高支模施工方案.docx
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高支模施工方案
模板工程施工方案
工程名称:
协同创新港11#研发中试楼
工程地点:
长安区王寺镇西街南庙店村
编制单位:
陕西正天建设有限公司
编制人:
审核人:
审批负责人:
审批日期:
年 月 日
三、模板安装概况......1
四、模板安装前准备工作1
五、模板的运输﹑维修与保管....................................................2
六、设计计算书2
(一)施工方法2
(一)梁模板扣件钢管支撑架计算书3
(二)板模板计算书16
七、模板工程顶架搭设与拆除22
八、模板工程质量控制24
1、轴线偏位的预防措施25
2、垂直偏差的预防措施25
3、标高不正确的预防措施25
4、柱、梁模板胀模的预防措施25
5、楼梯底板厚度不足、底模板胀模的预防措施25
6、梁模下垂、失稳倒塌的预防措施26
7、漏浆的预防措施26
8、拆模时出现缺陷的预防措施26
9、模板支撑系统质量保证措施与控制程序26
10.模板施工管理架构29
九、混凝土浇捣方法29
十、模板工程满堂红顶架搭拆施工安全技术措施29
十一、模板工程文明施工措施与管理31
十二、模板工程监测31
十三、安全应急救援预案32
附件:
模板工程平面图、大样图
自锁式插扣式模板工程工程专项施工方案
一、工程概况
11#研发中试楼工程位于西安市长安区,北临近红光路西延伸段,东临近规划的科源一路,西临规划的科源二路。
东侧距8#研发中试楼西侧外柱皮为23.90m,东北侧距北区车库基坑上口边为5.28m,西北侧条形基础边缘距北区车库挡土墙外墙皮为0.503m,南侧距外墙皮5.0m。
-3.10m以下为1米厚3:
7灰土,条形基础。
一层结构标高7.5m(-1.70m处算起),(-1.7m---0.155m之间)。
11#研发中试楼平面形状呈矩形,平面尺寸为49.2m×24.9m,共有5层,①-⑨/
-
轴一层层高6m,二层至五层高3.9m,使用功能为生产中试楼。
二、编制依据
1、《协同创新港11#研发中试楼结构施工图纸》;
2、《建筑施工插扣式钢管脚手架安全技术规程》(Q/ZHL001--2001);
3、《混凝土结构设计规范》(GB50010--2001);
4、《建筑结构荷载规范》(GB50009--2001);
5、《钢结构设计规范》(GB50017--2003);
6、砼结构工程施工验收规范》(GB50204—2002);
7、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001);
8、《施工手册》(第四版)。
三、模板安装概况
本工程模板需用量较大,框架柱﹑框架梁及平板均用木模。
支撑采用插口式脚手架,材料符合国家现行规范A3钢的标准,方木用50*70mm,用钢管通长上下卡牢,既能保证不走模,又能保证柱轴线不位移,柱箍间距不大于600mm用短钢管卡牢。
梁﹑板支撑用满堂φ48mm钢管,梁底模侧模均用木模,为保证梁柱断面尺寸,梁﹑柱内设直径12mm钢筋,两端焊铁板打孔拉杆,梁底模起拱高度0.3%。
四、模板安装前的准备工作
1、模板安装前由项目技术负责人向作业班组长做书面安全技术交底,再由作业班组长向操作人员进行安全技术交底和安全教育,有关施工及操作人员应熟悉施工图及模板工程的施工设计。
2、施工现场设可靠的能满足模板安装和检查需用的测量控制点。
3、现场使用的模板及配件应按规格和数量逐项清点和检查,未经修复的部件不得使用。
4、梁和楼板模板的支柱支设在土壤地面时,应将地面事先整平夯实,并准备柱底垫板。
5、竖向模板的安装底面应平整坚实,并采取可靠的定位措施,竖向模板应按施工设计要求预埋支承锚固件。
五、模板的运输、维修与保管
1、模板运输时,不同规格的模板不得混装,并必须采取有效措施,防止模板滑动。
2、模板和龙骨拆除后,应及时清除粘结的灰浆,对变形及损坏的模板应及时更换。
3、模板的底面应垫离地面100mm以上,露天堆放时,地面应平整,坚实,高度不超过2米。
六、设计计算书
本工程模板采用插扣式钢管脚手架支撑系统,①-⑦轴最大梁截面为400×900㎜,最大跨度7.3m;以下为施工方法和计算书。
(一)施工方法
1.采用φ48钢管满堂红插扣式脚手架作为垂直支撑钢件。
2.梁底模采用1220*2440*15㎜厚镜面板,支撑系统采用钢管支撑平行梁截面;梁侧模、楼板底模均采用15mm厚镜面板,支撑系统采用50×70mm的方木、ф48*3.0钢管、顶撑。
3.大梁(截面400×900)支撑系统采用ф48钢管沿梁纵向900㎜。
楼板模板支撑体系采用ф48钢管@900㎜,单层木枋,上层50×70mm@350,下层ф48钢管@900。
4.设ф48钢管纵横扫地杆一道(高出地面200㎜内)。
同时纵横设置ф48水平连结钢管@900,保证整体稳定。
5.400×900㎜主粱底两边均设置剪刀撑,由底向顶连续设置,斜杆与地面倾角为45°-60°;每隔3步支架立杆设置一道水平剪刀撑。
6.梁高900mm,设二道φ14@250mm穿梁对拉螺栓(梁底上200㎜为第一道、梁底上500㎜为第二道),对拉螺栓两边各加两个螺帽。
7.侧模
400*900mm梁侧模采用15mm厚黑色镜面板,50*70*3000mm方木,以¢48*3.5钢管,M12纵向@500对拉全丝螺杆加固。
为了防止梁在浇筑混凝土过程中向一侧倾斜,采用脚手架水平钢管加固。
8.梁底模板支撑
400*900mm梁底模采用15mm厚黑色镜面板,通过50*70*3000mm方木传直纵向水平¢48*3.5钢管,再传直下面3根立杆¢48*3.5钢管。
9.一层梁支撑系统支撑二层、三层施工荷载,梁强度达到100%时方可拆除,为了安全起见,并在梁底部每@1000mm设置¢48*3.5钢管上加方木与丝杠进行加固。
10.纵、横向水平杆搭设的一般要求:
纵向水平杆接长采用插扣,插口要求:
立杆四个方向的插扣均可以插0.85m长的小横杆。
脚手架设置纵、横向扫地杆。
0.85m纵向、横向扫地杆插头均插在立杆插扣上,纵向扫地杆距底座上皮不大于200mm。
立杆采用轴向承插连接。
立杆垂直度允许偏差应为1.5L/1000mm,其中L=300mm即≦0.45mm,安装完成后,拆下横杆的启拔力应不小于200N。
在立杆插扣配有两个带横杆的插头的条件下,当作用于横杆上的扭矩达到2KN.m的扭矩时,保持5min,插扣、插头不得出现永久变形,并影响到自锁式脚手架再装配性能。
(二)计算书
1.梁模板扣件钢管支撑架计算书
(1)参数信息
a.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.40;
梁截面高度D(m):
0.90
混凝土板厚度(mm):
120.00;
立杆梁跨度方向间距La(m):
0.90;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.50;
立杆步距h(m):
0.90;
梁支撑架搭设高度H(m):
9.0;
梁两侧立柱间距(m):
0.80;
承重架支设:
钢管支撑平行梁截面;
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
0.90;
板底支撑连接方式:
钢管支撑;
板底钢管的间隔距离(m):
0.30m;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
扣件连接方式:
单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
b.荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;
混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.00;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.00;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
24.00;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0;
楼板浇筑厚度(m):
0.120
c.材料参数
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板类型:
胶合面板;
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;
d.梁底模板参数
梁底模板支撑的间距(mm):
300.0;
面板厚度(mm):
15.0;
e.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;
次楞根数:
4;
穿梁螺栓水平间距(mm):
500;
穿梁螺栓竖向根数:
3;
穿梁螺栓竖向距板底的距离为:
200mm,200mm,200mm;
穿梁螺栓直径(mm):
M14;
主楞龙骨材料:
木楞,宽度50mm,高度70mm;
主楞合并根数:
2;
次楞龙骨材料:
木楞,宽度50mm,高度70mm;
2.梁模板荷载标准值计算
(1)梁侧模板荷载计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
按《施工手册》,新浇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:
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/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1.000m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为50.994kN/m2、24.000kN/m2,取较小值24.000kN/m2作为本工程计算荷载。
(2)梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞(内龙骨)的根数为4根。
面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图(单位:
mm)
a.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--面板的最大弯距(N.mm);
W--面板的净截面抵抗矩,W=50×1.8×1.8/6=27cm3;
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.5×24×0.9=12.96kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m;
q=q1+q2=12.960+1.260=14.220kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=293.33mm;
面板的最大弯距M=0.1×14.22×293.3332=1.22×105N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=1.22×105/2.70×104=4.532N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=4.532N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
b.挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=24×0.5=12N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=293.33mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×12×293.334/(100×9500×2.43×105)=0.261mm;
面板的最大容许挠度值:
[ω]=l/250=293.333/250=1.173mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.261mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.173mm,满足要求!
(3)梁侧模板内外楞的计算
①内楞计算
内楞(木或钢)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,龙骨采用方木楞,截面宽度50mm,截面高度70mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×702×1/6=40.33cm3;
I=50×703×1/12=142.92cm4;
内楞计算简图
②内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中,σ--内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M--内楞的最大弯距(N.mm);
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:
其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×24×0.9+1.4×2×0.9)×0.293=8.34kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
内楞的最大弯距:
M=0.1×8.34×500.002=2.09×105N.mm;
最大支座力:
R=1.1×8.342×0.5=4.588kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=2.09×105/4.033×104=5.182N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=5.182N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!
③内楞的挠度验算
其中E--面板材质的弹性模量:
10000N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=24.00×0.29=7.04N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
I--面板的截面惯性矩:
I=4.033×106mm4;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×7.04×5004/(100×10000×4.033×106)=0.074mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.074mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2mm,满足要求!
④外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力4.588kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用2根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×702×2/6=81.67cm3;
I=50×703×2/12=833.33cm4;
外楞计算简图
外楞弯矩图(kN.m)
外楞变形图(mm)
⑤外楞抗弯强度验算
其中σ--外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M--外楞的最大弯距(N.mm);
W--外楞的净截面抵抗矩;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=1.285kN.m
外楞最大计算跨度:
l=280mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=1.28×106/1.67×105=7.708N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=7.708N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!
⑥外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.628mm
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=280/250=1.12mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.628mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=1.12mm,满足要求!
(4)穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
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170N/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=24×0.5×0.38=4.56kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×76/1000=12.92kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=4.56kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
(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。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=350×18×18/6=1.89×104mm3;
I=350×18×18×18/12=1.70×105mm4;
①抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
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(kN.m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=300.00mm;
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×(24.00+1.50)×0.35×1.00×0.90=9.64kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.35×0.35×0.90=0.13kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×2.00×0.35×0.90=0.88kN/m;
q=q1+q2+q3=9.64+0.13+0.88=10.65kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×10.653×0.32=0.096kN.m;
σ=0.096×106/1.89×104=5.073N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=5.073N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
②挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=((24.0+1.50)×1.000+0.35)×0.35=9.05KN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=300.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=300.00/250=1.200mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×9.048×3004/(100×9500×1.70×105)=0.307mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.307mm小于面板的最大允许挠度值:
[ω]=300/250=1.2mm,满足要求!
(6)梁底支撑钢管的计算
①荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN):
q1=(24+1.5)×0.35×1×0.3=2.677kN;
(2)模板的自重荷载(kN):
q2=0.35×0.3×(2×1+0.35)=0.247kN;
(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):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.35×0.3=0.472kN;
②木方楞的传递均布荷载验算:
q=(1.2×(2.677×0.247)+1.4×0.472)/0.35=11.916kN/m;
③支撑钢管的强度验算:
按照均布荷载作用下的简支梁计算
均布荷载,q=11.916kN/m;
计算简图如下
支撑钢管按照简支梁的计算公式
M=0.125qcl(2-c/l)
Q=0.5qc
经过简支梁的计算得到:
钢管最大弯矩Mmax=0.125×11.916×0.35×0.8×(2-0.35/0.8)=0.652kN.m;
钢管最大应力σ=651656.25/5080=128.279N/mm2;
钢管的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2;
水平钢管的最大应力计算值128.279N/mm2小于水平钢管的抗压强度设计值205.0N/mm2,满足要求!
钢管支座反力RA=RB=0.5×11.916×0.35=2.085kN;
(7)梁底纵向钢管计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。
①梁两侧支撑钢管的强度计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P=2.085KN.
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=0.702kN.m;
最大变形Vmax=1.794mm;
最大支座力Rmax=7.584kN;
最大应力σ=0.702×106/(5.08×103)=138.183N/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138.183N/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Vmax=1.794mm小于1000/150与10mm,满足要求!
②扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=0kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
③立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力:
N1=7.584kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×15.68=2.429kN;
楼板的混凝土模板的自重:
N3=1.2×(1.00/2+(0.80-0.35)/2)×1.00×0.35=0.305kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(0.80-0.35)/2)×1.00×0.120×(1.50+24.00)=2.662kN;
N=7.584+2.429+0.304+2.662=12.98kN;
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=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面
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