圆柱模施工方案.docx
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圆柱模施工方案
***********工程
圆柱模施工方案
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圆柱模施工方案
一、编制说明
1.1工程概况与特点
本工程为********工程，建筑面积为59000m2，质量要求为“**********”。
主楼建筑层数为地下一层、地上16层，裙楼地下一层、地上3层、局部一层，建筑结构形式为框架剪力墙结构。
本工程门厅内有四根圆柱，圆柱直径D=1550mm，柱高17.1m，为超高结构柱，此部位超高柱施工是整个结构施工的一个重点。
1.2编制依据
建筑施工手册第四版
二、设计的基本情况及施工顺序
2.1设计基本情况
门厅内圆柱模D=1550mm，采用定型钢模，面板6mm厚；柱模设置法兰式圆弧框，法兰壁厚12mm，翼缘100mm；柱模设置横肋和竖肋，横肋和竖肋壁厚10mm，翼缘100mm，横肋间距500mm，竖肋间距约486.7mm（36°）；法兰上冲成Φ22孔，孔中心距面板56mm，水平向每个半模20个孔、竖向30个孔，安装时采用直径20长60mm双母高强螺栓连接。
由于工期非常紧张制作D=1550mm的定型钢模两套，每套模板有12个半模，其中半模长度3.0m的有10片，长度2.2m的有2片。
制作时面板要求平整光洁，无锈蚀，划痕，麻点等缺陷，平面度不大于1/1000mm，模板制作圆度误差≤1.5mm。
焊缝不允许有夹渣、烧穿、积瘤等焊接缺陷，圆柱模板表面喷漆，喷漆前要除尽焊渣，药皮，喷漆后并编号。
圆柱模外侧每900mm设置一道抱箍，抱箍采用20mm厚钢板制作，抱箍高度200mm，每道抱箍制作成两片，两片间由200*300*20mm厚钢板制作的法兰连接，每个法兰上冲4个Φ22孔，施工时由采用直径20长80mm双母高强螺栓连接。
圆柱采用普通钢管脚手架支撑系统，圆柱模与圆柱模之间竖向采用螺栓法兰连接，两个半模间也采用螺栓法兰连接。
柱模与高支模满堂脚手架架体相连接，保证柱模有足够的支撑强度，满堂脚手架搭设详见高支模施工方案。
2.2施工顺序
对于17.100m的高度不能一次搭设至顶，因此只能浇筑两次，第一次模板采用3+3+3=9m和3+3+2.2=8.2m，混凝土浇筑至9.0m、8.2m，然后绑扎上部钢筋至17.1m后，拆除下部钢模板整理、刷油后支设第二步模板，第二次浇注框架梁底50mm处标高。
为避免砼漏浆，第二次支模时在砼下1cm处粘2cm厚海绵条。
三、施工准备
3.1放线
根据平面控制网线，在楼板面或垫层上放出控制网线，对要施工的混凝土构件要做三种控制线：
轴线、截面边线、模板控制线。
3.2材料准备
3.2.1各类材料、工具、劳动力以及防护用具施工前到位。
3.2.2根据施工期间的工程量，施工进度，确定材料的数量及进场时间，由专人负责，确保材料按时进场，并妥善保管。
3.2.3材料进场后，堆放整齐，上部覆盖严密，下部垫起架空，防止日晒雨淋。
3.3.技术准备
3.3.1要熟悉图纸，了解掌握模板的施工工艺，按图纸和项目部的施工进度计划合理安排材料、机具、人员进场施工。
3.3.2按施工方案和技术规程对操作者进行技术安全交底,并下达具有可操作性、可实施的技术交底书。
3.3.3认真做好材料进场验收检验工作，复查材料材质证明及材料进场存储工作。
3.3.4做好模板施工的技术资料和施工过程中的检验记录，并及时收集和整理上述资料，以保证技术资料的及时、准确、完整。
四.模板的设计及配置
4.1荷载及荷载组合
计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值，后者应以荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。
1）新浇普通混凝土自重标准值——可采用24KN/m³。
2）振捣混凝土时产生的荷载标准值——对垂直面模板可采用4.0KN/m²（作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度应以内）。
3）新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值——采用内部振捣器时，可按以下两式计算，并取其较小值：
F=0.22γCt0β1β2V1/2（8-6）
F=γCH（8-7）
式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m²）;
γC——混凝土重量密度（KN/m³）；
t0——新浇筑混凝土的初凝时间（h），可按实测确定，本次浇注砼初凝时间为10小时。
当缺乏试验资料时，可采用t0=200/（T+15）计算（T为混凝土的温度℃）；
V——混凝土的浇筑速度（m/h）；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；
β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；
β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50~90mm时，取1.0；110~150mm时，取1.15。
混凝土侧压力的计算分布图形，见下图。
侧压力计算分布图（其中：
h为有效压头高度h=F/γC（m））
4）倾倒混凝土时产生的荷载标准值——倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值，可按表8-66采用。
倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值（KN/m²）
向模板内供料方法
水平荷载
溜槽、串筒或导管
2
容积小于0.2m³的运输器具
2
容积为0.2~0.8m³的运输器具
4
容积为大于0.8m³的运输器具
6
注：
作用范围在有效压头高度以内。
柱模板荷载组合：
计算承载能力：
新浇筑混凝土对模板侧面的压力+倾倒混凝土时产生的荷载，验算刚度：
新浇筑混凝土对模板侧面的压力。
模板结构的挠度要求
模板结构除必须保证足够的承载力外，还应保证有足够的刚度。
因此，应验算模板及其支架的挠度，其最大变形值不得超过下列允许值：
根据《组合钢模板技术规范》（GB50214-2001）规定，模板结构允许挠度按下表执行：
名称
允许挠度（mm）
钢模板的面板
1.5
单块钢模板
1.5
钢楞
L/500
柱箍
B/500
注：
B为柱宽。
4.2构件的验算
4.2.1圆柱钢大模板的设计验算
大模板的构造基本分为单向板和双向板两种，由钢面板、小扁钢横肋和小扁钢纵肋等组成。
1）荷载计算
本工程所用的圆柱模D=1550mm选择荷载组合计算承载力为：
新浇筑混凝土对模板侧面的压力（恒载）+倾倒混凝土时产生的荷载（活载）。
2）强度和刚度计算
板面计算
既有横肋又有纵肋时，则按双向板计算，计算时，取板的任意区格为计算单元，双向板与荷载分布情况有关，如一个区格与它相邻的区格上也有荷载，则认为面板在此处无转角，该边就视为固定边，若相邻区格上无荷载（或很少），在肋的抗扭刚度不太大时，则认为面板在此处有转角，视为简支边，计算双向板面板时，取板面中的一个区格作为计算单元，根据荷载情况以三边固定，一边简支的区格为最不利，因此以这种区格满载为计算依据计算简图如下：
计算时取10mm宽板带计算：
q=F•0.85（0.85为折减系数）；因圆柱形模板的荷载也随模板作用于曲面，因此可近似等效为直线上的直线荷载，且圆弧形肋板相对于直肋更有力。
计算承载力：
新浇筑混凝土对模板侧面的压力+倾倒混凝土时产生的荷载。
新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值——采用内部振捣器时，可按以下两式计算，并取其较小值。
F=0.22γCt0β1β2V1/2;
F=γCH;
式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m²）;
γC——混凝土重量密度（KN/m³）；
t0——新浇筑混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用t0=200/（T+15）计算（T为混凝土的温度℃）；
V——混凝土的浇筑速度（m/h）；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；
β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；
β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50~90mm时，取1.0；110~150mm时，取1.15。
F=0.22×24×5×1.2×1.15×31/2=63.10KN/m²
F=24×9=216KN/m²
取较小值F63.1KN/m²。
倾倒混凝土时产生的荷载标准值——倾倒混凝土时对垂直面板产生的水平荷载标准值，可按《建筑施工手册》（第四版）表8-66取用。
F=6KN/m²（容积为大于0.8m³的运输器具）
∴F=1.2×63.10*0.85+1.4×6*0.85=71.50KN/m²=0.072
计算时取10mm宽板带计算：
q=0.072×10=0.72
根据ly/lx=500mm/500mm=1,查《建筑施工手册》（第四版）“2常用结构计算”中“荷载与结构静力计算表”（表2-20）得，系数Mx=0.0227、My=0.0168、M0x=-0.0600、M0y=-0.0550。
M0x=系数×qlx2=-0.0600×0.72×5002=10800N•mm
M0y=系数×qly2=-0.0550×0.72×500²=9900N•mm
截面抵抗矩：
Wx=Wy=b•h²/6=10×6²/6=60（板厚6mm）
σx=M0x/Wx=10800/60=180N/mm²σy=M0y/Wy=9900/60=165N/mm²挠度验算：
根据ly/lx=500mm/500mm=1,查《建筑施工手册》（第四版）“2常用结构计算”中“荷载与结构静力计算表”（表2-20）得，系数ωmax=0.0016
ωmax=0.0016ql4/K;
K=
=（2.1*105*63）/12*0.7=54*105,式中
——钢的泊桑比，
=0.30，
∴ωmax=0.0016*0.063*5004/54*105=0.92mm＜lx/ly=500/500
内竖愣计算
内竖楞采用10#槽钢，间距h=500mm，内竖楞是支撑在背楞（抱箍）上的连续梁，荷载q=0.063*500=31.5N/mm。
10#槽钢的截面系数：
Wx=39.7*103mm3，Ix=198*104mm4，
强度验算：
按三跨连续梁计算计算Mmax=50*105N.mm
σmax=Mmax/Wx
=50*105/1.0*39.7*103
=98N/mm2＜215N/mm2
可满足要求
挠度计算：
跨中部分挠度
q=F*h=0.063*500=31.5N/mm
Vmax=5ql4/384EIy
=5*31.5*10004/384*2.06*105*1.98*106
=1mm＜1/500=1000/500=2mm
可满足要求
③横肋计算
圆柱形模板中横肋的最大间距为500mm，因纵肋最长者为500mm，满焊在横肋上，故按两端固定梁计算：
500
计算荷载为：
q=0.072×500=36N/mm
强度验算：
板肋共同工作时确定面板的有效宽度b1;横肋间距较小，与面板共同工作，为此，先算出在荷载作用下面板与横肋组合截面的应力值，再根据《建筑施工手册》（第四版）表8-78确定面板的有效宽度（面板的全宽不一定完全能与横肋共同工作）
10
100
组合截面的形心：
1=
式中面积矩S=6×500×2+100×10×（50+5）=61×10³mm³
截面积A=6×500+10×100=4000mm²
∴
1=
=61×10³/40×10²=15.25mm
2=106-15.25=90.75mm
截面惯性矩：
I=500×6³/12+500×6×（15.25-3）²+10×100³/12+10×100×（93.5-50）²=3.18×106
截面弹性抵抗矩：
W上=
=3.18×106/15.25=208.5×10³mm³
W下=
=3.18×106/90.75=35.04×10³mm³
弯矩按两端固定梁计算，查表得：
M=
=-1/12×36×500²=-750000N•mm
组合截面的最大应力：
σ=
=750000/35.04×10³=21.4N/mm²
根据σ=21.4N/mm²，b/h=500/6=83,查表《建筑施工手册》8-78得：
b1/h=71
即：
b1=71×h=71×6=426mm
2）强度验算
b1宽的面板与小肋组成的组合截面的截面形心。
100
10
1=
面积矩S’=6×426×3+10×100×（50+5）=62.667×10³mm³
A=6×426+10×100=35.56×10²mm²
1=
=62.667×10³/35.56×10²=17.62mm
2=106-17.62=88.38mm
I=426×6³/12+426×6×（17.62-3）²+10×100³/12+10×100×（88.38-50）²=286.04×104
∴W上=
=162.34×10³mm³
W下=
=32.36×10³mm³
横肋的内力按三跨连续梁计算，查《建筑施工手册》（第四版）“2常用结构计算”中表2-13最大的弯矩系数为-0.107，最大弯矩：
M=-0.107×ql²=-0.107×36×500²=-963000
最大应力：
σ=
=963000/32.36×10³=29.76④螺栓验算：
定型模板在与定型模板间用法兰连接，法兰上冲有φ22的孔。
作用于一个横肋范围内的所有荷载由横肋两侧的四个螺栓承担。
（此部分算为一个计算单元）
通过分析D=1550mm圆柱的最不利情况是一次浇筑高度为：
6000mm，所以承载力取新浇筑混凝土对模板侧面的压力+倾倒混凝土时的荷载，F=0.22γCt0β1β2V1/2;F=γCH取较大值。
倾倒混凝土时的荷载标准值F=6KN/m²,而F=γCH=24×6=144KN/m²
∴F总=1.2×144*0.85+1.4×6*0.85=154.02KN/m²≈0.15N/mm²
八个螺栓承受合力为：
F总=0.15×4867×500=365025N
螺栓杆采用φ20，s=314mm²
σ=F总/4s=365025/2512=145.31KN/mm²>f
可满足要求
五.模板的保存与施工
5.1模板放置
定型模板在工地加工成型后，下面用木方垫平，防止变形，并应对模板型号、数量进行清点，根据尺寸进行编号，并相应编好角模号。
用油漆在编好号的模板上作标记，并用钢管搭好架子，模板双向立起堆放，角度为68度左右，堆放于现场施工段内，便于吊装。
5.2模板现场吊运
由模板堆放负责人进行模板发放,用塔吊运输至安装部位。
发放前安装班组应检查模板的几何质量,脱膜剂涂刷等情况,核准其标识与安装的部位是否吻合。
模板吊运到使用部位时,安装班组应再次按上述方面核准后方可安装。
5.3模板的安装
5.3.1施工流程
总体施工流程随流水段进行，施工时模板安装基本按照从下而上，先繁后易的施工流程。
5.3.2施工工艺
放线→钢筋绑扎→安装水、电预埋件→隐检→模板拼装及检查→模板清理，刷脱模剂→模板安装→加固校正→自检→验收
5.3.3门厅园柱模板支设
圆柱采用普通钢管脚手架支撑系统，施工时柱模与满堂脚手架架体相连接，保证柱模有足够的支撑强度，此部分独立柱分段浇筑，第一次浇注9m，第二次浇注8.05m。
。
支设时先清理场地（包括圆柱根部的剔凿，要求剔出主体根部水泥浮浆，露出楼板混凝土粗骨料,以便与上部圆柱结合密实），搭设坚实可靠的施工操作架，操作架与楼板满堂架可靠固接，绑扎柱体钢筋，安装钢筋保护层垫块，设置内撑筋，吊装钢模板，临时固定（钢模板板块较大，重量较重，施工时为避免发生危险，必须进行临时固定），临时固定时可采用短钢筋分段不同角度与圆柱施工外架临时焊接固定，待钢筋隐检验收合格后，模板最后吊线，调垂直，模板接缝处须先用橡胶条堵塞防止漏浆。
5.3.4模板拆除
柱模拆除时，先将柱模松动并脱落柱面，使模板远离柱子，再提升，以免破坏柱面。
拆除后的模板必须放到指定地点并及时清理干净，以便周转使用，清理时不得任意敲打模板，避免由于清理引起表面凹凸不平，清理必须以铲、刷为主，且每次清理必须保证模板上下口表面不粘有混凝土浆。
六.质量标准及保证措施
6.1模板必须在钢筋隐检后方可施工，安装完毕必须经检查验收并得到总方包认可方可交给混凝土工种施工，在浇筑混凝土面同时必须有人看护模板，发现有问题及时组织人员抢修并报质量部备案总结，反馈质量情况包括对结构质量施工有否影响，抢修时混凝土工种必须积极配合，以保抢修工作的顺利进行。
6.2浇筑时严格控制保护层厚度，注意查看垫块放置是否脱落。
6.3严格按照技术部要求的技术交底进行操作，杜绝违章操作。
6.4对于柱模板定位应严格按照五线控制法进行测量施工。
6.5所使用钢管规格为ф48×3.5mm，对锈蚀、弯曲、压扁、裂缝等材料杜绝进场。
6.6本项目开展全面质量管理，严格按照一案三工序方法组织施工，严格按照图纸要求、按照工艺标准、按照规范要求施工，并坚持实行自检、互检和交接检的工作方法。
七.安全文明施工
7.1进入现场施工作业人员必须接受三级安全教育，经考试合格办理上岗资格证，方可上岗操作。
所有作业人员必须参加施工现场周一安全活动和施工现场统一组织的安全教育活动。
作业人员必须严格遵守劳动保护规定，正确佩带和使用个人防护用品。
作业人员必须严格执行安全技术交底和班长班前讲话要求。
交叉工作时，要有可靠的防护措施，不得伤害他人，也避免被他人伤害。
7.2任何作业人员不得善自拆动施工现场的脚手架、防护设施、安全标志和警告牌，如必须拆动时许经施工负责人允许方可。
7.3作业人员不得随意抛撒施工垃圾和排放污水等人为造成环境的污染。
7.4作业人员除必须执行作业时间限制以外，在作业过程中应自觉减少和消除噪音。
7.5作业人员要坚持文明施工，个人行为要适应CI形象管理要求。
7.6钢模板支模时应采用靠梯。
起吊大模挂钩时应用卡环，严禁采用短钢筋拐挂。
7.6大模板就位应先调整，并先将大模板拉牢，方可摘钩，避免摘钩后倾倒伤人。
7.7此部分的模板及支撑系统均属于高度高、跨度大结构，施工时必须维护密目网，作业层挂设水平兜网，施工人员必须配戴安全带，同时作业层应铺设足够宽度的人行跳板和操作平台，避免人员攀援架体作业。
7.8尽量避免上下层同时作业，如不可避免，除采取上述措施外，应在下层操作人员顶部满铺安全防护板。
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