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模板专项施工方案样本
南水北调东线一期工程江苏通水应急调度中心
(调度灾备中心)
模板工程专项方案
编制:
审核:
批准:
江苏江都建设集团有限公司
2013年1月4日
1、工程概况
南水北调东线一期工程江苏通水应急调度中心(调度灾备中心)工程为二层建筑,建筑高度13.95m,其中一层高度为3.3m,二层6.36m,建筑物室内外高差0.45m。
一层用途:
活动室、门厅、讯问室、医务室、警卫室等,二层为办公区、休息厅、会议室、监控室,三层为大会议室、休息厅、办公室、贮藏室、音控室等,本工程外形为长方形,长64.8m(轴线间长度),宽49.00m(轴线间宽度)纵向共16个轴线,为1~14轴,横向为11个轴线分别为A~L轴。
结构形式:
基础为桩承台独立基础,上部为框架结构,结构安全等级为二级,抗震设防烈度为7度,框架抗震等级三级,按抗震等级二级采取抗震措施;墙体拉结筋按8度设防;楼梯间抗震等级为二级,抗震按一级等级执行。
2、材料选用及要求
材料种类
规格型号
材质
模板
12mm厚
木胶合板
木方
40×100mm
杉木
钢管
Ø48×2.7mm
Q235
扣件
/
锻铸铁
3.1本工程采用12mm厚木胶板,其强度、刚度满足施工要求,木胶板表面平整光滑,易脱模。
3.2钢管:
采用Ф48×2.7mm钢管,有弯折、空洞、锈蚀、裂纹等严重影响架体结构实体稳定性的管体严谨使用。
3.3扣件:
有裂纹、滑丝的扣件严禁使用。
3.4架体底座采用木垫板,木垫板宽不小于300mm,厚度不小于50mm,垫板的延伸不得少于3跨。
4、施工工艺
4.1支设流程:
柱梁板
4.2柱模板安装
4.3梁模板的安装
4.4板模板的安装
4.5梁板模板支撑系统的搭设
4.6架体支设要求
1)采用Ф48×2.7mm钢管搭设,立杆支设时可调底座配合使用。
梁设双排架体,板设满堂架体,柱、梁、板应连成整体。
2)立杆底部应设置垫板,距基面、顶面200mm搭设扫地杆。
架体安装在木垫板上,垫板地面应夯实整平。
3)剪刀撑要求:
满堂架体外侧周圈应设由下至上的竖向连续剪刀撑,中间在纵横向每隔6m左右设置由下至上的竖向连续剪刀撑,每隔六排立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置,架设于梁处。
并于在剪刀撑部位的顶部、中部、扫地杆处设置水平剪刀撑。
4)柱模板设计:
采用木胶板,柱箍采用Ф48钢管进行加固,第一步距地15cm,其余每步间距40cm,同时为确保柱模不位移及其整体性,柱模间还需加水平撑,其水平撑可与底梁支撑连为一个整体。
并用对拉螺栓加固。
5)梁模板设计:
采用木胶板,设双排架体,梁底每跨加设1道小横杆(均分),梁侧立杆应通到板底。
对于较大梁侧模,可采用中部加设对拉螺栓进行加固。
梁底端部探出横杆不宜大于200mm,如有其他因素超过者应在端头另加支撑。
6)现浇板模板设计:
采用木胶板,设满堂架体,横杆步距1.5米,扫地杆距地200mm。
快拆头调整标高。
在最上一层横杆钢管上加设小横杆,钢管上铺设木方次楞,木方次楞上铺木胶板。
5、模板工程的有关验算
柱模板工程参数
柱模板参数
柱截面尺寸
500cm×500cm-70cm×700cm
柱高度
3.3m-5.6m
面板
12mm厚木胶合板
次楞
竖楞采用方木,柱每边设置6个竖楞
柱箍
双钢管,间距400mm
对拉螺栓
70cm×70cm柱中间加设直径12mm水平对拉螺栓,竖向间距400mm
荷载参数
振捣砼对侧模板压力
4kN/m2
倾倒砼对侧模板压力
4kN/m2
新浇砼对模板侧压力标准值计算
新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值,依据建筑施工模板安全技术规范,按下列公式计算,取其中的较小值:
=0.22×24×5.7×1.2×1.2×1.00=43.338kN/m2
=24×8=192.000kN/m2
其中γc--混凝土的重力密度,取24kN/m3;
t0--新浇混凝土的初凝时间,按200/(T+15)计算,取初凝时间为5.7小时。
T:
混凝土的入模温度,经现场测试,为20℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1m/h;
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取8m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.2;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.2。
根据以上两个公式计算,新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值43.338kN/m2。
柱侧模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为12mm,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。
计算宽度取1000mm。
面板的截面抵抗矩W=1000×12×12/6=24000mm3;
截面惯性矩I=1000×12×12×12/12=144000mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续板计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.16m。
2、荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=43.338kN/m2,倾倒砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。
均布线荷载设计值为:
q1=0.9×[1.2×43.338+1.4×4]×1=51.845KN/m
q1=0.9×[1.35×43.338+1.4×0.7×4]×1=56.184KN/m
根据以上两者比较应取q1=56.184KN/m作为设计依据。
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=0.1q1l2=0.1×56.184×0.162=0.14KN·m
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
σ=
Mmax
=
0.14×106
=5.83N/mm2 W 24000 面板强度满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=1×43.338=43.338KN/m; 面板最大容许挠度值: 160/250=0.64mm; 面板弹性模量: E=4500N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×43.338×1604 =0.30mm<0.64mm 100EI 100×4500×144000 满足要求! 柱侧模板次楞验算 次楞采用40×100mm(宽度×高度)方木,间距: 0.16m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W=40×100×100/6=66667mm3; 截面惯性矩I=50×80×80×80/12=3333333mm4; (一)强度验算 1、次楞承受面板传递的荷载,按均布荷载作用下三跨连续梁计算,其计算跨度取柱箍间距,L=0.4m。 2、荷载计算 新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=43.338kN/m2,倾倒砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。 均布线荷载设计值为: q1=0.9×[1.2×43.338+1.4×4]×0.16=8.295KN/m q2=0.9×[1.35×43.338+1.4×0.7×4]×0.16=8.989KN/m 根据以上两者比较应取q=8.989KN/m作为设计依据。 3、强度验算 计算最大弯矩: Mmax=0.1ql2=0.1×8.989×0.42=0.144kN·m 最大支座力: 1.1ql=1.1×8.989×0.4=3.96kN 次楞抗弯强度设计值[f]=17N/mm2。 Σ= Mmax = 0.144×106 =2.700N/mm2<17N/mm2 W 53333 满足要求! (二)抗剪强度验算 次楞最大剪力设计值V1=0.6q1l=0.6×8.989×0.4=2.157KN 木材抗剪强度设计值fv=1.7N/mm2; 抗剪强度按下式计算: τ= 3V = 3×2.157×103 =0.809N/mm2 2bh 2×50×80 次楞抗剪强度满足要求! (三)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=43.338×0.16=6.934KN/m; 次楞最大容许挠度值=400/250=1.6mm; 次楞弹性模量: E=10000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×6.934×4004 =0.056mm<1.6mm 100EI 100×10000×2133333 满足要求! 柱宽度B方向柱箍的验算 柱箍采用双钢管,间距400mm。 截面抵抗矩W=8980mm3;截面惯性矩I=215600mm4;截面积=848mm2 (一)强度验算 竖楞作用在柱箍上的集中荷载P计算如下: P1=0.9×[1.2×43.338+1.4×4]×0.156×0.4=3.235kN P2=0.9×[1.35×43.338+1.4×0.7×4]×0.156×0.4=3.506kN 根据以上两者比较应取P=3.506kN作为设计依据。 计算简图(kN) 弯矩图(kN.m) 经计算,从左到右各支座力分别为: N1=2.152kN;N2=10.519kN;N3=6.212kN;N4=10.519kN;N5=2.152kN; 最大弯矩Mmax=0.429kN.m; 柱箍抗弯强度设计值[f](N/mm2)=205N/mm2; 柱箍按弯曲受拉杆件设计,柱箍轴向拉力设计值N=1.936KN。 σ= N + Mmax = 1936 + 0.429×106 =50.056N/mm2<205N/mm2 An W 848 8980 满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应下的集中荷载计算如下: P=43.338×0.156×0.4=2.704kN。 柱箍的最大容许挠度值: [ω]=3mm; 经计算最大变形Vmax=0.106mm<3mm 满足要求! 柱宽度B方向柱箍的对拉螺栓验算 对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb: Ntb=AnFtb An——对拉螺栓净截面面积 Ftb——螺栓的抗拉强度设计值 本工程对拉螺栓采用M12,其截面面积An=76.0mm2,可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=12.92kN。 对拉螺栓轴力设计值N=10.519kN<12.92kN。 满足要求! 柱高度H方向柱箍的验算 柱箍采用双钢管,间距400mm。 截面抵抗矩W=8980mm3;截面惯性矩I=215600mm4;截面积=848mm2 (一)强度验算 竖楞作用在柱箍上的集中荷载P计算如下: P1=0.9×[1.2×43.338+1.4×4]×0.12×0.4=2.489kN P2=0.9×[1.35×43.338+1.4×0.7×4]×0.12×0.4=2.697kN 根据以上两者比较应取P=2.697kN作为设计依据。 计算简图(kN) 弯矩图(kN.m) 经计算,从左到右各支座力分别为: N1=1.489kN;N2=10.506kN;N3=1.489kN; 最大弯矩Mmax=0.423kN.m; 柱箍抗弯强度设计值[f](N/mm2)=205N/mm2; 柱箍按弯曲受拉杆件设计,柱箍轴向拉力设计值N=1.655KN。 σ= N + Mmax = 1655 + 0.423×106 =49.056N/mm2<205N/mm2 An W 848 8980 满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应下的集中荷载计算如下: P=43.338×0.12×0.4=2.08kN。 柱箍的最大容许挠度值: [ω]=784/500=1.6mm; 经计算最大变形Vmax=0.049mm<1.6mm 满足要求! 柱高度H方向柱箍的对拉螺栓验算 对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb: Ntb=AnFtb An——对拉螺栓净截面面积 Ftb——螺栓的抗拉强度设计值 本工程对拉螺栓采用M12,其截面面积An=76.0mm2,可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=12.92kN。 对拉螺栓轴力设计值N=10.506kN<12.92kN。 满足要求! 模板面板验算 面板采用木胶合板,厚度为12mm,取主楞间距1m的面板作为计算宽度。 面板的截面抵抗矩W=1000×12×12/6=24000mm3; 截面惯性矩I=1000×12×12×12/12=144000mm4; (一)强度验算 1、面板按四跨连续梁计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.3m。 2、荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为: q1=[1.2×(24×0.11+1.1×0.11+0.3)+1.4×2.5]×1=7.173KN/m q1=[1.35×(24×0.11+1.1×0.11+0.3)+1.4×0.7×2.5]×1=6.582KN/m 根据以上两者比较应取q1=7.173N/m作为设计依据。 集中荷载设计值: 模板自重线荷载设计值q2=1.2×1×0.3=0.360KN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5=3.500KN 3、强度验算 施工荷载为均布线荷载: M1=0.107q1l2=0.107×7.173×0.32=0.069KN·m 施工荷载为集中荷载: M2=0.107q2l2+0.161Pl=0.107×0.360×0.32+0.161×3.500×0.3=0.173KN·m 取Mmax=0.173KN·m验算强度。 面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2; σ= Mmax = 0.173×106 =7.21N/mm2 W 24000 面板强度满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=1×(24×0.11+1.1×0.11+0.3)=3.061KN/m; 面板最大容许挠度值: 300/400=0.8mm; 面板弹性模量: E=4500N/mm2; ν= 0.632ql4 = 0.632×3.061×3004 =0.24mm<0.8mm 100EI 100×4500×144000 满足要求! 次楞方木验算 次楞采用方木,宽度40mm,高度100mm,间距0.3m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W=40×100×100/6=66667mm3; 截面惯性矩I=50×80×80×80/12=3333333mm4; (一)抗弯强度验算 1、次楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取主楞排矩即立杆横距,L=1m。 2、荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为: q1=[1.2×(24×0.11+1.1×0.11+0.3)+1.4×2.5]×0.3=2.152KN/m q1=[1.35×(24×0.11+1.1×0.11+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.3=1.975KN/m 根据以上两者比较应取q1=2.152KN/m作为设计依据。 集中荷载设计值: 模板自重线荷载设计值q2=1.2×0.3×0.3=0.108KN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5=3.500KN 3、强度验算 施工荷载为均布线荷载: M1=0.1q1l2=0.1×2.152×12=0.215KN·m 施工荷载为集中荷载: M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08×0.108×12+0.213×3.500×1=0.754KN·m 取Mmax=0.754KN·m验算强度。 木材抗弯强度设计值f=17N/mm2; σ= Mmax = 0.754×106 =14.14N/mm2 W 53333 次楞抗弯强度满足要求! (二)抗剪强度验算 施工荷载为均布线荷载时: V1=0.6q1l=0.6×2.152×1=1.291KN 施工荷载为集中荷载: V2=0.6q2l+0.65P=0.6×0.108×1+0.65×3.500=2.340KN 取V=2.340KN验算强度。 木材顺纹抗剪强度设计值fv=4.8N/mm2; 抗剪强度按下式计算: τ= 3V = 3×2.340×103 =0.878N/mm2 2bh 2×50×80 次楞抗剪强度满足要求! (三)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=0.3×(24×0.11+1.1×0.11+0.3)=0.918KN/m 次楞最大容许挠度值: 1000/250=4mm; 次楞弹性模量: E=10000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×0.918×10004 =0.29mm<4mm 100EI 100×10000×2133333 满足要求! 主楞验算 主楞采用: 单钢管 截面抵拒矩W=4.49cm3 截面惯性矩I=10.78cm4 (一)强度验算 当进行主楞强度验算时,施工人员及设备均布荷载取1.5kN/mm2。 首先计算次楞作用在主楞上的集中力P。 作用在次楞上的均布线荷载设计值为: q1=[1.2×(24000×0.11+1100×0.11+300)+1.4×1500]×0.3=1732N/m q1=[1.35×(24000×0.11+1100×0.11+300)+1.4×0.7×1500]×0.3=1681N/m 根据以上两者比较应取q1=1732N/m作为设计依据。 次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×1732×1/1000=1.905kN。 次楞作用集中荷载P=1.905kN,进行最不利荷载布置如下图: 计算简图(kN) 弯矩图(kN.m) 最大弯矩Mmax=0.632kN.m; 主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2; σ= Mmax = 0.632×106 = 140.757N/mm2<205N/mm2 W 4.49×103 主楞抗弯强度满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值。 首先计算次楞作用在主楞上的集中荷载P。 作用在次楞上的均布线荷载设计值为: q=0.3×(24000×0.11+1100×0.11+300)=918N/m=0.918N/mm; 次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×0.918×1=1.010kN。 以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载P,经计算,主梁最大变形值V=1.077mm。 主梁的最大容许挠度值: 1000/150=6.7mm, 最大变形Vmax=1.077mm<6.7mm 满足要求! (三)立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式: N + Mw ≤f A W N----轴心压力设计值(kN): N=6.858kN; φ----轴心受压稳定系数,由长细比λ=Lo/i查表得到; L0---立杆计算长度(m),L0=k1k2(h+2a),h: 顶步步距,取1.5m;a: 模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.5m;k1k2为计算长度附加系数,按下表取用,k1=1.167,k2=1.016,L0=2.96m。 i----立杆的截面回转半径(cm),i=1.6cm; A----立杆截面面积(cm2),A=3.98cm2; Mw----风荷载产生的弯矩标准值; W----立杆截面抵抗矩(cm3): W=4.25cm3; f----钢材抗压强度设计值N/mm2,f=205N/mm2; 立杆长细比计算: λ=Lo/i=296/1.6=185 按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.209; N + Mw = 6.858×103 + 0.015×106 =82.446+3.529=85.975N/mm2 A W 0.209×3.98×102 4.25×103 立杆稳定性满足要求! 立杆底地基承载力验算 1、上部立杆传至垫木顶面的轴向力设计值N=6.858kN 2、垫木底面面积A 垫木作用长度1m,垫木宽度0.3m,垫木面积A=1×0.3=0.3m2 3、地基土为素填土,其承载力设计值fak=100kN/m2 立杆垫木地基土承载力折减系数mf=0.4 4、验算地基承载力 立杆底垫木的底面平均压力 P= N = 6.858 =22.86kN/m2 A 0.3 满足要求! 。 新浇砼对模板侧压力标准值计算 新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值,依据建筑施工模板安全技术规范,按下列公式计算,取其中的较小值: =0.22×24×5.7×1.2×1.2×1.22=52.873kN/m2 =24×0.8=19.200kN/m2 其中γc--混凝土的重力密度,取24kN/m3; t0--新浇混凝土的初凝时间,按200/(T+15)计算,取初凝时间为5.7小时。 T: 混凝土的入模温度,经现场测试,为20℃; V--混凝土的浇筑速度,取1.5m/h; H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.8m; β1--外加剂影响修正系数,取1.2; β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.2。 根据以上两个公式计算,新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值19.200kN/m2。 梁侧模板面板验算 面板采用木胶合板,厚度为12mm,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。 计算宽度取1000mm。 面板的截面抵抗矩W=1000×12×12/6=24000mm3; 截面惯性矩I=1000×12×12×12/12=144000mm4; (一)强度验算 1、面板按三跨连续板计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.20m。 2、荷载计算 新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=19.200kN/m2,振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。 均布线荷载设计值为: q1=0.9×[1.2×19.200+1.4×4]×1=25.776KN/m q1=0.9×[1.35×19.200+1.4×0.7×4]×1=26.856KN/m 根据以上两者比较应取q1=26.856KN/m作为设计依据。 3、强度验算 施工荷载为均布线荷载: M1=0.1q1l2=0.1×26.856×0.202=0.11KN·m 面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2; σ= Mmax =
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