2016年福海县农牧民定居与安居富民工程
(二期)5-10、5-11号楼
模板支撑专项施工方案
编制人:
施工单位:新疆鑫源福诚建设有限责任公司
《钢结构设计规范》GB 50017-2003中国建筑工业出版社; 《木结构设计规范》GB 50005-2003中国建筑工业出版社; 《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社; 《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社; 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社; 《建筑结构静力计算手册》(第二版) 中国建筑工业出版社;
第二节 工程概况
本工程为福海县农牧民定居与安居富民工程(二期)5-10、5-11号楼。由福海县鑫源市政工程有限责任公司(现更名为新疆鑫源福诚建设有限责任公司)承建,设计单位为浙江华州国际设计有限公司。工程位福海县西城区集资建房5号地块。10#建筑面积为:2056.51㎡,结构体系:砖混结构,地上六层;11#建筑面积为1750.12㎡,结构体系:砖混结构,地上五层。抗震防烈度为6度,耐火等级为二级。
福海县农牧民定居与安居富民工程(二期)5-10、5-11号楼计划工期2016年4月15日开工,2016年10月30日竣工,总工期为200天,质量要求合格。 本工程在现场开阔,主要施工设备分布在拟建工程的西侧 ,主要是木工场地、砌块堆放场地、钢管模板堆放场地、 砂石堆放场地,混凝土搅拌场地,钢筋制作场地,水泥库房,办公室等设施。 第三节 模板方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
1、模板及其支架的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。 4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
第四节 材料选择
A、梁: 面板采用12mm 木胶合面板,40×60木方(内楞)现场拼制,60×80木方(外楞)支撑,采用可回收M12对拉螺栓进行加固。梁底采用60×80木方支撑。承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用φ48×3.5钢管。
B、板:面板采用12mm 木胶合面板,板底采用60mm×80mm方木支撑。承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用φ48×3.5钢管。 C、柱:采用12mm 厚木胶合板,在木工车间制作施工现场组拼,背内楞采用60×80 木方,柱箍采用圆钢管48×3.5围檩加固,采用可回收M12对拉螺栓进行加固。边角处采用木板条找补,保证楞角方直、美观。斜向支撑,采用φ48×3.5钢管斜向加固(尽量取45°) 第五节 模板安装 1、模板安装的一般要求
竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。安装柱模前,要清除杂物,焊接或修整模板的定位预埋件,做好测量放线工作,抹好模板下的找平砂浆。
2 、±0.00以下模板安装要求 (1)底模板安装顺序及技术要点
垫层、防渗保护层施工完毕后进行底模板安装,底板侧模用木模,底板边外延60㎜,高度=底板后+50㎜,模板固定要稳,钢管加固,对拉干连接;防止浇筑混凝土跑模。
(2)墙体模板安装顺序及技术要求
①模板安装顺序: 模板定位,垂直调整→模板加固→验收→砼浇筑→拆模 ②技术要求:安装墙模前,要对墙体接茬处凿毛,用空压机清除墙体内的杂物,做好测量放线工作,为防止墙体模板根部出现漏浆“烂根”现象,墙体模板安装前,在底板上根据放线尺寸按装海绵体正确,平整,粘结老牢固并注意穿墙螺栓的安全质量。
(3)梁板模板安装顺序及技术要点 ①模板安装顺序
搭设和调平支架(包括安装水平拉杆和剪力撑)→按标高铺梁底模板→拉线找直→绑扎梁钢筋→安装垫块→梁两侧模板→调整模板 ②技术要点
按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),并注意梁的侧模包柱底模,下面龙骨包侧模。
(4)柱模板安装顺序及技术要求 ①模板安装顺序
搭设脚手架→柱模就位安装→安装柱模→安装支撑→固定柱模→浇筑混凝土→拆除脚手架、模板→清理模板 ②技术要点
板块与板块竖向接缝处理,做成企口式拼接,然后加柱箍、支撑体系将柱固定。
3、主体模板安装要求
(1)梁、板模板安装顺序及技术要点 ①模板安装顺序
模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→混凝土浇筑→拆模 (2)梁模板安装顺序及技术要点 ①模板安装顺序
搭设和调平模板支架(包括安装水平拉杆和剪力撑)→按标高铺梁底模板→拉线找直→绑扎梁钢筋→安装垫块→梁两侧模板→调整模板 ②技术要点
按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),并注意梁的侧模包柱底模,下面龙骨包侧模。
(3)楼板模板安装顺序及技术要点 ①模板安装顺序
\"满堂\"脚手架→主龙骨→次龙骨→柱头模板龙骨→柱头模板、顶板模板→拼装→顶板内、外墙柱头模板龙骨→模板调整验收→进行下道工序 ②技术要点
楼板模板当采用单块就位时,宜以每个铺设单元从四周先用阴角模板与墙、梁模板连接,然后向中央铺设,按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),起拱部位为中间起拱,四周不起拱。 (4)柱模板安装顺序及技术要点 ①模板安装顺序
搭设脚手架→柱模就位安装→安装柱模→安装支撑→固定柱模→浇筑混凝土→拆除脚手架、模板→清理模板 ②技术要点
板块与板块竖向接缝处理,做成企口式拼接,然后加柱箍、支撑体系将柱固定。 4、模板组拼
模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体,模板在现场拼装时,要控制好相邻板面之间拼缝,两板接头处要加设卡子,以防漏浆,拼装完成后用钢丝把模板和竖向钢管绑扎牢固,以保持模板的整体性。拼装的精度要求如下: 1、两块模板之间拼缝 ≤1 2、相邻模板之间高低差 ≤1 3、模板平整度 ≤2 4、模板平面尺寸偏差 ±3 5、模板定位
当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度(≥1.2MPa),即用手按不松软、无痕迹,方可上人开始进行轴线投测。根据轴线位置放出墙柱截面位置尺寸线、模板500控制线,以便于梁模板的安装和校正。当混凝土浇筑完毕模板拆除以后,
开始引测楼层500mm 标高控制线,并根据该500mm 线将板底的控制线直接引测到上。
首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线,并以该控制线为起点,引出每道轴线,根据轴线与施工图用墨线弹出模板的内线、边线以及外侧控制线,施工前三线必须到位,以便于模板的安装和校正。 6、模板的支设
模板支设前用空压机将楼面清理干净。不得有积水、杂物,并将施工缝表面浮浆剔除,用水冲净。所有内侧模板必须刷油性脱模剂。 7、模板支撑
1、梁侧模板采用木方作为内楞间距约330mm,木方作为外楞间距500mm,采用可回收的M12普通穿墙螺栓加固水平间距500mm,竖向间距为中间一道。梁模板采用12mm胶合面板作为面板,梁底采60×80mm 方木横向布置,间距300mm。纵向支承为φ48×3.5钢管。扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架梁跨方向横距1.2m,梁两侧立杆间距0.7m,其它纵距1.5m,步距1.5m。
2、楼板模板采用60mm×80mm木方做板底支撑,中心间距300mm,扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架排距1.0m,跨距1.0m,步距1.5m。支承木方的横杆与立杆的连接,要求采用双扣件。
3、柱模板 采用12mm 竹胶合板模板在木工车间制作施工现场组拼,竖向内楞采用60×80 木方@250左右,柱箍采用圆钢管48×3.5,柱截面B方向或柱截面H方向间距200~350,用可回收的M12普通穿墙螺栓加固,四周加钢管抛撑。柱边角处采用木板条找补海棉条封堵,保证楞角方直、美观。斜向支撑,起步为150mm,每隔1500mm 一道,采用双向钢管对称斜向加固(尽量取45°),柱与柱之间采用拉通线检查验收。柱模木楞盖住板缝,以减少漏浆。 第六节 模板拆除
1、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。
2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时,混凝土强度要达到1.2MPa(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。混凝土的底模,其混凝土强度必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002表4.3.1的规定后方可拆除。
3、拆除模板的顺序与安装模板顺序相反,先支的模板后拆,后支的先拆。 第七节 安全、环保文明施工措施 (1)拆模时操作人员必须挂好、系好安全带。
(2)支模前必须搭好相关脚手架(见本工程脚手架方案及相关方案、相关安全操作规程等)。 (3)在拆板模前不准将脚手架拆除,用塔吊拆时与起重工配合;拆除顶板模板前划定安全区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网封闭,挂\"禁止通行\"安全标志,操作人员不得在此区域,必须在铺好跳板的操作架上操作。 (4)浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必
须由模板支设班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动,发现问题及时组织处理。
(5)木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查);且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用;使用木工机械严禁戴手套;长度小于50cm 或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯;两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽;机械停用时断电加锁。
(7)模板堆放时,使模板向下倾斜30°,不得将模板堆放在施工层上,防止模板在风荷载下倾覆。
第八节、梁模板高支撑架的构造和施工要求:
除了要遵守《扣规》的相关要求外,还要考虑以下内容 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《扣件架规范》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。 第九节 梁模板计算
因本工程梁支架高度不大于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.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m);梁截面高度 D(m);混凝土板厚度(mm):;立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):1.00;脚手架步距(m):1.50;梁支撑架搭设高度H(m):梁两侧立柱间距(m):0.70;承重架支设:无承重立杆,木方支撑平行梁截面;立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;采用的钢管类型为Φ48×3.50;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; 2.荷载参数
模板自重(kN/m):0.35;钢筋自重(kN/m):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m):2.5; 倾倒混凝土侧压力(kN/m):4.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m):对水平模板可采用2.0;对垂直面模板可采用4.0 3.材料参数
木材品种:松木;(或杉树),强度等级按TC13,
木材弹性模量E(N/mm):8000.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm):13.0; 木材抗剪强度设计值fv(N/mm):1.4;
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面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm):3500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm):13.0; 4.梁底模板参数
梁底模板主楞的间距(mm):300.0;面板厚度(mm):18.0; 5.梁侧模板参数
主楞(外楞)间距(mm):500;次楞(内楞)间距(mm):约330;穿梁螺栓水平间距(mm):500;
穿梁螺栓竖向间距(mm):300;穿梁螺栓直径(mm):M12; 主楞龙骨材料:木楞,,宽度60mm,高度80mm; 次楞龙骨材料:木楞,,宽度40mm,高度60mm; 二、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载
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《建筑施工手册》,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/m;
H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.800m; 三、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。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的二跨连续梁计算。面板计算简图如下:
1.抗弯验算
其中, σ -- 弯曲应力计算值(N/mm); M -- 最大弯距(N.mm); W -- 净截面抵抗矩,W = 50.00×1.8×1.8/6=27.00cm; 按以下公式计算面板最大弯矩: 其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括: 四、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算
内楞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,龙骨采用木楞,截面宽度40mm,截面高度60mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
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W = 40×60×60/6 = 24.00cm;
I = 40×60×60×60/12 = 72.00cm;内楞计算简图如下 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下: 按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中作用在内楞的荷载,q = (1.2×19.200+1.4×4.000)×0.330=9.45 kN/m; 内楞的最大弯距: M=0.1×9.45×500.00= 2.36×10N.mm;
内楞的最大受弯应力计算值 σ = 2.36×10/2.40×10 = 9.833 N/mm; 内楞的受弯应力计算值 σ = 9.833 N/mm ,小于 抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm,满足要求! (2).内楞的挠度验算
其中 E -- 面板材质的弹性模量: 8000.00N/mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =19.20×0.33= 6.34 N/mm; 最大挠度: ω = 0.677×6.34×500.00/(100×8000.00×7.20×10) = 0.466 mm; 内楞的最大挠度计算值 ω=0.466mm 小于容许挠度值 [ω]=500/250=2.000mm,满足要求! 2.外楞计算
外楞承受内楞传递的荷载,若外楞上下两端支架固定或对拉螺栓,则没有弯等内力,不需计算;现考虑两端没有设支点,按照集中荷载作用下二端悬臂梁计算。
外龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 60×80×80/6 = 64.00cm;
I = 60×80×80×80/12 = 256.00cm;外楞计算简图如下: (1).外楞抗弯强度验算 最大弯矩M按下式计算: M = Pl
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作用在外楞的荷载: P = (1.2×19.20+1.4×4.00)×0.50×0.33/2=2.36kN; 外楞的最大弯距:M = 2360.000×330.000 = 7.79×10N.mm
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 7.79×10/6.40×10 = 12.172N/mm; 外楞的受弯应力计算值 σ =12.172N/mm 小于 抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm,满足要求! (2).外楞的挠度验算
其中 E -- 外楞的弹性模量,其值为 8000.00N/mm; p =19.20×0.50×0.33/2= 1.584 kN;
最大挠度: ω = 1.584×10×330.00/(3×8000.00×2.56×10) = 0.927mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.927mm 小于容许挠度值 [ω]=330/250=1.320mm,满足要求!
五、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 (mm); f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170.000 N/mm; 查表得:
穿梁螺栓的直径: 12 mm;有效直径: 9.85 mm;有效面积: A= 76 mm; 穿梁螺栓所受的最大拉力:
N =(19.200×1.2+4×1.4)×0.500×0.330 = 4.725 kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170.000×76/1000 = 12.920 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.725kN 小于螺栓最大容许拉力值 [N]=12.920kN,满足要求! 六、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、筋自重荷载。
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面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算: f = M/W < [f]
其中, f -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm); 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)×0.24×0.80×0.90=5.29kN/m; 七、梁底支撑木方的计算
本工程梁底支撑主楞采用方木60×80。(有的也采用钢管)
强度及抗剪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。 1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN):
q1= (24.000+1.500)×0.240×0.800×0.300=1.469 kN; (2)模板的自重荷载(kN):
q2 = 0.350×[2×(0.8-0.11板厚)+0.240] ×0.3 = 0.170 kN; (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 = (2.500+2.000)×0.240×0.300=0.324 kN; 2.模板传递给梁底楞的均布荷载计算:
q = [1.2×(1.469+0.170)+1.4×0.324]/0.240=10.100 kN/m; 3.支撑木方的强度验算:
按照均布荷载作用下的简支梁计算 均布荷载,q=10.100 kN/m; W = 60×80×80/6 = 64.00cm; I = 60×80×80×80/12 = 256.00cm;
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八、 计算简图如下(l=700mm)
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑木方或钢管传递力。支撑钢管计算简图经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.403kN.m最大变形 vmax=1.131mm抗弯计算强度 f=0.403×10/5080.0=79.30N/mm支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求 九、扣件抗滑移的计算
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8.0kN;
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,R=4.47kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
吉工注: 当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN(规范取此值); 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
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