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国家体育场工程砼柱模板与支架施工方案国家体育场SW区0层砼柱
国家体育场砼柱质量目标：
颜色：清水饰面混凝土颜色基本一致DB37／T 5034-2015标准下载，距离墙面3m肉眼看不到明显色差。
裂缝：减少清水混凝土表面裂缝，不得出现宽度大于0.2mm或长50mm的裂缝。
光洁度：清水饰面混凝土成型后平整光滑、色泽均匀。
平整度：表面平整度达到高级抹灰标准，偏差不大于2mm。
密实度：清水饰面混凝土应具有良好的密实度。
流水施工，主要施工工艺。
根据施工组织设计，SW区混凝土工程划分为三段流水作业。SW区砼柱施工按照三段划分进行模板支架等材料准备，并按进度实施流水作业。
柱、梁分别单独施工。混凝土柱首先浇筑到梁底，然后绑扎梁板钢筋，整体浇筑梁板混凝土。
0层与其他层的层间直柱与斜柱均一次浇筑成型，跨层柱采用分段施工，每段施工高度与对应层高相同。
斜柱模板采用“下异型板+中标准板+上异型板”的方式配置。在流水作业过程中异型板满足相同倾斜角和旋转角的斜柱的应用，主要在不同层间流水；标准板满足同一层间分段流水与不同层间流水中应用。
模板的流水配置数量见《0层SW区流水段施工模板数量表》。通过优化比较确定三段流水从77轴向57轴流水时模板总量最少。
1．模板体系：面板背肋材料，力学性能，作业工艺要点
斜柱模板方案采用北京市建筑工程研究院设计的板式钢木柱模体系。板式钢木柱模体系采用板式钢肋木胶合板面板柱模技术。板式格构大模板与柱模技术是北京市建筑工程研究院开发的新型现浇混凝土竖向结构模板，在首都机场新塔台等重点工程施工中已获得广泛应用。板式格构模板体系的特点在于模板背肋采用矩形钢管组焊形成平面结构，经过计算和试验较大地增强了模板的抗侧刚度和抗扭刚度，同时模板体系标准化系列化，辅配件完备，加工精度高，施工工艺成熟，能满足较高混凝土质量和难点工程的需求。
说明：该表数据依据芬兰维萨建筑模板产品技术资料。
方钢管40×80×3和60×100×3两种。
模板配置：原则，实际考虑，标板与异型板的规格的选择。
（底部）异型板+（中段）标准板+（顶段）异型板。
目的：便于模板周转利用，便于施工作业。
板式钢木柱模模型的有限元计算
板块标准，通用性好，方便周转。钢钢接触面，侧边框孔位居中布置,受力较好。柱模形成箱型结构，整体受力。
斜柱模板组装图 竖向背楞、卡具与模板的连接
下端异型板的构造设计、
模板沿高度方向的连接（企口），
垂直方向模板的连接（锁具），
下端异型板与地面的连接（带折脚与地面锚固），
跨层柱模板的层间连接。
下异型板与地面的连接实体视图（通过定位角与地面锚固）
支架体系：支架的组成。
支架配置：按照双斜柱定位要求的支架配置（数量与角度的选择）。
支架的机构（角度与长度）：通过专用托座调整连接。
模板与支架的连接：模板与支架的连接采用专用托座、拉杆连接。
1.下异型板定位角与底板的锚固连接
埋件预先埋入混凝土，待斜柱放线完成后，定位地锚螺栓；地锚螺栓与埋件满焊连接。待下异型板就位后，通过地锚螺栓固定下异型板定位角，以控制斜柱倾角。
定位角与底板通过锚固螺栓连接
面板相交处用橡胶条粘贴在端部封闭缝隙。注意应防止橡胶条压缩后挤入模板平面内。
3．模板上口砼浇筑高度定位
柱模垂直高度的确定原则为：
柱模表标准垂直高度=层间柱高−最大梁高+30mm
柱模高度超出梁底30mm的目的一是满足剔凿20mm，二是留出10mm供梁底模与已浇筑的柱混凝土接触顶严，防止漏浆。
同时柱模实际垂直高度的确定需要兼顾模板满足其它楼层（由层高与梁高确定）的使用，柱模实际垂直高度大于柱模表标准垂直高度时，需要控制混凝土的浇筑高度，即进行借助一定的工具进行模板上口砼浇筑高度定位。
作业平台的组成：扣件脚手平台（与斜柱施工过程中支护架体共同考虑）
7.加工工艺与质量控制
模板是混凝土结构工程质量的保证。模板的质量直接影响到工程质量。因此为确保模板的加工质量，特制定以下加工工艺供参考。
7.1工作台（架）的设置
工作台必须设置在平整、坚实的基础（座）上，基础座完成后，在平面上选择数个控制点用水平尺进行抄平，确保工作台台面的平整度。
7.2.1方钢管下料前要进行校正、保证平面度和直线度。
7.2.2边框、竖肋、横肋由砂轮锯下料，不允许边角翘曲，用砂轮打磨掉毛刺,使用前应校正；
7.2.3边框、竖肋、横肋上孔需先打好后再成框，（按图纸要求组框）；
7.2.4由于该模板用于国家重点工程，所以钢框的尺寸、形状、精度必须由工装来保证，确保图纸要求的尺寸精度、形状位置精度。
7.2.7纵横肋节点需两立面、一平面焊接，各部位焊接要牢固，焊缝应无夹渣、气孔、虚焊、开焊、咬肉等缺陷，保证焊接质量；
7.2.6节点平面焊接处，焊后要磨平；
7.2.7由于方钢管两面的孔径不同，方钢管组焊时不可倾斜、装反、装错；
7.2.8由于面板是维萨板，组焊后的框架高小于1.0mm，框架宽小于1.0mm；
7.2.9组焊后的框架必须进行校正，检验合格后方可喷漆（见检验标）；
7.2.10喷漆：清除焊渣、毛刺、除锈，喷防锈漆两道，喷刷罩面漆一道（橘红）工程色，防锈漆、面漆质量要符合标。油漆喷刷均匀、无漏喷、无脱皮、无流淌、不皱皮。
7.2.10标记：喷模板标记要位置准确、规格正确、清晰；
7.3.2．面板下料前要进行检查，翘曲、划伤、开裂和不符合规格的面板不能使用，保证面板的质量。
7.3.3．面板下料应专用的平台、专用设备, 周边平整光滑、无毛刺、无开裂，尺寸、形状、精度必须符合图纸要求；
7.3.4．成品面板及时组装、妥善保管，避免磕碰、潮湿；
7.3.7．面板在组装前四周要刷防水漆，防水漆涂刷均匀、无漏刷、无脱皮、无流淌、不皱皮；
7.4.1工作台必须设置平整、无任何杂物，工作台面基础座完成后，在平面上选择数个控制点用水平尺进行抄平，确保工作台台面的平整度。
7.4.2. 工作台面必须平铺二层橡胶板,作为板面保护,避免划伤面板;
7.4.3. 利用工装将面板和钢框组装在一起,检验合格后先钻工艺孔,利用专用旋具将自攻钉旋入面板,使面板和钢框结合牢固、无间隙；
7.4.4. 自攻钉不得漏装，要旋紧牢固；
7.4.7. 因板面是维萨板，组装是不许撬、砸、压等，以免板面质量；
大模板质量标准及检验方法
下料检验标准 （ 表1）
大模板成品检验标准 （表2）
注：检验量具要使用统一型号品牌;
配备有关工艺和质量检查技术人员，确保所有出厂产品100%合格。
问题的提出：施工过程中斜柱的结构安全。
模型的建立：假定及理论依据。
设计院的配合要求：裂缝。
严格按施工工艺要求装拆模板。
安装时必须每块模板就位连接固定后再安装下一块模板。做到先装后拆，后装先拆，特别是模板拆除前应先将背楞以及其他附件脱离并拆除。每块模板拆除时，都必须使用专用吊钩，模板下端都应附着揽风绳，防止模板滑出斜柱面的突然摆动。
3．堆放：专用场地，基面坚实，下铺方木，避雨堆放。附件实行入库管理，专人领用，专人保管。由于柱模面板设置企口，且异型板下口切有固定的倾斜角，容易冲撞破坏，堆放运输吊装必须实施保护。
4．吊装：使用专用吊钩。
5．钢丝绳：0层不用。
6．振捣：波纹管Ф100与钢筋网固定，振捣沿波纹管斜向插入实施振捣。
附件 斜柱模板与支架计算书
Ⅰ. 钢框木面斜柱模板的受力分析计算
图1 混凝土对模板的侧压力图
砼重力密度：γ=24 KN/m2
新浇砼初凝时间(按公式取，其中T=250C)：t0==5 h
砼浇筑速度：V=2 m/h
外加剂影响系数：β1=1.2（掺具缓凝作用外加剂）
砼坍落度影响修正系数：β2=1.15（坍落度110~150mm）
据新浇砼作用于模板的最大侧压力公式有：
F1=0.22γt0β1β2 V1/2 =0.22X24X5X1.2X1.15X21/2 =51.5 KN/m2
F2= γh =24X(3.520+1.500) =120.48KN/m2
取以上二式中较小值，F=F1=51.5 KN/m2
h=F/γ =51.5/24 =2.1 m.
1、考虑由倾角产生的混凝土斜柱自重G产生垂直于模板表面的分力。
2、考虑浇筑混凝土时对模板产生的侧压力F。
图2斜体柱混凝土对模板垂直侧压力分析示意图
斜柱新浇筑的混凝土对模板的侧压力的设计值计算公式为：
P=γＧG·cosα+γｉF·sinα …⑴
G—为单位混凝土自重。
F—为新浇筑混凝土对模板的水平侧压力。
…①
…②
其中：公式①、②取较小值
模拟计算：按混凝土浇筑的常规标准。拟采用【１】中对新浇筑的混凝土各项参数的选取及计算，可得出新浇筑的混凝土水平侧压力约为５１。
参见斜柱数据库参数（36轴～56轴），由于该工程中的斜柱角度各不相同，从６０．５度至９０度之间。斜柱模板的侧压力和斜柱空间倾斜角度由直接影响关系。
P=γＧG·cosα+γｉF·sinα …⑴
故模板受力计算采用该数值。
模板的结构设计：模板的背肋采用方钢管整体组焊JGJ230-2010 倒置式屋面工程技术规程.pdf，面板（维萨木胶板）通过自攻螺钉与整体背肋连接。面板及背肋加工组拼在加工场内完成。标准块尺寸为1156×3600
模板的整体背肋构造形式如下：
图3 模板构造图
三、模板结构有限元分析验算：
模板的结构内力计算采用ANSYS软件公司开发的结构分析有限元软件ANSYS8.0进行结构建模和荷载工况分析计算：
荷载传递途径：模板格构为交叉梁系，其传力途径可简化为：
通过有限元计算分析在模拟荷载作用下的变形和应力：
考虑锁具铰接，最大变形值为。考虑柱模组拼完成后附加支撑框架的约束屋面防水施工方案及工艺流程.doc，由后面的整体验算，模板变形满足设计要求。