计算科学及应用研究能力建设二期项目地下室单侧支模施工方案.doc

计算科学及应用研究能力建设二期项目地下室单侧支模施工方案编 制 人： 审 核 人： 审 批 人： 计算科学及应用研究能力建设二期项目部2016年4月目 录1.编制依据12.工程概况12.1单侧支模系统的组成12.2墙体模板组成配件22.3工作原理32.4组合钢木模板的优点33.单侧支模施工要点43.1拼装模板43.2单侧支模模板及支架安装73.3模板及支架拆除103.4单侧支架安装安全技术交底104.单侧支架及埋件验算书114.1侧压力计算114.2分析支架受力情况124.3埋件强度验算134.4埋件锚固强度验算134.5模板计算书131. 编制依据序 号内 容1结构施工图：结施-04、05、06及设计变更等2混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2015）3混凝土结构工程施工规范（GB50666-2011）4建筑机械使用安全技术规程 （JGJ33-2012）5建筑结构荷载规范 (GB 50009-2012)6建筑施工计算手册 （中国建筑工业出版社）7钢结构设计手册 （机械工业部）2. 工程概况计算科学及应用研究能力建设二期项目B3F与B2F交接部位存在较大高低差和45斜坡面的情况，该部位B3F墙体净高度为3.8m，详下图所示。对应该部位高低差侧壁模板采用常规模板支撑体系，不便宜保证施工安全和结构工程质量，为此支撑系统拟采用H=3900mm单侧支撑钢架，和与之配套的“几字梁”背楞支撑体系进行施工。根据B3F流水段划分情况，单侧支模墙体长度暂按50m考虑，流水段之间可周转使用。2.1 单侧支模系统的组成模板面板为15mm厚胶合板，竖肋为几字梁，横肋为双10#槽钢。几字梁胶合板模板具有结构合理，经济实用，标准化程度高等特点。在单块模板中，胶合板与竖肋(几字梁)采用自攻螺丝连接，竖肋(几字梁)与横肋（双槽钢背楞）采用几字梁连接爪连接。两块模板之间采用直芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。单侧支模体系图如下所示。单侧支模钢架支撑体系示意图2.2 墙体模板组成配件序号名称示意图1竖肋（几字梁）2横肋（槽钢背楞）3连接爪4芯带5芯带插捎注：模板面板为15mm厚覆膜多层板。2.3 工作原理混凝土侧压力直接作用在面板上，通过面板将力传至竖向几字梁，再通过几字梁传至横向槽钢背楞上，最终传至单侧支架上。2.4 组合钢木模板的优点钢木组合模板除满足施工的强度、刚度等要求外，还具有普通钢模无可比拟的优点：钢木组合模板组装简便，灵活性强，外墙一些特殊部位需要的异型模板可通过现场改装完成，减少了一次性模板的购置与使用；木面板全为新购置，混凝土施工效果可等同与新模板；钢木组合模板组装后每平米60Kg左右，比较轻巧，利于施工人员吊装，移动；当地下墙体混凝土浇筑完毕后，可将面板拆除并用于其他部位混凝土的施工，经济性强；钢木组合模板木面板与混凝土接触面吸附性小，利于拆模；钢木组合模板绝大部分均为散件租赁的方式，可整体或部分分别进、退场，经济性强。3. 单侧支模施工要点3.1 拼装模板3.1.1 拼装前的准备工作3.1.1.1 工具准备常用模板拼装工具有：手电钻、开孔器、钻头、批头、电刨、电锯、曲线锯、锯片、墨斗、铅笔、卷尺、角尺、电锯、靠尺、线坠、油漆刷、灰刀、毛笔、扳手、胶枪、气钉枪、气钉等（部分如图1）。 各种准备工具：（手电钻、扳手、角尺、胶枪、线坠、钢卷尺）3.1.1.2 辅助材料油漆、玻璃胶、原子灰、自攻螺钉、铁钉、钢丝等所用到的材料。3.1.1.3 拼装平台此工程模板正面打自攻螺钉，要求平台高度200-400mm，可选用“工”字钢，或者槽钢搭设平台（如图2）；操作平台大小根据模板的大小选择拼装场地。要求操作平台搭设牢固、安全、平稳，对应的各构件平行而且确保在同一水平面上，对角线长度保持一致。搭设平台示意图（适用于正面上自攻螺钉）3.1.2 模板的拼装过程3.1.2.1 背楞布置按照图纸所示间距把背楞排放在搭设平台上，在背楞上画上定位线，拉准对角线，让任意两条背楞构成的长方形对角线相等。（如图3）组装几字梁示意图3.1.2.2 “几”字梁组装按图纸尺寸，先在背楞两端各放一根几字梁，画上定位线，拉准对角线，让两根几字梁构成的长方形对角线相等，然后用几字梁连接爪固定。这两根几字梁的同一端连上一根细线，作为基准线，其他几字梁都对齐这根基准线排放，并保证与两边的几字梁平行，把每根几字梁用连接爪固定。在固定连接爪的时候，将要装吊钩的几字梁两侧都要用连接爪，两边的几字梁连接爪要固定在几字梁内侧，其余的几字梁连接爪的方向交错放置。安装端头木方，如果面板超过了几字梁的长度尺寸，就要根据需要尺寸临时增添端头木方。端头木方的作用是：增加模板顶部的整体刚度，防止混凝土污染模板背面，最重要是防止起吊时几字梁跟面板间发生位移。3.1.2.3 面板（15mm厚）铺设把面板先按照图纸裁好铺到几字梁上，尺寸有误差时，用手工刨把尺寸找好。面板固定3.1.2.4 模板堆放组装完成的模板，需要有规律的堆放在一起。首先，选用一块平坦、坚实的场地，确保模板堆放时不会发生倾斜。将第一块模板面朝上并保持离开地面净高300mm以上，背楞朝下放置平稳，确保水平，不能有晃动余量。然后在面板上放置2-3根长条木方（一般间距为2米），木条长度与模板长边相近即可，接着放第三块模板，一般5、6块为一堆。注意保护面板，防止受雨淋和暴晒，储存期超过一周的应用帆布遮盖起来。模板堆放示意图3.1.2.5 合模合模前模板用洗衣粉水清洗面板，清洗面板宜用中等硬度的毛刷刷洗，板面要擦干净，否则模板上的灰尘会沾到混凝土的表面。必须确保本工序在混凝土冲毛之后进行。模板干后，用刷子或干净的毛巾，将模板表面刷上脱模剂。不要刷太多，严禁流淌，以有油光而无油痕为最佳。保证脱模剂均匀，雨后可再刷一遍脱模剂。检查钢筋是否与模板拉杆孔、埋件系统相冲突，有冲突的须调整钢筋位置。按照施工测量点，焊牢在钢筋上控制模板间距的定位支撑，一般工地采用钢筋两侧加混凝土保护层做内撑。检查钢筋四周是否有入模障碍物，进行清理。吊模。起重机吊钩挂好两根钢丝绳，头带卡环，栓在几字梁吊装孔上。吊车要缓慢起动，在模板没离开地面时，起动一定要慢。吊车转到指定的位置，缓慢落钩，模板落稳后，将模板临时栓好，解开吊钩卡环。继续吊下一块模板。合模校正。先将模板边缘用仪器或线坠校正模板的垂直度，并用角尺调整阴阳角模板的角度，确保垂直度与角度达到设计要求。3.1.2.6 模板拼装注意事项严格按照图纸尺寸在胶合板下弹线，墨线颜色为红色或黄色（因为胶合板为黑色）。弹线后下料，裁料时应注意保证所需面板边到边的尺寸，边角不得有破损，角部必须保证直度（特殊角度除外），模板下料后，根据设计图纸分类码好并贴上标号。铺面板：根据设计图纸将胶合板铺在承台上。模板拼装完并验查合格后，在模板后面用木板给每块模板编号，用吊装设备将模板吊在模板堆放架上。3.1.3 模板吊装注意事项模板吊装就位：模板吊装就位时，仔细核对每一块模板的布置位置。预先用钢管斜撑在将浇筑的墙体上。等支架吊装到位后，再调垂直度。模板安装：按照模板配置平面图，采用先安装阴角模板，然后安装大面模板，最后安装阳角模板的施工顺序。墙体模板安装前，两块模板之间的缝内夹海绵条，并用棉纱蘸脱模剂涂刷板面。如有两块整体大模板之间夹塞一小面板（不用拼装的）时，应先将两边大模板支设好，再根据两块大模板间的实际尺寸，裁制小面板并安装。3.2 单侧支模模板及支架安装3.2.1 埋件部分安装(1)地脚螺栓出地面处与混凝土墙面的距离，见下图所示；各预埋件杆水平间距为300mm，在靠近一段的起点与终点各布置一个埋件。图中预埋地脚螺栓采用HRB40025钢筋加工制成。 (2)埋件系统及架体示意图见上图，埋件与地面成45度的角度，现场埋件预埋时要求拉通线，保证埋件在同一条直线上，同时，埋件角度必须按45度预埋。(3)地脚螺栓在预埋前应对螺纹采取保护措施，用塑料布包裹并绑牢，以免施工时混凝土黏附在丝扣上，影响下一步施工时螺母的连接。(4)因地脚螺栓不能直接与结构主筋点焊，为保证混凝土浇筑时埋件不跑位或偏移，要求在相应部位增加附加钢筋，地脚螺栓点焊在附加钢筋上，点焊时注意不要损坏埋件的有效直径。3.2.2 直墙模板拼缝节点如下图，直墙几字梁模板通过芯带进行连接，模板与模板之间直接拼缝时，采用拼缝一的做法。直墙模板拼缝节点示意图3.2.3 模板及单侧支架安装单侧支架相互之间的距离为600-800mm，支架中部用48.3钢管架起具体现场制作，具体附图。安装流程：钢筋绑扎并验收后弹外墙边线合外墙模板单侧支架吊装到位安装单侧支架安装加强钢管（单侧支架斜撑部位的附加钢管，现场自备）安装压梁槽钢安装埋件系统调节支架垂直度安装上操作平台再紧固检查一次埋件系统验收合格后混凝土浇筑合墙体模板时，模板下口与预先弹好的墙边线对齐，然后安装钢管背楞，临时用钢管将墙体模板撑住。吊装单侧支架，将单侧支架由堆放场地吊至现场，单侧支架在吊装时，应轻放轻起，多榀支架堆放在一起时，应在平整场地上相互叠放整齐，以免支架变形。需由标准节和加高节组装的单侧支架，应预先在材料堆放场地装拼好，然后由塔吊吊至现场。在直面墙体段，每安装五至六榀单侧支架后，穿插埋件系统的压梁槽钢。支架安装完后，安装埋件系统。用主背楞连接件将模板背楞与单侧支架部分连成一个整体。调节单侧支架后支座，直至模板面板上口向墙内侧倾斜约5mm因为单侧支架受力后，模板将略向后倾。最后再紧固并检查一次埋件受力系统，确保混凝土浇筑时，模板下口不会漏浆。单侧支模系统施工实例3.3 模板及支架拆除3.3.1 拆模准备施工工具：撬棍、扳手、锤子、图纸。现场设备：塔吊或吊车外墙混凝土浇筑完24小时后，先松动支架后支座，后松动埋件部分。彻底拆除埋件部分，并分类码放保存好。吊走单侧支架，模板继续贴靠在墙面上，临时用钢管撑上。混凝土浇筑完48小时后，拆模板，用撬棍在模板下边的一端将模板松动，然后沿墙上口将模板推开，确保墙体混凝土不粘模后，将模板吊离。拆完的模板立靠在堆放架上。当一段墙体上有角模与直体模板存在时，应先拆直模，后拆角模混凝土拆模后应加强保温措施。模板拆除有关事项。3.3.2 拆模流程松支架用橇棍在模板下部的一端，将模板松动将模板吊离墙面。3.4 单侧支架安装安全技术交底单侧支架质量大，为确保安全，工人在立支架时应由多人同时进行。在确保单侧支架立稳后，工人才可安装操作平台，操作平台上的跳板须满铺，操作平台的护拦至少设三道。按规范要求控制混凝土浇筑速度，分层浇筑。支架模板安装需一定的空间，工程中有内隔墙的地方，如不能保证支架模板的安装空间，可在外墙浇筑完毕后，再绑扎内隔墙钢筋。4. 单侧支架及埋件验算书4.1 侧压力计算混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值： ；式中 F-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m） -混凝土的重力密度（kN/m）取24 kN/m -新浇混凝土的初凝时间（h），当缺乏试验资料时，可采用=200/(T+15)计算，T-混凝土的温度（C），本工程按20C计算，故=5.878；V-混凝土的浇灌速度（m/h）；取1.5m/hH-混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；按4.5m计算。-混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度5090时，取0.85；90130mm时，取0.9；130180mm时，取1.0。根据本工程墙体混凝土坍落度技术要求为16020mm，故取1.0。 =0.28245.8781.01.5=48.38kN/m =244.5=108kN/ m取二者中的较小值，F=48.38kN/ m作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/ m，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：q=48.381.2+41.4=63.66kN/ m单侧支架主要承受混凝土侧压力，取混凝土最大浇筑高度为4.5m（实际情况小于4.5m），侧压力取为F=48.38KN/m。有效压头高度=48.38/24=2.02m。（见下图）4.2 分析支架受力情况单侧支模支撑钢架按间距800mm布置，支架受力计算如下：取模板根部o点的力矩为0，则：1.749R=F1（2.48+2.02/3）+F2（2.48/2）R=179.77KN其中：F1=0.50.863.661.86=47.36KNF2=10.863.662.64=134.45KN支架侧面的合力为：F合=F1+F2=181.81KN根据力的矢量图得F合和R的合力为：（见下图）F总=255.68KN与地面角度为：=45由F总分解成两个互为垂直的力，其中一个与地面成45度，大小为：T45=COS(45-)F总=255.68KNT45共有（8/3）个埋件承担，其中单个埋件最大拉力为：F= T45/(8/3)=95.88KN4.3 埋件强度验算预埋件为级螺纹钢d=25mm，埋件最小有效截面积为：A=3.1412.52=491mm，抗拉强度标准值f=360Mpa。轴心受拉应力强度：=F/A=95.8810/491=195.27MPa F=95.88KN；故符合要求。其中：F锚锚固力，作用于地脚螺栓上的轴向拔出力（N）d地脚螺栓直径（mm）h地脚螺栓在混凝土基础内的锚固深度（mm）b混凝土与地脚螺栓表面的粘结强度(N/mm)地脚螺栓浇注完毕后48小时，埋入混凝土的螺栓表面与混凝土的粘结力达到3.5MPa，则可以开始拆模支设支架。4.5 模板计算书4.5.1 面板验算当墙侧模采用木模板时，支承在内楞上一般按三跨连续梁计算，面板长度取标准板板长2440mm，板宽度b=1220mm，面板厚度为15mm，几字梁净距为l=250mm。12.1.1强度验算面板最大弯矩：Mmax=ql2/10=(61.38250250)/10=3.84105N.mm面板的截面系数：W= bh/6=1220151/6=4.57104mm应力：=Mmax/W=3.84105/4.57104=8.40N/mm2fm=13 N/mm满足要求其中：fm木材抗弯强度设计值，取13N/mm，E木材弹性模量，面板取9103N/mm。12.1.2刚度验算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则q2=46.80.25=11.7kN/m模板挠度由式= q2l4/150EI =11.72504 /15090003.43105 =0.099mm小于w=300/400=0.75mm满足要求！面板截面惯性矩：I=bh3/12=1220153/12=3.43105mm4。4.5.2 几字梁验算几字梁作为竖肋支承在横向背楞上，可作为支承在横向背楞上的三跨连续梁计算，其跨距等于横向背楞的间距最大为L=900mm。几字梁上的荷载为：q3=FL=48.380.9=43.54N/mmF混凝土的侧压力L几字梁之间的水平距离4.5.2.1 强度验算最大弯矩Mmax=q3L2/10=0.118.49002=3.53106N.mm几字梁截面系数：I=10.7105mm4W=2.1104mm3应力：= Mmax/W=3.53106/2.1x104=167.94N/mm2fm=195 N/mm2 满足要求！4.5.2.2 刚度验算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则q4=48.380.25=12.09kN/m模板挠度由式= q4l4/150EI =12.099004 /15021000010.7105 =0.23mmw=900/400=2.25mm 满足要求！4.5.3 主背楞验算槽钢主背楞(按照双10计算)为模板横肋，单侧支架作用其上，由单侧支架布置知其受力，也可按三跨连续梁计算，其跨距取单侧支架的最大间距800mm。将作用在槽钢背楞上的集中荷载化为均布荷载，取其承受最大荷载的情况， q5=FL=48.380.8=38.70KN/m。 4.5.3.1 强度验算最大弯矩Mmax=q5L2/10=0.138.70800800=2.48106Nmm双10#槽钢截面系数：W=39.72=79.4103 mm应力：= Mmax/W=2.48106/79.4103=31.20N/mm2fm=215 N/mm 满足要求！其中：fm钢材抗弯强度设计值，取215N/mm；I10#槽钢的惯性矩，I=199104mm4E钢材弹性模量，取2.1105N/mm；4.5.3.2 刚度验算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则q6=48.380.8=38.70kN/m模板挠度由式= q6l4/150EI =38.708004/15020000010.7105 =0.49mmw=800/400=2mm满足要求！