模板专项施工方案

2009-01-13

      第一节  编制依据
 
    《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;
    《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社;
    《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 中国建筑工业出版社;
《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中国建筑工业出版社;
《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;
本工程施工图纸、本省有关文件。
 
 
                  第二节  工程概况
  
工程位于台州南山路、财富大道、南山水径与28米规划之间,地质由浙江绍兴综合工程勘测院勘测,杭州市城乡建设设计院设计,湖北时代工程监理有限公司监理,属于框架结构,地上11+1层,地下0层,建筑总高度41.50米,建筑面积三层以上为9188.79m2、商铺为2384.76 m2、架空层为200.42 m2。标准层长宽约为64.2m×16.2m,总工期296天。
     标准层层高2.90米,1层层高5.00m,2层层高 3.60m,架空层层高2.2m。
砼强度等级:3层以下柱C35砼、梁板C30砼;3至11层柱C30、梁板C25砼;
     楼板厚度:2层有110、120、140mm;3层150mm;标准层有90、110、140mm
     梁截面:2层有240×400,240×470,240×700,240×600,240×800等;
             3层有240×400,240×470,240×600,240×700,240×800等;
             标准层有240×500,240×470,240×400,240×300等。
     剪力墙:电梯井设有剪力墙,从-1.6~40.6m,墙厚240.
     柱有:550×650、450×540、500×500、600×400、1250×350、等等。
     采用商品混凝土浇灌
 
                  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;
    5、综合以上几点,模板及模板支架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求,要符合省文明标化工地的有关标准。
    6、结合以上模板及模板支架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下模板及其支架方案:
    详下一节或模板施工图。
 
                  第四节  材料选择
   
A、梁: 面板采用18mm 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18mm 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、墙模板:采用18mm厚木胶合板,木方作楞,配套穿墙螺栓M14使用。竖向内楞采用60×80 木方,水平外楞采用双肢φ48×3.5钢管。加固通过在双钢管处打孔拉结穿墙螺栓,。斜撑采用钢管+U型托。外墙和临空墙螺栓采用止水螺栓,内墙采用普通可回收螺栓。
D、柱模板: 采用18mm 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、±0.000以下模板安装要求,略。
    3、±0.000以上模板安装要求
    (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技术要点
    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,墙模安装前,在底板上根据放线尺寸贴海绵条,做到平整、准确、粘结牢固并注意穿墙螺栓的安装质量。
    (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日寸,起拱0.2%),并注意梁的侧模包住底模,下面龙骨包仆侧模。
    (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→安没支撑→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、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18mm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、墙模板,竖向内背楞采用60×80 木方间距300 mm(起步200mm,以上400mm 间距,其余间距600mm),水平外楞80×100 木方间距500 mm。加固通过背楞上打孔拉结穿墙螺栓水平间距600mm,竖向间距500mm,斜向支撑用钢管中下三道进行间距600 mm加固以保证其稳定。
4、柱模板    采用18mm 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。
    5、模板施工时注意以下几点:
    (1)横板支撑钢管必须在楼面弹线上垫木方;
    (2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通;
    (3)根据梁跨度,决定顶板模板起拱大小:<4不考虑起拱,4≤L<6起拱10mm,≥6 的起拱15mm;
    (4)梁侧设置斜向支撑,采用钢管+U型托,对称斜向加固(尽量取45°)
    (5)板模板底第一排楞需紧靠墙板,如有缝隙用密封条封孔,模板与模板之间拼接缝小于1mm,否则用腻子封条;
    (6)板模板支设,下部支撑用满堂脚手架支撑下垫垫板。顶板纵横格栅用压刨刨成同样规格,并拉通线找平。特别是四周的格栅,弹线保持在同一标高上,板与格栅用50mm 长钉子固定,格栅间距300mm,板铺完后,用水准仪校正标高,并用靠尺找平。铺设四周模板时,与墙齐平,加密封条,避免墙体"吃模",板模周转使用时,将表面的水泥砂浆清理干净,涂刷脱模剂,对变形和四周破损的模板及时修整和更换以确保接缝严密,板面平整;模板铺完后,将杂物清理干净,刷好脱模剂。
    (6)从墙根起步300mm 立第一根立杆以后按1200mm(~900) 和1500mm (~1200)的间距立支撑,这样可保证立柱支撑上下层位置对应。水平拉杆要求设上、中、下三道,考虑到人行通道,在支撑中留一条通道,中、下两道水平不设(在顶板支撑完善之后拆除部分横杆形成人行通道)。
 
                  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。
    (1)墙模板拆除
    墙模板在混凝土强度达到1.2MPa,能保证其表面及棱角不因拆除而损坏时方能拆除,模板拆除顺序与安装模板顺序相反,先外墙后内墙,先拆外墙外侧模板,再拆除内侧模板,先模板后角模。拆墙模板时,首先拆下穿墙螺栓,再松开地脚螺栓,使模板向后倾斜与墙体脱开。不得在墙上撬模板,或用大锤砸模板,保证拆模时不晃动混凝土墙体,尤其拆门窗阴阳角模时不能用大锤砸模板。门窗洞口模板在墙体模板拆除结束后拆除,先松动四周固定用的角钢,再将各面模板轻轻振出拆除,严禁直接用撬棍从混凝土与模板接缝位置撬动洞口模板,以防止拆除时洞口的阳角被损坏,跨度大于1m 的洞口拆模后要加设临时支撑。
    (2) 楼板模板拆除
    楼板模板拆除时,先调节顶部支撑头,使其向下移动,达到模板与楼板分离的要求,保留养护支撑及其上的养护木方或养护模板,其余模板均落在满堂脚手架上。拆除板模板时要保留板的养护支撑。
    4、模板拆除吊至存放地点时,模板保持平放,然后用铲刀、湿布进行清理。支模前刷脱模剂。模板有损坏的地方及时进行修理,以保证使用质量。
    5、模板拆除后,及时进行板面清理,涂刷隔离剂,防止粘结灰浆。
 
                  第七节 模板技术措施
 
    1、进场模板质量标准
    模板要求:
    (1)技术性能必须符合相关质量标准(通过收存、检查进场木胶合板出厂合格证和检测报告来检验)。
    (2)外观质量检查标准(通过观察检验)
    任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损、起毛。每平方米单板脱胶不大于0.001m2 。每平方米污染面积不大于0.005m2
    (3)规格尺寸标准
    厚度检测方法:用钢卷尺在距板边20mm 处,长短边分别测3 点、1 点,取8 点平均值;各测点与平均值差为偏差。长、宽检测方法:用钢卷尺在距板边100mm 处分别测量每张板长、宽各2点,取平均值。对角线差检测方法:用钢卷尺测量两对角线之差。翘曲度检测方法:用钢直尺量对角线长度,并用楔形塞尺(或钢卷尺)量钢直尺与板面间最大弦高,后者与前者的比值为翘曲度。
    2、模板安装质量要求
    必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2002)及相关规范要求。即"模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载"。
    (1)主控项目
    1)安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。
    检查数量:全数检查。
    检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察。
    2)在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。
    检查数量:全数检查。
    检验方法:观察。
    (2) 一般项目
    1)模板安装应满足下列要求:
    模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;
    检查数量:全数检查。
    检验方法:观察。
    2)对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。
    检查数量:按规范要求的检验批(在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10%,且不应少于3 件;对板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3 间。)检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。
    3)固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合附表1的规定;
                
    检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10%,且不应少于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。
    检验方法:钢尺检查。
    (3)现浇结构模板安装的偏差应符合表1 的规定。
    检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10%,且不应少于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。现浇结构模板安装允许偏差和检验方法见表1:(检验方法:检查同条件养护试块强度试验值。检查轴线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。)
    (4)模板垂直度控制
    1)对模板垂直度严格控制,在模板安装就位前,必须对每一块模板线进行复测,无误后,方可模板安装。
    2)模板拼装配合,工长及质检员逐一检查模板垂直度,确保垂直度不超过3mm,平整度不超过2mm;
    3)模板就位前,检查顶模棍位置、间距是否满足要求。
    (5)顶板模板标高控制
    每层顶板抄测标高控制点,测量抄出混凝土墙上的500线,根据层高2800mm及板厚,沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。
    (6)模板的变形控制
    1)墙模支设前,竖向梯子筋上,焊接顶模棍(墙厚每边减少1mm)。
    2)浇筑混凝土时,做分层尺竿,并配好照明,分层浇筑,层高控制在500以内,严防振捣不实或过振,使模板变形。
    3)门窗洞口处对称下混凝土;
    4)模板支立后,拉水平、竖向通线,保证混凝土浇筑时易观察模板变形,跑位;
    5)浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动;
    6)模板支立完毕后,禁止模板与脚手架拉结。
    (7)模板的拼缝、接头
    模板拼缝、接头不密实时,用塑料密封条堵塞;钢模板如发生变形时,及时修整。
    (8)窗洞口模板
    在窗台模板下口中间留置2个排气孔,以防混凝土浇筑时产生窝气,造成混凝土浇筑不密实。
    (9)清扫口的留置
    楼梯模板清扫口留在平台梁下口,清扫口50×100 洞,以便用空压机清扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背订木方固定。
    (10)跨度小于4m 不考虑,4~6m 的板起拱10mm;跨度大于6m 的板起拱15mm。
    (11)与安装配合
    合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合,合模通知书发放后方可合模。
    (12)混凝土浇筑时,所有墙板全长、全高拉通线,边浇筑边校正墙板垂直度,每次浇筑时,均派专人专职检查模板,发现问题及时解决。
    (13)为提高模板周转、安装效率,事先按工程轴线位置、尺寸将模板编号,以便定位使用。拆除后的模板按编号整理、堆放。安装操作人员应采取定段、定编号负责制。
    3、其他注意事项
    在模板工程施工过程上中,严格按照模板工程质量控制程序施工,另外对于一些质量通病制定预防措施,防患于未然,以保证模板工程的施工质量。严格执行交底制度,操作前必须有单项的施工方案和给施工队伍的书面形式的技术交底。
    (1)胶合板选统一规格,面板平整光洁、防水性能好的。
    (2)进场木方先压刨平直统一尺寸,并码放整齐,木方下口要垫平。
    (3)模板配板后四边弹线刨平,以保证墙体、柱子、楼板阳角顺直。
    (4)墙模板安装基层找平,并粘贴海绵条,模板下端与事先做好的定位基准靠紧,以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆,在外墙继续安装模板前,要设置模板支撑垫带,并校正其平直。
    (5)墙模板的对拉螺栓孔平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。内墙穿墙螺栓套硬塑料管,塑料管长度比墙厚少2~3mm。
    (6)门窗洞口模板制作尺寸要求准确,校正阳角方正后加固,固定,对角用木条拉上以防止变形。
    (7)支柱所设的水平撑与剪刀撑,按构造与整体稳定性布置。
    4、脱模剂及模板堆放、维修
    (1)木胶合板选择水性脱模剂,在安装前将脱膜剂刷上,防止过早刷上后被雨水冲洗掉。钢模板用油性脱模剂,机油:柴油=2:8。
    (2)模板贮存时,其上要有遮蔽,其下垫有垫木。垫木间距要适当,避免模板变形或损伤。
    (3)装卸模板时轻装轻卸,严禁抛掷,并防止碰撞,损坏模板。周转模板分类清理、堆放。
    (4)拆下的模板,如发现翘曲,变形,及时进行修理。破损的板面及时进行修补。
 
                  第八节 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)在拆墙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。
    (6)用塔吊吊运模板时,必须由起重工指挥,严格遵守相关安全操作规程。模板安装就位前需有缆绳牵拉,防止模板旋转不善撞伤人;垂直吊运必须采取两个以上的吊点,且必须使用卡环吊运。不允许一次吊运二块模板
    (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。
    (8)大模板堆放场地要求硬化、平整、有围护,阴阳角模架设小围护架放置。安装就位后,要采取防止触电保护措施,将大模板加以串联,并同避雷网接通,防止漏电伤人。
    (9)在电梯间进行模板施工作业时,必须层层搭设安全防护平台。因混凝土侧力既受温度影响,又受浇筑速度影响,因此当夏季施工温度较高时,可适当增大混凝土浇筑速度,秋冬季施工温度降低混凝土浇筑速度也要适当降低。当T=15℃时,混凝土浇筑速度不大于2m3/h。
    (10)环保与文明施工
夜间22:00~6:00 之间现场停止模板加工和其他模板作业。现场模板加工垃圾及时清理,并存放进指定垃圾站。做到工完场清。整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。
 
第九节、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。
 
                  第十节 梁模板计算
 
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。
选取梁段:2层的KL43、KL8、KL14(示意图如下)    
    
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.24;梁截面高度 D(m):0.80;混凝土板厚度(mm):0.11;
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):4.20、4.80;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/m2):0.35;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):4.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):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/mm2):8000.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.4;
面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):3500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):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/m3
     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;
    吉工注:因采用商品混凝土,一般都会在混凝土初凝前将计算单元的梁墙柱浇灌完成,故只需要按F=γH计算侧压力即可,当计算的F值大60时取60 kN/m2
F=24×0.80=19.200 kN/m2作为本工程梁的计算荷载。
 
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/mm2);     M -- 最大弯距(N.mm);
     W -- 净截面抵抗矩,W = 50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3
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:
          新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.50×19.20=11.52 kN/m;
          倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.50×4.00=2.80kN/m;
吉工注:因模板及其支架中不确定的因素较多,荷载取值难以准确,加上理论上对施工计算研究较少,不考虑荷载设计值的折减,这样偏于安全。软件计算都按0.9折减了,亦可(下同)。
q = q1+q2 = 11.520+2.800 = 14.320 kN/m;
计算跨度(内楞间距): l = 330.00mm;
面板的最大弯距 M= 0.125×14.32×330.002 = 1.95×105N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 1.95×105 / 2.70×104=7.222N/mm2
面板的受弯应力计算值 σ =7.222N/mm2 小于 抗弯强度设计值 [f]=13.00N/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。
               
      q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 19.20×0.50 = 9.60N/mm;
      E--面板材质的弹性模量: E = 3500.00N/mm2
      I--面板的截面惯性矩: I = 50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4
最大挠度: ω = 0.521×9.60×330.004/(100×3500.00×2.43×105) = 0.798 mm;
面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =330.000/250 = 1.320mm;
面板的最大挠度计算值  ω =0.698mm 小于 最大容许挠度值 [ω]=1.320mm,满足要求!
 
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:
W = 40×60×60/6 = 24.00cm3
I = 40×60×60×60/12 = 72.00cm4;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:
               
       (符号意义同前)
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=0.1×9.45×500.002= 2.36×105N.mm;
内楞的最大受弯应力计算值 σ = 2.36×105/2.40×104 = 9.833 N/mm2;          
内楞的受弯应力计算值 σ = 9.833 N/mm2 ,小于 抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2,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/mm2
     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 = 0.677×6.34×500.004/(100×8000.00×7.20×105) = 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 = 64.00cm3
I = 60×80×80×80/12 = 256.00cm4;外楞计算简图如下:
    
(1).外楞抗弯强度验算
               
            (符号意义同前)
最大弯矩M按下式计算:
            M = Pl
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 = 7.79×105N.mm
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 7.79×105/6.40×104 = 12.172N/mm2
外楞的受弯应力计算值 σ =12.172N/mm2 小于 抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,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/mm2
     p =19.20×0.50×0.33/2= 1.584 kN;
最大挠度: ω = 1.584×103×330.003/(3×8000.00×2.56×106) = 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 (mm2);
     f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170.000 N/mm2
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 mm2
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、钢筋自重荷载。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
 
吉工注:本案梁底模没有木方,直接支承在钢筋管上,模板底板的连续跨是顺跨度方向。当底模板下有木方时,底模板计算的连续跨是垂直跨度方向。
 
    W =  240.00×18.00×18.00/6 = 1.30×10mm3
    I =  240.00×18.00×18.00×18.00/12 = 1.17×105   mm4
    
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/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)×0.24×0.80×0.90=5.29kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×0.24×0.90=0.09kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:(对水平模板采用2.0kN/㎡;)
q3: 1.4×2.00×0.24×0.90=0.60kN/m;
q = q1 + q2 + q3=5.29+0.09+0.60=5.98kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
               
Mmax = 0.10×5.983×0.3002=0.054kN.m;
σ =0.054×106/1.30×104=4.155N/mm2
梁底模面板计算应力 σ =4.155 N/mm2 小于 抗压强度设计值 [f]=13.000N/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)×0.800+0.35]×0.24= 4.98N/mm;
     E--面板的弹性模量: E = 3500.0N/mm2
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×4.980×300.04/(100×3500.0×1.17×105)=0.669mm;
面板的最大挠度: ω =0.669mm  小于 允许挠度值:[ω] = 300.0 / 250 = 1.200mm,满足要求!
 
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 = 64.00cm3
I = 60×80×80×80/12 = 256.00cm4
 计算简图如下(l=700mm)
               
 
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:
最大弯矩 Mmax=0.125×10.100×0.240×0.700×(2-0.240/0.700)=0.351 kN.m;
当采用木方时最大应力: f=351000.000/64000.000=5.484 N/mm2
(当采用钢管时最大应力   f=351000.000/5080.000=69.889 N/mm2;)
木方的最大应力计算值 5.484 N/mm2 小于方木抗弯强度设计值 13.0 N/mm2 ,当采用钢管时,其最大应计算值 68.889 N/mm2亦小于   [f]=205.0 N/mm2;满足要求!
支座反力 RA = RB =0.5×10.100×0.240=1.212 kN;
木方抗剪计算
        截面抗剪强度必须满足:
                               
= 3Q/2bh < [fv]
        截面抗剪强度计算值
=3×1.212/(2×60×80)=0.379N/mm2
        截面抗剪强度设计值 [fv]=1.40N/mm2       
        抗剪强度验算
 < f,满足要求!
木方挠度计算
             
     
  q = [(1.469+0.170)+0.324)]/0.240=8.179 kN/m;
 
  ω = 8.179×240×7003(8-4×2402/7002+2403/7003) / 384×8000×2560000=0.648mm,(木方)
  ω = 8.179×240×7003(8-4×2402/7002+2403/7003) / 384×206000×121900=0.529mm,(钢管)
  木方的最大挠度 小于 [ω] = 700.0/250=2.800mm,满足要求!
 
八、 梁底支撑纵向钢管计算(以下由电算完成任务)
 
        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=0.403×106/5080.0=79.30N/mm2
        支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,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。
 
 十、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,它包括:
                横杆的最大支座反力 N1=4.47kN (已经包括组合系数1.4)
                脚手架钢管的自重 N2 = 1.2×0.129×4.850=0.751kN
                N = 4.471+0.751=5.222kN
            
 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/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 —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.08
            
 —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
              l0 —— 计算长度 (m),取下二式中的较大值;            
 l0 = kμh             (《扣规》5.3.3式)
l0 =h+2a              (《扣规》5.6.2-3式)
       
             a ——  模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度;非顶托a=0.00,.
 k —— 计算长度附加系数,取值为1.155;
             μ —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;μ = 1.80(建议此值取2)
l0 = kμh=1.155×1.8×1.5=3.119 m
λ=l0/i=3119/15.8=197,查《扣规》附录C,
=0.186
=5222/(0.186×489)=57.414 N/mm2             
        计算结果:
= 57.414N/mm2,立杆的稳定性计算
 < [f] = 205.00N/mm2,满足要求!
 
 
吉工注;1、《扣规》5.6.2-3, l0 =h+2a ,是适用于立杆顶托方式(详后附图2),是将立杆上部伸出段按悬臂考虑,是为了限制任意伸出顶层横杆的长度。本案是直接传荷载给横杆,间接传荷载给立杆。故本案中a=0.00,
 2、k 计算长度附加系数,《扣规》为1.155;  μ计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;直接取μ = 1.80;当考虑“杜荣军”的意见时,取μ = 2.00,,所以我建议----搭设高度4米以下取μ = 1.80,搭设高度4米以上取μ = 2.00,这样计算简便,安全,满足或符合“TMD”规范、论文……的规定。
 
 
 
 
                 
十一、模板支设示意图
用其它工程示范,请根据自已的方案及设计绘制。
后浇带处模板要与其它模板断开,待砼后浇养护到期才能拆除,并专门绘制详图说明。
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