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二、模板设计依据
①混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-2002。
②建筑工程模板施工手册,杨嗣信主编,中国建筑工业出版社。
1.支模材料的选择
本工程采用以下支模材料:
竹胶板(2440×
1220×
12):
平板模板采用12mm厚竹胶板,少数采用九夹板。
九夹板(1830×
915×
18):
梁墙模板采用18mm厚九夹板。
松木方料(4090):
模板连接排挡(工地材料实际尺寸)。
钢管(483.5):
围楞和搭支模架。
扣件:
用于支模钢管架体的连接与紧固。
Φ12、Φ14对拉螺栓:
用于拉结墙两侧模板。
2.模板的配制
2.1现浇楼板支模
现浇楼板采用12厚竹胶板,支模排挡采用4090方木档,间距不得大于30cm;
采用18厚胶合板支模时,支模排挡间距不得大于40cm。
2.2梁模板
1)梁模板底板采用18mm厚九夹板配制,四面刨光,厚度均匀,边侧必须于平面成直角,使梁侧模板与梁底模板连接密封,确保梁底砼棱角完整;
2)梁侧板采用九夹板配制,配制方法同柱模;
3)梁模板排挡采用松木档,间距不得大于30cm,梁模板严格按梁断面尺寸进行配制;
误差不得超过2mm;
4)侧模配制时,必须从梁的净跨之中计算,接点设置于梁跨中间,确保梁、柱细部尺寸完整,梁底板按规范要求大于4m跨度的应起拱,以1.5/1000为标准。
2.3剪力墙模板
剪力墙采用18mm厚胶合板配制,Φ14对拉螺栓连接。
采用40×
90方木作衬档连成整体,接头错开,方木长度采用4000、2000二种规格,竖向衬档按对拉螺栓间距而立。
3.支模方法
3.1梁、现浇平板支模
1)在梁底部,现浇平板搭设钢管支撑承重架。
搭设承重架应注意以下几点:
①钢管立杆下必须加木垫块,并支承于坚实的基面上;
木垫板尺寸150×
150
×
50mm;
②先搭设梁部立杆,后搭平板立杆;
③立杆设立纵向、横向间距均不得大于100厘米,水平横杆第一根离地1.8米,上部间距不得大于2米/道;
④承重支架下部须设扫地杆和剪刀撑,剪刀撑成45º
-60º
角设置,每轴设一道;
⑤紧固件均需备齐,所有紧固件必须扣紧,不得有松动,梁承重架横杆下须加双轧。
2)整个承重架完成后方可摆设梁搁栅和底模,复核轴线,标高尺寸无误后,先立一侧梁模,待梁钢筋绑完成校对无误后立另一侧模板校正尺寸(截面、轴线、标高及预埋件位置、尺寸等)无误后,再行固定,梁模固定后,方可铺设平板搁栅及底模板。
3)梁上口固定要牢固,梁底及上口要拉通长线。
梁跨≥4米时,应按施工规范要求进行起拱。
起拱高度宜为全跨长度的1.5/1000。
4)所有梁、平板模板在支模前必须及时进行清理,刷脱模剂。
拼装时,接缝处缝隙用玻璃油灰填实及胶带纸贴合,避免漏浆。
5)梁模板支模完成后及时进行技术复核,误差控制在以下范围(单位mm)内:
轴线位移2,标高+2,-3,截面尺寸+2,-3,相邻两板表面高低差2,表面平整度2,预留洞中心线位移5,截面内部尺寸+10。
3.2梁板式楼梯支模
1)首先根据楼梯层高放样,确定好休息平台和梯口平台的标高及楼梯段斜长,并弹好线,用钢管排架搭设休息平台的支撑,再搭设楼梯斜梁支撑系统。
2)立梯口梁、平台梁模板,标高和平面等尺寸无误后,再立余梁及板底模(含平台、楼梯段),整个模板体系校正无误后,进行支撑系统的完善性连接固定工作,待钢筋绑扎复核后,再进行挂模、封头及预埋件的埋设固定。
3.3内外剪力墙支模
剪力墙大模板构造如下:
1)待钢筋绑扎、预埋件管道、人防门框、预埋件等隐蔽工程验收合格后,方可进行立模。
2)内外模板均采用40×
90方木作衬档连成整体,方木长度采用4000、2000二种规格,竖向衬档按对拉螺栓间距而立。
3)地下室外墙穿墙螺栓采用φ14圆钢制成,中部焊止水片,止水片用50×
50×
4扁钢钻孔套至螺栓中间,双面满焊,在焊接过程中,要严格控制焊接质量,不得有漏焊和沙眼,保证起到止水作用。
螺栓在内外二侧用40×
40×
20木垫片加短钢筋头与螺栓焊接作厚度的限位,待拆除后凿除木垫片用防水砂浆抹平。
4)剪力墙外侧模板用φ48钢管,每排两根,钢管外侧用二个山形帽固定件或成品铁板垫块加双螺帽拧紧,全面检查,不得漏拧。
用线锤吊垂直,拉通长线,对每轴进行校正,并检查承重架和支撑系统固定是否牢固。
5)剪力墙支模允许偏差应控制在以下范围内:
轴线位移2mm,截面尺寸控制在+2,-3mm,每层垂直度2mm,预留洞:
中心线位移5mm,截面内部尺寸+5,-0mm。
4.模板及支架设计的验算
模板及其支架的设计应考虑下列各项荷载:
模板及其支架自重;
新浇砼自重;
钢筋自重;
施工人员及施工设备荷载;
振捣砼时产生的荷载;
新现浇砼对模板产生的荷载;
倾倒砼时产生的荷载。
4.1楼板模板的强度验算
本工程为现浇剪力墙结构,楼层高为4.20m、2.85m、3.30m不等,标准层高为2.85m。
对楼板模板以160mm板厚,配18厚胶合板进行验算。
取永久荷载系数1.2,可变荷载分项系数1.4。
施工荷载按均布作用时,设4090的木楞间距为500mm,模板宽度取1000mm。
按规范要求进行强度验算的设计荷载如下:
1)平板模板的标准荷载:
(按板厚160mm计)
九合板自重(18mm厚)0.3kN/m2
楼板的混凝土及楼板钢筋自重250.16=4kN/m2
施工人员及设备均布荷载:
2.5kN/m2或施工人员及设备集中荷载:
2.5kN
2)材料参数:
18mm厚胶合板(1000mm宽)有关计算参数如下:
E=1.0104MPa;
W=54cm3;
I=48.6cm4;
f=13Mpa。
3)验算公式:
强度验算时(按简支梁计算)近似取:
M=0.125ql2或(按3跨连续梁计算)近似取:
M=0.125ql2+0.20pl
计算简图如下(按3跨连续梁计算):
刚度验算时近似取:
4)模板强度及刚度验算(间距为300mm,计算值取500mm)
考虑施工人员及设备均布荷载时:
q=1.2(0.3+4.0)+1.42.5=8.66kN/m
M=0.125ql2=0.1258.660.52=0.27(kN·
m)
考虑施工人员及设备集中荷载时:
q=1.2(0.3+4.0)=5.16kN/m
p=1.42.5=3.5kN
=0.1255.160.52+0.203.50.5
=0.162+0.35
=0.512(kN·
取M=0.512(kN·
m)计算模板强度:
刚度验算:
q=1.0(0.3+4.0)=4.3kN/m
经验算,底模强度与刚度均满足要求。
4.2小楞强度及刚度验算
小楞采用用方木40×
90,间距为300mm,跨度为1000mm。
方木40×
90的有关计算参数如下:
I=243cm4;
f=17Mpa。
1)小楞强度及刚度验算
竹胶板(12mm厚)及支架自重:
a=0.3kN/m2
楼板的混凝土及钢筋自重:
b+c=25.50.16=4.08kN/m2
均布活荷载:
2.5kN/㎡
设计荷载q=1.2(a+b)+1.4c=1.2(0.3+4.08)+1.42.5=8.8kN/㎡
小楞线荷载为:
0.3×
q=0.3×
8.8=2.64kN/m
M=0.125ql2=0.1252.641.02=0.33(kN·
q=1.2(0.3+4.08)0.3=1.58kN/m
=0.1251.581.02+0.203.51.0
=0.2+0.7
=0.9(kN·
取较大弯距值M=0.9(kN·
m)进行计算:
q=1.0(0.3+4.08)=4.38kN/㎡
4.38=1.3kN/m
经验算,小楞强度与刚度均满足要求。
4.3支撑小楞的横杆的强度及刚度验算
支撑小楞的横杆采用钢管,间距为1000mm,跨度为1000mm。
楼板模板及小楞:
0.3kN/㎡
混凝土及钢筋自重:
25.5×
0.16=4.08kN/㎡
1.5kN/㎡
设计荷载q=1.2(a+b)+1.4c=1.2(0.3+4.08)+1.41.5=7.4kN/㎡
钢管间距为1000mm,计算跨度为1000mm,线荷载q=1.07.4=7.4kN/m
M=0.125ql2=0.1257.41.02=0.93(kN·
①强度验算:
=1.0
强度满足要求。
②刚度验算:
线荷载q=1.0(0.3+4.08)1.0=4.38(kN/m)
刚度满足要求。
4.4主梁模板强度及刚度验算
主梁模板采用18mm厚胶合板(1000mm宽)有关计算参数如下:
1)底模模强度及刚度验算
验算高为1250的主梁:
振捣砼时产生的荷载:
e=2.0kN/m2;
九合板及支架自重:
(18mm)a=0.3kN/m2
主梁的混凝土及主梁钢筋自重:
b+c=25.51.25=31.9kN/m2
以单位梁宽计算:
q=1.2(0.3+31.9)+1.42=41.44(kN/m)
M=0.125ql2=0.12541.440.302=0.47(kN·
q=1.0(0.3+31.9)=32.2kN/m
2)侧模强度及刚度验算
e=4.0kN/m2
新现浇砼对模板产生的荷载:
f
混凝土的浇筑速度:
v=3m/h
混凝土的浇筑温度为300C(即t0=4.44h),塌落度为110~150mm
f1=0.22244.441.01.1530.5
f1=46.7kN/m2
f2=240.6=14.4(kN/m2)
取f=14.4(kN/m2)
q=1.214.4+1.44.0=22.88(kN/m)
M=0.125ql2=0.12522.880.402=0.48(kN·
q=1.014.4=14.4kN/m
4.5钢管脚手架及楼板承载力验算
1)钢管脚手架承载力验算
本工程支模架采用483.5mm钢管脚手架,A=4.89cm2;
f=215N/mm2
采用满堂脚手架支撑,横向间距1000mm,纵向间距1000mm(有梁处加密为1000×
600mm),脚手架步距h=1.8m。
设步距2~3道。
按160mm板厚验算钢管脚手架承载力:
楼板模板及其架:
0.75kN/㎡
1.0kN/㎡
设计荷载q=1.2(a+b)+1.4c=1.2(0.75+4.08)+1.41.0=7.2kN/㎡
每根钢管立柱的承受荷载为:
N=1.01.0q=1.01.07.2=7.2kN。
N=7.2kN<
[N]=27.2kN(采用483.5mm钢管脚手架,脚手架步距h=1.8m)。
故钢管立柱承载力满足要求。
2)板承载力验算
验算D1-8轴~D1-16轴之间跨度为7800mm、厚度为160的双向板的承载力:
楼板砼强度等级为C40,配筋为Ф14@125。
可承受弯距为:
=0.9×
310×
153.9×
8×
135=46.4(kN·
换算为可承受设计面荷载为(按双向板计算):
故有:
考虑5天施工一层,平均气温15℃,则C40砼5天、10天、15天的的抗弯设计强度分别可取C40砼抗弯设计强度设计值的30%、50%、70%。
可以这样认为:
当C40达到其抗弯设计强度设计值的30%时可承受设计荷载0.5×
12.2kN;
当C40达到其抗弯设计强度设计值的50%时可承受设计荷载0.7×
当C40达到其抗弯设计强度设计值的70%时可承受设计荷载0.9×
12.2kN。
按三层荷载,三层楼板进行验算:
总的荷载近似计算为:
q=3×
7.2=21.6kN/㎡
三层楼板协同工作,可承受的设计荷载q’:
q’=(0.5+0.7+0.9)×
12.2=25.62kN/㎡>
q=21.6kN/㎡
满足要求。
因此楼板在养护15天后可进行拆模。
但为了确保楼板不出现裂缝,应采取如下措施:
①在支模时严格按设计要求起拱;
②严禁在楼板上任意堆载;
③拆模后应立即在大跨度楼板中央适当增设支撑。
4.6地下室剪力墙模板计算
地下室剪力墙为300厚,高为4.2m,采用胶合板(18mm厚)组成的定型大模板,用483.5钢管组合作为支承模板的围檩,40x90方木作纵肋,间距为300mm。
内外模板间用Φ14对拉螺栓夹紧,设置间距为600600,砼的浇筑速度为3m/h。
1)地下室剪力墙模板的计算
f2=245=120kN/m2
取f=46.7kN/m2
由于泵送砼所产生的水平荷载甚小,且仅作用于有效高度范围内,故可忽略不计。
q=1.246.7=56.04(kN/m2)
M=0.1ql2=0.156.040.302=0.51(kN·
q=1.046.7=46.7kN/m
经验算,墙(柱)模强度与刚度均满足要求。
2)支承围檩的验算
支承围檩采用用483.5钢管(Ix=12.19cm4,Wx=5.08cm3),用Φ14对拉螺栓收紧(Φ14对拉螺栓允许承载力f=17.8kN)。
墙模板受到的侧压力由前面已求得q=56.04(kN/m2)
线荷载:
q=56.040.3=16.8kN/m
支承围檩的计算简图如下:
荷载设计值应乘以0.85的折减系数。
Mx=0.10(0.8516.8)0.62=0.51(kN·
线荷载q=46.70.3=14(kN/m)
支承围檩采用用方木40×
90时同样可满足要求(Ix=243cm4,Wx=54cm3)
③对拉螺栓的验算
内外模板间用Φ14对拉螺栓夹紧,设置间距为600600则每根拉杆受力面积为A:
A=0.60.6=0.36
N=qA=0.851.246.70.36=17.15(kN)
对拉螺栓强度满足要求。
5.保证支模质量的技术措施
模板工程施工易出现轴线偏位,梁板标高误差和炸模等现象,要确保模板工程质量,必须对以上易出现的缺陷进行有效的控制,防止其发生,技术措施如下:
1)所有梁、柱均由翻样给出模板排列图和排梁支撑图。
经项目部技术负责人审核后交班组施工,大截面梁,异形柱应增细部构造大样图。
2)模板使用前,应先进行筛选,对变形,翘曲超出规范的应予清除,不得使用。
3)认真做好“三检”制度,每个分项在拼模过程中,班组及时进行自检、互检,误差控制在规定的范围内,再由项目部质量员按要求进行技术复核,办好书面签字手续后方可进入下一道工序。
4)本工程采用商品混凝土,坍落度比自拌砼要大一倍,特别容易出现炸模现象。
在框架柱支模时,柱身下中柱箍设置加密为40厘米每道,而且每道采用每边两根方钢进行加固,对拉螺栓固定采用双螺帽拧紧。
剪力墙支模40×
90mm松木排挡间距加密设置为15—20厘米,每排固定采用两根钢管加固.伞形帽每点需设置3只以上,防止伞形帽在砼振捣时发生断裂产生炸模。
对拉螺栓也采用双螺帽固定。
梁墙板支撑,为确保断面正确不炸模,梁墙板二侧均采用钢管作为支点。
超过0.8米以上梁设置拉螺栓。
5)浇捣砼过程中应派技术好的木工守模,发现问题及时整改和报告工地现场总施工或技术负责人.
6.模板施工的安全技术
6.1模板施工前的安全技术准备工作
1)模板构件进场后,要认真检查构件和材料是否符合设计要求,特别是承重构件其检查验收手续要齐全。
2)保证运输道路畅通,现场有安全防护保护措施。
3)夜间施工要做好夜间施工照明的准备工作。
4)检查木工施工机具运转是否正常,电源线的漏电保护装置要齐全。
5)模板施工作业前,现场施工人员(负责人)要认真向有关人员作安全技术交底,特别是新的模板工艺,必须通过试验,编制详细的作业指导书,并组织人员进行操作培训。
6.2模板施工的安全要求
6.2.1模板施工安全的基本要求
1)模板工程作业高度在2m以上时,要严格按“高处作业安全技术规范”的要求进行操作和防护。
2)采用全封闭施工,模板施工作业区,周围应设安全网、防护栏杆。
3)操作人员上下通行,必须由施工电梯,上人扶梯或马道等上下,不许攀登模板或脚手架上下。
4)不许在墙顶、独立梁及其他狭窄而无防护栏的模板上行走。
5)不得在作业架子上,平台上堆放模板料。
6)高处支模工人所用工具不用时,要放在工具袋内,不能随意将工具、模板零件放在脚手架上,以免坠落伤人。
7)木料及易燃材料要远离火源堆放。
8)模板吊运必须采取防护措施,增设屏障、遮拦、围护或保护网,并悬挂醒目的警告标志牌。
9)夜间施工,必须有足够的照明,各种电源线应用绝缘线,不允许直接固定在模板上。
10)模板支撑不能固定在脚手架或门窗上,避免发生倒塌或模板位移。
6.2.2模板安装的安全技术要求
1)基础及地下室工程模板安装前,应先检查基坑土壁边坡的稳定情况,发现有塌方的危险,必须采取加固措施后,才能开始作业。
2)操作人员上下基坑要设扶梯。
3)基坑上口边缘1米以内,不允许堆放模板构件和材料。
4)模板支撑在土壁上,应在支点加垫板。
地基土上立柱应垫通长垫板。
5)采用起重机吊运模板等材料,要有专人指挥,被吊的模板构件和材料要捆牢,避免散落伤人,重物下的操作人员要避开起重臂的下方。
6)分层、分阶的柱基支模,要待下层模板移正后,并支撑牢固之后,再支上一层的模板。
7)柱模板支撑时,四周必须设牢固支撑或用钢筋、钢丝拉结牢固。
避免柱模整体歪斜。
8)柱箍的间距及拉结螺栓的设置必须依据模板的设计要求做。
9)当砼柱在6米以上,不宜单独支模,应将几个柱子模板拉结成整体.
10)梁或整体楼盖支模,应搭设牢固的操作平台,要避免上下同时作业。
11)楼层支模架采用整体或钢管脚手架,各层支架的立柱应垂直,支架的层间垫板应平整,上下层立柱应在同一条直线上。
12)墙模一般由定型模板拼装而成,拼装模板中要进行检查,确认牢固后方可投入使用。
就位后,除了用穿墙螺栓将两片模板拉牢之外,还必须设置支撑或相邻墙连成整体。
7.拆模的安全技术
7.1拆模的安全要求
1.拆模时对混泥土强度的要求.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架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、墙的侧模板,只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏,即可拆除。
一般墙体大模板在常温条件下,混凝土强度达到1N/㎜2即可拆除。
2)承重模板,包括梁、板等水平结构构件的底模,应根据与结构同条件养护的试块强度达到表7-1的规定,方可拆除。
表7-1现浇结构拆模时所需混凝土强度
项次
结构类型
结构跨度(m)
按达到设计混凝土强度标准的百分率(%)
1
板
≤2
50
>2,≤8
75
2
梁、拱、壳
≤8
>8
100
3
悬臂构件
>2
3)后张预应力混凝土结构或构件模板的拆除,侧模应在预应力张拉前拆除,其混凝土强度达到侧模拆除条件即可。
进行预应力张拉必须待混凝土强度达到设计规定值方可张拉,底模必须在预应力张拉完毕方能拆除。
4)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,应暂停拆模.经妥善处理,实际强度达到要求后,方可继续拆除。
5)已拆除模板及其支架的混凝土结构,应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,必须经过核算,加设临时支撑。
6)拆除芯模或预留孔的内模,应在混凝土强度能保证不发生塌陷和裂缝时,方可拆除。
2.拆模之前必须有拆模申请,并根据同条件养护试块强度记录达到规定时,经技术负责人批准方可拆模。
3.冬期施工模板的拆除应遵守冬期施工的有关规定,其中主要是要考虑混凝土模板拆除后的保温养护,如果不能进行保温养护,必须暴露在大气中,要考虑混凝土受冻的临界强度。
4.对于大体积混凝土,除应满足混凝土强度要求外,还应考虑保温措施,拆模之后要保证混凝土内外温差不超过20℃,以免发生温差裂缝。
5.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,后支的先拆顺序进行。
先拆非承重的模板,后拆承重的模板,及支架的顺序进行拆除。
6.拆除的模板必须随拆随清理,以免钉子扎脚、阻碍通行发生事故。
7.拆模时下方不能有人,拆模区应设警戒线,以防有人误入被砸伤。
8.拆除的模板向下运送传递,一定要上下
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