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XXX有限公司新厂区工程模板支撑施工组织方案《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;
永嘉蓝天龙鞋业有限公司车间及附属用房工程施工图纸。
***********建筑工程公司的内部技术标准、工作标准、管理标准以及公司ISO9002质量体系程序文件。
*****有限公司新厂区工程(以下简称本工程)位于***工业园,由***有限公司投资建设,***施工图设计,***地质勘察DLT 1787-2017 相对介损及电容检测仪校准规范,***监理有限责任公司监理,***建筑工程公司承建。
本工程建设面积20693㎡,有夹包成型车间及附属用房、鞋楦车间及附属用房、制鞋楦机车间机附属用房共三个单位工程,夹包成型车间及附属用房层数为五~七层,建筑物檐高23.9米,建筑面积9658㎡;鞋楦车间及附属用房、制鞋楦机车间机附属用房均为二~六层,檐高19.4米,建筑面积均为5517.5㎡。总工期350天。
三、模板及支撑系统材料选用
根据GB50204—2002对模板及支架的选材要求,模板及其支架需满足足够的承载能力、刚度和稳定性等要求。本工程模板采用18mm厚胶合板,枋木采用50×100mm2,模板支撑体系采用Ø48,t=3.5mm钢管扣件式脚手架。
为保证模板施工质量和施工进度,本工程将根据施工进度的要求,柱竖向模板配备能满足3层结构施工的3套定型模板,楼梯模板每座二套,模板支撑配足3层结构施工用量。
根据测量员放出的轴线,弹出基础边线,根据承台及地梁断面尺寸预先将模板钉在木楞上,采用地锚结合木楞支撑固定。
(1).根据测量员放出的轴线弹出柱边线,柱脚采用电焊└30×30×3角钢或Ø8圆钢定位。
(2).根据柱断面及柱高(柱脚找平以后标高至上层板底)预先将模板钉在木楞上,并开出梁口、浇筑洞口、清扫口,以形成定型柱模板,为防止柱角漏浆,采用模板与模板、木楞与木楞双咬合。模板制作时,按不同柱编好号,分别堆放,以方便组装。
(3)用型钢柱箍将定型模板进行固定。柱箍根据柱模的尺寸、侧压力大小等因素确定,柱箍采用方钢管,截面80×80×80mm,每道柱箍1根钢箍,间距500mm。
(4)柱模校正及固定。利用线锤复核校正柱模的垂直度,然后固定于四周钢管支撑架上。
(1).定型模板。根据梁的断面、板厚、梁净跨定出梁底模、侧模尺寸,将模板钉在木楞上使之成型。梁下角采用模板、木楞双重咬合以防漏浆。(同柱角做法一样)
(2).梁模支撑及模板安装。先支钢管架,支架立杆沿梁纵向间距<1000mm,横向间距小于1500mm,小横杆间距同立杆间距。(立杆间距经计算确定附后)小横杆立杆交接处立杆加设保险扣。立杆应设水平拉杆和扫地杆,梁纵向立杆设斜撑形成排架。梁底模放置于小横杆上,对准柱模梁口的位置,用扣件将梁底模固定在小横杆上,待扎完梁钢筋后吊装梁侧模。梁侧模应设置斜撑,当梁高大于700mm时设置腰楞,并用穿墙螺栓加固,间距为600×800,具体做法如图三—6所示。
(1)根据模板拼装图搭设楼面模板支架和模板龙骨。支架立杆与龙骨的间距,应根据楼板的砼重量与施工荷载大小,在模板结构设计中确定。支架立杆应设置水平拉杆,水平拉杆间距不大于3m且符合立杆间距要求。每隔两排立杆设斜撑一道,使模板支架成为排架。
(2)挂通线将大龙骨找平。根据标高确定大龙骨顶面标高,然后架设小龙骨,铺设模板。
(3)楼面模板铺完后,应认真检查支加查否牢固。模板梁面、板面清扫干净。
楼梯底模采用胶合板,踏步侧模板和踏步档板采用50厚木板,踏步面为使踏步尺寸准确,棱角分明,踏步挡板应设置拉杆或顶撑。由于浇捣砼时将产生模板上顶力,在施工时要加强对模板变形的控制。
(1)卫生间翻口模板,按图纸尺寸,用光面方条,制成定型翻口模板并留出门洞位置。数量同底板,在砼浇筑的过程复核卫生间轴线后以轴线为标准安装翻口模板。
2、模板拆除的顺序和方法。应按照配板设计的规定进行,遵循先支后拆,先非承重部位后承重部位,自上而下的原则。拆模时严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
3、拆模时,操作人员应站在安全处,以免发生安全事故。待该片(段)模板全部拆除后,将模板、配板、支架等清理干净,并按文明施工要求运出堆放整齐。
4、拆下的模板、配件等,严禁抛扔,要有人接应传递。按指定地点堆放,并做到及时清理,维修和涂刷好隔离剂,以备待用。
六、施工质量及验收标准
2、要求严格按照月施工进度计划施工。
七、质量保证措施及施工注意事项
1、模板需通过设计计算,满足刚度,强度和稳定性要求。能可靠承受所浇砼重量、侧压力及施工荷载。
2、施工前由木工翻样绘制模板图和节点图,经施工负责人复核后方可施工,安装完成后,经项目部有关人员复核验收。
3、模板施工前,对班组进行书面技术交底,拆模要有项目施工员签发拆模通知书。
4、浇筑混凝土时,木工要有专人看模。
5、认真执行三检制度,未经验收合格不允许进入下一道工序。
7、在封模以前要检查预埋件是否放置,位置是否准确。
八、安全生产及文明施工
1、支模过程中应遵守安全操作规程,如遇中途停歇,应将就位的支顶,模板联结稳固,不得空架浮搁。
2、拆模间歇时应将松开的部件和模板运走,防止坠下伤人。
3、拆模时应搭设脚手架。
4、废烂木枋不能用作龙骨。
5、内模板安装超过2.5m时,应搭设临时脚手架。
6、在4m以上高空拆模时,不得让模板、材料自由下落,更不能大面积同时撬落。操作时必须注意下方人员动向。
7、正在施工浇筑的楼板其下一层楼板的支撑不准拆除。
8、坚持每次使用后清理板面,涂刷脱模剂。
9、材料应按编号分类堆放。
10、每次下班时保证工完场清。
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。
横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(m):1.80;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设高度(m):7.60;
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;
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;
楼板浇筑厚度(m):0.200;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
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):250.000;
木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、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=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3;
I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4;
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.250×0.200=1.250kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.250=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=(1.000+2.000)×1.000×0.250=0.750kN;
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×(1.250+0.088)=1.605kN/m;
集中荷载p=1.4×0.750=1.050kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.050×1.000/4+1.605×1.0002/8=0.463kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.050/2+1.605×1.000/2=1.328kN;
方木的最大应力值σ=M/w=0.463×106/83.333×103=5.558N/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5.558N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:V=1.000×1.605/2+1.050/2=1.328kN;
方木受剪应力计算值T=3×1327.500/(2×50.000×100.000)=0.398N/mm2;
方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2;
方木受剪应力计算值为0.398N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.400N/mm2,满足要求!
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=1.250+0.088=1.337kN/m;
集中荷载p=0.750kN;
方木最大允许挠度值[V]=1000.000/250=4.000mm;
方木的最大挠度计算值0.835mm小于方木的最大允许挠度值4.000mm,满足要求!
三、木方支撑钢管计算:
支撑钢管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=1.605×1.000+1.050=2.655kN;
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.996kN.m;
最大变形Vmax=2.795mm;
最大支座力Qmax=11.616kN;
钢管最大应力σ=0.996×106/5080.000=196.021N/mm2;
钢管抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2;
支撑钢管的计算最大应力计算值196.021N/mm2小于钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=11.616kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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):G1=0.116×7.600=0.882kN;
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=0.350×1.000×1.000=0.350kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3=25.000×0.200×1.000×1.000=5.000kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.232kN;
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=(1.000+2.000)×1.000×1.000=3.000kN;
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=11.679kN;
六、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算
立杆计算长度L0=h+2a=1.800+0.100×2=2.000m;
L0/i=2000.000/15.800=127.000;
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=0.412;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=11678.832/(0.412×489.000)=57.969N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=57.969N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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)
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.011×(1.800+0.100×2)=2.396m;
Lo/i=2396.070/15.800=152.000;
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=0.301;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=11678.832/(0.301×489.000)=79.346N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=79.346N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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。
以上表参照杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》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。
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;
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;
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。
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
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;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
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。
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。
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):0.30;
梁截面高度D(m):1.00
混凝土板厚度(mm):0.12;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):0.80;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
脚手架步距(m):1.65;
梁支撑架搭设高度H(m):7.60;
梁两侧立柱间距(m):1.50;
承重架支设:木方支撑平行梁截面A;
立杆横向间距或排距Lb(m):1.80;
采用的钢管类型为Φ48×3.50;
扣件连接方式:双扣件,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;
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;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0
木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;
钢材弹性模量E(N/mm2):210000.0;
钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):205.0;
面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;
梁底模板支撑的间距(mm):300.0;
面板厚度(mm):18.0;
主楞间距(mm):500;
次楞间距(mm):300;
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50mm,高度100mm;
主楞龙骨材料:木楞,,宽度40mm,高度60mm;
二、梁模板荷载标准值计算
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《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:
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为44.343kN/m2、18.000kN/m2,取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。
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,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
按以下公式计算面板跨中弯矩:
新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.50×18.00×0.90=9.72kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×0.50×2.00×0.90=1.26kN/m;
q=q1+q2=9.720+1.260=10.980kN/m;
计算跨度(内楞间距):l=300.00mm;
面板的最大弯距M=0.1×10.98×300.002=9.88×104N.mm;
经计算得到路基及附属工程施工组织设计,面板的受弯应力计算值:σ=9.88×104/2.70×104=3.660N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:[f]=13.000N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=3.660N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
面板的最大挠度计算值:ω=0.677×9.00×300.004/(100×9500.00×2.43×105)=0.214mm;
面板的最大容许挠度值:[ω]=l/250=300.000/250=1.200mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.214mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.200mm,满足要求!
XX住宅楼变配电室安装工程施工组织设计四、梁侧模板内外楞的计算
内楞(木或钢)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。