高大模板支撑体系施工方案.docx
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高大模板支撑体系施工方案
一、编制依据
1.1、XX市XX建筑设计有限公司设计的“半岛城邦花园二期工程”施工图;
1.2、应用的主要规范、规程、评定标准
1.2.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
1.2.2《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
1.2.3《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
1.2.4《钢结构设计规范》GB50017-2003
1.2.5《施工技术》2002(3)
1.2.6《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
1.3、半岛城邦花园二期工程施工组织计划
二、工程概况和整体施工布置
2.1、工程概况
半岛城邦花二期工程位于蛇口东角头,北面靠山,南面临海,规模宏大,总建筑面积293139.23
。
地下室为二层,一层地下室面积约21179.41
,二层地下室面积约42806.65
,底板标高为-9.85
,顶板标高为-0.05~-1.40
,局部有高差。
地上由八栋高层住宅,一所中学、一所幼儿园组成,层数2~48层不等。
配套设施:
一栋会所和一栋商铺。
会所建筑规模为900
,商铺建筑规模为2400
。
2.2、结构特点
本工程首层最高层高为
,局部层高为
、
,主要板厚为
、
、
、
,梁截面最大尺寸为1000×2000,梁配筋最大为3排,以直径22、25的三级钢为主;板配筋主要有:
厚板为Φ8~Φ12,间距为100~200,双层双向拉通,
厚板为φ8@200和10@200双层双向拉通,
厚板板底筋10@180,板面筋10@150,
厚为10@100双层双向拉通。
梁板砼等级为C35,框架柱、墙、连梁砼等级为C60、C40。
本工程工期较为紧张,保证该层施工质量是本工程施工中的重要环节,也是做本施工方案的目的。
三、模板工程
由于砼采用梁板与墙柱一次性浇筑,因此在施工时,模板及模板支撑的整体稳定性是施工的重点。
3.1、材料要求
3.1.1对于模板支撑所使用的钢管、扣件式脚手架,严禁使用弯曲、锈蚀、端口不平的钢管,对有裂缝的扣件及松口的螺丝帽必须更换。
3.1.2模板板材采用18厚双面聚酯木模,木模使用之前必须刷脱模剂。
当模板出现破损及时修补、截边。
不能修补的更新模板。
模板加工不能在现场加工,必须在木工加工车间弹线切割,在同一部位、同一尺寸的情况下做好标示编号。
3.1.3模板连接件为φ12mm的高强螺杆,加塑料套管、胶杯、蝶形螺帽,要经常检查是否松动、破损并及时更换。
背枋采用50×90木枋,围檩采用8#槽钢。
垫枋采用90×90、50×90木枋。
对拉螺栓采用φ12高强螺杆。
严禁使用弯曲、腐朽的木枋。
3.2、墙模板施工
3.2.1内外墙模板采用散拼模板,模板背枋为50×90木枋,间距300,围檩采用8#槽钢及φ12的高强螺杆连接成,间距460(横向)×610(纵向),第一道均从楼面200起。
3.2.2墙体模板安装
⑴、安装工艺流程:
抄平放线→内外墙绑扎钢筋→安装内墙门洞模板;水电预埋件安装→隐蔽工程验收→安装内墙模板(安装墙模板前先在墙分布筋上按照460×610间距安装同墙截面的Φ14钢筋内撑)→安装外墙门洞模板→安装外墙模板并拉结固定→自检→浇筑砼
⑵、拆除工艺流程
浇注混凝土→拆除内侧外墙模板连接固定装置→拆除穿墙螺栓→拆除相邻模板之间的连接件→拆除门窗洞口模板与大模板的连接件→松开外侧大模板的紧固件→用撬棍拨动外侧大模板使其脱离墙面→拆除内侧模板→拆除门窗洞口模板→清理模板。
⑶、具体步骤如下:
A.浇完楼板砼后弹线找平,在墙筋处用1:
3水泥砂浆做找平层,找平层厚度由板面标高和墙模高度确定。
弹墙位置线时每边两端要外延50mm,另在墙位置线外300mm处,再弹一道检查线。
B.外墙模板在上、中、下设多道支撑和拉结点(至少四道以上),横向间距2000,使外墙模板与模板架连成整体。
C.先拉墙模板上口控制线,在墙下口钉海绵条,然后安塑料套管和穿墙螺栓(穿墙螺栓规格和间距在模板设计时明确)。
D.按位置线安装门洞模板,门窗、洞口水平支撑间距同模板横枋,竖向支撑间距500mm。
E.模板安装时,螺栓紧固分两次拧紧,第一次粗调至墙边线,第二次挂垂线调整墙模垂直度,再紧固螺栓。
3.3、柱模板施工
3.3.1、柱模板采用散拼模板,背枋方为50×90木枋,间距300(木枋中对中间距),柱箍采用8#槽钢及φ12的高强螺杆连接成,柱箍间距≤610,柱箍第一道从楼面200起。
3.3.2、柱模的安装工艺流程:
抹找平层做定位墩→弹柱位置线→安装柱模板→安装柱箍→安拉杆或斜撑→自检
具体步骤如下:
A.浇完楼板砼后在柱筋外四周用1:
3水泥砂浆做找平层,找平层厚度由板面标高和墙模高度确定。
一般考虑20mm。
B.沿柱模外四边,在砼楼面插φ14以上的短钢筋,用于固定柱模板下口,以防止位移。
C.弹柱位置线时每边两端要外延50mm,另在柱位置线外300mm处,再弹一道检查线。
D.安装柱模板:
安装前先在模板下口钉海棉条,再组装模板,校正后再安装柱箍,柱箍安装应水平。
(安装柱模板前按照460×610间距在柱箍上安装同柱截面的Φ16钢筋内撑)。
E.为了防止模板移位、扭转和弯曲,在柱模板上、下各设一道钢管箍,中间设多道钢管箍与模板架连成整体。
同时,柱箍螺栓不要一次拧紧,待对模板的轴线位移、垂直偏差、对角线、轴向等全面校正后再紧固。
F.砼浇筑前将柱模内清理干净,封闭清理口,柱模板底角用干硬性砂浆补缝。
G.由于柱的对拉螺栓在同一拉结点可能存在两道,考虑在模板计算过程中,此部位荷载承载力余度不大,在模板支设过程中,必须要保证对拉螺栓间距均匀,两道螺栓的受力相同,避免单根受力过大而拉断。
同时,在混凝土浇注过程中,避免振动棒直接振捣在对拉螺栓上。
3.4、梁模板施工
3.4.1、梁模板的配置及安装:
梁侧模背枋采用50×90木枋间距300mm;围檩采用8#槽钢,上下间距610一道,围檩最底下一道从梁底下200起;梁高>700的用φ12高强螺杆间距460(横向)×610(纵向)连接;梁底边缘两侧用90×90木枋,中间用50×90木枋,间距300~350mm;梁下钢管支撑纵横间距为500×500,横杆步距1500,扫地杆离楼面200,每间隔3米纵横向布置一道剪刀撑,大梁下要每间隔2米纵横向布置一道,注意剪刀撑都要向上连续布置,剪刀撑斜杆与地面或楼层面夹角必须控制在45°~60°之间。
梁高≥2米或梁宽≥1.5米的梁下立杆下部要设垫方,联系立杆的水平杆要与同楼层标高的水平杆连通。
此部分的剪刀撑在垂直于梁的方向进行加密,为2米一道。
平行于梁的剪刀撑在梁边进行布置。
剪刀撑的间距为3米。
梁底立杆与水平杆交接处必须增加防滑扣件。
3.4.2梁模板的安装工艺流程:
弹线→支立柱→调整标高→安装梁底模→绑梁钢筋→安装侧模和墙柱与梁接头模
板(安装梁模板前按照460×610间距在梁内安装同梁截面的Φ16钢筋对撑)→自检
A.安装梁板支撑,支撑间距施工时必须按支撑设计执行。
B.按设计标高调整支柱的标高,然后安装梁底板,并拉线找直,当梁跨度L≥4m,梁中按L/400起拱。
C.安装后校正梁中线、标高、断面尺寸,将梁模板内清理干净。
D.水电的预埋管,要加穿泡沫板固定在梁板底,不要打孔穿管。
E.梁钢筋绑扎完毕后,清理杂物,安装侧模和墙柱与梁头模板。
F.特别注意梁底垫枋下小横杆要用两个扣件与立杆固定。
G.未注明部分参见《半岛城邦花园二期工程地下室模板施工方案》。
3.5、楼板模板施工
楼板的模板垫枋50×90,间距≤250布置,模板应垂直于木枋方向铺钉;板下钢管支撑纵横向间距1100×1100(大梁边一道平行梁方向间距500),扫地杆离地200,大横杆步距1500;板底每隔3跨沿全高纵横向设置剪刀撑。
楼板模板的安装工艺流程:
支立柱→上立柱横向拉杆→校正标高、铺设木枋→铺模板→模板拼缝处理→自检
A.支柱间距经计算确定。
支撑纵方向顺直,间距要准确。
B.楼板支柱顶部标高要拉水平标高线控制,用48钢管做支撑时,钢管高度不得超过楼板模板。
C.标高经校正后,支柱间加水平拉杆,一般离地200—300mm设一道,往上纵横方向每隔1.5米左右设一道。
D.拉杆和剪刀撑要普遍设置,剪刀撑视具体情况一般设置在跨中部位。
3.6、其余构件模板施工按《半岛城邦花园二期工程地下室模板施工方案》执行。
3.7、模板及支撑要求
按规范要求:
高于4米的模板支架,从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑,具体设置在第二、四步。
支撑有足够的稳定性、强度和刚度,在砼浇捣过程中不变形、不移位。
模板接缝严密,不得漏浆。
模板及支撑在安装过程中,必须设置临时固定装置,防止倾覆。
模板表面必须刷脱模剂,多次周转使用的模板必须清除杂物,拔去钉子。
3.8、模板安装的质量要求
现浇结构模板安装的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
轴线位置
5
底模上表面标高
5
截面内
部尺寸
柱、墙、梁
+4,-5
层高垂直
全高≤5m
6
全高>5m
8
相邻两板表面高低差
2
表面平整(2m长度以上)
5
预埋件和预留空洞的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
预埋钢板中心线位置
3
预埋管、预留孔中心线位置
3
预埋螺栓
中心线位置
2
外露长度
+10,0
预留洞
中心线位置
10
截面内部尺寸
+10,0
3.9、模板的拆除
现浇结构的模板及其支架拆除时的混凝土强度,当设计无要求时,应符合下列规定:
⑴、侧模在混凝土强度能够保证其表面及棱角不因拆除模板而受损害后,方可拆除。
转换梁属厚大砼结构,为保证其有效养护,防止砼内外温差过高,转换梁侧模拆除后利用对拉螺杆洞插短钢筋挂麻袋洒水进行养护,养护时间不少于14天。
⑵、转换层模板在浇筑完砼28天以后混凝土达到100%强度时方可拆除。
⑶、模板的拆除应经过项目技术负责人审批后经允许才可拆模。
3.10、质量检验要求
⑴、保证工程结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置的正确。
⑵、具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受新浇混凝土的重量和侧压力,以及在施工过程中所产生的荷载。
⑶、构造简单,装拆方便,并便于钢筋的绑扎与安装,符合混凝土的浇筑及养护等工艺要求。
⑷、模板接缝应严密,不得漏浆。
四、计算书
按照钢管架计算书,梁竖向荷载直接传至地下室顶板梁上时,计算模型中假设地下室顶板梁承受上部下传的均布荷载,同时,要求地下室顶板梁下的钢管支撑不能拆除。
结合半岛城邦花园二期工程高大模板工程专家评审意见书,对施工过程需具体采取的一些对应措施总结如下:
1、首先在搭设高大模板钢管架前,我司要求各施工队严格按照规定要求进行弹线,首先弹线确定地下室顶板上钢管的位置,然后在地下一层楼板上按照上一层钢管的部位弹线以确定梁板下各根立杆支柱的具体位置与上层钢管对应,从而确保地下室顶板上、下的各根立杆能够相互对应。
2、按照计算书假定模型,地下室顶板梁承受的是均布荷载,所以在钢管立柱的底部应避免直接落地形成集中荷载,而应采取铺垫垫板形式加大梁面承载面积。
具体铺垫的垫板采用18mm厚的模板铺垫于地下室顶板梁上,范围同地下室顶板梁截面。
3、高支模为重要、危险的分项工程,施工中必须严格按照施工方案施工,支撑的各项间距及参数现场不得随意调整,若发现安全隐患或特殊情况应及时向上级汇报,待排除隐患后方能继续施工。
4、计算书中,分别选取了具有代表性的部位进行计算,主要包括墙柱模板技术、梁模板计算、柱模板计算、楼板模板技术,具体计算过程如下:
楼板模板计算
因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,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》中的部分内容。
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):
1.10;纵距(m):
1.10;步距(m):
1.50;
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):
Φ48×3.5;板底支撑连接方式:
木枋支撑;
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;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.500;
4.材料参数
层板采用胶合层板,厚度为18mm;板底支撑采用木枋;
层板弹性模量E(N/mm2):
9500;层板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木枋抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木枋的间隔距离(mm):
250.000;
木枋弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木枋抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木枋的截面宽度(mm):
50.00;木枋的截面高度(mm):
90.00;
托梁材料为:
钢管(双钢管):
Φ48×3.5;
5.楼板参数
钢筋级别:
二级钢HRB335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:
C25;
每层标准施工天数:
5;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
360.000;
楼板的计算长度(m):
8.90;施工平均温度(℃):
20.000;
楼板的计算宽度(m):
3.80;
楼板的计算厚度(mm):
150.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板层板计算:
层板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的层板作为计算单元层板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×1.82/6=54cm3;
I=100×1.83/12=48.6cm4;
模板层板的按照三跨连续梁计算。
层板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板层板的自重(kN/m):
q1=25×0.15×1+0.35×1=4.1kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):
q2=2.5×1=2.5kN/m;
2、强度计算
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:
其中:
q=1.2×4.1+1.4×2.5=8.42kN/m
最大弯矩M=0.1×8.42×0.252=0.053kN·m;
层板最大应力计算值σ=52625/54000=0.975N/mm2;
层板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
层板的最大应力计算值为0.975N/mm2小于层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
其中q=4.1kN/m
层板最大挠度计算值v=0.677×4.1×2504/(100×9500×3037500)=0.004mm;
层板最大允许挠度[V]=250/250=1mm;
层板的最大挠度计算值0.004mm小于层板的最大允许挠度1mm,满足要求!
三、模板支撑木枋的计算:
木枋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=5×9×9/6=67.5cm3;
I=5×9×9×9/12=303.75cm4;
木枋计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25×0.25×0.15=0.938kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.25=0.088kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1=2.5×0.25=0.625kN/m;
2.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:
均布荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×p1=1.2×(0.938+0.088)+1.4×0.625=2.105kN/m;
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.105×1.12=0.255kN.m;
最大支座力N=1.1×q×l=1.1×2.105×1.1=2.547kN;
木枋最大应力计算值σ=M/W=0.255×106/67500=3.773N/mm2;
木枋的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
木枋的最大应力计算值为3.773N/mm2小于木枋的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.6×2.105×1.1=1.389kN;
木枋受剪应力计算值T=3×1.389×103/(2×50×90)=0.463N/mm2;
木枋抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2;
木枋的受剪应力计算值0.463N/mm2小于木枋的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
4.挠度验算:
最大挠度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:
均布荷载q=1.2(q1+q2)=1.23kN/m;
最大挠度计算值ω=0.677×1.23×11004/(100×9500×3037500)=0.4224mm;
最大允许挠度[V]=1100/250=4.4mm;
木枋的最大挠度计算值0.4224mm小于木枋的最大允许挠度4.4mm,满足要求!
四、托梁材料计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
托梁采用:
钢管(双钢管):
Φ48×3.5;
W=10.16cm3;
I=24.38cm4;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.547kN;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN.m)
托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=1.242kN.m;
最大变形Vmax=2.036mm;
最大支座力Qmax=12.344kN;
最大应力σ=1241897.375/10160=122.234N/mm2;
托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
托梁的最大应力计算值122.234N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为2.036mm小于1100/150与10mm,满足要求!
五、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.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.138×6=0.83kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.35×1.1×1.1=0.424kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25×0.15×1.1×1.1=4.538kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.791kN;
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=(2.5+2)×1.1×1.1=5.445kN;
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=14.573kN;
六、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=14.573kN;
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=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
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);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算
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=1.71;
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;
上式的计算结果:
立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m;
L0/i=1700/15.8=108;
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=0.53;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=14602.68/(0.53×489)=56.228N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=56.228N/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,适宜由下式计算
l0=k1k2(h+2a)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.7按照表2取值1.007;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.007×(1.5+0.1×2)=2.029m;
Lo/i=2028.602/15.8=128;
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=0.406;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=14602.68/(0.406×489)=73.401N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=73.401N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值
[f]=205N/mm2,满足要求!
七、楼板强度的计算:
1.楼板强度计算说明
验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。
宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=360mm2,fy=300N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=8900mm×150mm,楼板的跨度取3.8M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度ho=130mm。
按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天、10天、15天...的
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.验算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边8.9m,短边为3.8m;
q=2×1.2×(0.35+25×0.15)+1×1.2×(0.83×9×4/8.9/3.8)+1.4×(2.5+2)
=17.2kN/m2;
单元板带所承受均布荷载q=1×17.201=17.201kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0829×17.2×3.82=20.591kN.m;
因平均气温为20℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到5天龄期混凝土强度达到48.3%,C25混凝土强度在5天龄期近似等效为C12.07。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=5.794N/mm2;
则可以得到矩形截面相
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