桁架容许应力表<复印件>
选用排层组合、 单排单层形式, 不设加强弦杆
允许内力( 标准值) : 弯矩 [MK]=788.2KN.m>M=116.8KN.m
剪力 [VK]=245.2KN.m>V=66.75KN
综合上述贝雷桁架作为预应力大梁、 支撑能满足结构安全要求
8、 原设计钢砼柱及基础复核( 以与轴交点柱为例)
( 一) 、 主体施工期间钢砼柱基础荷载值
荷载
1、 三层楼面以下现浇钢筋混凝土梁板主体传来N1
2、 屋面新浇现浇钢筋混凝土梁板传来N2
a、 新浇现浇钢筋混凝土平板δ=120
0.12×(24+1.1)=3.01KN/m2
b、 现浇钢筋混凝土小梁折算平面荷载
0.25×0.58×(24+1.5)/3.5=1.06KN/m2
c、 平板支撑系统( 以8.5m高计)
0.5+0.25×8.5/4=1.03KN/m2
d、 贝雷承重桁架传来的荷载〈采用贝雷桁架复核内力所采用数据( 设计值) 〉
66.75×4=267.0KN
e、 钢柱自重 Φ377×9.0 l=6.5m 计6KN
f、 活载、 施工荷载1.0KN/m2
N2= [(3.01+1.06+1.03)×1.2+1.0×1.4×0.9]×8.1×7+267+6×1.2=692.6KN
3、 施工期间柱基础总荷载 N=N1+N2=( N1+692.6KN)
( 二) 设计使用期间钢砼柱基础荷载值
1、 三层现浇钢筋混凝土梁柱主体传来N1
2、 装饰工程施工期间产生荷载值N2
a、 板面花岗岩25厚
0.025×28=0.7KN/m2
b、 贴花岗岩基层25厚( 细石砼)
0.025×24=0.6KN/m2
c、 板底吊棚及其它允许装饰恒载
0.8KN/m2
d、 使用楼面活载
3.5KN/m2
N2= [(0.7+0.6+0.8)×1.2×2+3.5×0.85×1.4×2]×8.1×7=758.1KN
使用阶段柱基础总荷载 N=N1+N2=( N1+758.1KN)
综合上述 1、 ( 使用阶段基础荷载) ( N1+758.1KN) >( N1+692.6KN) ( 施工期间柱基础总荷载) 基础能满足结构安全要求
2、 柱配筋基础顶面至三层楼面配筋相同, 柱能满足结构安全要求
9、 钢柱复核
( 一) 钢柱轴力 267KN
( 二) a、 计算长度 按6500mm Q235钢 Φ377×9钢管
截面积A=104.04cm2 回转半径Vx=Vy=13.01cm
b、 构件强度验算
λ=650/13.01=50 ф=0.856
δ==29.98N/mm2<215N/mm2
10、 钢牛腿计算
( 一) 预埋件及钢牛腿选用如图
锚筋采用6Φ16 锚板采用400×500×10
( 二) 锚筋计算
V=66.75KN M=20.02KN.m
AS=1206mm2
+=+=515+188=703mm2
锚筋AS>703mm2 满足
( 三) 牛腿焊缝计算截面的几何特性( 焊缝本身的惯性矩很小略去)
IW=( ×8×3803+×10×(150-10)×1952) =1.431×108mm4
WW==715500mm3
AW=8mm×(380-10)mm=2960mm2
( 四) 牛腿焊缝强度验算
查表 ftw=185N/mm2, fc=215N/mm2, fVw=125N/mm2,
钢材Q235, 焊条E43型 手工焊
最大正应力验算
δm==28N/mm2下支座:

2) 、 钢柱上支座:

3) 、 钢牛腿处节点: [牛腿上部同贝雷桁架连接同( 2) ]

12、 贝雷桁架构造连接
二片贝雷桁架之间连接用桁架专用支撑架连接, ( 详见装配公路铜桥架设说明) , 每3m一只, 支撑架尺寸450×1200, 桁架之间用专用锁子连接, 组合后两片桁架宽尺寸为625mm, 后勤服务中心中每根大梁下设桁架18片, 支撑架10片, 其总长为27.1m, 其尺寸同大梁长度( 净尺寸27.2m) 刚好。贝雷桁架侧向稳定设水平钢管, 同满堂脚手架相连。
三、 模板的安装:
经过上述验算, 模板和支撑系统按上述要求搭设是安全的, 但在操作过程中要注意细部构造的合理和可靠, 支撑时要考虑拆模的方便, 具体操作时遵守公司施工工艺操作规程。
四、 模板的拆除:
模板的拆除, 应严格按模板装拆施工方案和国家安全施工规定执行, 大梁底模必须待预应力钢绞线张拉、 灌浆后并待灌浆强度达到设计要求后才能拆除。对非承重模板, 应在混凝土强度能保证其棱角不因拆模受损失时方可拆除; 对于承重模板, 如顶板、 梁等, 应在同条件养护, 试块强度达到75%设计强度后放可拆除。拆模顺序应先支后拆, 并执行项目部书面通知拆除制度。
1. 模板拆除安全技术措施
( 1) 一般要求
拆模时对混凝土强度的要求, 根据《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定, 现浇混凝土结构模板及其支撑拆除时的混凝土强度, 应符合设计要求, 当设计无要求时, 应符合下列要求:
1) 不承重的侧模板, 包括梁、 柱、 墙侧模, 在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后, 方可拆除。一般墙体大模板在常温条件下, 混凝土强度达到1N/mm2 即可拆除。
2) 承重模板, 包括梁、 板等水平结构的底模, 应根据与结构同条件养护的试块强度达到表2-1-8-1的规定, 方可拆除。

表2-1-8-1 现浇结构拆模时所需混凝土强度
顶 次
结构类型
结构跨度
按混凝土达到设计强度标准值的百分率计( %)
1
板
≤2
50
＞2, ≤8
75
＞8
100
2
梁、 拱、 壳
≤8
75
＞8
100
3
悬臂构件
≤2
75
＞2
100

3) 在拆模过程中, 如发现实际结构混凝土强度并未达到要求, 有影响结构安全的质量问题时, 应暂停拆除。待实际强度达到要求后, 方可继续拆除。
4) 已拆除模板及其支撑的混凝土结构, 应在混凝土强度达到设计的混凝土强度标准值后, 才允许承受全部设计的使用荷载。当承受施工荷载的效应, 比使用荷载更为不利时, 必须经过验算, 加设临时支撑。
( 2) 拆除之前必须有拆模申请, 并根据同条件试块强度测试结果达到规定时, 技术负责人方可批准拆模。
( 3) 各类模板拆除的顺序和方法, 应根据模板设计的规定进行, 如果模板设计无规定时, 可按”先支的后拆, 后支的先拆”的顺序进行, 以及”先拆非承重的模板, 后拆承重的模板”及支撑的顺序进行拆除。
( 4) 拆除的模板必须随拆随清理, 以免钉子扎脚, 或阻碍同行和发生事故。
( 5) 拆模时, 拆模区应设警戒线, 严防有人误入被砸伤。
( 6) 拆模不能采取猛撬、 以致大片塌落的方法拆除顶模。
2. 各类模板拆除的安全技术
现浇楼板及框架结构拆模
框架结构的拆模顺序如下: 拆柱模斜撑与柱箍→拆除柱侧模→拆楼板底模→拆除梁侧模→拆除梁底模。拆下的模板不准随意向下抛掷, 要向下传递至地面。已经松动的模板, 必须一次拆除完, 不可中途停歇, 以免落下伤人。
模板立柱有多道水平拉杆。应先拆除上面的, 按由上而下的顺序拆除, 拆除最后一道拉杆, 应与立柱模板同时拆除, 以免立柱模板倾倒伤人。多层楼板模板支撑拆除时, 下面应保留几层楼板的支撑, 可根据施工进度、 混凝土强度增长的情况、 结构设计荷载与支模施工荷载的差值经过计算确定。
3. 模板拆除注意事项
( 1) 拆模时不要用力过猛过急, 拆下来的模板和支撑用料要及时运走、 整理。
( 2) 拆模顺序一般应是后支的先拆、 先支的后拆, 先拆非承重部位, 后拆承重部分。重大复杂模板的拆除, 事先要制定拆模方案。
( 3) 多层楼板模板支柱的拆除, 应按下列要求进行: 上层楼板正在浇灌混凝土时, 下层楼板的模板支柱不得拆除。
( 4) 定型模板, 要加强保护, 拆除后要逐块传递下来, 不得抛掷, 拆下后清理干净, 板面涂刷脱模剂, 分类堆放整齐, 以利再用。
( 5) 支设阳台等悬挑形式的模板应有稳定的立足点。
( 6) 支设临空建筑物模板时, 应搭设支架。
( 7) 混凝土板上拆模后形成的临边或洞口, 应按规定进行防护。
( 8) 拆除模板支撑前, 混凝土强度必须达到规定的规范, 并经技术部门批准后, 才能进行。
( 9) 拆平台模时, 不得一次性将顶撑全部拆除, 应按顺序分批拆, 以免模板在自重荷载体作用下发生一次性大面积脱落。
( 10) 拆模时必须设置警戒区域, 并派专人监护, 拆模必须干净彻底, 不得保留有悬空模板。
4.预应力大梁下桁架及钢柱拆除事项:
预应力大梁下桁架及钢柱拆除采用利用原大梁内预留洞穿刚丝绳, 先把桁架吊住, 用气割割除下部钢柱支撑, 再用手动葫芦吊装, 把桁架吊到楼面上拆除, 拆除应中间向两边拆除, 并派专人监护, 设置警戒区域, 安全注意事项同模板拆除事项。