西文城市花园模板支撑架工程好.docx
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西文城市花园模板支撑架工程好
承重支撑架专项方案
一、工程概况
西文城市花园二标段工程由杭州市下城区多层农居建设管理中心筹资兴建,该工程位于杭州市下城区西文村,东靠东新路,西临上塘河,南为西文花园农居小区,北为拟建西文路。
工程建筑面积30383m平方米,框架剪力墙结构,地下一层,地上十一层~十八层。
结构设计使用年限为50年,结构安全等级为二级,抗震设防烈度6度,场地类别二类,主楼地基基础设计等级乙级,其余地下室车库部分为丙级。
本工程0.000m相当于黄海标高分为两种:
地下室车库与11号楼为6.2m,其他为5.6m。
本工程地下层主要为机动车停车场,并附有设备用房和人防设施等。
。
本程建筑层数为:
地下车库地下一层,6#、7#楼为地下一层,地上十八层,2#、3#楼为地下一层、11#楼为地下两层,地上11层。
建筑高度分别为2#、3#楼39.9m,6#、7#楼54.32m,层高分别为3.9m、4.2m、3.8m、2.9m等,总建筑面积30383平方米。
地下约5000平方米,地上约20383平方米。
柱子间最大跨度为8.1m。
柱网尺寸较大为8.1m×8.1m,本工程地下室剪力墙厚分别为400mm,300mm,240mm。
剪力墙绝大部分高度为3.95m。
柱子截面尺寸大部分为600mm×500mm,700mm×500mm,另外还有900mm×600mm,600mm×600mm,不等。
梁截面尺寸分别为900mm×350mm,300mm×800mm不等。
在建筑施工中,脚手架、承重支模架等设施占有特别重要的地位。
选择与使用合适与否,不但直接影响施工作业的顺利和安全进行,而且也关系到工程质量、施工进度和企业经济效益的提高。
并根据浙江省建设厅浙建建【2003】37号文件《关于加强承重支撑架施工管理的暂行规定》,本项目部对承重支撑架、外脚手架等方案的编制非常重视,并严格按照该文件要求执行。
由于本工程牵涉的结构类型较多,有框架结构、钢结构、还有跨度较大的预应力梁。
本方案主要是框架结构的支撑方案。
二、工程结构构件模板的应用
模板制作安装是本工程结构创优的关键点,在此操作过程中,不但要考虑到模板安装系统有足够的强度、刚度和稳定性,且保证位置正确,而且还要考虑拆模后砼成型的外观质量。
为了实现工程结构优质的目标,本工程决定除地下室地梁、承台部分采用砖胎模和砼模(后浇带)外,其余采用木模板(九合板、方木制作)进行施工,其支撑体系采用满堂脚手架。
整个结构每层楼的柱、梁、板一起现浇,诸结构构件借采用木模进行施工。
三、模板工程
1、砖胎模
砖胎模在制作前,现场技术人员及时做好胎模的放线及复核工作,确保其位置准确。
2、墙模、柱模
墙模、柱模采用大型组合木模板,利用对拉螺栓拉结,外用方木、钢管支撑。
剪力墙模板安装工艺流程:
安装前检查→安装门窗口模板→安装第一步模板(两侧)→安装内楞→调整模板平直→安装第二步至顶部两侧模板→安装内楞平直→安装穿墙螺杆→安装外楞→加斜撑并调整模板平直→与柱、墙、楼板连接。
柱模板安装工艺流程:
搭设安装架子→第一层模板安装就位→检查对角线垂直和位置→安装柱箍→第二、三等层柱模板及柱箍安装→安装梁口的柱模板→对安装模板进行全面检查校正→群体固定。
3、梁模、板模
梁模采用木模、板底模采用在满堂脚手架上垫方木,而后在方木上铺木模的做法。
梁模板安装工艺流程:
弹出梁轴线及水平线并复核→搭设梁模及支架→安装梁底楞及梁卡具→安装梁底模板→梁底起拱→绑扎钢筋→安装梁侧模→安装另一侧梁模→安装上下锁口楞、斜撑楞及腰楞和对拉螺栓→复核梁模、位置→与相邻模板连固。
楼板模板安装工艺流程:
搭设支架→安装横、纵木楞→调整楼板下皮标高及起拱→铺设模板块→检查模板上皮标高和平整度。
四、模板拉接和支撑固定措施
剪力墙内、外两侧模板应用φ12对拉螺杆拉结,在外墙及水池部位,螺杆中间应加焊3厚60×60止水片。
拉杆间距沿高度方向每400mm设一道,水平方向每600mm设一道为宜。
内墙拉杆宜做套管,以便重复利用。
为保证柱观感质量,小型柱子四周模板不设对拉螺栓,但必须加密柱箍每600mm设一道。
大型柱子中部设一道对拉螺栓、沿竖向@600布置。
外加柱箍竖向@600布置。
梁模板在满堂脚手架基础上,再在梁两边加密支撑钢管,底模支撑在小横杆上面,侧模用短钢管及扣件来固定和加固,固定梁底模板及侧模时每根梁应拉统线,立杆不能直接支撑在楼板上,应放入垫木。
现浇楼板模板承重架采用φ48×3.5mm扣件式钢管承重架体系,板承重架同时兼作楼模板支架,承重架的搭设与钢筋工程同时展开,立杆间距为1200mm,水平方向不少于三道牵杆。
五、节点支模做法
1、梁柱节点
梁柱节点支模质量的好坏是框架主体质量最为关键的一步。
本工程考虑梁板和墙柱砼一起浇捣,此节点的好坏尤显重要。
柱模下部先立至梁底下500mm左右,上部500mm及梁侧部位采用整板留缺口,梁侧模直接在此处接出,板底与柱侧模接头出将板直接压至柱侧墙梁节点亦作此做法。
2.后浇带
后浇带处的支模方法如附图1所示。
对于后浇带处的最近两排脚手架采取后拆,以便后浇带处砼的顺利浇筑。
六、模板支撑结构布置和力学验算
为了确保承重支撑架具有足够的承载力、刚度和稳定性,能可靠地承受结构重量、侧压力等,分别对各种支撑结构进行了详细的计算。
1.柱模
为了保证柱子模板定位准确和支撑牢固,在进行梁、板浇捣时,
应在柱子四周200左右预埋Φ25钢筋短头作为该层柱模支撑点,在高度方向,除在上下头处设置柱箍外,中间部位应设二道,下面以截面尺寸为700X500的柱为例,柱模支撑结构各构件进行力学强度和刚度验算。
柱模采用九合板组合木模,选用2Φ48X3.5的钢管作柱箍,采用Φ12螺栓拉接加固,柱箍间距为600㎜,对于截面尺寸大于700mm时,可相应减小柱箍间距。
混凝土采用商品混凝土。
砼浇筑温度35OC。
砼坍落度为120mm。
对柱箍的力学验算过程如下:
(1)2Φ48X3.5钢管的截面特征:
I=2X12.19=24.38㎝4
W=2X5.08=10.16㎝3
〔σ〕=215N/㎜2
(2)荷载设计值
1混凝土侧压力设计值
标准值:
f1=0.22γCτOβ1β2ν1/2
=0.22×24×3×1.0×1.15×41/2
=36.43KN/㎡
f2=24H=24×3.95=94.8KN/㎡
取f1、f2两者的小值作为混凝土侧压力标准值;
混凝土侧压力设计值F1=f1×分项系数×板宽
=36.43×1.2×0.70=30.60KN/㎡
②倾倒混凝土时产生的水平设计值
参考《建筑施工手册》的相关规定,倾倒混凝土时生产的水平荷载标准值按4KN/㎡考虑,其设计值F2=4×1.4×0.85=4.76KN/㎡
③荷载组合
F=q=F1+F2=30.60+4.76=35.36KN/㎡
(3)力学验算
1强度验算
柱箍承受的轴向拉力N=(L1/2)×q/2
=(0.7/2)×17.68
=6.188KN
柱箍承受的最大弯炬Mmax=(q/8)(L2)2
=(17.68/8)×(700+18)2×10-6
=1.14×10-3KN·M
柱箍承受的的最大应力σmax=(N/A)+(Mmax/W)
=[(6.188×103)/979]+[(1.14×106)/(10.16×103)]
=118.525N/㎡<[σ]=215N/㎡强度验算合格
②挠度验算(单根钢管)
柱箍的最大挠度ω=(5/384)×[ql24/EI]≤[ω]
=(5/384)×[15.5×6184/2.06×105×24.38×104]
=0.587mm<618/500=1.236mm验算合格
2、墙模
以地下室剪力墙为例,主要对模板支撑结构各构件进行力学强度和刚度验算。
墙高3.95m,墙宽8.1m,木模板采用九合板900×1800×18组合成的大模板,组合时用方木60×80作为大模板的分隔纵横档,如附图所示的拼法排列,内楞采用60×80方木不大于间距300mm排列,外楞采用2φ48×3.5钢管,沿高度布置,间距不大于600mm,砼采用商品砼。
对拉螺栓采用φ12。
对墙模支撑结构构件的力学验算过程如下:
(1)构件截面特征及材料力学性能容许指标
2Φ48×3.5钢管的截面特征:
I=2×12.19=24.38㎝4
W=2×5.08=10.16㎝3
E=2.06×105N/mm
〔σ〕=215N/㎜2
分隔的局部木模板
I=(1/12)×600×183=0.292×106mm4
W=(1/6)×600×182=3.24×104mm3
E=0.6×104N/mm
〔σ〕=17N/㎜2
对拉螺栓
A=76mm2
[N]=12.9KN
(2)荷载设计值
混凝土侧压力设计值
标准值:
f1=0.22γCτOβ1β2ν1/2
=0.22×24×3×1.0×1.15×41/2
=36.43KN/㎡
f2=24H=24×4.1=98.4KN/㎡
取f1、f2两者的小值作为混凝土侧压力标准值;
混凝土侧压力设计值F1=f1×分项系数×折减系数
=36.43×1.2×0.6=26.23KN/㎡(用于计算挠度)
②倾倒混凝土时产生的水平设计值
参考《建筑施工手册》的相关规定,倾倒混凝土时生产的水平荷载标准值按6KN/㎡考虑,其设计值F2=6×1.4×0.6=5.04KN/㎡
③荷载组合
F=F1+F2=26.23+5.04=31.27KN/㎡(用于计算承载力)
(3)力学验算
木模板验算
局部木模板的计算间图如下图所示。
木模板的计算按三跨连续结构计算。
木模板承受的最大弯距
Mmax=0.1qL2
=0.1×31.27×0.32
=0.281KN·M
木模板承受最大应力σmax=Mmax/W
=0.281×106/(3.24×104)
=8.686N/㎡<[σ]=15N/㎡
强度验算合格
挠度验算
木模板的最大挠度
ω=0.677×[ql24/100EI]≤[ω]
ω=0.677×26.23×0.34×1012/100×0.60×104×0.292×106
=0.82mm<300/250=1.2mm验算合格
内楞验算
计算间图按三跨连续梁计算,间图如下图所示。
作用在内楞的荷载:
q=(1.2×36.43+1.4×6.00)×0.30=15.64KN/M
内楞承受的最大弯距
Mmax=0.1qL2
=0.1×15.64×0.62
=0.563KN·M
内楞承受最大应力
其中E=9500N/㎡
W=1/6bh2=1/6×80×602=48×103
σmax=Mmax/W
=0.563×106/(4.8×104)
=11.7N/㎡<[σ]2=13N/㎡
强度验算合格
挠度验算
内楞的最大挠度其中I=(1/12)×80×603
ω=0.677×[ql24/100EI]≤[ω]
ω=0.677×15.64×6004/100×1.44×106×9500
=0.10mm<l/250=600/250=2.4mm验算合格
对拉螺栓验算
对拉螺栓承受的拉力
N=F×内楞间距×外楞间距
=31.27×0.3×0.6
=5.63KN
对拉螺栓应力
σ=N/A
=5.63×103/76
=74N/mm2<=170N/mm2
验算合格
3、梁、板模
底部全部采用塔设满堂脚手架,横杆上垫设60×80方木,然后在方木上铺设底板。
满堂脚手架应设上、中、下三道拉杆,以保证架体稳定。
梁侧模采用加设钢管、斜撑的方法固定,斜撑支撑于满堂脚手架之横杆上。
下面以截面尺寸为450×750的大梁为例,主要对梁模支撑结构各构件进行力学强度和刚度验算。
(凡梁高于750的、均在梁底以上2/3处设φ12对拉螺栓一道间距800mm。
)
梁模采用九合板拼成的组合木模板,以钢管脚手架支撑,整个支撑的主要受力体系由梁模、纵向内楞、小楞、纵向外楞和立杆组成。
(如附图所示)
根据梁模剖面图可知梁底方木间距为450mm,小楞间距为800mm,立杆间距为1200mm,具体验算过程如下:
(1)构件截面特征及材料力学性能容许指标
2Φ48×3.5钢管的截面特征:
I=2×12.19=24.38㎝4
W=2×5.08=10.16㎝3
E=2.06×105N/mm
〔σ〕=205N/㎜2
梁底木模板
I=(1/12)×900×183=0.437×106mm4
W=(1/6)×900×182=4.86×104mm3
E=1×104N/mm
〔σ〕=17N/㎜2
(2)荷载设计值
混凝土自重设计值
g1=24×0.45×0.75×1.2
=9.720KN/m
钢筋自重设计值
g2=1.5×0.45×1.2
=0.81KN/m
振捣砼荷载设计值
P=2×0.45×1.4
=1.26KN/m
③荷载组合并折减:
q1=0.85(g1+g2)=8.95KN/m(用于挠度验算)
q1=0.85(g1+g2+p)=10.02KN/m(用于承载力验算)
(3)力学验算
底模验算
a.计算间图简化成单跨(450mm)间支梁,如下图所示。
b.强度验算
底模承受的最大弯距
Mmax=0.125q1L2
=0.125×8.95×0.452
=0.227KN·M
底模模承受最大应力σmax=Mmax/W
=0.227×106/(4.86×104)
=4.67N/㎡<[σ]2=17N/㎡
强度验算合格
c.挠度验算
底模板的最大挠度
ω=5/384×[ql24/EI]≤[ω]
ω=5/384×[(8.95×4504/1.0×104×0.437×106)]
=0.478mm<450/250=1.8mm验算合格
横向内楞验算
计算间图简化成单跨(800mm)间支梁,如下图所示。
a.集中荷载设计值:
p1=q1×0.45=8.95×0.45=4.03KN(用于挠度验算)
p2=q2×0.45=10.02×0.45=4.51KN(用于承载力验算
b.强度验算
Mmax=0.25p2L
σmax=Mmax/W
=p2L/4W
=4.51×0.8×106/(4×10.16×103)
=88.78N/mm2<205N/mm2
强度验算合格
c.挠度验算
ω=(1/48)×[P1L3/EI]≤[ω]
ω=(1/48)×[(4.03×103×8003/(2.06×105×24.38×104))
=0.86mm<800/250=3.2mm验算合格
小楞验算
a.计算间图简化成单跨(1200mm)间支梁,如下图所示。
横向内楞传来的两个集中荷载简化成作用在小楞中间的一个集中荷载。
其设计值:
p1=(q1×0.45)/2=(8.95×0.45)/2=2.014KN(用于挠度验算)
p2=(q2×0.45)/2=(10.02×0.45)/2=2.255KN(用于承载力验算)
b.强度验算
Mmax=0.25p2L
σmax=Mmax/W
=p2L/4W
=2.255×1.2×106/(4×5.08×103)
=133N/mm2<205N/mm2
强度验算合格
c.挠度验算
ω=(1/48)×[P1L3/EI]≤[ω]
ω=(1/48)×[(2.014×103×12003/(2.06×105×12.19×104))
=2.887mm<1200/250=4.8mm验算合格
横向外楞验算
a.计算间图简化成多跨(跨度800mm)连续梁,承受小楞传来的集中荷载简化成局部荷载计算,如下图所示。
局部荷载设计值:
q1=8.95KN/m(用于挠度验算)
q2=10.02KN/m(用于承载力验算)
b.强度验算
Mmax=0.1q2L2
σmax=Mmax/W
=q2L2/10W
=(10.02×8002)/(10×5.08×103)
=126.2N/mm2<205N/mm2
强度验算合格
c.挠度验算
ω=(1/150)×[q1L4/EI]≤[ω]
ω=(1/150)×[(8.95×8004/(2.06×105×12.19×104))
=0.97mm<800/250=3.2mm验算合格
立杆验算
立杆采用扣件搭接,横杆步距为1500mm。
a.单根立杆的轴向压力
N=(q2×小楞横向间距)/2
=10.02×0.8×0.50
=4.008KN
b.立杆稳定性验算
λ=1500/15.8=94.94查表得相应的ф=0.626
σ=N/(фA)
=(4.008×103)/(0.626×4.89×102)
=13.09N/mm2<[σ]1=205N/mm2
验算合格
4、满堂脚手架的设计和稳定性计算
根据本工程的特点,最大层高为4.8m,因此以该层为例来计算满堂脚手架的稳定性。
满堂脚手架的布置图见附图:
根据建筑施工手册(第二版)219页,此满堂脚手架可按单肢稳定计算。
初选脚手架设计参数:
立杆纵距la=1.2m,立杆横距lb=1.2m,底层步距最大为1.8m,立杆截面积489mm2,立杆截面抵抗距W=(5.08×103)mm3,立杆回转半径i=15.8mm,钢材抗压强度设计值fc=205N/mm2。
一、荷载计算
①楼板砼自重标准值:
1.2×1.2×0.25×24=8.64KN
②钢筋自重
1.2×1.2×0.25×1.1=0.396KN
③楼板模板自重
1.2×1.2×0.25×0.5=0.18KN
④施工、设备荷载
1.2×1.2×1=1.44KN
⑤砼振捣
1.2×1.2×2=2.88KN
⑥砼倾倒
1.2×1.2×2=2.88KN
承载力组合
(①+②+③)×1.2+④×1.4=13.08KN
钢管自重组合,查相应表
gk1=0.1142KNgk2=0.2612KN
Gk=Higk1+nlagk2
=3.95×0.1142+1.2×0.2612
=0.764KN
则:
单肢钢管的所受的轴向力:
N’=13.08+0.764=13.844KN
二、验算底部截面:
N/фA≤fc/0.9r‘m即0.9Nr‘m/фA≤fc
确定r‘m查表(表5-5)
r‘m=1.5607×(8.64+0.396+0.18+0.764+1.44)/(8.64+0.396+0.18+0.764+1.15×1.44)=1.532
确定稳定系数ф:
h/lb=1.8/1.2=1.5
则;μ值角1.658中1.495边1.682
λ角=1.658×1800/15.8=188.9得ф=0.201
λ中=1.495×1800/15.8=170.3得ф=0.245
λ边=1.82×1800/15.8=191.6得ф=0.195
0.9Nr‘m/фA=13.844×103×0.9×1.532/(0.195×489)
=200.1N/mm2<205N/mm2
验算合格
5、满堂脚手架的塔设和拆除及质量和安全要求
A、准备工作:
(1)、单位工程负责人按施工方案中的有关脚手架的要求,向施工班组和使用人员进行口头和书面技术交底。
并交底双方必须履行签字手续。
(2)、脚手架及其构配件应有合格证,并符合规范和浙江省建设厅浙建建【2003】38号文件《关于加强施工现场钢管、扣件使用管理的暂行规定》,使用前对施工现场的钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,并按照文件规定进行抽样检查,不合格品不得使用。
在施工现场建立钢管、扣件使用台帐,由材料员详细记录钢管、扣件的来源、数量、使用次数、使用部位和质量检验等情况,防止未经检验或检测不合格品在施工中使用、
(3)、经检验合格的构配件按品种、规格分类,堆放整齐,平稳,堆放场地均不得有积水。
每次使用回收后,及时清理检查,剔除报废的钢管、扣件,进行防锈处理后存放。
并由木工放样工魏来根监督负责。
(4)、当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须加固。
(5)、施工现场必须配备力矩扳手、等检测工具。
B、脚手架塔设:
脚手架搭设顺序如下:
地基处理→浇砼硬化地坪→放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆。
搭设脚手架的操作人员,必须持有建筑登高架设特仲作业上岗证,严禁无证人员搭设脚手架。
脚手架塔设作业必须在统一指挥下严格按照以下规定程序进行:
1)、按施工设计放线,铺垫板,设置底座或标定立杆位置。
2)、脚手架塔设从一个位置向两边延伸,并延伸到整个平面内。
3)、按定位依次竖起立杆,将立杆与纵横向扫地杆连接固定,然后装设第一步的纵向和横向平杆,随校准立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上塔设。
4)、在满堂脚手架四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置,高于4m的支架,两端与中间每隔四排立杆从顶层向下每隔两步设置一道水平剪刀撑。
5)、在脚手架钢管顶铺设方木,方木铺设应符合板、梁模板支拆的方案要求。
C、脚手架搭设安全防护要点:
1)、搭设和拆除脚手架必须由经安全教育,持有上岗证的架子工承担,有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。
2)、承重支撑架使用前由项目质检员组织各管理人员进行验收,验收不合格的严禁使用,并立即进行整改,支撑架塔设完毕,经监理验收合格后方可投入使用。
3)、钢管采用统一型号,均为φ48×3.5钢管。
扣件必须使用合格产品,不得使用铅丝和其他材料绑扎。
4)、垫板厚度≥50mm,立杆和横杆间距应符合设计要求不得任意改变,由于施工需要必须改动须提交负责主管人员解决。
5)、节点的连接要可靠,扣件的拧紧程度应控制在40~60N·M。
6)、塔设脚手架时除塔设需要外,架体上不得剩有无固定的钢管及探头杆件、探头板。
7)、工人在架上进行施工作业时,作业面上铺设必要数量的脚手板并予以临时固定,工人必须戴好安全帽,系好安全带,不得单人进行装设较重杆配件和其他易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全作业。
8)遇强风、雨、雾等特殊气候,停止脚手架搭设、拆除等施工。
雨天施工要有防滑措施。
9)施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非专业电工不准擅自拉接电线和电器装置。
D、脚手架拆除:
1)、由单位负责人进行拆除安全技术交底。
2)、清除脚手架上杂物以及地面障碍物。
3)、拆除顺序由上而下,逐层进行,严禁上下同时作业。
4)、拆除过程中凡松开连接的杆配件应及时拆除运走,避免误扶和误靠,已经松脱的杆件、拆下的杆件应安全运出和吊下,严禁向下抛掷。
5)所有连接杆、剪刀撑、隔离设施,登高设施必须随脚手架逐层拆除,同步下拆,不准先把一种杆件一次拆除。
所有杆件拆除时应单独分离,不允许把附有扣件的杆件或未分离的两杆同时输送到地面。
6)、在拆除过程中,应作好配合、协调工作,禁止单人进行拆除重杆件等危险性的作业。
7)、杆配件拆除后,及时进行检查,整修和保养,并按品种、规格随时码堆存放。
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