超过5米模板施工方案含计算书.docx
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超过5米模板施工方案含计算书
模板施工方案
一、编制依据
1、长江国际花园1.1期住宅小区酒店二期施工图纸;
2、JGJ162-2008《建筑施工模板安全技术规》;
3、国家现行有关文件和国家施工质量验收规、规程、标准等;
4、《混凝土结构工程施工质量验收规》GB50204-2015。
二、工程概况
本工程项目位于省泰兴市。
本期设计为混凝土框架结构,地上2层,地下1层,建筑檐口高度12.4m,总建筑面积为3552㎡。
本工程结构形式为框架结构,建筑设计使用年限为50年,抗震设防烈度为7度。
本工程结构安全等级为二级。
三、模板支设方案
(一)基础模板工程
垫层、承台基础、连系梁、剪力墙均采用木模,电梯井、水池使用砖模。
(1)垫层模板采用方木组合拼装,外侧用钢筋固定。
(2)基础墙体模板工程
a、基础板墙、柱分三次浇筑,基础承台先浇筑,回填土以下浇筑一次,回填土以上和上层梁板一起浇筑。
b、墙体采用胶合板模板支模,对模板及支撑系统的强度、刚度和稳定性要求较高,外侧模板支撑采用钢管和扣件组成支撑系统。
c、墙体模板采用胶合板模板配制,竖楞采用方木,间距200mm,横楞
采用2根φ48×3.0钢管,间距500mm,第一道螺栓距底部100mm,往上竖向间距450mm,横向间距450mm,有防水要求的外墙对拉螺栓使用止水螺栓,在靠近外模板处安设10mm厚塑料垫块。
待拆模后将塑料垫块剔除后将外露螺栓杆割掉。
模板加固采用蝴蝶卡、对拉止水螺栓和架杆加固,墙体模板底部两道螺栓使用双螺母。
模板垂直度和轴线位置校正后,连续支撑,支撑牢固。
d、墙模必须拉线找直并应设足够的拉杆及支撑,剪力墙模板必须加固牢固,并应保证模板的垂直度。
(二)、主体结构模板工程
主体结构均采用12mm厚胶合板模板。
(1)剪力墙模板
剪力墙模板采用12mm厚胶合板,墙高4.4m,厚200mm,立档用Φ48×3.0钢管,间距200mm,横档选用双排Φ48×3.0钢管,间距500mm,对拉螺栓间距450mm,模板缝钉木楞。
a.为防止模整体移位,合模前,在墙体水平钢筋上绑扎定位钢筋,要求定位筋距根部30mm,其水平间距1500mm左右,长度=墙厚-2mm。
横筋两头沾防锈漆,并按两排主筋的中心位置分档,同时必须保证阴阳角和结构断面转折处的定位筋。
b.模板安装前应弹出模板就位线,支模前将杂物清理干净,大模下口粘贴海棉条,以防止模板穿螺栓高低错位及下口跑浆。
c.模板安装前先把板面清理干净,刷好脱模剂,应涂刷均匀,不得漏涂。
d.电线管、电线盒等需预先与钢筋网片固定,门窗洞模板支好后,门窗洞模板与大模板接触面粘贴海绵条。
e.支模前,先支门窗洞模板,门窗洞模板先在地面组装成整体,然后放置到钢筋网中,为防止模板移位,模板四周加限位钢筋。
f.阴阳角模板拼缝处要加海绵条处理,以防止拼缝处漏浆。
模板就位后,外侧用斜支撑调整模板位置及垂直度。
用丝杠调整模板的位置,之后确定各
模板的位置无误后,拧紧丝杠调整板面的垂直度。
同时要保证穿墙螺栓口要对齐。
(2)梁、板模板支设
①梁模支设
本工程梁模板采用胶合板、Ф48×3.0钢管支撑、螺栓加固(梁高大于600mm时)。
a.梁底模板为胶合板配制。
根据梁高和板的厚度,确定梁帮模板的配制。
b.搭设梁底支撑架,梁底设一排竖向支撑,支撑间距不大于1.0m,梁底设小横杆,间距0.9m,靠近模板端部的横杆距端部距离为不大于300mm,每块模板不得少于3根横杆。
梁底支柱通过纵横方向的水平杆、剪刀撑斜杆与满堂脚手架相连,纵横方向的水平杆第一步间距1.7m,地面上200mm设置一道扫地杆。
纵横方向的垂直剪刀撑间距为3-5跨。
根据每层平线,调整顶部横撑标高,校核正确无误后再安装梁底模,木模板对接用钢钉固定,并拉线找直,顺直后在梁底两侧设置竖棱扣件固定,防止位移。
当跨度≥4m时,梁底模板应起拱,主梁15㎜,次梁10㎜。
绑扎完梁钢筋,经检查合格后,并清除杂物,安装两侧模板,外面两侧使用Ф48通长架管找直。
c.梁模支设时梁底模端部搁放在柱帽或梁侧模上,严禁有吃模现象。
d.梁侧模加固:
侧模板立档间距为600mm,在模板底部处用镰刀卡将两个侧模板拉紧固定,镰刀卡间距为600mm设一个。
斜杆、水平杆支承间距(横向)为600㎜,可与脚手架连接。
但必须将脚手架重新加固,具备整体稳定作用。
②板模支设
板模板采用胶合板。
a.板底采用满堂红脚手架,立杆纵横间距800mm。
纵横方向的水平杆第一步间距1.7m,距地200mm设一道扫地杆,板底钢楞净距200mm,主楞全部用Φ48×3.0钢管,间距800mm。
纵横方向的垂直剪刀撑间距为3-5跨。
上下层立杆位置应上下对齐。
在胶合板接缝处用木楞,注意在安放木楞时,每隔1.2m左右放置一块木楞,以备固定胶合板用,防止跑模或吃模。
胶合板与木楞用铁钉钉牢。
模板支设完毕,清除干净,涂刷脱模剂而后,绑扎钢筋,模板上不能堆放重物及重物碰撞。
b.当现浇板跨度大于4m时板底模板应起拱15mm。
c.板模板均在反面用红漆注明结构部位,以便模板拆除后能够按照尺寸要求分类堆放,且下次使用方便。
d.做好标高测量工作:
用水准仪把建筑物水平标高根据实际标高的要求,直接引测到模板安装位置。
e.立杆之间如没有斜杆或剪刀撑相连的部位均需要设置斜杆或剪刀撑,垂直水平间距为5跨。
(3)楼梯模板支设
先支设休息平台梁模板,再支设楼梯模板斜愣,最后铺设楼梯底模、安装外帮侧模和踏步模板,楼梯段模板组装情况见下图所示。
楼梯模板支设
(4)卫生间止水梁与现浇混凝土板同时浇筑。
放好卫生间支模控制线,根据现浇板厚度用ф10钢筋焊制马凳,马凳间距500㎜设置一道,采用胶合板模板支设,在现浇板底部设一根50×80㎜方木对顶,上部设一根50×80㎜锁口方木,间距均为1000㎜设置一道,止水梁高度为200㎜,具体做法见下图:
四、模板计算
本工程模板支架高度分别为4.2m、5.85m、4.4m,以最大高度5.85m进行模板支撑体系计算。
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规》GB50010-2002、《建筑结构荷载规》(GB50009-2001)、《钢结构设计规》(GB50017-2003)等规编制。
因本工程模板支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规计算,架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分容。
一、参数信息
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):
0.80;纵距(m):
0.80;步距(m):
1.70;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;模板支架搭设高度(m):
6.00;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.0;板底支撑连接方式:
方木支撑;
立杆承重连接方式:
单扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:
0.75;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.500;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.500;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
3.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
250.000;
木方弹性模量E(N/mm2):
9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方的截面宽度(mm):
50.00;木方的截面高度(mm):
100.00;
4.楼板参数
楼板的计算厚度(mm):
100.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=80×1.82/6=43.2cm3;
I=80×1.83/12=38.88cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25.5×0.1×0.8+0.5×0.8=2.44kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=1×0.8=0.8kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:
q=1.2×2.44+1.4×0.8=4.048kN/m
最大弯矩M=0.1×4.048×2502=25300N·m;
面板最大应力计算值σ=M/W=25300/43200=0.586N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为0.586N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q=q1=2.44kN/m
面板最大挠度计算值ν=0.677×2.44×2504/(100×9500×38.88×104)=0.017mm;
面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm;
面板的最大挠度计算值0.017mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=5×10×10/6=83.33cm3;
I=b×h3/12=5×10×10×10/12=416.67cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25.5×0.25×0.1+0.5×0.25=0.762kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=1×0.25=0.25kN/m;
2.强度验算
计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.762+1.4×0.25=1.265kN/m;
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.265×0.82=0.081kN·m;
方木最大应力计算值σ=M/W=0.081×106/83333.33=0.972N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
方木的最大应力计算值为0.972N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/2bhn<[τ]
其中最大剪力:
V=0.6×1.265×0.8=0.607kN;
方木受剪应力计算值τ=3×0.607×103/(2×50×100)=0.182N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.182N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
4.挠度验算
计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
均布荷载q=q1=0.762kN/m;
最大挠度计算值ν=0.677×0.762×8004/(100×9000×4166666.667)=0.056mm;
最大允许挠度[ν]=800/250=3.2mm;
方木的最大挠度计算值0.056mm小于方木的最大允许挠度3.2mm,满足要求!
四、木方支撑钢管计算
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取纵向板底支撑传递力,P=1.214kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.327kN·m;
最大变形Vmax=0.63mm;
最大支座力Qmax=4.309kN;
最大应力σ=326607.187/4490=72.741N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值72.741N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为0.63mm小于800/150与10mm,满足要求!
五、扣件抗滑移的计算
按规表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为0.75kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=4.309kN;
R<6.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架立杆荷载设计值(轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下容
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.13×6=0.778kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.5×0.8×0.8=0.32kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.5×0.1×0.8×0.8=1.632kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.73kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载
经计算得到,活荷载标准值NQ=(1+2)×0.8×0.8=1.92kN;
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=5.964kN;
七、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
σ=N/(φA)≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=5.964kN;
φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.59cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.24cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.49cm3;
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]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
按下式计算:
l0=h+2a=1.7+0.1×2=1.9m;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
l0/i=1900/15.9=119;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.458;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=5964.24/(0.458×424)=30.713N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=30.713N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算
l0=k1k2(h+2a)=1.163×1.007×(1.7+0.1×2)=2.225m;
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.163;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.9按照表2取值1.007;
Lo/i=2225.168/15.9=140;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.349;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=5964.24/(0.349×424)=40.305N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=40.305N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
八、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]
除了要遵守《扣件架规》的相关要求外,还要考虑以下容
1.模板支架的构造要求
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
2.立杆步距的设计
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
3.整体性构造层的设计
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
4.剪刀撑的设计
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
5.顶部支撑点的设计
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
6.支撑架搭设的要求
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规》的要求;
c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
7.施工使用的要求
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
五、砼整体结构的拆模原则
(1)、底模拆除
底模拆除应在与砼结构同条件养护的试件达到规定的强度标准值时,方可拆除。
可参考下表:
项次
结构
类型
结构跨度(m)
按达到设计砼立方体抗
压强度标准值的百分率
1
板
≤2
≥50
>2,≤8
≥75
>8
≥100
2
梁壳
≤8
≥75
>8
≥100
3
悬臂构件
-
≥100
拆除底模板的时间参考表(天)
水泥标号及品种
砼达到设计强度标准值的百分率
硬化时昼夜平均温度℃
5
10
15
20
25
30
PO.32.5级普通硅酸盐水泥
50%
10
7
6
5
4
3
70%
20
14
11
8
7
6
100%
50
40
30
28
20
18
(2)、侧模板拆除,侧模板应在砼强度能保证其表面和棱角,不因拆除模板而受损坏时(达到2.5Mpa)就可拆除,可参考下表:
水泥品种
砼强度等级
砼平均硬化温度
5°
10°
15°
20°
25°
30°
砼强度达到2.5Mpa所需天数
普通硅酸
盐水泥
C15
4.5
3
2.5
2
1.5
1
≥C20
3
2.5
2
1.5
1.0
1
六、质量标准
①模板安装完毕后,应执行《砼结构工程施工质量验收规》(GB50204-2015)的有关规定,进行全面检查,合格后方能进行下道工序.
②组装的模板必须符合设计的要求。
③各种连接件、支撑件必须安装牢固,无松动现象,模板拼缝要严密。
④预埋件和预留口不得遗漏,安装必须牢固,位置准确。
其允许偏差为:
预留洞中心线位置:
10mm;预留洞尺寸:
+10,-0mm。
⑤安装允许偏差
模板安装允许偏差
轴线位置
3mm
底模上表面标高
±3mm
截面
部尺寸
基础
±8mm
柱墙梁
+3,-4mm
屋高垂
直度
≤5m
4mm
≥5m
6mm
相邻两板表面高低差
2mm
表面平整度
5mm
模板拼缝≤
2mm
七、安全技术要求
模板的堆放、安装和拆除:
两块模板采取板面对板面的存放方法。
大模板存放在施工楼层上,要有可靠的防倾倒措施。
或者平卧堆放。
不得靠在其它模板构件上,严防下脚滑移倾倒。
模板起吊前,应检查吊装用绳索、卡具及每块模板上的吊装是否完整有效,并应先拆除一切临时支撑,经检查无误后方可起吊。
模板组装或拆除时,指挥、拆除和挂钩人员,必须站在安全可靠的地方操作,严禁人员随模板起吊。
必须有操作平台、上下楼梯、防护栏杆等附属设施。
如有损坏,应及时处理。
模板工程安装完毕,必须由技术负责人按照设计要求检查验收后才能浇注砼。
在使用期间,严禁拆除主节点处,纵横向水平杆,扫地杆,连墙件。
拆除区域设置警戒线且专人监护。
模板的拆除,除了侧模应以能保证砼表面及棱角不受时方可拆除,底模板应按《砼结构工程施工质量验收规》(GB50204-2015)的有关规定执行。
模板拆除前应有砼强度报告,砼强度达到要求后方可拆除模板。
模板拆除的顺序和方法,应按照配板设计的规定执行,遵循先支后拆,先非承重部位,后承重部位以及自上而下的原则。
拆模时,严禁用大锤和撬棒硬砸、撬。
严禁留有未拆除的悬空模板。
模板拆除后,在清扫和涂刷隔离剂时,模板要临时固定好。
板面相对停放的模之间,应留出600mm宽的人行通道,模板上方要用拉杆固定。
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