高支撑.docx
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高支撑
国家软件产业基地(江苏)产业化中心
裙楼门厅
高
空
模
板
工
程
专
项
方
案
编制人:
审核人:
审批人:
南京市第六建筑安装工程有限公司
2006年3月23日
目录
一、结构模板与支撑……………………………………………………3
二、结构模板与支撑设计…………………………………6
三、模板支撑的拆除………………………………………17
四、模板与支撑的周转……………………………………18
五、模板施工安全要求……………………………………23
六、模板支撑钢管架的搭设及施工方法…………………23
一、结构模板与支撑
本工程的高空部分在屋面层(
-
轴、~
-
轴,面积约400M2,层高分别为8.95m、6.4m,无现浇板),四周设有悬挑梁,框架梁截面尺寸为600mm×600mm。
东向悬挑2.8米,西向悬挑2.7米,南北方向悬挑2.5米。
东西方向悬挑梁在五层19.5米楼层设置16号工字钢并向上一层23.4米楼层反拉两道14号钢丝绳加固,分别为30度和45度,工子钢布置42根,东西两边均分21根,间距1.2米,内支撑钢管架42根立杆坐落悬挑工子钢上面,经计算一根工子钢平均荷载2.2T。
梁模板支撑采用扣件式模板支撑钢管架体系,梁底模板采用18mm厚覆膜胶合板,该板表面光洁,硬度好,周转次数较多,砼成型质量较高。
扣件式模板支撑钢管架支撑体系,承载力大,安装可靠,便于管理等特点。
顶板搁栅采用50*100mm木方,100*100mm木方作为搁栅托梁。
2)根据本工程结构形式、规模、层次、工期质量要求和我公司资源配备情况,考虑主体施工配备梁板模板支撑体系。
3)本工程的模板支撑力学原理:
梁板砼荷载主要由钢管扣件支撑向下传替;考虑梁板砼的早期强度及未拆的部分钢管扣件支撑承受上部传替来的荷载。
4)在施工过程中,对于制作好的模板,要安排人员清理并检查,对于有破损的应及时更换,所有模板统一加工制作后应编号使用。
5)针对创优的工程目标,我们在模板的投入上要下硬功夫。
一般墙柱、梁板模板均采用防水胶合板模板,木方背楞,钢管扣件支撑,配合采用一定数量的对拉螺栓及定型侧向可调节式拉撑。
本工程的一般性模板均在在现场事先统一下料加工,并按照细木加工的要求进行模板制作。
6)模板施工准备工作:
(1)进行中心线和位置线的放线:
首先用铅垂仪、经纬仪引测建筑物的柱、墙、梁的轴线及边线(或弧线的控制矢高点)。
模板放线时,应先清理好现场,然后根据施工图用墨线弹出模板的内外边线(或控制点)和中心线(或中心线控制点),墙模板要弹出模板的内、外边线(或内外控制点),以便于模板安装和校正。
(2)做好标高量测工作:
用水准仪把建筑物水平标高引测到模板安装位置。
(3)进行找平工作:
模板承垫底部应预先找平,以保证模板位置正确,防止模板底部漏浆。
找平方法是沿模板内边线外100宽用1:
2水泥砂浆抹平抹光。
以控制模板标高位置的正确性。
设置模板定位基准:
采用角铁定位,即根据构件断面尺寸切割一定长度的角铁,点焊在主筋上(以勿烧伤主筋断面为准),在角铁外侧采用1:
2水泥砂浆进行找平,以保证钢筋位置与模板位置高度的准确。
7)模板施工要点
(1)模板施工要点:
①严格按设计的支撑间距、柱箍大小、间距、对拉螺栓间距等参数组织实施,严禁任意更改;
②模板必须分类堆放,不得挪着他用而损坏模板;
③模板表面应涂隔离剂,以利脱模。
(2)在模板封闭前应检查预埋管、预埋铁件、防雷接地等施工预埋是否已施工并验收完毕。
8)模板的安装控制
主控项目:
1)模板的安装必须按计算所确定的支撑进行支设,在结构层上支设时下层楼板应有承受上层荷载的承载能力,上下层的立柱应对准并铺设垫板。
2)在模板安装前必须涂刷脱模剂,以便拆膜及增加模板寿命;脱模剂涂刷时不得污染钢筋和混凝土接槎处。
一般项目:
模板的接缝不应漏浆,在浇混凝土前要浇水湿润但模板内不得有积水;
使用的脱模剂不得影响结构性能或妨碍装饰工程的施工;
对跨度不小于4m的梁、板模板要按照规范要求按1/1000—3/1000起拱;
固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且安装牢固,偏差要符合下表要求:
项目
允许偏差(mm)
预埋钢板中心位置
3
预埋管、预留孔中心位置
3
插筋
中心线位置
5
外露长度
+10,0
预留洞
中心线位置
10
尺寸
+10,0
现浇结构模板安装允许偏差要符合下表要求:
项目
允许偏差(mm)
检验方法
轴线位置
5
钢尺检查
底模上表面标高
±5
水准仪或拉线、钢尺检查
截面内部尺寸
基础
±10
钢尺检查
柱、墙、梁
+4,-5
钢尺检查
层高垂直度
不大于5m
6
经纬仪或吊线、钢尺检查
大于5m
8
经纬仪或吊线、钢尺检查
相邻两板表面高低差
2
钢尺检查
表面平整度
5
2m靠尺和塞尺检查
二、结构模板与支撑设计
A.板的模板支撑设计
本工程结构板厚有多种规格,方案设计计算时按板厚100㎜计算。
18mm厚木胶合板模板抗弯设计强度fm=23N/mm2,抗剪设计强度fV=1.4N/mm2,E=5000MPa;50×100mm木方背楞抗弯设计强度fm=15N/mm2,抗剪设计强度fV=1.3N/mm2,E=10000Mpa。
钢管采用φ48×3.5㎜普通国标钢管。
模板支撑的设计与计算:
荷载计算
18mm厚木胶合板模板自重1.2×300=360N/m2
新浇砼重力1.2×0.12×25000=3600N/m2
钢筋自重荷载1.2×1100=1320N/m2
振捣荷载1.4×2000=2800N/m2
上述荷载合计:
7880N/m2
计算模板及模板木方背施工荷载取值:
1.4×2500=3500N/m2
计算钢管托楞均布施工荷载取值:
1.4×1500=2100N/m2
计算立柱均布施工荷载取值:
1.4×1000=1400N/m2
本方案验算与计算均取大值。
胶合板模板受力验算
现浇板木胶合板模板受力计算暂按如下计算简图计算:
按抗弯强度验算
取1m宽板带q=7880×1=7880N/m
按剪应力验算
按挠度验算
现浇板木胶合板模板跨度(即50×100mm木方背楞间距)取400mm.
50×100mm木方背楞受力验算
50×100mm木方背楞搁置在钢管大横杆上,现进行木方背楞受力验算。
木方背楞受力计算按三等跨梁计算。
木方所受线分布荷载为:
q=11.88×0.4=4.752KN/m
按抗弯强度验算
按剪应力验算
按挠度验算
根据以上计算,模板下50×100mm背楞跨度可取1200mm,但考虑到大部分板的模板支撑较早拆除,根据结构设计平面布置,木方背楞下的钢管托楞的间距取800mm。
木方背楞下φ48×3.5钢管大横杆受力验算
作用于钢管横楞上的集中荷载为:
F=q×0.4×0.8=3.8016KN
则按三等跨连续梁考虑,最大弯距可能为:
按挠度验算
钢管支撑立杆受力验算。
支撑立杆步距800m,采用φ48×3.5钢管扣件连接;
如果立杆根据钢管托楞的间距布置,即按800×800的双向间距布置,则立杆最大受力F=13980×0.8×0.8=8947.2N
扣件的抗滑能力值12000N,则钢管扣件立杆支撑的间距为800×800,满足扣件抗滑力的要求。
钢管支撑立管的支撑稳定性验算:
三层带钢管立管支撑承受上二层结构施工荷载计算
荷载计算
一层施工荷载:
8000×1.6/0.8=16000N
第二层钢管扣件支撑自重:
1200×0.8×1.6×1.2=1843N
第三层砼自重:
25000×0.15×1.6×0.8×1.2=5760N
合计立杆受力为:
23.6KN
第三层板带立杆支撑的立杆稳定性验算:
同理验算支撑立管下砼抗冲剪能力,及钢筋砼结构板承载能力,均符合要求。
B.梁的模板支撑设计
本工程的一般结构梁的尺寸有多种截面类型。
梁底模、侧模采用防水胶合板模板,钢管扣件支撑。
结构梁的模板支撑设计
200×400,250×450梁模板支撑设计,其构造示意图如图所示。
基本计算参数
18mm厚木胶合板模板
fm=23N/mm2,fV=1.4N/mm2,E=5000Mpa;
胶合板:
50×100mm木方背楞
fm=15N/mm2,fV=1.3N/mm2,E=10000Mpa;
木方背楞:
荷载计算:
钢筋荷载:
1500×0.25×0.45×1.2=202.5N/m;
新浇砼自重荷载:
25000×0.3×0.8×1.2=7200N/m;
振捣荷载:
2000×0.3×1.4=840N/m
合计:
8040N/m
计算梁底模板施工荷载取值:
1.4×2500×0.25=875N/m2
计算钢管托楞均布施工荷载取值:
1.4×1500=2100N/m2
计算立柱均布施工荷载取值:
1.4×1000=1400N/m2
本方案验算与计算均取大值。
底模胶合板验算:
按单跨简支梁验算
由弯距验算:
由挠度验算:
实际底模背楞布置间距按梁底面尺寸,最大为200mm,符合要求。
底模木方背楞验算:
作用于木龙骨上的线荷载q=4.277×0.5=2.14KN/m。
按三等跨简支梁验算弯距及挠度。
由弯距验算:
由挠度验算:
实际施工布置木方龙骨间钢管托楞间距为800mm。
梁下钢管扣件托楞验算
作用于钢管托楞上的集中荷载(按1m跨度计算)F=4.277KN,则在托楞可能产生的最大弯跨为:
Mmax=F·a=4.277×0.185=0.791KN.m
按单跨梁验算:
按强度:
按挠度:
符合要求。
支撑立管验算:
由上可知,梁上所有荷载为4.293KN/m,按立杆间距800㎜计,立杆所承受总力为4.293×0.8=3.435KN,分别由两根立杆承担,显然符合要求。
梁侧模支撑验算:
荷载计算:
新浇砼侧压力:
砼冲击荷载:
2×1.4=2.8KN/m2
合计:
16.3KN/m2。
梁侧胶合板模板验算:
按单跨简支梁,不考虑梯形分布荷载,认为均布。
由弯距验算:
由挠度验算:
实际梁测模50×100木方背楞间距小于350mm。
梁侧木方背楞验算
作用于木方背楞上的线荷载为:
q=16.3×0.35=5.705N/mm
按三等跨梁计算:
由弯距验算:
由挠度验算:
实际施工布置在梁侧木方背楞上的钢管支楞间距为800㎜。
同理按上述方法进行其它梁的模板支撑设计。
C.柱模板支撑设计
支撑构造概况
600×600mm矩形柱模板采用18mm厚木胶合板模板,50×100mm木方竖向背楞,钢管扣件柱箍支撑,柱模板及支撑构造简图如图所示,其他柱支撑构造参600×600柱制模支撑方式。
浇砼对模板的侧压力
砼入模温度取250C,砼浇筑速度3m/h,砼采用商品砼,坍落度20CM,插入式振捣器振捣。
按取最小值,故砼对模板的最大侧压力为62.5KN/m2。
胶合板模板的受力验算
按抗弯强度验算
取1m宽板带q=62500×1=62500KN/m
按剪应力验算
按挠度验算
框架柱胶合板模板跨度(即50×100mm木方背楞间距)取200mm。
柱箍的间距设计(即木方背楞的受力验算)
荷载计算
木方背楞承受的线荷载为:
62.5×0.2=12.5KN/m
按抗弯强度验算(按三等跨连续墙验算)
按剪应力验算
按挠度验算
根据以上计算,50*100背楞跨度即柱箍间距可取600mm。
钢管扣件柱箍支撑计算:
新浇砼的侧压力同上取65.2KN/㎡。
钢管扣件柱箍的间距设计
根据扣件的抗滑力为8KN,则柱箍的最大间距为:
取柱箍间距400㎜,即木方背楞跨度也为400mm。
三、模板支撑的拆除
模板的拆除,除了非承重侧模应以能保证砼表面及棱角不受损坏时(大于1N/mm2)方可拆除外,承重模板应按规范有关规定执行。
模板拆除的顺序的方法,应按照配板设计的规定进行,遵循先支后拆、后支先拆、先非承重部位和后承重部位以及自上而下的原则,拆模时,严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
拆除的模板和配件,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。
对于框架柱模板及剪力墙侧模板,可在砼终凝,并养护24小时后,砼强度不小于1.2Mpa后拆除。
侧模拆除后,柱墙面上立即围盖塑料布保湿,麻布袋保温或围湿草袋(根据气温情况),加强砼的养护。
梁、板底模在与结构同条件养护的试块达到下表规定强度后可拆除。
拆模时混凝土强度应能保证其表面和棱角不受损伤,注意不得硬碰。
项次
结构类型
结构跨度(m)
达到设计标号的百分率比
1
板
≤2
2<,≤8
≥50%
>2,≤8
≥75%
2
梁
≤8
≥75%
3
≥
≥100%
100%
3
悬臂梁
悬臂板
—
≥100%
100%
四、模板与支撑的周转
结构模板支撑拆除后,通过转运平台,采用塔吊吊运运输。
部分模板支撑直接吊至楼层施工操作位置,部分模板吊至施工现场平地上进行整理、修整。
1.模板支撑转运平台的设计计算
转运平台设计的基本参数
平台平面尺寸考虑为1.5m(宽)×3.0m(悬挑出),考虑到塔吊本身的起重吊装能力及其臂长吊运能力,考虑平台的允许最大堆载为2T。
转运平台采用槽钢作为支承梁,一端搁置在楼层,采用M16螺栓固定以抗滑移,一端采用钢丝绳悬吊,吊环扣住钢丝绳。
转运平台的底板设计验算
转运平台的底板,考虑到抗堆载的冲击能力,及使用寿命,采用5厚钢板,其下与槽钢支楞点焊加锚钉连接。
荷载计算(考虑荷载分项系数)
钢板所受的均布堆载为:
2000×9.8×1.4/(1.5×3)=6.1KN/㎡
钢板自重荷载为:
0.46KN/㎡
合计均布荷载为:
6.56KN/㎡
按强度计算
由
按挠度计算
由
由上计算可知钢板下槽钢支楞的间距取600㎜。
钢板下槽钢支承梁的设计计算(按单跨简支梁考虑)
槽钢所受的荷载计算
q=6.56×0.6=3.94KN/m
按强度计算
由
由挠度计算
由
选用8#热轧普通槽钢,I=101.3×104mm4,W=25.3×103mm3。
转运平台主梁的设计计算(按单跨简支梁计算)
荷载计算(按均布荷载来考虑)
堆载形成的均布线荷载:
6.56×1.5/2=4.92KN/m
铁板自重荷载形成的均布荷载:
0.344Kn/m
8#槽钢形成的均布线荷载:
0.284KN/m
合计线荷载:
5.55KN/m
按强度计算
由
按挠度计算
由
可选用14#槽钢:
I=563.7×104mm4,W=80.5×103mm3。
钢丝绳吊索计算
钢丝绳所受的拉力计算
[Fg]=5.55×3/2+0.22=8.55KN
钢丝绳的受力验算
由
选用φ14㎜、6×19㎜钢丝绳,钢丝绳的公称抗拉强度为1550N/mm2,钢丝绳的破断拉力总和不小于112KN。
梁上钢筋吊环受力验算:
吊环采用圆钢,制作成Ω形,钢筋两端锚入砼内深度不小于30d,且不小于800㎜。
吊环强度计算
由
抗拔能力计算
由
显然如果按选用钢丝绳的设计计算拉力计算吊环,则须采用φ30圆钢制作,锚入砼内的深度须不小于800㎜,安全系数很大。
当然不考虑计算钢丝绳的安全系数与计算吊环安全系数的叠加,则实际计算抗拨力减小,吊环也可采用φ20圆钢筋制作,锚入砼梁内深度小于600㎜,此时,为保证安全,保险绳与拉绳的吊环应分开分别埋设。
转运平台的搭设使用要点
钢丝绳两边各设前后两道,现增大钢丝绳的保险系数,当其中一根破裂时,可临时由另一根承担受力。
钢平台安装时,每根钢丝绳使用不少于3个卡子卡牢。
梁角或柱角利口应加衬软垫物,并使钢平台外口略高于内口。
以使钢丝绳受力延伸后,钢平台挑出段不下挂,保证钢平台正常计算受力效果。
钢平台左右两侧有固定的防护栏杆,在施工中如有损坏,及时修理。
钢平台吊装需待横梁支撑点固定,接好钢丝绳,调整完毕,经过验收,方可使用。
钢平台吊运时应使用钢平台上的吊环。
钢平台使用时,应有专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊时应及时修复。
经过计算,操作平台上应挂牌标明容许荷载.为2T,并配备专人加以监督。
转运平面的布置示意如下图所示。
转运平台布置剖面示意图
五、模板施工安全要求
1)支模板的支撑、立杆应加设垫木,横拉杆必须钉牢。
支撑、拉杆不得连接在门窗和模板支撑钢管架上。
在浇捣混凝土过程中要经常检查,如发现有变形、松动等,要及时修整。
2)拆除模板,须经施工人员检查,确认混凝土已达到一定强度后,方可拆除。
并应自上而下顺次拆除,不准一次将顶撑全部拆除;
3)拆模板时,应采用长铁棒,操作人员应站在侧面,不允许在拆模的正下方行人或采取在同一垂直面下操作。
拆下模板,应随时清理运走,不能及时运走时,要集中堆放并将钉子扭弯打平,以防戳脚;
4)高处拆模板时,操作人员应戴好安全带,并禁止站在模板的横拉杆上操作,拆下的模板应尽量用绳索吊下,不准向下乱扔。
如有施工孔洞,应随时盖好或加设围栏,以防踏空跌落。
5)已拆除模板及其支架的构件,应在砼强度达到设计标号后,才允许承受全部设计荷载。
当承受施工荷载大于计算荷载时,必须经过核算,加设临时支撑。
拆除大跨度梁下支撑时,应先从跨中开始,分别向两端拆除。
正在浇筑砼的楼层下一层的梁板支撑不得松动、拆除。
六、模板支撑钢管架的搭设及施工方法
(一)、模板支撑钢管架搭设
1、根据施工要求,模板支撑钢管架采用多排钢管扣件式模板支撑钢管架,宽度为0.8m,距建筑物外侧为0.3m,立杆间距0.8m,大横杆间距1.2m,模板支撑钢管架扫地杆一道,腰杆八道,斜支剪刀撑双向设置。
2、模板支撑钢管架立杆落在已浇注好的砼上。
3、搭设顺序:
竖内立杆同时安扫地杆和大横杆→搭设水平杆→设置抛撑→设置剪刀撑、连墙件→安装模板。
4、钢管架每根钢管的固定扣件不应少于2个。
5、搭设立杆的要求:
(1)外径不同的钢管不应混合使用;
(2)底部立杆必须采用不同长度的钢管,立杆的连接必须交错布置,相邻立杆的连接不应在同一高度,其错开的高差不得少于500mm;
(3)立杆接头除顶层可采用搭接连接外,其余接头必须采用对接扣件连接,搭接连接的长度不应小于1米,不少于2个旋转扣件固定,固定间距不应小于300mm,对接接头中心距纵向水平杆轴心线的距离应小于步距的1/3;
(4)周边钢管架应从一个角开始向两边延伸交圈搭设,“一”字形模板支撑钢管架应从一端开始并向另一端延伸搭设。
在设置第一排连墙件前,每6跨应暂设一根抛撑,与地面的夹角呈45°—60°,直至连墙件搭设好后方可视情况拆除;
6、搭设纵向水平杆的要求:
(1)纵向水平杆应水平设置,钢管长度不宜小于3跨;
(2)接头宜采用对接扣件连接,内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内,上下两个相邻接头应错开一跨,其错开的水平距离不应小于500mm,各接头中心距立杆轴心线距离应小于纵距的1/3。
当采用搭接时,其搭接长度不应小于1米,不少于2个旋转扣件固定,其固定间距不应小于800mm,扣件中心至杆端的距离不应小于150mm;
(3)纵向水平杆与立杆相交处必须用直角扣件与立杆固定;
7、搭设横向水平杆的要求:
(1)横向水平杆应用直角扣件架设在纵向水平杆的下方。
凡立杆与纵向水平杆相交处均必须设置一根横向水平杆,严禁任意拆除。
跨度中间的横向水平杆根据需要设置;
(2)钢管架横向水平杆外端伸出纵向水平杆外不应小于250mm,靠外墙的一端距梁内侧的距离不应大于200mm。
8、搭设纵、横向扫地杆的要求:
(1)每根立杆的底座向上200mm处,应设置纵、横向扫地杆,用直角扣件与立杆固定;
(2)当立杆基础不在同一水平高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长2跨,并与低跨立杆固定。
9、搭设剪刀撑的要求:
(1)钢管架应在整个长度和高度方向上连续设置剪刀撑;
(2)每副剪刀撑跨越立杆的根数不应少于4根,与纵向水平杆呈45°-60°角;
(3)剪刀撑用旋转扣件固定在立杆横向水平杆的伸出端上其交点距主节点的距离不应大于150mm。
杆件接头采用搭接连接,其搭接长度不应小于1m,不少于2个旋转扣件固定,固定间距不应小于800mm。
(二)模板支撑钢管架搭设质量要求
1、立杆垂直度偏差:
纵向偏差不大于H/200,且不大于100mm
横向偏差不大于H/400,且不大于50mm。
2、纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300,且不大于20mm,横向水平杆水平偏差不大于10mm。
3、模板支撑钢管架的步距、立杆横距偏差不大于20mm,立杆纵距偏差不大于50mm。
4、扣件紧固力宜在45-55Nm范围内,不得低于45Nm或高于66Nm。
(三)模板支撑钢管架安全操作规定:
在施工前必须对所有搭设模板支撑钢管架施工人员进行模板支撑钢管架搭安全技术交底,外模板支撑钢管架搭设必须有专业人员完成,必须符合有关安全技术规定,所有操作人员必须经过培训合格持证上岗,上岗操作人员必须戴好安全帽,系好安全带,安全带必须高挂低用,所有操作工具必须放在工具袋里,如有不良气候,不良条件,禁止上架操作,严禁酒后上班作业,外模板支撑钢管架检查验收,均按国家现行规范及有关操作技术、规程规定和要求执行。
(四)模板支撑钢管架拆除工作
1、所有参加模板支撑钢管架拆除人员、管理人员、监护人员必须参加本施工方案安全技术措施交底会。
2、安全监督员对拆除模板支撑钢管架进行安全检查,确认模板支撑钢管架不存在不安全隐患,如存在影响拆除模板支撑钢管架安全隐患,应先对模板支撑钢管架进行加固,以保证模板支撑钢管架拆除过程中的安全,现场专职安全员全天监督,全权负责处理模板支撑钢管架拆除过程有关事宜。
3、模板支撑钢管架拆除自上而下进行,不能上下同时作业,连墙点必须等模板支撑钢管架同步拆除,一般不允许分段,分立面拆除,如因施工需要必须分立面拆除时应在暂时拆除的两端,加设加墙点和向水平支撑,拆除下来的钢管扣件及时送至地面,严禁高空抛物,确保施工安全。
南京市第六建筑安装工程有限公司
二00六年三月二十三日
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