医药新厂区包装车间高大模板专项施工方案.docx

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医药新厂区包装车间高大模板专项施工方案

第一章编制依据

1.1施工图

1.2《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

1.3《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

1.4《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

1.5《建筑施工手册》（第四版）（中国建筑工业出版社2003）

1.6《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

第二章工程概况

本工程位于徐州市铜山新区，建筑面积为17202㎡，地上2层，局部3层。

建筑总高度为15.8m。

本工程的主要高大模板部位为第一层北面的包装车间，面积为2079㎡，高度为11.8m，梁截面最大为250×900mm，板厚为120mm，梁下钢管架支撑间距0.7m×0.9m×步距1.5m，楼板下钢管架支撑间距0.9m×0.9m×步距1.5m。

第三章模板的设计及验算

（一）、11.8m高支模板设计及验算

1、施工部位简况

本工程的高支模部位为北面的包装车间，层高为11.8m；梁截面最大为250×900mm，梁长为11m，板厚为120mm。

以下为本方案选取有代表性的KL2梁、梁上板及与此相关的柱KZ8（500×500）作高支模施工方案。

2、高支模方案支设的规定要求

2.1材料选择

（1）模板用18mm厚优质耐水胶合板。

（2）小楞木：

用50×100mm松木枋。

（3）大楞：

用Ф48×3.5mm焊接钢管，对拉螺栓用M12高强螺杆。

（4）支撑架：

用Ф48×3.5mm钢管和扣件连接，钢制螺丝上托及下座。

2.2施工方案选择

2.2.1楼板模板及支撑架构造做法：

、楼板模：

用18mm厚耐水胶合板

、小楞木用50×100mm松木枋，间距≤400mm。

、大楞用：

Ф48×3.5mm钢管或2根50×100mm松木枋支于支撑立杆上托。

、支撑架立杆：

立杆用Ф48×3.5mm钢管，间距900mm，步距1.5m；用Ф48×3.5钢管作纵横的水平拉杆，离地坪（先素土夯实后，填100厚碎石垫层压实，再浇100厚C25砼垫层）底板面200mm，设扫地杆，与结构柱模用钢扣件拉结牢固，防止平面失稳，靠边跨均设剪刀撑（Ф48×3.5钢管），剪刀撑做法按规范规定。

2.2.2梁模板及支撑架构造做法：

（附后结构计算书）

2.2.2.1梁底模板及支撑架

（1）用18mm厚胶合板，沿梁长向铺钉于小楞上。

（2）小楞：

用50×100mm松木枋，垂直于梁长方向铺设于大楞上，间距300mm。

（3）大楞：

用Ф48×3.5mm钢管，沿梁长向设置，承于支撑架立杆的上托面。

（4）支撑立杆：

用Ф48×3.5mm钢管，于梁两侧距梁边200mm各设1根顶杆，沿梁长方向间距900mm（即：

共两排立杆），步距≤1.5m，纵横设Ф48×3.5mm钢管水平拉杆，Ф48×3.5mm钢管扫地杆。

梁两端及梁跨中设剪刀撑,梁两侧设交叉斜撑，均用Ф48×3.5mm，钢扣件连接牢固。

2.2.2.2梁侧模板构造：

（梁高≥800mm时采用）

（1）侧模板：

用18mm厚胶合板。

（2）竖向木枋楞：

用50×100mm（受力截面高度）水平间距300mm。

用钉与侧模板钉牢固，上端用100×50mm枋木条钉牢在楼模板上及梁模小枋楞上，枋木条紧贴顶牢固竖向小枋楞，使起到支点作用。

（3）大楞：

用Ф48×3.5mm钢管，梁每侧沿梁底上及板底下200mm各设一排，（梁高为600的没有中间排钢管），设置2根Ф48×3.5mm钢管，沿梁长方向每间距≤400mm用M12对拉螺杆，每端双螺母进行拉结紧贴，固定竖向小楞，使梁模板满足梁的截面尺寸。

见下梁支撑立面示意图：

2.2.3柱模板构造做法

（1）模板：

用18mm胶合板

（2）竖向枋木：

用50×100mm松木枋水平间距300mm，靠柱每边角处设一根，与柱模用铁钉钉牢，可作为柱模垂直方向稳定及承受柱砼重。

作用于模板的侧压力及传递该侧压力至柱模板环箍的作用。

（3）模板环箍：

用2根Ф48×3.5mm钢管，用M12对拉螺栓于柱两对边竖向枋木外按柱截面尺寸夹牢固，每环箍互为置换方向紧贴设置，柱边长为500m，中间不用加螺栓，环箍竖向间距≤500mm。

（4）柱模支架：

在柱模板用吊锤吊垂直就位后，用Ф48×3.5mm钢管四向斜撑（距柱顶下2m及3.5m处）斜撑顶牢柱模。

斜撑与地坪夹角成60度，必须牢固可靠。

3、高支模支撑体系的一般规定和施工要求

3.1模板支架的构造要求

（1）本工程梁模板支撑架用在梁宽×高在250×900mm。

（2）立杆间必须按1.5m的步距满设双向水平拉杆。

（3）立杆脚下必须有足够能承受上部传下来荷重的能力。

3.2立杆步距不能超过1.5m。

4、支撑架搭设规定

4.1立杆的垂直偏差不大于1/200架高，相邻两根立杆接头错开500mm，并不在同一步距内。

4.2横杆架设在立杆内侧，同一水平面的内外横杆接头错开一跨距，大横杆水平偏差控制在50mm内。

4.3剪刀撑的位置从梁及楼板支架两端开始，沿竖向全高连续设置。

剪刀撑的斜杆设在立杆的外侧与横杆成450～600夹角。

4.4为保证架子的稳定性，搭设剪刀撑时将斜杆间隔扣在立杆上和水平杆的伸出部分，剪刀撑的脚部顶架在支承面上。

4.5安装扣件时，将扣件放端正后再拧紧螺栓，且用力要适当，一般控制在40～50N·m，并不大于65N·m。

4.6对压扁、弯曲、锈蚀严重和有裂缝的钢管和不合格扣件严禁使用。

4.7安装完毕后，要组织全面综合验收，履行合格签证后方可进行下道工序施工。

4.8框架梁跨度大于4m时，模板按梁跨度的1/1000～3/1000起拱，主次梁交接时，先主梁起拱后次梁起拱。

4.9模板安装前要做好设计施工图纸，梁柱编号进行配模工作。

按编号安装模板，支模前应做好放线定位和模板底部安装面的标高线及设置梁模板内外定位控制线的工作。

4.10模板制作安装允许的偏差值。

（1）梁截面尺寸+2mm、-5mm。

（2）梁侧向弯度在1/1000内。

（3）梁起拱度在5mm内。

（4）梁长度在-5mm内。

（5）相邻两跨表面高低差2mm内。

（6）表面平整度5mm（2m长度检验尺）。

5、KL2梁模板支撑架设计计算梁宽×高=250×900mm

5.1选用材料相关数据如下：

（1）18mm厚胶合板

抗剪强度[τ]＝2.2N/mm2

抗弯强度[

]＝16N/mm2

弹性模量E＝1.1×104N/mm2

（2）松木枋小楞50×100mm

抗剪强度[τ]＝1.4N/mm2

抗弯强度[

]＝13N/mm2

弹性模量E＝1.0×104N/mm2

（3）钢管Ф48×3.5mm

抗剪强度[τ]＝110N/mm2

抗弯强度[

]＝215N/mm2

弹性模量E＝2.1×105N/mm2

截面积A＝489mm2

截面矩量W＝5.08×103mm3

惯性矩I＝12.18×104mm4

一、A梁侧模板荷载计算

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:

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

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2.000h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m；

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17.848kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。

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振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为4根。

面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下：

σ＝M/W<[f]

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=50×2×2/6=33.33cm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）；

σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.5×17.85×0.9=9.638kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×0.5×4×0.9=2.52kN/m；

计算跨度:

l=（900-120）/（4-1）=260mm；

面板的最大弯矩M=0.1×9.638×[（900-120）/（4-1）]2+0.117×2.52×[（900-120）/（4-1）]2=8.51×104N·mm；

面板的最大支座反力为:

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×9.638×[（900-120）/（4-1）]/1000+1.2×2.520×[（900-120）/（4-1）]/1000=3.543kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=8.51×104/3.33×104=2.6N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=2.6N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=q1=9.638N/mm；

l--计算跨度:

l=[（900-120）/（4-1）]=260mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=6000N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50×2×2×2/12=33.33cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×9.638×[（900-120）/（4-1）]4/（100×6000×3.33×105）=0.149mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=[（900-120）/（4-1）]/250=1.04mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.149mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.04mm，满足要求！

B梁侧模板支撑的计算

1.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。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=3.543/0.500=7.085kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度50mm，高度100mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×5×10×10/6=83.33cm3；

I=1×5×10×10×10/12=416.67cm4；

E=10000.00N/mm2；

计算简图

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.177kN·m，最大支座反力R=3.897kN，最大变形ν=0.073mm

（1）次楞强度验算

强度验算计算公式如下:

σ=M/W<[f]

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=1.77×105/8.33×104=2.1N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=2.1N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/400=1.25mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.073mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！

2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力3.897kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用木方，宽度50mm，高度100mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=2×5×10×10/6=166.67cm3；

I=2×5×10×10×10/12=833.33cm4；

E=10000.00N/mm2；

主楞计算简图

主楞弯矩图（kN·m）

主楞变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.351kN·m，最大支座反力R=6.290kN，最大变形ν=0.070mm

（1）主楞抗弯强度验算

σ=M/W<[f]

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:

σ=3.51×105/1.67×105=2.1N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=2.1N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.070mm

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=180/400=0.45mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.07mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.45mm，满足要求！

C梁螺栓的计算

验算公式如下:

N<[N]=f×A

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓型号:

M12；查表得：

穿梁螺栓有效直径:

9.85mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=76mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=6.29kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170×76/1000=12.92kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=6.29kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！

D梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=1000×20×20/6=6.67×104mm3；

I=1000×20×20×20/12=6.67×105mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

σ=M/W<[f]

钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）：

q1=1.2×[（24.00+1.50）×0.90+0.30]×1.00×0.90=25.110kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN/m）：

q2=1.4×（2.00+2.00）×1.00×0.90=5.040kN/m；

q=25.110+5.040=30.150kN/m；

最大弯矩及支座反力计算公式如下:

Mmax=ql2/8=1/8×30.15×2502=2.36×105N·mm；

RA=RB=0.5ql=0.5×30.15×0.25=3.769kN

σ=Mmax/W=2.36×105/6.67×104=3.5N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=3.5N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下：

ν=5ql4/（384EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=q1/1.2=20.925kN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=250.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=6000.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=250.00/250=1.000mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×25.11×2504/（384×6000×6.67×105）=0.319mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.319mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=1mm，满足要求！

E梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

1.荷载的计算：

梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=3.769/1=3.769kN/m

2.方木的支撑力验算

方木计算简图

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×8×8/6=64cm3；

I=6×8×8×8/12=256cm4；

方木强度验算:

计算公式如下:

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.769×12=0.377kN·m；

最大应力σ=M/W=0.377×106/64000=5.9N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

方木的最大应力计算值5.9N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

方木抗剪验算：

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/（2bh0）

其中最大剪力:

V=0.6×3.769×1=2.261kN；

方木受剪应力计算值τ=3×2.261×1000/（2×60×80）=0.707N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.707N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!

方木挠度验算:

计算公式如下:

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

方木最大挠度计算值ν=0.677×3.769×10004/（100×10000×256×104）=0.997mm；

方木的最大允许挠度[ν]=1.000×1000/250=4.000mm；

方木的最大挠度计算值ν=0.997mm小于方木的最大允许挠度[ν]=4mm，满足要求！

3.支撑小横杆的强度验算

梁底模板边支撑传递的集中力：

P1=RA=3.769kN

梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力：

P2=（0.600-0.250）/4×1.000×（1.2×0.120×24.000+1.4×2.000）+1.2×2×1.000×（0.900-0.120）×0.300=1.109kN

简图（kN·m）

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

经过连续梁的计算得到：

支座力:

N1=N2=4.878kN；

最大弯矩Mmax=0.854kN·m；

最大挠度计算值Vmax=1.455mm；

最大应力σ=0.854×106/4730=180.5N/mm2；

支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2；

支撑小横杆的最大应力计算值180.5N/mm2小于支撑小横杆的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!

梁跨度方向钢管的计算

梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算

F扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的单扣件承载力取值为8.00kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

　　R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=4.878kN；

R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

G立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

横向支撑钢管的最大支座反力：

N1=4.878kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×11.8=1.828kN；

楼板混凝土、模板及钢筋的自重：

N3=1.2×[（0.75/2+（0.60-0.25）/4）×1.00×0.30+（0.75/2+（0.60-0.25）/4）×1.00×0.120×（1.50+24.00）]=1.865kN；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：

N4=1.4×（2.000+2.000）×[0.750/2+（0.600-0.250）/4]×1.000=2.590kN；

N=N1+N2+N3+N4=4.878+1.828+1.865+2.59=11.161kN；

φ--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=1.59；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.5；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=4.73；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

lo--计算长度（m）；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取二者间的大值，即:

lo=Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.976m；

k--计算长度附加系数，取值为：

1.167；

μ--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，μ=1.7；

a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m;

得到计算结果:

立杆的计算长度

lo/i=2975.85/15.9=187；

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=0.205；

钢管立杆受压应力计算值；σ=11160.856/（0.205×450）=121N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=121N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

H立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=120×1=120kPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=120kPa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=11.161/0.25=44.643kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=