模板高支撑施工方案.doc

郑州新郑国际机场燃气锅炉改造工程模板高支撑架支设施工方案 编制人： 审核人： 批准人： 二O一四年三月二十日河南省金典建筑工程有限公司模板高支撑架支设施工方案 一、工程概况建设单位：河南省机场集团有限公司勘察单位：河南省郑州地质工程勘察院设计单位：河南省纺织建筑设计院有限公司监理单位：郑州中兴工程监理有限公司施工单位：河南省金典建筑工程有限公司 本工程为郑州新郑国际机场燃气锅炉改造项目热力管道铺设及锅炉房建设工程，是河南省机场集团有限公司的锅炉房改造项目。位于郑州新郑国际机场。占地面积：951.75平方米，总建筑面积：1364.44平方米；建筑规模及分类：本工程为钢筋混凝土框架结构，建筑高度8.8米，设计使用年限50年，防火类别丁类，耐火等级二级，抗震设防烈度七度。支撑高度在8米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，该工程以一层为例编制该方案。二、编制参照参数1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）2、混凝土结构设计规范GB50010-20023、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)4、建筑施工计算手册（中国建筑工业出版社）5、建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）4、脚手架参数：横向间距或排距为0.9米，纵距均为1米，步距为1.5米；采用48×2.7钢管，双扣件连接；板底支撑连接方式为钢管支撑，间距为0.9米；模板采用12mm厚竹胶板，大、小龙骨为35x75mm方木，间距为300mm。5、楼板参数钢筋级别:三级钢HRB 400；楼板混凝土强度等级为C30，厚度为0.11米。3、模板的作用要求和材料模板的作用是保证浇灌混凝土的位置和几何形状、尺寸的准确性。在施工中模板要能承受模板的自重，钢筋和混凝土等材料的重量，运输工具、施工人员的活荷重，以及新灌筑混凝土对模板的侧压力和机械的振动力等。三、施工准备 1、技术准备项目总技术负责人组织项目经理部技术、生产工人熟悉图纸，认真学习掌握施工图的内容、要求和特点，同时针对有关施工技术和图纸存在的疑点做好记录，通过会审，对图纸中存在的问题，与设计、建设、监理共同协商解决，取得一致意见后，办理图纸会审记录，作为施工图的变更依据和施工操作依据。熟悉各部位截面尺寸、标高，制定模板初步设计方案。2、材料准备顶板、梁模板材料选用12mm厚多层板，材料周转次数为3次。根据所需材料提前考察、选用相关材料厂家。四、主要施工方法及措施 1、梁模板梁的底模与侧模均采用12厚多层板，主、次龙骨采用35×75200单面刨光方木。梁侧模、梁底模板按图纸尺寸进行现场加工，再由升降机运至作业面拼装。然后加横楞并利用支撑体系将梁两侧夹紧，在梁h/2处加M14穿墙螺栓600。梁模安装顺序：复核轴线底标高及轴线位置支梁底模（按规范规定起拱）绑扎钢筋支梁侧模复核梁模尺寸及位置与相邻梁板连接固定。在框架柱子上弹出轴线，梁的位置线和水平线。模板的承载力、刚度、稳定性要符合混凝土结构工程施工及验收规范的有关规定，梁支架的排列、间距要经过计算决定。按设计标高调整支架的标高，安放木枋和木龙骨，铺设竹胶板，并拉线找平。当梁底板跨度等于或大于4m时，梁底应按设计要求起拱，如设计无要求时，起拱高度为梁跨的13。梁的模板支柱之间要设置拉杆和剪力撑，互相拉撑成一整体，离地面500mm设一道，以上每隔2m设一道，支柱下均垫木楔子（校正支柱高低后钉牢）和垫板，以利拆摸；当支柱落在基土上时，应对基土夯实拍平并加通常木板铺垫，防止混凝土在浇筑过程中不会发生支柱下沉。2、现浇板的模板现浇板模板采用12厚木、竹胶板做模板，不足模数可用低密度板拼齐。支模采用钢管扣件整体排架式搭设，顶部用50×100方木或48钢管作搁栅，间距不得大于200MM，由于泵送砼的坍落度较大，模板铺拼应平整、靠紧，缝口用胶带纸粘贴，防止漏浆，铺板前应测定板底标高，调平龙骨，铺设宜从四周先用阴角膜或木模与梁模板连接，然后向中央铺设。现浇混凝土板支模，在施工中主要控制标高、上平、预留洞的位置及尺寸等。支模时应按50cm线量好板底的高度，并挂好线，按线支模。 楼板模板安装前，应将底层地面夯实，并铺垫脚板。搭设满堂脚手架与龙骨的排列间距要符合混凝土结构工程施工与验收规范和建筑安装工程施工技术操作规程的有关规定。楼板的混凝土重量和施工荷载大小在模板设计中确定。铺板。根据板底标高铺设水平龙骨，间距300mm，然后铺装大模板，模板拼缝应严密，模板的拼缝的内侧采用3mm厚的双面胶粘贴，外侧采用油灰镶嵌防止漏浆。在现浇框架、梁与板结合处应用阴角模板，便于拆卸并能出好活。若全部使用钢模铺设时，每个房间中应设置一条木模板带，以便于拆模。预留洞口，应先预制出模板，准确地固定在模板上。若板的边缘不与梁相结合，支板的侧模板时，应上口拉线找平找直，确保楼板的厚度尺寸。抄平：板的模板支完后，应在一层柱子主筋上抄出板上平的水平控制线，用以控制现浇楼板的厚度尺寸和表面的平整。现浇钢筋混凝土板的跨度4m时，模板应起拱，当设计无具体要求时，起拱高度宜为全跨长度的1/10003/1000。 图2 楼板支撑架荷载计算单元五、模板支撑方木的计算 1、方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=8.000×10.000×10.000/6=133.33cm3；I=8.000×10.000×10.000×10.000/12=666.67cm4； 方木楞计算简图2.荷载的计算： (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25×0.3×0.18=1.350kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2=0.350×0.3=0.105 kN/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+2)×1×0.3 =0.9kN； 3.强度计算: 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×(1.350+0.105)=1.746 kN/m；集中荷载p =1.4×0.900=1.260 kN；最大弯距M =Pl/4 +ql2/8 =1.260×1/4+1.746×12/8 =0.533kN.m；最大支座力N=P/2 +ql/2 =1.260/2 +1.746×1.000/2=1.503 kN ；截面应力=M/w=0.533×106/133.333×103=3.999N/mm2； 方木的计算强度为 3.999 小13.0 N/mm2,满足要求!4、抗剪计算：最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗剪强度必须满足: T=3Q/2bh< T其中最大剪力: Q =1×1.746/2+1.260/2=1.503 kN；截面抗剪强度计算值 T=3×1503/(2×80×100)=0.282 N/mm2；截面抗剪强度设计值 T=1.3N/mm2；方木的抗剪强度为0.282小于1.300，满足要求!5、挠度计算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 均布荷载 q = q1 +q2 = 1.35+0.105=1.455 kN/m；集中荷载 p = 0.9kN；最大变形 V= 5×1.455×10004/(384×9500×.67)+ 900×10003/( 48×9500×.67)=0.595mm；方木的最大挠度 0.595 小于 1000.000/250,满足要求!六、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 = 1.746×1 +1.260 = 3.006 kN； 支撑钢管计算简图 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 = 0.722 kN.m ；最大变形 Vmax = 1.670 mm ；最大支座力 Qmax = 9.820 kN ；截面应力 = 0.722×106/5080=142.051 N/mm2 ；支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10 mm,满足要求!七、扣件抗滑移的计算:该工程双扣件承载力设计值取16.00kN，扣件抗滑承载力系数0.80，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= 9.820 kN；R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 八、模板支架荷载标准值(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)：NG1 = 0.129×5.400 = 0.697 kN；(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.350×0.9×1=0.315 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25×0.180×0.9×1= 4.05kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.062 kN；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+2)×0.9×1=2.7kN；3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2NG +1.4NQ=9.855 kN； 九、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(kN) ：N = 9.855 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205N/mm2； Lo- 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2) k1- 计算长度附加系数，取值为1.155； u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.700； a -立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1 m；公式(1)的计算结果：立杆计算长度 Lo = k1uh =1.155×1.7×1.5=2.945 m； Lo/i =2945.25/15.8=186；由长细比 Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.207 ；钢管立杆受压强度计算值：=9854.568/（0.207×489）=97.355 N/mm2；立杆稳定性计算 = 97.355 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求！公式(2)的计算结果：立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m； Lo/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ；由长细比 Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.530 ；钢管立杆受压强度计算值：=9854.568/（0.530×489）=38.024 N/mm2；立杆稳定性计算 =38.024 N/mm2 小于f =205，满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 lo = k1k2(h+2a) (3) k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.185； k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.005 ； 公式(3)的计算结果： 立杆计算长度 Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.005×(1.5+0.1×2)=2.025 m； Lo/i=2024.573/15.8= 128； 由长细比 Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.406； 钢管立杆受压强度计算值：=9854.568/（0.406×489）=49.637N/mm2； 立杆稳定性计算 =49.637N/mm2 小于 f =205，满足要求！为避免存在安全隐患，模板承重架尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件。十、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求: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.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。4.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N12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。5.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。6.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。