地下车库局部外墙单面模板施工方案.doc
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一、工程概况
本工程位于重庆市合川区盐井街道办亊处石乌村三社,总建筑面积约为9255.62m2。
地下室一层。
本工程由合川区工业投资集团公司投资兴建,北京世纪中天建筑设计院有限公司设计,重庆金鹏建筑工程公司承建。
地下一层的层高为4.2米;外挡墙厚度为300mm;由于本工程西北侧局部外垱墙距基坑边缘距离过小(具体部位见附图),造成该部位外挡墙与基坑边间距离不能满足双面支模的要求。
由于该墙体的厚度较厚,模板的侧压力较大,且无法采取止水对拉螺栓进行加固,只能靠单侧的模板支架来承受混凝土的全部侧压力,这就为单面模板施工带来了极大的困难。
所以,本工程支撑系统、模板系统的接茬处理成为本工程施工设计和质量控制的关键。
二、支模方案
经项目组慎重考虑后决定;内侧采用钢管三角斜撑作支撑系统,1830*915*15mm木胶板为模板面板,45mm*90mm方木为次龙骨,2φ48mm*3.5mm钢管为主龙骨。
其优点是材料通用性强,重复利用率高,有利于降低成本,对本工程的外墙适应性强。
三、单面支模构造
1、模板形式
(1)面板采用1830*915*15mm木胶板,用钉子与次龙骨相连,主龙骨用铁丝勾住次龙骨。
(2)支撑系统采用φ48钢管,扣件连接,地面埋设钢筋地锚与支撑体系相连,次龙骨间距不大于200㎜,主龙骨间距不大于500㎜。
2、支撑系统外墙单面支模系统见图所示。
支撑系统要保证模板的牢固性和稳定性,垂直模板方向的宽度应大于高度的1.5倍。
3.1主龙骨立杆、水平杆顺模板方向的主龙骨立杆间距应为500mm,垂直于立杆方向的上下水平间距为500mm,用扣件连接牢固。
3.2扫地杆距地50mm设置纵横扫地杆,垂直于模板方向的扫地杆与主龙骨的立杆间距对应为500mm,平行于模板方向的扫地杆间距为700mm。
扫地杆与地锚须连接牢固。
3.3斜撑钢管斜撑上连接每道主龙骨水平杆,下连接扫地杆,斜撑的角度不应大于45°,斜撑横向间距500mm。
3.4地锚设置地锚用两根通长φ48×3.5的钢管焊结在预埋于基础砼上露Φ25钢筋上,其位置分别距墙2500、3500,再用长150的Φ25焊接栓固底部固定钢管。
主龙骨立杆和斜支撑的下部及扫地杆的端部,顺模板方向,均用扣件固定于底部钢管。
4、施工要点
4.1主龙骨的水平杆与斜撑的连接,斜撑与扫地杆的连接完全靠扣件固定,为了增加扣件的抗滑性,扣件必须拧紧,模板受力最大的中下部的斜撑要加双扣件。
4.2地锚在荷载作用下产生水平和向上分力靠地锚拉牢,受力最大,所以主地锚与扫地杆的连接、扫地杆与主龙骨的连接是整个体系最重要的一道工序,必须确保它的稳定性。
4.3砼的侧压力与砼的浇注高度和速度有关,所以砼浇注时须分层浇注,控制砼的浇注速度和高度。
5、实际应用
5.1根据要求,斜撑越往上越长,它的整体刚度越弱,因此,斜撑用钢管拉通相连来增加它的刚度(见图)。
5.2由于底部侧压力较大,在底板上钻φ100孔洞预埋Φ25钢筋下部埋深500㎜,上露150㎜,用C40混凝土浇筑填实。
上露钢筋与φ48×3.5钢管通长焊结窂实。
5.3挡墙单面摸板支撑第一段1/2轴~1/6轴;共4跨长度32.4m。
第二段1/9~1/11轴;共3跨长度16.5m(见图)。
单面模板支设示意图
单面模板支撑支设示意图
侧墙单面支模结构计算书
材料的力学性能:
木枋E=9000N/mm2f顺纹抗剪=1.4N/mm2[σ]=13N/mm2普通胶合板E=6000N/mm2f顺纹抗剪=1.5N/mm2[σ]=13N/mm2钢管(φ48*3.5)E=2.06³105N/mm2[σ]=205N/mm2w=5.08cm3I=12.19cm4模板及其支架设计主要参考书:
1、建筑施工手册(第四版)
2、建筑施工脚手架实用手册
3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范侧墙采用单边支模,墙模采用15mm厚普通胶合板,竖向小楞用木枋45*90间距300,标高600、1200、1800、2400、3000、3600、4200(底板面相对标高±0.000)处分别采用2Φ48钢管作水平外横楞。
因不能使用对拉螺杆施工,标高600、1200、1800、2400、3000、3600、4200处水平向间距600采用钢管斜撑支撑,标高1200、1800、2400、3000、3600处采用钢管间距600水平对撑,
(1)荷载设计值:
1)、墙侧模板荷载设计值:
、新浇筑砼对模板的侧压力:
按《建筑施工手册(第四版)缩印版》第514页,公式计算,并应取其中的较小值:
F=0.22gcb1b2V½
F=cHg
式中:
F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2);
gc——混凝土的重力密度(kN/m);
t0——新浇混凝土的初凝时间(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(℃);
b1——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
b2——混凝土坍落度影响修正系数:
当坍落度在30mm时,坍落度在50mm~90mm取0.85;时,取1.0;坍落度在110mm~150mm时,取1.15;
V½——混凝土浇筑高度(厚度)与浇筑时间的比值,即浇筑速度(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)
混凝土侧压力的计算分布图形如图A.0.4所示;图中h=F/gc
F=0.22´24´4´1.2´1.15´1.5½=32.79KN/m
F=24´4=96KN/㎡
其中:
t0=200/(T+15)=200/(35+15)=4h
V=1m/h
新浇筑砼总高度可达4.4m,但实际墙高4.2m。
①.计算参数的确定:
gc=24KN/m3砼重力密度)
t0=4h(砼初凝时间)
V=1.5m/h(砼浇筑速度)
b1=1.2(外加剂影响修正系数)
b2=1.15(砼坍落度影响修正系数)
砼侧压力的计算高度取4米。
F=24´4=96KN/㎡
取两者较小值即F1=32.79KN/m2
其有效压头高度h=F/gc=32.79/24=1.37m,计算简图如下:
、混凝土侧压力设计值:
F=F1*分项系数*折减系数=F1*1.2*0.9=35.413kN/m
2)、倾倒混凝土时产生的水平荷载:
查表8-66倾倒砼时产生的水平荷载Q=4kN/㎡
荷载设计值=Q*1.4*0.9=5.04kN/m2
3)按表8-69进行荷载组合
F,=35.413+5.04=40.453kN/m2
(2)、验算:
取1米宽板带作为计算对象,化为线荷载:
q1=40.453*1=40.453KN/m按三跨连续梁计算,其计算简图如下:
面板计算简图
Mmax=1/10ql2
σ=Mmax/W<fm
式中:
q-作用在模板上的侧压力(N/mm);
L-内楞的间距(mm);
σ-模板承受的应力(N/mm);
W-模板的截面抵抗矩(mm3);
F-木材的抗弯强设计值,采用松木板取13N/mm2;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯矩(N²mm);
W--面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6=600´18.0´18.0/6=3.24´104mm3;
f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
σ=M/W=1.19´105/3.24´104=3.7N/mm2;Mmax=1/10ql2=0.1ql2=0.1´40.453´0.22=0.162KN.m
σ=M/W=0.162³106/3.24³104=5N/mm2经检验,抗弯强度符合要求。
3)、抗剪强度验算:
计算公式如下:
V=0.6ql
其中,V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(次楞间距):
l=200.0mm;
V=0.6ql=0.6³40.453³0.2=4.85KN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=7.25KN;
b--构件的截面宽度(mm):
b=600mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=15.0mm;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
τ=3V/2bh=(3´4.85´103)/(2*600*15)=0.674N/mm2经检验,抗剪强度符合要求。
4)、刚度验算:
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:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:
q=40.453´0.6=24.271N/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=600´183/12=29.16cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ν]=0.8mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677´24.271´2004/(100´6000´29.16´105)=0.1503mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.1503mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=0.8mm,满足要求!
2、内竖楞的验算:
内楞采用45*90方木。
1)、抗弯强度验算:
化为线荷载:
q1=40.453*0.2=8.091KN/m
其各跨受荷简图如下:
内楞计算简图
Mmax=ql2/10=8.091´³0.62/10=0.291KN.m
σ=Mmax/W=0.291´106/(50´1002/6)=3.49N/mm2经检验,抗弯强度符合要求。
2)、抗剪强度验算:
Vmax=0.625ql=0.625´8.091´0.6=3.034KN
τ=3V2max/2bh=3*3.034*103/2*50*100=0.91N/mm2经检验,抗剪强度符合要求。
3)、刚度验算:
用于计算挠度的标准线荷载为:
q1=40.453*0.2=8.09KN/m
ν=0.677ql4/(100EI)=0.677´8.09´0.64/100´9000´50´1003/12=1.892mm≤[ν]
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=2.4mm;
次楞的最大挠度计算值ν=1.892mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求!
3、外横楞的验算:
外横楞采用2Φ48钢管,水平方向间距600用钢管斜撑支承。
1)、抗弯强度验算:
按均布荷载考虑,化为线荷载:
q1=40.453*0.6=24.27KN/m
按四跨连续梁计算,其计算如下:
q1=24.27KN/m
M1=0.1q1l2=0.1