53m浓密池模板工程施工方案.docx
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53m浓密池模板工程施工方案
选矿废水利用新增53m浓密池
模板工程施工方案
一、工程概况
本工程池体为圆形锥体,中心柱为圆柱体,下段4.549m直径为3.64m,上段4.244m直径为1.8m;最大辐射主梁截面为400mm*1300mm,环形梁截面分别是350mm*600mm;300mm*600mm;300mm*650mm;300mm*700mm;300mm*750mm;五种不同的截面,池壁净高2.676m,厚度350mm~500mm且浓密池以东西轴线分割,南面坐落在平面上,北面坐落在13°的斜坡上,为此南面脚手架搭设高度3.7m~9.4m,半径28.5m;北面脚手架搭设高度1.9m~5.2m,半径28.5m,脚手架立杆基础未确定。
其他详见施工组织设计。
二、模板及支撑系统材料选用
本工程模板采用1830mm*915mm*18mm胶合板,径向辐射,主梁底采用100*100方木。
环形梁底采用50*100方木,梁侧龙骨采用40*80方木。
为保梁的截面尺寸,防止浇筑砼而产生的侧向压力,梁两侧采用M12穿梁螺栓对拉。
池底模板龙骨采用50*100方木。
模板支撑体系采用48*3.2mm扣件式钢管脚手架,立杆与基础接触面均配备150*150*8mm的钢板垫底。
三、脚手架立杆基础的要求
根据本工程情况为确保地基具有足够的承载力,承台基础、基础梁施工完成后必须进行地面硬化,以做为上部施工的支撑基础。
具体做法是在60m的范围内±0.00m以下回填土严格夯实抄平,上铺C20砼200mm厚,斜面部分做成台阶,整个斜面分500*2000mm九个台阶,台阶立面采用M10水泥砂浆砌块石300厚,埋深300mm,等支架脚手架拆除完成后再按设计要求做成斜坡面。
四、施工工艺及操作要求
4.1中心柱模板的施工
4.1.1中心柱模采用定型木模板,按圆周长下段柱长4.549m柱直径3.64m分成12块定型组合模板,,上段柱长4.244m直径1.8m分成6块定型组合模板。
每块定型模板长1.83m,宽(弧长)下=0.95m,上=0.94m。
弧形面板采用18mm厚的胶合板,龙骨采用弧形80*80mm延长向间距300mm布置,详见大样图:
材料需用量:
1.83*0.95m:
24块1.83*0.94m:
24块
0.889*0.95m:
12块0.584*0.94m:
12块
弧形80*80*950:
192条弧形80*80*940:
180条
1830*915*18胶合板:
46张
4.1.2柱模支撑
模板内侧用12的钢筋
与结构箍筋焊接,焊接数量周长面以定型模板的数量为准,竖向间距500mm。
模板外侧主龙骨采用48*3的脚手架管延周长环向布置间距500mm,钢管外采用钢丝绳箍配锁紧扣箍牢延竖向间距500mm。
每段柱子的上、中、下部采用1m长的短钢管延柱周长围成多边形圆箍,用斜撑或与梁板支撑连成整体。
4.2梁模板施工以中心向外第一圈柱之间延环向分六等份,第一~第二圈柱梁之间延环向分十二等份,第二~第四圈柱之间二十四等份。
4.2.1工艺流程:
梁模板制作—>抄平、拉线(轴线、水平线)—>径向梁支撑架搭设—>支柱头模板—>环向梁支撑架、池底板支架搭设—>铺设梁底模板—>拉线找平—>径向辐梁主梁封一边的侧模—>按上述等份跳开安装环向梁和池底模板。
4.2.2梁模板制作
由于本工程施工现场狭小,未能满足模板现场制作的要求,故必须在场外制作后运至现场安装。
这里针对环形梁底模和侧模做详细的要求,标高3.30m处有环形梁,梁中半径20米,截面250*400mm,半径26.67m截面250*600mm,另池底环形梁共有11条,其梁中半径分别为4.3m、6.8m、9m、11.2m、13.4m、15.6m、17.8m、20m、22.225m、24.45m、26.675m截面分别是350*600mm、350*600mm、300*600mm、300*700mm、350*600mm、300*650mm、300*650mm、300*700mm、300*750mm、300*750mm、350~500*2676mm。
梁底板按大样图进行下料,下料长度以胶合板的长宽为准,其需要量以各半径的梁周长为准,梁侧模按各梁的截面高度减去池底板的厚度,进行下料,需用量以各不同半径的梁内外周长为准。
侧模的骨架采用40*80mm的方木,延高度间距为300mm。
梁底模和梁侧模均为一次性摊销用料。
本工程施工完后无法周转使用,因此增加了工程的成本,请建设单位给予考虑补偿,其损耗量为:
1830*915*18mm的胶合板2276块。
40*80mm方木:
6316.72m(20.21m3)。
4.2.3根据中心主控点放出各径向梁的轴线及标高,根据半径放出环向梁的轴线及标高控制线。
4.2.4梁模支撑,梁模支撑采用扣件式满堂钢管脚手架支撑,立杆纵、横向间距均为1.0m,立杆需设置纵横双向扫地杆,扫地杆距地面200mm,立杆全高范围内设置纵横双向水平杆,水平杆的步距(上下水平杆间距)不大于1500mm,立杆顶端必须设置纵横双向水平杆。
在满堂架的基础上在径向主梁的梁底再加一排立杆,沿梁方向间距1.0m梁底小横杆和立杆交接处立杆架设保险扣。
梁模板支架宜与池底板支架综合布置,同时与外综合脚手架相互连接,形成整体。
4.2.5剪刀撑。
竖直方向:
纵横双向沿全高每隔四排立杆设置一道竖向剪刀撑。
水平方向:
沿全平面隔2步设置一道水平剪刀撑。
剪刀撑宽带不应小于4跨,且不应小于6m,纵向剪刀撑斜杆与地面的斜角宜在45~60度之间,水平剪刀撑与水平杆的夹角宜为45度。
4.2.6环向水平杆的要求。
根据本工程的特殊性,水平杆用直杆无法搭设必须用各种不同半径的弧形架管方能满足支撑架搭设的要求,为此在支撑架搭设前必须用不同半径的水平杆弯成(制作)弧形。
根据梁的支撑搭设要求其立杆间距为1.0m需要搭设的范围是半径29m,故需要27圈水平杆,按步距1.5m需要三步~六步。
并且环形梁两侧的主龙骨均采用2~3根48*3mm的脚手架管加固。
本水平杆与梁模板均为一次性摊销用料,施工完后无法周转使用。
其脚手架管48*3mm的损耗量为:
13868.8m(重量:
13868.8*3.329kg=46169.24kg)。
4.2.7梁模板安装
(1)径向辐射主梁大龙骨采用48*3.2mm双钢管,其跨度等于支架立杆间距,小龙骨采用100*100mm方木,间距300mm,其跨度等于大龙骨间距,环向梁采用48*3.2mm双钢管,其跨度等于支架立杆间距,小龙骨采用50*100方木,间距300mm,其跨度等于大龙骨间距。
(2)梁底模板铺设:
按设计标高拉线调整支架立杆标高,然后安装梁底模板。
梁跨中起拱高度<4m的跨度不考虑起拱,大于4m小于6m起拱10mm,大于6m以上的起拱15mm主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。
(3)梁侧模板铺设,根据墨线安装侧模板、压脚板、斜撑等。
梁侧模应设置斜撑,当梁高大于700mm时设置腰愣,并采用对拉螺栓加固,对拉螺栓水平间距为500mm,垂直间距为梁高的1/2处。
4.3池底板模板施工
4.3.1工艺流程:
支架搭设—>龙骨铺设、加固—>池底板模板安装—>预检。
4.3.2支架搭设:
池底板模板支架搭设同梁板支架搭设,与主梁模板支架统一布置。
4.3.3模板安装:
采用木胶合板做池底板模板,一般采用整张铺设,局部小块拼补的方法,模板接缝应设置在龙骨上,大龙骨采用48*3.2mm钢管5根,其跨度等于支架立杆间距,小龙骨采用50*100方木,间距300mm,其跨度等于大龙骨间距。
挂通线将大龙骨找平(坡度)。
根据标高确定大龙骨顶面标高,然后架设小龙骨,铺设模板。
4.3.4池底模板铺设完后,应认真检查支架是否牢靠,模板梁面、板面清扫干净。
五、其他详见施工组织设计。
附表:
选矿废水利用Φ53m浓密池施工定额外材料损耗表
1.C20素砼地面20cm厚:
492.35m3;
2.M10砂浆砌块石挡墙20cm厚:
60.48m3;
3.脚手架立杆钢板脚垫8mm厚:
74.43m2;
4.40*80mm方木:
20.21m3;
5.1830*915*18mm胶合板:
2276块
6.Φ48*3.2mm钢管:
46.17吨
六、模板系统验算
6.1模板支撑架计算书
6.1.1参数信息:
1、脚手架参数
横向间距或排距(m):
1.00;纵距(m):
0.50;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;脚手架搭设高度(m):
9.5;
采用的钢管(mm):
Φ48*3.2;
扣件连接方式:
双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
40mm*80mm方木支撑,间距300mm;
钢材弹性模量E=206*103(N/mm2);钢管抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2
钢管截面惯性矩I=11.357*104,截面抵抗矩W=4.732*103。
2.荷载参数
(1)模板与木楞自重标准值(KN/m2):
0.350;荷载分项系数γi=1.2
(2)混凝土与钢筋自重标准值(KN/m3):
板26.0;γi=1.2
(3)施工人员及设备均布荷载标准值(KN/m2);γi=1.4
a.计算模板时取2.50;
b.计算支撑小楞构件时取1.5;
c.计算支架立柱时取1.0;
(4)砼振捣时产生的荷载标准值(KN/m2):
水平模板2.0;垂直面模板4.0;γi=1.4
(5)倾倒砼产生的荷载标准值取:
2KN/m2;γi=1.4
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9.5*103;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.00;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
300.00;
木方的截面宽度(mm):
50.0;木方的截面高度(mm):
100.0;
6.1.2支撑模板的方木的计算:
方木按照简支梁计算,其截面抗性矩W和惯性矩I分别为:
W=bh2/6=5.0*10.02/6=83.33cm3;
I=bh3/12=5.0*10.03/12=416.67cm4;
模板支架立面图
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(KN/m):
q1=26.00*0.3*0.25=1.95KN/m;
(2)模板的自重线荷载(KN/m):
q2=0.35*0.3=0.105KN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(KN):
p1=(1.5+2.0)*1.0*0.30=1.05KN;
2.方木抗弯强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
Mmax=pl/4+ql2/8
均布荷载q=1.2*(1.95+0.105)=2.466KN/m;
集中荷载p=1.4*1.05=1.47KN
最大弯矩M=pl/4+ql2/8=1.47*1.0/4+2.466*1.02/8=0.676KNm;
方木的最大应力值σ=M/W=0.676*106/(83.33*103)=8.11N/mm2
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;
所以σ<[f],满足要求。
3.方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
V=ql/2+p/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3V/(2bh)<[T]
其中最大剪力:
V=2.466*1.0/2+1.47/2=1.968KN;
方木受剪应力计算值T=3*1.968*103/(2*50*100)=0.590N/mm2;
方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2;
所以T<[T],满足要求。
4.方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
Vmax=pl3/48EI+5ql4/384EI
均布荷载:
q=1.2(q1+q2)=2.466KN/m;
集中荷载:
p=1.4P1=1.47KN;
方木最大挠度计算值:
Vmax=1470*10003/(48*9500*416.67*104)+5*2.466*10004/(384*9500*416.67*104)=1.585mm;
方木最大允许挠度值:
[V]=1000/250=4mm
所以Vmax<[V],满足要求
6.1.3支撑方木的钢管的计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算:
集中荷载P取纵向底板支撑传递力,P=2.466*0.5+1.47=2.703KN;
支撑钢管计算简图
最大弯矩Mmax=0.267PL=0.267*2.703*0.5=0.361KNm;
最大挠度Vmax=1.883PL3/(100EI)=0.161mm;
最大支座Nmax=1.267P+1.0P=6.128KN;
钢管最大弯曲应力σ=M/W=0.361*106/4732=76.289N/mm2;
钢管抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2;
所以σ<[f],满足要求。
支撑钢管的最大挠度Vmax小于1000/150与10mm,满足要求。
6.1.4扣件抗滑移的计算:
双扣件承载力设计值取16.00KN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80KN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=Nmax=5.74KN;
所以R<12.80KN,双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
6.1.5模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括一下内容:
(1)脚手架的自重(KN):
NG1=0.116*9.4=1.09KN;
(2)模板的自重(KN):
NG2=0.35*1.0*0.3=0.105KN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(KN):
NG3=26.0*0.7*0.3*1.00=5.46KN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.655KN;
2.活荷载为施工荷载标准值、振捣和倾倒混凝土时产生的荷载。
活荷载标准值NQ=(1.0+2.0+2.0)*0.3*1.0=1.5KN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG+1.4NQ=10.086KN;
6.1.6立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性公式:
σ=N/ΦA≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值(KN):
N=5.658KN;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A——立杆净截面面积(cm2):
A=4.502cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.732cm3;
σ——钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.0N/mm2;
l0——计算长度(m);l0=h+2a;
k1——计算长度附加系数,取值为1.155;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.70;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.10m;
上式的计算结果:
立杆计算长度l0=h+2a=1.500+0.10*2=1.7m;
l0/i=1.7*103/15.8=107.6;
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=5.658*103/(0.537*450.2)=23.4N/mm2;
所以σ<[f]=205.00N/mm2,立杆稳定性满足要求。
6.2梁模板计算书
6.2.1参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.30;
梁截面高度D(m):
0.70;
混凝土板厚度(mm):
0.25;
梁支撑架搭设高度H(m):
9.4;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
脚手架步距(m):
1.50;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):
1.00
立杆横向间距或排Lb(m):
1.00
采用的钢管类型为Φ48*3.2;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
承重架支设:
木方支撑平行梁截面A;
2.荷载参数
模板自重(KN/m2):
0.35;
新浇混凝土自重:
24.0N/m3;
钢筋自重(KN/m3):
4.0;
施工均布荷载标准值(KN/m2):
a.计算模板时取2.50;
b.计算支撑小楞构件时取1.5;
c.计算支架立柱时取1.0;
振捣混凝土荷载标准值(KN/m2):
水平模板取2.0,垂直面板取4.0;
倾倒混凝土侧压力(KN/m2):
2.0;
新浇筑砼对模板侧面的压力标准值:
F、F’中较小值;γi=1.2
F=0.22γCt0β1β2V1/2
F=γCH
3.材料参数
木材弹性模量E(N/mm2):
9500.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.4;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
钢材弹性模量E(N/mm2):
2.06*105;
钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205.0;
4.梁底模板参数
梁底模板支撑的间距(mm):
250.0;
面板厚度(mm):
18.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;
次楞间距(mm):
300;
穿梁螺栓水平间距(mm):
500;
穿梁螺栓竖向间距(mm):
300;
穿梁螺栓直径(mm):
M12;
主楞龙骨材料:
木楞,宽度100mm,高度50mm;
次楞龙骨材料:
木楞,宽度100mm,高度50mm;
6.2.2梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γCt0β1β2V1/2F’=γCH
式中:
γC——混凝土的密度,取28KN/m3;
t——新浇筑砼的初凝时间(h);t=200/(T+15)=5.714;
T——混凝土的入模温度,取20.0℃
β1——外加剂修正系数,因采用泵送砼故为1.2;
β2——砼坍落度影响系数,取为1.15;
V——浇筑速度(m/h),V=2.5m/h;
H——砼侧压力计算位置处至新浇筑砼顶面的总高度(m);梁取1.0;
则F=0.22γCt0β1β2V1/2=0.22*28*5.714*1.2*1.15*2.51/2=76.8KN/m2
F’=γCH=28*1.0=28.0KN/m2
取两者较小值,则标准值为F=F’=28.0KN/m2
6.2.3梁侧模板内外楞的计算
1.内楞计算
内楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度100mm,截面高度50mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=bh2/6=10.0*5.02/6=41.67cm3;
I=bh3/12=10.0*5.03/12=104.17cm4;
木楞计算简图
(1)木楞强度验算
强度验算公式如下:
σ=M/W<[f]
其中,σ——内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M——内楞的最大弯矩(Nmm);
W——内楞的净截面抵抗矩;
[f]——内楞的强度设计值(N/mm2);
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
M=0.1ql2
其中,作用在内楞的荷载
q=(1.2*28.0*0.90+1.4*2.0*0.90)*0.30=9.828KN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
内楞的最大弯矩:
M=0.1*9.828*500.02=2.457*105Nmm;
内楞的最大弯矩应力计算值σ=2.457*105/4.167*104=5.896N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=13.0N/mm2
所以σ<[f],内楞抗弯强度满足要求。
(2)内楞的挠度计算
ω=0.677ql4/100EI≤[ω]=l/250
其中E——木材的弹性模量E=9500.0N/mm2;;
q——作用在模板的侧压力线荷载标准值:
q=1.2*28*0.3=10.08KN/m;
l——计算跨度(外楞间距)l=500.0mm;
I——内楞的截面惯性矩:
I=1.0417*106N/mm2;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677*10.08*5004/(100*9500*1.0417*106)=0.431mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.0mm;
所以ω<[ω],内楞挠度满足要求。
2.外楞计算
外楞承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
外楞计算简图
(1)外楞抗弯强度验算
σ=M/W<[f]
其中,σ——内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M——内楞的最大弯矩(Nmm);
W——内楞的净截面抵抗矩;
[f]——内楞的强度设计值(N/mm2);
最大弯矩M按下式计算:
M=0.175pl
其中,作用在外楞的荷载:
P=(1.2*28*0.9+1.4*2.0*0.9)*0.5*0.3=4.914KN;
外楞的计算跨度(对拉螺栓竖向间距):
l=300mm;
外楞的最大弯矩:
M=0.175*4.914*103*300=2.58*105Nmm
外楞的受弯应力计算值:
σ=2.58*105/4.167*105=6.192N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=13.0N/mm2;
所以σ<[f],外楞抗弯强度满足要求。
(2)外楞的挠度验算
ω=1.146ql3/100EI≤[ω]=l/250
其中E——木材的弹性模量E=9500.0N/mm2;;
P——作用在模板的侧压力线荷载标准值:
q=0.5*28*0.3=4.2KN/m;
l——计算跨度(外楞间距)l=300.0mm;
I——内楞的截面惯性矩:
I=1.0417*106N/mm2;
内楞的最大挠度计算值:
ω=1.146*4.2*103*3003/(100*9500*1.0417*106)=0.131mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=1.2mm;
所以ω<[ω],外楞挠度满足要求。
6.2.4穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
N<[N]=f*A
其中N——穿梁螺栓所受的拉力;
A——穿梁螺栓有效面积(mm2)
f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170.0N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径:
12mm;
穿梁螺栓有效直径:
9.85mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=28.0*0.5*0.3*2=8.4KN
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170*76/1000=12.92KN;
所以N<[N],满足要求。
6.2.5梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
面板的惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=bh2/6=250*18.02/6=1.35*104mm3;
I=bh3/12=250*18.03/12=1.215*105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W<[f]
其中,σ——梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M——计算的最大弯矩(Nmm);
L——计算跨度(梁底支撑
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