主体结构模板专项工程施工组织设计方案.docx
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主体结构模板专项工程施工组织设计方案
XXX人民医院搬迁新建工程
2#楼、1#楼
主体结构模板工程专项施工方案
编制:
审核:
批准:
编制单位:
XXX建设
XXX项目部
编制日期:
2011年4月10日
第1章工程概况3
1.1工程概况3
1.2主要结构参数3
第2章编制依据4
2.1施工图纸4
2.2相关规、规程及标准4
第3章施工总体布署及材料选用5
3.1施工总体布署5
3.2模板材料的选用5
第4章配模设计6
4.1挡墙模板6
4.2剪力墙模板7
4.3框架柱模板7
4.4框架梁模板8
4.5现浇板模板9
4.6楼梯模板9
第5章模板设计验算10
5.1墙模板验算10
5.2框架柱模板验算(600×600)18
5.3框架柱模板验算(950×950)28
5.4框架梁模板验算39
5.5楼板模板验算55
5.62#楼25m跨梁段模板验算63
第6章模板施工工艺79
6.1模板安装79
6.2模板拆除81
第7章模板工程质量要求及预控83
7.1进场模板材料质量标准83
7.2模板安装质量要求83
7.3模板安装质量控制措施85
7.4模板高支撑架施工要求87
第8章安全、文明施工88
主体结构模板工程专项施工方案
第1章工程概况
1.1工程概况
2#楼主体共分为A、B、C、D四个区域,建筑物总长度为119米,总宽度为105米,总高度为:
23.10米(不含地下室),基础为柱下独立基础和剪力墙墙下条形地梁基础。
地下室顶板以下结构类型为独立柱、框剪结构。
基础采用柱下独立柱基础和墙下条形基础,独立基础分单个独立柱基础和双联独立柱基础,持力层为坚硬中风化泥岩,基础埋入持力层300㎜左右,建筑结构安全等级为二级。
1#楼分为A、B、C三个区,A区地下一层,地上19层,框架——剪力墙结构,建筑物总高度为75.850m,B区地下一层,地上15层,框架——剪力墙结构,建筑物总高度60.250m,C区地下一层,地上19层,框架——剪力墙结构,建筑物总高度75.850m。
基础为柱下独立基础和剪力墙下地梁条形基础,地下室外墙厚度为350mm,地下室顶板以下结构为独立柱、框架——剪力墙结构。
基础采用柱下独立柱基础和墙下条形基础,独立基础分单个独立柱基础和双联独立柱基础,持力层为坚硬中风化泥岩,基础埋入持力层300㎜左右,建筑结构安全等级为二级。
1.2主要结构参数
2#楼墙体主要为250mm、300mm、350mm三种,柱截面主要有600mm×600mm、600mm×700mm、650mm×700mm;框架梁宽250mm~450mm,梁高400mm~1800mm,最大跨度25m;板厚度为100mm、120mm、150mm、180mm。
混凝土强度等级:
基础为C30;A区挡墙为C40P6抗渗混凝土,其他各区挡墙为C30P6抗渗混凝土;框架柱:
A区-0.05m以下为C40,A区5.05m以下为C35,A区5.05m以上为C30,其余各区框架柱C30;地下室底板C25抗渗混凝土。
楼梯、梁、板为C30混凝土。
1#楼墙体厚度主要为250mm、300mm、350mm;框架柱断面有:
900×900、800×900、950×950、750×750、600×600、800×800、850×850、700×700、800×850、D900(圆柱);框架梁宽200mm~450mm,梁高300mm~950mm;最大跨度9m;板厚度为120mm、180mm;混凝土强度等级:
基础为C40;挡墙为C60抗渗混凝土,抗渗等级P6;剪力墙C35~C60;剪力墙C35~C60;框架柱C35~C60;梁、板C30、C35、C40。
2#楼、1#楼结构钢筋为HPB235、HRB335、HRB400、冷扎带肋钢筋。
本工程特点:
构件截面种类复杂、部分梁段跨度大,框架梁和墙体大部份为弧形结构,施工难度较大。
第2章编制依据
2.1施工图纸
提供的《2#楼结构施工图》、《1#楼结构施工图》。
2.2相关规、规程及标准
《混凝土结构工程施工及验收规》(GB50204-2002)
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》(JGJ130-2001)
《建筑结构荷载规》(GB50009-2001)
《混凝土结构设计规》(GB50010-2002)
《钢结构设计规》(GB50017-2003)
《建筑施工手册》(第四版)
《建筑施工计算手册》
《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3-91)
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
《建筑施工安全技术操作规》(JG803-91)
《建筑安装工人安全技术操作规程》(JGJ130-2001)
《混凝土模板用胶合板》(GBT17656-2008)
第3章施工总体布署及材料选用
3.1施工总体布署
根据施工组织总设计,分别在2#楼南北两侧、1#楼南北两侧设置木工加工棚,以满足大量模板加工的需要。
木工棚场地及半成品堆放场地均采取了地面硬化措施,便于加工模板及堆放半面品模板。
加工棚配置圆盘锯、刨木机等木工专用机具。
3.2模板材料的选用
为保证本工程创建国家鲁班奖,保证主体工程结构达到优良结构,本工程主体结构±0.00m以上采用清水混凝土工艺,所以对模板工艺要求很高。
主体结构±0.00m以上主体结构墙、柱、梁采用18mm厚优质竹胶合模板,平板采用18mm厚优质覆膜板。
墙、柱、梁模板配制:
2#楼配置3层(套);1#楼第5层以下配置3层(套),第5层以上配置5层(套)。
墙、柱、梁模板只能摊销3次后报废。
平板模板按4次周转摊销使用。
主体结构±0.00m以下独立基础、条形基础采用15mm厚木胶合板,墙、柱、梁采用18mm厚木胶合模板。
支撑系统采用扣件式钢管脚手架。
2#楼、1#楼圆柱模板采用定型专用模板,每栋楼配置2套定型专用模板。
各种模板材料规格及使用部位详见表3-1、表3-2。
表3-12#楼、1#楼主体结构±0.00m以下模板材料及使用部位
材料名称
规格/型号
使用部位
木胶合板
长×宽×厚:
1220mm×2440mm×15mm
独立基础、条形基础
木胶合板
长×宽×厚:
1220mm×2440mm×18mm
地下室墙、柱、梁、顶板、楼梯
木方
宽×高:
50mm×100mm
基础、地下室
钢管
直径×壁厚:
Ф48mm×3.5mm
模板支架、脚手架
对拉螺栓
长度根据实际情况;规格:
M12
剪力墙、柱、梁
止水螺栓
长度根据实际情况;规格:
M12
地下室挡墙
表3-22#楼、1#楼主体结构±0.00m以上模板材料及使用部位信息表
材料名称
规格/型号
使用部位
竹胶合板
长×宽×厚:
1220mm×2440mm×18mm
墙、柱、梁
覆膜板
长×宽×厚:
1220mm×2440mm×18mm
现浇板、楼梯
木方
宽×高:
50mm×100mm
主体结构
钢管
材质:
Q235-A;规格:
Ф48mm×3.5mm
主体结构
对拉螺栓
长度根据实际情况:
M12
剪力墙、柱、梁、楼梯
第4章配模设计
4.1挡墙模板
模板面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章),上下层面板竖向拼缝位置应错开,接缝处加设木方背楞,以加强模板整体刚度。
次楞(立档)采用50×100mm木方,间距200mm,次楞木方要紧贴面板,并用钢钉钉牢,不得有松动现象。
主楞(横挡)采用Ф48×3.5mm双钢管,纵向间距400mm,双钢管的接头位置应错开;穿墙螺栓采用型号为M12止水螺栓,横向间距400mm,纵向间距400mm。
墙体模板安装时应采取临时固定措施,安装完成后结合满堂脚手架加固校正,并沿墙高度方向均匀部置斜撑三道,斜撑采用Ф48×3.5mm钢管与满堂脚手架交接处采用扣件连接。
模板设计验算见本方案第5章。
挡墙模板安装示意图如下:
4.2剪力墙模板
模板面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章),上下层面板竖向拼缝位置应错开,接缝处加设木方背楞,且长不不应小于400mm,以加强模板整体刚度。
次楞(立档)采用50×100mm木方,间距200mm,次楞木方要紧贴面板,并用钢钉钉牢,不得有松动现象。
主楞(横挡)采用Ф48×3.5mm双钢管,纵向间距400mm,双钢管的接头位置应错开;穿墙螺栓直径12mm,横向间距400mm,纵向间距400mm。
墙体模板安装时应采取临时固定措施,安装完成后结合满堂脚手架加固校正,并沿墙高度方向均匀部置斜撑三道,斜撑采用Ф48×3.5mm钢管与满堂脚手架交接处采用扣件连接。
模板计算见本方案第5章。
挡墙模板安装示意图如下:
4.3框架柱模板
按图纸设计断面尺寸配模。
0米以上模板面板采用18mm厚优质竹胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方,间距不得大于250mm;柱箍采用Ф48×3.5mm双钢管,间距500mm;截面大于700mm的柱必须设置对拉螺栓,对拉螺栓采用型号为M12,在B/H方向各设置一根。
螺栓穿直径15mm的PVC导管;柱模板结合满堂脚手架进行加固,安装时应采取临时固定措施,安装完成后结合满堂脚手架加固校正,并沿高度方向均匀部置斜撑三道,斜撑采用Ф48×3.5mm钢管与满堂脚手架交接处采用扣件连接。
模板计算见本方案第5章。
柱子模板示意图如下:
4.4框架梁模板
模板面板采用18mm厚优质竹胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方,梁侧的梁底木方采用垂直于梁截面方向布置,木方间距不得大于250mm;高度大于700mm的梁必须设置M12穿梁螺栓一排,穿梁螺栓从PVC管中穿过,穿梁螺栓水平方向间距400mm;梁高度大于于900时应加设穿梁螺栓至两排以上,穿梁螺栓纵向间距不大于400mm。
梁宽大于250mm时设置梁底部支撑(梁底部支撑采用可调撑托),梁底和梁侧支撑顺梁跨度方向间距均为0.5m。
在本方案中将分别对门诊楼25m跨梁段(截面450mm×1800mm)、1#楼9米跨梁段(截面450mm×950mm)模板进行验算,详见本方案第5章。
梁模板示意图如下:
4.5现浇板模板
顶板底模面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方,间距250mm;托梁采用Ф48×3.5mm钢管;模板支撑系统为满堂脚手架。
满堂脚手架立杆间距1.0m,扫地杆离地0.2m,步距1.5m,并按规要求设置剪刀撑。
顶部采用可调撑托支撑。
模板计算见本方案第5章。
板模板安装示意图如下:
现浇平板模板安装示意图
4.6楼梯模板
顶板底模面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方横向布置,间距不得超过250mm;主楞采用50×100mm木方纵向布置,间距500mm;侧模采用18mm厚木胶合板,侧模上根据设计梯步尺寸均匀开槽,开槽宽度和深度应与踢面挡板尺寸一致。
并采用M12对拉螺栓加固。
靠墙侧在墙上打入膨胀螺栓,对拉螺栓靠墙侧与膨胀螺栓焊接。
支撑系统采用扣件式钢管脚手架,支撑顶部采用可调撑托。
楼梯模板安装示意图如下:
楼梯模板安装示意图
(一)立面
楼梯模板安装示意图
(二)平面
第5章模板设计验算
5.1墙模板验算
本工程中墙体厚度分为三种,分别为250mm,300mm,350mm。
在本计算书中取墙厚350mm,墙高6.2m(地下室挡墙)配模进行验算。
根据《建筑施工手册》,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00KN/m2;
5.1.1参数信息
基本参数:
次楞间距(mm):
200穿墙螺栓水平间距(mm):
400
主楞间距(mm):
400穿墙螺栓竖向间距(mm):
400
对拉螺栓直径(mm):
M12
主楞信息:
主楞材料:
圆钢管主楞合并根数:
2
直径(mm):
48.00壁厚(mm):
4.00
次楞信息:
次楞材料:
木方次楞合并根数:
1
宽度(mm):
50.00高度(mm):
100.00
面板参数:
面板类型:
胶合面板;面板厚度(mm):
18.00;
面板弹性模量(N/mm2):
6000.00面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
14.00
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50
木方和钢楞:
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
14.00方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00
方木抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.50钢楞弹性模量E(N/mm2):
206000.00
钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00
墙模板计算简图
5.1.2墙模板荷载标准值计算
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:
其中,γ——混凝土的重力密度,取24.000KN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,取4.000h;
T——混凝土的入模温度,取25.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H——模板计算高度,取6.200m;
β1——外加剂影响修正系数,取1.200;
β2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得46.083KN/m2、148.800KN/m2,取较小值46.083KN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=46.083KN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2KN/m2。
5.1.3墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《建筑施工手册》,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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
5.1.3.1抗弯强度验算
弯矩计算公式:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,M——面板计算最大弯矩(N·mm);
l——计算跨度(次楞间距):
l=200.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×46.083×0.400×0.900=19.908KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.40×0.90=1.008KN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:
M=0.1×19.908×200.02+0.117×1.008×200.02=8.43×104N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ——面板承受的应力(N/mm2);
M——面板计算最大弯矩(N·mm);
W——面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6=400×18.0×18.0/6=2.16×104mm3;
f——面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=14.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
=8.43×104/2.16×104=4.9N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=4.9N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
5.1.3.2抗剪强度验算
计算公式:
其中,V——面板计算最大剪力(N);
l——计算跨度(次楞间距):
l=200.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×46.083×0.400×0.900=19.908KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.40×0.90=1.008KN/m;
面板的最大剪力:
V=0.6×19.908×200.0+0.617×1.008×200.0=2514.3N;
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ——面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
V——面板计算最大剪力(N):
V=2514.3N;
b——构件的截面宽度(mm):
b=400mm;
hn——面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv——面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值:
τ=3×2514.3/(2×400×18.0)=0.524N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.524N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求!
5.1.3.3挠度验算
根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
其中,q——作用在模板上的侧压力线荷载:
q=46.08×0.4=18.433N/mm;
l——计算跨度(次楞间距):
l=200mm;
E——面板的弹性模量:
E=6000N/mm2;
I——面板的截面惯性矩:
I=40×1.8×1.8×1.8/12=19.44cm4;
面板的最大允许挠度值:
[V]=0.8mm;
面板的最大挠度计算值:
V=0.677×18.43×2004/(100×6000×1.94×105)=0.171mm;
面板的最大挠度计算值:
V=0.171mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=0.8mm,满足要求!
5.1.4墙模板主次楞的计算
5.1.4.1墙模板次楞计算
次楞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。
本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6×1=84.33cm3;I=5×10×10×10/12×1=416.67cm4;
次楞计算简图
⑴次楞的抗弯强度验算
次楞最大弯矩计算公式:
其中,M——次楞计算最大弯矩(N·mm);
l——计算跨度(主楞间距):
l=400.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×46.083×0.200×0.900=9.954KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.20×0.90=0.504KN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大弯矩:
M=0.1×9.954×400.02+0.117×0.504×400.02=1.69×105N·mm;
次楞的抗弯强度应满足:
其中,σ——次楞承受的应力(N/mm2);
M——次楞计算最大弯矩(N·mm);
W——次楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33×104;
f——次楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=14.000N/mm2;
次楞的最大应力计算值:
σ=1.69×105/8.33×104=2N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
次楞的最大应力计算值σ=2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
⑵次楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中,V——次楞承受的最大剪力;
l——计算跨度(主楞间距):
l=400.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×46.083×0.200×0.900/1=9.954KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.20×0.90/1=0.504KN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大剪力:
V=0.6×9.954×400.0+0.617×0.504×400.0=2514.3N;
截面抗剪强度必须满足:
其中,τ——次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V——次楞计算最大剪力(N):
V=2514.3N;
b——次楞的截面宽度(mm):
b=50.0mm;
hn——次楞的截面高度(mm):
h0=100.0mm;
fv——次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值:
τ=3×2514.3/(2×50.0×100.0)=0.754N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值τ=0.754N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求!
⑶次楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中,ν——次楞的最大挠度(mm);
q——作用在次楞上的线荷载(KN/m):
q=46.08×0.20=9.22KN/m;
l——计算跨度(主楞间距):
l=400.0mm;
E——次楞弹性模量(N/mm2):
E=9000.00N/mm2;
I——次楞截面惯性矩(mm4),I=4.17×106mm4;
次楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×9.22/1×4004/(100×9000×4.17×106)=0.043mm;
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=1.6mm;
次楞的最大挠度计算值ν=0.043mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.6mm,满足要求!
5.1.4.2墙模板主楞计算
主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚4.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.493×2=8.99cm3;I=10.783×2=21.57cm4;E=206000N/mm2;
主楞计算简图
主楞计算剪力图(KN)
主楞计算弯矩图(KN·m)
主楞计算变形图(mm)
⑴主楞的抗弯强度验算
作用在主楞的荷载:
P=1.2×46.08×0.2×0.4+1.4×2×0.2×0.4=4.648KN;
主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):
l=400mm;
强度验算公式:
其中,σ——主楞的最大应力计算值(N/mm2)
M——主楞的最大弯矩(N·mm);M=1.67×105N·mm
W——主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=8.99×103mm3;
f——主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2;
主楞的最大应力计算值:
σ=1.67×105/8.99×103=18.6N/mm2;
主楞的最大应力计算值σ=18.6N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!
⑵主楞的抗剪强度验算
主楞截面抗剪强度必须满足:
其中,τ——主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V——主楞计算最大剪力(N):
V=2277.3/2=1138.6N;
A——钢管的截面面积(mm2):
A=424.115mm2;
fv——主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=120N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值:
τ=2×1138.6/424.115=5.369N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值τ=5.369N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求!
⑶主楞的挠度验算
主楞的最大挠度计算值:
ν=0.082mm;
主楞的最大容许挠度值:
[ν]=1.6mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.082mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.6mm,满足要求!
5.1.5穿墙螺栓的计算
计算公式:
N<[N]=f×A
其中,N——穿墙螺栓所受的拉力;
A——穿墙螺栓有效面积(mm2);
f——穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号:
M12;穿墙螺栓有效直径:
9.85mm;穿墙螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92K