高支模系统专项方案
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城郊·涉外桃源(A区)项目高支模专项方案
第一章工程概况
城郊·涉外桃源(A区)1、2、3号楼工程位于长沙市先导区枫林三路1027号,基地东临湖南一师范学院,北相临枫林三路。该工程由湖南猎鹰房地产开发有限公司兴建的一期工程,是一座商业住宅楼。
本工程由地下室一层和地上建筑分1、2号楼26层,3号楼27层,分别为3号楼、1、2号楼和地下室三个部分组成,其中一层局部为架空绿化层,1、2号楼三至二十六层为住宅,1、2号楼一层为物业管理用房和社区服务用房,总建筑面积52445.48m2,建筑总高度1、2号楼78.30米、首层层高为4.50米,第二层层高为4.20米,标准层层高为2.90米。3号楼79.10m,标准层层高2.9m,首层层高3.1m,地下室层层高5.05m。
本工程首层层高5.05m因此需按高支模要求搭设模板支撑体系,必须给予充分重视。一层施工前编制高支模专项技术方案,并进行专项技术交底,技术交底文件编写完成后,应按审批、发放程序规定进行层层传达学习,使参加施工的每个生产工人都熟知作业程序、方法和质量标准。
砼施工前,应组织人员对前道工序进行认真检查验收,认真填写模板检查验收单,各项均验收合格后方可进入下道工序。
第二章高支模系统设计计算
一、结构形式
本工程最大层高为5.05m,主梁主要截面为350×1100,最大跨度8.0m;次梁主要截面为250×700,最大跨度为7.5m。
二、模板、支撑材料质量要求
1、钢管:立杆、横杆均采用外径υ48mm,壁厚3.5mm的高频焊接钢管,脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793,材质应符合《碳素结构钢》GB/T700中Q235-A
级钢的技术要求,弯曲、变形、锈蚀钢管或已被打过孔眼的钢管不得使用,新购钢管按规定进行检测,验收合格后使用。
2、扣件:所有使用的扣件,材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定,扣件使用前应进行质量检查,有裂缝变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换,扣件必须按批量进行检测。
3、模板:选用优质18厚七层胶合板。
4、木枋:选用60×80木枋,要求大面尺寸一致,小面不变形,无死节,无断裂。
三、模板支撑
1、立杆间距符合技术要求,立杆的接长方法正确,不弯曲变形,立杆下端垫木板。
2、地面必须有水平扫地拉杆,上部水平拉杆间距按要求搭设。
3、模板
1)、模板标高,几何尺寸正确,符合设计要求。
2)、模板安装方法合理,拼缝严密,便于卸除,紧固件安装到位,强度可靠。
3)、模板内杂质已清除干净,模板已洒水湿润。
4、砼浇筑过程中的检查
砼浇筑过程中及浇筑后,必须安排专人定时对支撑系统进行跟踪检查,并做好检测记录。对框支梁,可事先在立管上用水准仪抄好水平线,再拉线进行跟踪观测支撑的挠度变形,确保万无一失。
四、砼浇筑状态下荷载取值
1、恒载(分项系数取1.2):
①新浇砼自重:24.0KN/m3;
②钢筋自重:梁钢筋l.5KN/m3,板钢筋l.1KN/m2;
③模板自重:梁模板0.75KN/m2,板模板0.5KN/m2。
2、活载(分项系数取1.4):
④施工人员及设备荷载:2.5KN/m2;
⑤振捣砼时的冲击荷载:水平面模板2.0kN/m2;
垂直面模板4KN/m2。
⑥新浇砼对模板的侧压力(分项系数1.2)
2/1210ββγ22.0V t F c =
H F c γ= 两者取小
式中:F ——新浇砼对模板的最大侧压力(kN/m 2) c γ——砼的重力密度(kN/m 3)
0t ——新浇筑砼的初凝时间(h )
0t 可采用15
200
0+=
T t 计算(T 为砼的温度℃) V ——砼的浇筑速度(m/h )
H ——砼侧压力计算位置处至新浇筑砼顶面的总高度(m )
1β——外加剂影响修正悉数,取1.2
2β——砼塌落度影响修正系数,取1.15 ⑦倾倒砼时产生的荷载:4.0kN/m 2 3、荷载组合:
4、模板结构的挠度要求
模板结构除必须保证足够的承载能力外,还应保证有足够的刚度,因此,应验算模板及其支架的挠度。
模板结构允许挠度
五、所用材料的力学性能:
1、Φ48×3.5钢管
A =489mm 2 [δ]=215N/mm 2 i =15.8mm I =1.219×105mm 4 W x =5.08×103mm 3 E =2.06×105N/mm 2 [λ]=210 2、60×80木方
A =4500mm 2 E =9000N/mm 2 I =4.17×106mm 4 W =8.33×103mm 3 [δ]=10.5N/mm 2 [τ]=1.4kN/m 3 3、18mm 胶合板
E =9000N/mm 2 [δ]=10.5N/mm 2 [τ]=1.4kN/m 3 4、扣件
直角扣件:1.25kg/个 [P]=6kN (抗滑移) 回转扣件:1.50kg/个 [P]=5kN (抗滑移) 5、对拉螺杆
螺栓直径12mm ,净面积76mm ,容许拉力29.41kN 。
六、柱模板设计及验算:
柱侧模采用18mm 厚胶合板,竖楞为60×80木方,间距200~250mm ,围檩由Φ12对拉螺栓和Φ48钢管组成,围檩间距300~500mm ,底部三道围檩间距400mm ,上部六道围檩间距500mm ,第一道围檩距楼面200mm 。取最大柱截面500×1070,高度4.95m 进行计算。 (一)、面板荷载验算
1、新浇筑砼作用于模板的最大侧压力取下列各计算式中最小值:
2/12101ββγ22.0V t F c =
=0.22×24×4×1.2×1.15×51/2
=65.2kN/m 2 H F c γ2= =24×4.4 =105.6kN/m 2 ∵1F <2F
∴F =1F =65.2kN/m 2
2、振捣砼对柱侧模产生的水平荷载F 3=4kN/m 2 ∑F=1.2F 1+1.4 F 3 =1.2×65.2+1.4×4 =83.8 N/m 2 (1)抗弯强度验算:
对于模板,取1m 宽为计算宽度
42
2104.56
1810006×=×==bh W
按三跨连续梁计算
83.8kN/m
m kN ql M /34.02.08.831.01.022=××==
2
4
6/3.6104.51034.0δmm N W M =××== δ<[δ]=10.5N/mm 2 满足要求
(2)抗剪强度验算
kN ql V 1.102.08.836.06.0max =××==
223/4.1]τ[/84.018
10002101.10323τmm N mm N bh V =<=××××== 满足要求 (3)挠度验算 按三跨连续梁计算
EI
ql K f f 1004= 查表得f K =0.677
E =9000N/mm 2
45331086.41218100012mm bh I ××==
故mm f 21.01086.490001002008.83677.05
4
=×××××= mm l f 8.0250
200250][===
][f f < 满足要求
(二)、竖向60×80木枋验算 1、抗弯强度验算:
每根楞木承受200mm 宽板带转递荷载∑F=83.8kN/m 2 转换成线荷载q =83.8×0.2=16.76 kN/m
34221075.66
80606mm bh W ?=?==
取三道木枋间受力情况按三跨连续梁计算:
16.76kN/m
mm kN ql M ?×=××==5221068.240076.161.01.0
24
5
/97.310
75.61068.2δmm N W M =××== 查表得[δ]=10.5N/mm 2
δ<[δ] 故满足要求 2、抗剪强度验算
kN ql V 008.44.076.166.06.0max =××==
22/4.1]τ[/336.150
9021000
008.4323τmm N mm N bh V =<=××××==
故满足要求 3、挠度验算
按三跨连续梁计算
EI
ql K f f 1004= 查表得f K =0.677
2
,
根据施工手册钢结构计算公式
f W V M A N nx
x x n ≤+ 式中:N ——柱箍承受的轴向拉力设计值
An ——柱箍杆件净截面面积(mm 2) Mx ——柱箍杆件最大弯矩设计值(N ·mm ) Mx =ql 02/8
Vx ——弯矩作用在平面内,截面塑性发展系数,因受振动荷载,取Vx =1.0 Wnx ——弯矩作用平面内,受拉纤维净截面抵抗矩(mm 3) f ——柱箍钢杆件抗拉强度设计值 f=215N/mm 2
N=800×q/2=800×29.41/2=11764N Mx=ql 22/8=2352800N ·m Vx=1
An 查施工手册表17-19,I80×43×5为1024mm 2 Wnx 查施工手册表17-19,I80×43×5为25300mm 2 则:
2/2155.10425300
2352800102411764mm N f W V M A N nx x x n =<=+=+ 满足要求 3、挠度
验算]ω[3845ω42
<=
EI
ql 式中:][ω——柱箍杆件允许绕度(mm )
E ——柱箍杆件弹性模量,E =2.05×105N/mm 2
I ——弯矩作用平面内柱箍杆件惯性矩(mm 4),查施工手册表17-19,I =101.3×104 q ——柱箍所承受侧压力的均布荷载设计值(kN/m )
4
5210
3.1011006.238480041.295ω××××××= =0.012<[ω]=L2/500=1.6mm 满足要求
4、对拉螺栓验算:
采用直径12mm螺杆,A=113mm2
对拉螺栓的拉力:
N=F×每个螺栓作用力面积=69.2×0.5×0.5=17.3kN
对拉螺杆应力:
δ=N/A=17.3×103/113=153.1N/mm2<[δ]=170N/mm2
满足要求。
七、梁模板设计及验算
以梁350×1300,跨度7.7m来计算。
梁底模采用18mm厚红松木,模板底楞选用60×80木枋,间距150,设三排立杆。侧模选用18mm厚胶合板,立杆采用Φ48×3.5钢管及扣件连接,梁侧设置垂直方向50×90楞木,间距300,外侧设置60×80双挂枋加Φ12对拉螺杆紧固,间距500~600mm,为保证梁底支撑的稳定性,减少砼浇筑时产生的水平冲力对模板排架支撑系统的影响,沿框架梁模纵向每隔6m设置45°剪刀撑,在排架距地面200mm高处设置水平拉杆,各立杆之间设置纵横水平钢管拉结,每1500mm设置一道水平拉杆,钢管下设置200×200mm垫木。
1、120mm厚板下支撑间距计算:
板的面荷载:
(l)恒载
a、砼重:0.12×25=3.0 KN/m2
b、模板:0.5 KN/m2
c、钢筋:1.1 KN/m2
合计:4.6 KN/m2
(2)活载
a:施工人员及设备:2.5 KN/m2
b:振动冲击荷载:2.0 KN/m2
总面荷载:1.2×4.6+1.4×(2.0+2.5)=11.82 KN/m2
按14KN控制单立杆承载力计.则立杆纵
横间距
M L 088.1≈82
.1114
=
板下立杆间距取L =1.0M 。
2、对于350mm ×800mm 梁下支撑架: A 、单立杆承载能力验算 (1)、恒载:
a 、梁:砼重:0.35×1.3×25=11.4KN/m 钢筋:0.35×1.3×1.5=0.68 KN/m 模板:1.56×0.5=0.78 KN/m
b 、梁的两侧在计算跨内的楼板(每边按0.75M 计) 板砼:0.12×0.75×25×2=4.5KN/m 钢筋:0.75×1.1×2=1.65 KN/m 模板:0.75×0.5×2=0.75 KN/m
c 、恒载合计:15.1KN/m (2)、活载:
施工人员及设备重:1.0×2.5=2.5KN/m 振动冲击荷载:1.2×2.0=2.0 KN/m 活载合计:4.5 KN/m
(3)、总荷载:1.2×15.1+1.4×4.5=24.42KN/m
以14KN 控制单根管轴向承载力,梁下排架纵向间距取1M ,横向搭设3排钢管排架,则梁下每根钢管平均承受轴向荷载8.1kN 〈14kN 满足承载力要求。
按上述计算荷载应能满足抗滑移要求。 B 、单立秆稳定性及强度验算: υ48×3.5钢管截面积:A 0=489mm 2
回转直径mm d d i 78.154
41484
2
22
12=+=+=
长细比λ=L/I=1600/15.78=101.39<150,满足要求。 查《钢结构设计规范》得ψ=0.626
σ=N /ψA 0=7.556 ×103/0.626×4.89×102
≈24.5N/mm2<205 N/mm2,满足要求。
3、梁模对拉螺杆验算:
A、荷载计算:
混凝土浇筑速度按每小时2.5m高计。
则Pm
l =25H或Pm
2
=0.22λτ
β
1
β
2υ
,取其中的较小值,梁高按最大计取H=
0.75m。
则Pm
l
=25H=25×0.75=18.75KN/m2
Pm
2
=0.22×24×6×1.2×1.15×5.2≈69.12 KN/m2
取较小值Pm
l
=18.75KN/m2
倾倒砼产生的水平荷载标准值F=4.0 KN/m2,则总荷载
P
总=1.2Pm
1
+1.4F
=1.2×18.75+1.4×4=28.10KN/m2
查《施工手册》可得,单根υ12螺杆容许拉应力[N]=12.9KN
28.10×L2<12.9
解得: L<0.68m,取0.6m
B、根据设计要求,所有框支梁使用对拉螺杆,具体加工及使用前,要求均逐一检查,采用合格的圆钢制作,螺牙饱满均匀,不合格的螺杆不得使用。
根据以往实际施工经验,上述模式的背枋、双钢管围楞支设的框支梁侧向模板能满足框支梁砼浇筑施工要求。
4、梁底模板、搁栅验算
拟定:底模采用18mm厚胶合板,搁栅木枋采用60×80松木枋,间距为150mm。现以350×1300mm断面梁为例验算如下:
(1)、材料力学特性
a、60×80松木枋
A=4500mm2,f
m =11N/mm2,W=6.75×104mm3,f
V
=1.5N/mm2
b、18mm厚胶合板
f w = 13.5N/mm2(抗弯),f
v
=2.IN/mm2(抗剪)
W=1/6×1000×182 c、υ48×3.5钢管
L=4000mm,f
w =205N/mm2,f
V
=115N/mm2
(2)、模板验算
q=22.668kN/m2
150 150 150
a、强度验算q=22.668KN/m
则M
max
=0.1ql2=0.1×22.668×0.152=0.051KN·m
Q=M/W=0.051×106/(1/6×1000×182)=0.051×106/5.4×104 ≈0.95N/mm2<[fw]=13.5N/mm2,满足要求。
b、剪力验算
V
max
=0.6ql=0.6×22.668×0.15=2.04KN
τmax=3V/2bh=3×2.04×103/(2×900×18)
=0.188N/mm2<[f
V
]=2.1N/mm2,满足要求。
c、挠度验算
ω=k f qL4/100EI
=(0.677×22.668×1504)/(100×9×103×1/12×1000×183
=0.0177mm<[L/250]=0.8mm
(3)、搁栅验算
q=q
总
×0.15=22.668×0.15=3.4KN/m
q=3.4 KN/m
a
M
max
=0.105ql2=0.105×3.4×12=0.357KN·m
σ=M/W
=0.357×106/(6.75×104)。
=5.29N/mm2<[f
m
]=11N/mm2,满足要求。
b、剪应力验算
V max =0.6ql =0.6×3.4×1≈2.7KN
τ
max
=3V /2bh
=3 ×2.7×103/2×50×90
=0.90N /mm 2<[f v ]=l.5N /mm 2,满足要求。 c 、挠度验算 ω =K f qL 4/100EI
=0.677×3.4×10004/(100×9×103×3.04×106) =0.84mm<[L/200]=5mm ,满足要求。
八、板模板及支撑设计验算
楼板采用钢管排架支撑,面板为18mm 厚胶合板,面板下铺设50×90木方作楞木,间距300mm ,同一截面木枋接头不超过50%,木枋不得在顶撑之间搭接,楞木下为Φ48×3.5钢管牵杆,间距1000mm ,水平钢管支撑在竖向Φ48×3.5钢管上,用双直角扣件连接,立杆间距1000×1000mm 。排架各立杆之间设纵横向水平钢管连接,底部一道距地面200mm 高扫地杆,水平拉结杆沿立杆竖向间隔1600mm 设置。为减少砼泵送浇筑四产生的水平力对排架的影响,排架每隔6m 设置450竖向剪力撑,各纵横杆之间均为扣件连接,形成模板排架支撑系统。立杆不能直接支撑于楼面上,立杆底座下设置200×200×18木板。 板下支撑计算:取1m 2楼板计算,楼板厚120mm 。 每平方米承受压力:
砼自重1×1×0.12×24=2.88kN/m 2 模板自重 0.5kN/m 2 施工荷载 2.5kN/m 2 F =1.2×(2.88+0.5)+1.4×2.5=7.556kN/m 2 立杆为1000×1000均匀布置
则每根立杆所承受由水平牵杆传递的荷载为7.556×1×1=7.556kN/m 2>7 kN/m 2 故使用双扣件。
立杆为Φ48×3.5钢管,A =489mm 2 ,回转半径i =15.8mm ,立杆计算长度取1500mm 。按稳定性验算立杆的受压应力为:
94.948
.151500
λ===
i L
查《钢结构设计规范》得ψ=0.584
223/205]δ[/48.29489584.01042.8ψδmm N mm N A N =<=××== 满足强度和稳定性要求
第三章 质量保证措施
1、 为了保证结构尺寸、位置的准确性,支模前要放好模板定位线及控制线,梁板模板安
装完毕后,要检查梁柱位置、尺寸。
2、 木枋及对拉螺栓的设置要严格按施工方案进行,不允许随意改变间距,且注意木枋要
立放,对拉螺栓用的钢筋要经过检验,合格后才能使用,以免出现涨模现象。 3、 为了保证木枋规格一致,所有背枋都要经过木工压刨加工裁制成统一尺寸,以防止模
板翘曲不平。
4、 浇筑砼前,用高压风管清理模板内木屑等杂物。用水管冲洗湿润木板,要保证模板内
洁净,并浇水湿润。
5、 为防止模板漏浆,模板接缝宽度不大于1.5mm ,超过时,用包装胶纸贴缝。
6、 在砼浇筑过程中,要经常检查模板,如发现变形、松动等情况,及时修补加固。
7、 模板支撑要有足够的强度、刚度和稳定性,支撑系统严格按方案执行。
8、 跨度大于4m 的梁板按要求起拱1‰~3‰。
第四章 模板安装和拆除的安全技术措施
1、 所有操作人员应遵守高处作业安全技术规范的有关规定。
2、 模板及其支撑系统在安装过程中必须设置防倾覆的可靠临时设施,排架必须设置剪刀
撑。
3、 施工现场应搭设工作梯,作业人员不得爬模上下。
4、 高支模上空要有足够的操作平台和安全保护,作业人员必须戴安全帽和系好安全带。
操作平台用50厚木板铺设。
5、 支撑搭设、拆除和浇筑砼时,无关人员不得进入支模底下;应在适当位置出入口处挂
设警示标志,并指定2人以上专人监护。
6、模板安装、钢筋绑扎和砼浇筑时,应避免材料、机具、工具过于集中堆放,应均匀堆
放。在任何情况下,模板立柱承受的荷载均不得超过设计荷载。拆除后的模板堆放高度不得超过2m,且周边用钢管、扣件固定。
7、模板在安装前必须经技术人员、安全负责人、班组负责人进行施工安全技术交底,验
收时认真做好签证及记录。
8、模板拆除时,必须凭拆模通知书中指定的部位,对支撑和模板进行拆除。拆除区域用
安全绳索或钢管设置栏杆作警戒线,并安排不少于2人监护。不准架设探头板或未固定的立柱。
9、拆模应严格遵守从上而下的原则,先拆非承重模板,后拆承重模板,严禁有未拆除的
悬空板,禁止抛掷模板。
10、在作业面孔洞及临边处须用钢管设置防护围栏,用安全网水平张设,张设要牢固,并经过安全小组验收合格方可开始操作。
11、垂直作业面的上下必须用胶合板铺设(板下用无节疤的50×90mm木枋,间距500mm 垫铺)隔离层。