高支模施工方案.docx
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高支模施工方案
金域雅轩居住小区高支模专项施工方案
一、工程概况:
本工程位于湛江市赤坎区南桥南路88号,由湛江市金豪房地产开发有限公司投资兴建,广州市景森工程设计顾问有限公司设计,广东华联建设项目管理咨询有限公司负责监理,湛江市粤西建筑工程公司施工,工程总面积为36035.28㎡,其中地下室面积为5986.76㎡,地上面积28296.80㎡,地下1层,地上24/30层,总建筑高度为99.8m,主体结构为框架剪力墙结构,高支模搭设区地下室顶板面标高为-0.70米与0.00米,车库二层楼板面标高为4.60米,二层主楼楼板面标高4.80米,底板结构面与二层结构面最大标高差为5.50米,因两标高相差不大,按层高较高者进行验算。
二、编制依据:
1、金域雅轩居住小区施工图及施工现场实际情况;
2、《建筑施工计算手册》(中国建筑工业出版社2001年7月版)
3、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
4、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80—91);
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)
6、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
7、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
三、结构构造设计:
1、层高为5.5米的支撑体系结构构造:
梁的截面类型有:
200×500、200×600、200×700、200×800、200×900,200×1000,200×1350,此层的梁板均采用扣件式钢管支撑系统,钢管的规格为φ48×3.5,钢管的横距、纵距按实际情况不大于1.2m,立杆步距为按实际情况不超过1.8m,钢管根部200mm处设置纵横向扫地杆,立杆上端伸出至模板支撑点长度为100mm,保证钢管上端可调支托伸出高度不超过200mm,四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置,角度为45°~60°。
两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑,上托托梁采用双钢管,模板采用18mm厚胶合板,板底用木枋支撑,间距为300mm。
高支模结构体系计算时,采取最大荷载进行计算
四、高支模的搭设要求及规定:
1、模板安装前必须做好下列安全技术准备工作:
1)审查模板结构设计与施工说明书中的荷载、计算方法、节点构造和安全措施,设计审批手续应齐全。
2)应进行全面的安全技术交底,操作班组应熟悉设计与施工说明书,并应做好模板安装作业的分工准备。
3)应对模板和配件进行挑选,不合格者应剔除,并应运至工地制定地点堆放。
4)备齐操作所需的一切安全防护设施和器具。
2、模板构造与安装符合下列规定:
1)模板安装应按设计与施工说明书顺序拼装,钢管、门架等支架立柱不得混用。
2)竖向模板和支架立柱支承部分安装在基土上时,应加设垫板,垫板应有足够强度和支承面积,且应中心承载,基土应坚实,并应有排水措施,对湿陷性黄土应有防水措施,对特别重要的结构工程可采用混凝土、打桩等措施防止支架柱下沉。
3)模板及其支架在安装过程中,必须设置有效防倾覆的临时固定设置。
4)现浇钢筋混凝土梁、板,当跨度大于4m时,模板应起拱,当设计无具体要求是,起拱高度为全跨长度的1/1000~3/1000。
3、安装模板应保证工程结构和构件个部分形状、尺寸和相互位置的正确,防止漏浆,构造应符合模板设计要求,模板应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,应能可靠承受新浇注混凝土的自重和侧压力以及施工过程中所产生的荷载。
4、拼装高度为2m以上的竖向模板,不得站在下层模板上拼装上层模板,安装过程中应设置临时固定设施。
5、当支架立柱成一定角度倾斜,或其支架立柱的顶表面倾斜时,应采取可靠措施确保支点稳定,支撑底脚必须有防滑移的可靠措施。
6、除设计要求另有规定者外,所有垂直支架柱应保证起垂直。
7、支承梁、板的支架立柱构造与安装应符合下列规定:
1)梁和板的立柱,其纵横向间距应相等或成倍数。
2)钢管立柱底部应设垫木和底座,顶部应设可调支托,U型支托与楞梁两侧间如有间隙,必须卡紧,其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm,螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm,安装时应保证上下同心。
3)在立柱底距地面200高处,沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆,可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆,扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距,在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下,进行平均分配确定步距后,在每一步距处纵横向应设一道水平拉杆。
4)钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用Φ48mm×3.5mm钢管,用扣件与钢管立柱扣牢,钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接,剪刀撑应采用搭接,搭接长度不得小于500mm,并应采用2个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm处进行固定。
8、施工时,在已安装好的模板上的实际荷载不得超过设计值,已承受荷载的支架和附件,不得随意拆除或移动。
9、组合钢模板的构造与安装,尚应符合现行国家标准《组合钢模板技术规定》GB50214的相应规定。
10、安装模板时,安装所需各种配件应置于工具箱或工具袋内,严禁散放在模板或脚手架上,安装所用工具应系挂在作业人员身上或置于所佩带的工具袋中,不得掉落。
11、当模板安装高度超过3m时,必须搭设脚手架,除操作人员外,脚手架下不得站其他人。
12、模板吊运时,必须符合下列规定:
1)作业前应检查绳索、卡具、模板上的吊环,必须完整有效,在升降过程中应设专人指挥,统一信号,密切配合。
2)吊运大块或整体模板时,竖向吊运不应少于2个吊点,水平吊运不应少于4个吊点,吊运必须使用卡环连接,并应稳起稳落,待模板就位连接牢固后,方可摘除卡环。
3)吊运散装模板时,必须码放整齐,待捆绑牢固后方可起吊。
4)严禁起重机在架空输电线路下面工作。
5)遇5级及以上大风时,应停止一切吊运工作。
13、木料应堆放在下风向,离火源不得小于30m,且料场四周应设置灭火器材。
14、扣件式钢管作立柱支撑时,其构造与安装应符合下列规定:
1)钢管规格、间距、扣件应符合设计要求,每根立杆底部应设置底座及垫板,垫板厚度不得小于50mm。
2)钢管支架立柱间距、扫地杆、水平拉杆、剪刀撑的设置应符合规范规定。
当立柱底部不在同一高度时,高处的纵向扫地杆应向低处延伸不少于2跨,高低差不得大于1m,立柱距边坡上方边缘不得小于0.5m。
3)立柱接长严禁搭接,必须采用对接扣件连接,相邻两立柱的对接接头不得在同步内,且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。
4)严禁将上段的钢管立杆与下段钢管立杆错开固定在水平拉杆上。
5)满堂模板和共享空间模板支架立柱,在外侧周圈应设的竖向连续式剪刀撑,中间在纵横向应每隔10m左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑,其宽度宜为4~6m,并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑,剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,夹角宜为45°~60°。
6)当支架立柱高度超过5m时,应在立柱周圈外侧和中间有结构柱的部位,按水平间距6~9m,竖向间距2~3m与建筑结构设置一个固结点。
15、标准门架作支撑时,其构造与安装应符合下列规定:
1)门架的跨距和间距应按设计规定布置,间距宜小于1.2m,支撑架底部垫木上应设固定底座或可调底座,门架、调节架及可调底座,其高度应按其支撑的高度确定。
2)门架支撑可沿梁轴线垂直和平行布置,当垂直布置时,在两门架间的两侧应设置交叉支撑,当平行布置时,在两门架间的两侧亦设置交叉支撑,交叉支撑应与立杆上的锁销锁牢,上下门架的组装连接必须设置连接棒及锁臂。
3)当门架支撑宽度为4跨及以上或5个间距以上时,应在周边底层、顶层、中间每5列、5排在每门架立杆根部设Φ48mm×3.5mm通长水平加固杆,并应采用扣件与门架立杆扣牢。
五、高支模的拆除:
1、模板的拆除要求:
1)模板的拆除应经技术主管部门或负责人批准。
2)当混凝土未达到规定强度或已达到设计规定强度,需提前拆模或承受部分超设计荷载时,必须经过计算和技术主管确认其强度能足够承受此荷载后,方可拆除。
3)大体积混凝土的拆模时间除应满足混凝土强度要求外,还应使混凝土内外温差降低到25℃以下时方可拆模,否则应采取有效措施防止产生温度裂缝。
4)拆模前应检查所使用的工具有效和可靠,扳手等工具必须装入工具袋或系挂在身上,并应检查拆模场所范围内的安全措施。
5)模板的拆除工作应设专人指挥,作业区应设围栏,其内不得有其他工种作业,并应设专人负责监护,拆下的模板、零配件严禁抛掷。
6)拆模的顺序和方法应按模板的设计规定进行,当设计无规定时,可采取先支的后拆,后支的先拆,先拆非承重模板,后拆承重模板,并应从上而下进行拆除,拆下的模板不得抛扔,应按指定地点堆放。
7)多人同时操作时,应明确分工,统一信号或行动,应具有足够的操作面,人员应站在安全处。
8)高处拆除模板时,应符合有关高处作业的规定,严禁使用大锤或撬棒,操作层上临时拆下的模板堆放不能超过3层。
9)在提前拆除互相搭连并涉及其他后拆模板的支撑时,应补设临时支撑,拆模时,应逐块拆卸,不得成片撬落或拉倒。
10)拆模如遇中途停歇,应将已拆松动、悬空、浮吊的模板或支架进行临时支撑牢固或相互连接稳固。
对活动部件必须一次拆除。
11)已拆除了模板的结构,应在混凝土强度达到设计强度值后方可承受全部设计荷载,若在未达到设计强度以前,需在结构上加置施工荷载时,应另行核算,强度不足时,应加设临时支撑。
12)遇6级或6级以上大风时,应暂停室外的高处作业。
13)拆除有洞口模板时,应采取防止操作人员坠落的措施,洞口模板拆除后,应按国家现行标准《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80的有关规定及时进行防护。
2、支架立柱的拆除:
1)当拆除钢楞、木楞、钢桁架时,应在其下面临时搭设防护支架,使所拆楞梁及桁架先落在临时防护支架上。
2)当立柱的水平拉杆超出2层时,应首先拆除2层以上的拉杆,当拆除最后一道水平拉杆时,应和拆除立柱同时进行。
3)当拆除4~8m跨度的梁下立柱时,应先从跨中开始,对称地分别向两端拆除,拆除时,严禁采用连梁底板向旁侧一片拉倒的拆除方法。
4)对于多层楼板模板的立柱,当上层及以上楼板正在浇筑混凝土时,下层楼板立柱的拆除,应根据下层楼板结构混凝土强度的实际情况,经过计算确定。
5)拆除平台、楼板下的立柱时,作业人员应站在安全处。
3、梁板模板的拆除:
1)梁板模板应先拆梁侧模,再拆板底模,最后拆除梁底模,并应分段分片进行,严禁成片撬落或成片拉倒。
2)拆除模板时,严禁用铁棍或铁锤乱砸,已拆下的模板应妥善传递或用绳钩放至地面。
3)拆除时,作业人员应站在安全的地方进行操作,严禁站在已拆或松动的模板上进行拆除作业。
4)严禁作业人员站在悬臂结构边缘敲拆下面的底模。
5)待分片、分段的模板全部拆除后,方允许将模板、支架、零配件等按指定地点运出堆放,并进行拔钉、清理、整修、刷防锈油或脱模剂,入库备用。
六、5.5m高板支撑体系验算:
(一)参数信息:
1.模板支架参数:
横向间距或排距(m):
1.20;纵距(m):
1.20;步距(m):
1.80;
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):
5.15;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;
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:
方木支撑;
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):
2.000;
3.材料参数:
面板采用胶合面板,厚度为18mm。
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
板底支撑采用方木;
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;
木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;
木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
80.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
托梁材料为:
钢管(双钢管):
Φ48×3.5;
4.楼板参数:
钢筋级别:
二级钢HRB335;楼板混凝土强度等级:
C35;
每层标准施工天数:
10;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
460.000;
楼板的计算宽度(m):
3.00;楼板的计算厚度(mm):
120.00;
楼板的计算长度(m):
3.00;施工平均温度(℃):
15.000;
图2楼板支撑架荷载计算单元
(二)模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元,面板的截面惯性矩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=25×0.12×1+0.35×1=3.35kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):
q2=2×1=2kN/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=1.2×3.35+1.4×2=6.82kN/m
最大弯矩M=0.1×6.82×0.32=0.061kN·m;
面板最大应力计算值σ=61000/54000=1.129N/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1.437N/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
其中q=6.82kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×6.82×3004/(100×9500×3413333.333)=0.012mm;
面板最大允许挠度[V]=300/250=1.2mm;
面板的最大挠度计算值0.012mm小于面板的最大允许挠度1.2mm,满足要求!
(三)模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=8×8×8/6=85.33cm3;
I=8×8×8×8/12=341.33cm4;
方木楞计算简图
1、荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25×0.3×0.12=0.9kN/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倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1=(2+2)×1.2×0.3=1.44kN;
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:
均布荷载q=1.2×(0.9+0.105)=1.206kN/m;
集中荷载p=1.4×1.44=2.016kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=2.016×1.2/4+1.206×1.22/8=0.822kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=2.016/2+1.206×1.2/2=1.732kN;
方木的最大应力值σ=M/w=0.822×106/85.333×103=9.632N/mm2;
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;
方木的最大应力计算值为9.632N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!
3、方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
V=1.2×1.206/2+2.016/2=1.732kN;
方木受剪应力计算值T=3×1732/(2×80×80)=0.406N/mm2;
方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2;
方木受剪应力计算值为0.406N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,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:
均布荷载q=q1+q2=1.35+0.105=1.455kN/m;
集中荷载p=1.44kN;
方木最大挠度计算值V=5×1.455×12004/(384×9500×3413333.33)+1440×12003/(48×9500×3413333.33)=2.81mm;
方木最大允许挠度值[V]=1200/250=4.8mm;
方木的最大挠度计算值2.81mm小于方木的最大允许挠度值4.8mm,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;
托梁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=1.206×1.2+2.016=3.4632kN;
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=1.85kN.m;
最大变形Vmax=3.738mm;
最大支座力Qmax=17.987kN;
托梁最大应力σ=1.85×106/10160=182.115N/mm2;
托梁抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
托梁的计算最大应力计算值182.115N/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3.738mm小于1200/150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=0.138×5.15=0.711kN;
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=0.35×1.2×1.2=0.504kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25×0.12×1.2×1.2=4.32kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.535kN;
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+2)×1.2×1.2=5.76kN;
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=13.248kN;
(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=13.248kN;
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=1.73;
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=13248/(0.53×489)=51.12N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=51.12N/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1.006;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.006×(1.5+0.1×2)=2.027m;
Lo/i=2026.587/15.8=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=13248/(0.406×489)=66.73N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=66.73N/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《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
(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=460mm2,fy=300N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=3000mm×120mm,楼板的跨度取3m,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度ho=160mm。
按照楼板每10天浇筑一层,所以需要验算10天、20天、30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10天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边3m,短边为3m;
q=2×1.2×(0.35+25×0.12)+1×1.2×(0.782×3×3/3/3)+1.4×(2+2)=14.58kN/m2;
单元板带所承受均布荷载q=1×14.58=14.58kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0513×14.58×32=6.732kN.m;
因平均气温为25℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线,得到10天龄期混凝土强度达到80%,C35混凝土强度在10天龄期近似等效为C27。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.354N/mm2;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=460×360/(1×1000×160×11.354)=0.091
计算系数为:
αs=ξ(1-0.5ξ)=0.091×(1-0.5×0.091)=0.0455;
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αs×α1×b×ho2×fcm=0.0455×1×1000×1602×
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