模板碗扣式支撑.docx
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模板碗扣式支撑
寿宁县鳌阳中学教学楼工程
模板(碗扣式支撑)方案
工程名称:
寿宁县鳌阳中学教学楼工程
编制单位:
福鼎市太姥建设工程有限公司
2012年3月
1、编制依据
2、施工工艺及操作要求
3、模板的拆除
4、成品保护措施
5、质量保证措施及施工注意事项
6、安全施工注意事项
7、文明施工及环保措施
8、施工准备工作
9、综合说明
10、搭设方案
11、模板支架的强度、刚度及稳定性验算
12、主要项目施工技术措施
13、技术质量保证措施
14、工程进度保证措施
15、安全生产保证措施
16、成本节约措施
17、产品保护措施
18、文明施工措施
模板(碗扣式支撑)方案
一、工程概况
1.工程名称:
寿宁县寿宁县鳌阳中新教学楼工程
2.工程地点:
寿宁县鳌阳中学校园内
3.建设单位:
寿宁县鳌阳中学
4.工程规模:
总建筑面积:
5972㎡
建筑层数:
地上6层
建筑高度:
21.600米
建筑占地面积:
954㎡
5.功能布局:
一层至六层为教室
6.设计等级:
建筑等级为二级
7.耐火等级:
耐火等级为二级
8.上部结构体系:
现浇钢筋混凝土框架结构体系
9.主体结构合理使用年限:
50年
10.设计标高:
±0.000标高相当于黄海高程760.300,室内外高差0.1米。
一至六层①~轴梁板面标高分别为3.6、7.2、10.8、14.4、18、21.6m,平均每层层高3.6米,板厚120mm,最大主梁截面为250mm×700mm,梁板最大跨度为③~⑤轴,轴与轴之间距离为8.4米,此部分满堂脚手架搭设高度为2.5m,长8.4m,宽4.6m,一层碗扣脚手架立杆基础为地面砼(100厚)。
二、施工工艺及操作要求
2.1梁模板施工
2.1.1工艺流程:
抄平、弹线(轴线、水
平线)→支撑架搭设→支柱头模板→铺
设底模板→拉线找平→封侧模→预检。
2.1.2根据主控制线放出各梁的轴线及标高控制线。
2.1.3梁模支撑。
梁模板支撑采用碗扣式满堂钢管脚手架支撑,立杆纵、横向间距均为1.0m;立杆须设置纵横双向扫地杆,扫地杆距楼地面200mm;立杆全高范围内设置纵横双向水平杆,水平杆的步距(上下水平杆间距)不大于1500mm;.立杆顶端必须设置纵横双向水平杆。
在满堂架的基础上在主次梁的梁底再加一排立杆,沿梁方向间距1.0m。
梁底小横杆和立杆交接处立杆加设保险扣。
梁模板支架宜与楼板模板支架综合布置,相互连接、形成整体。
2.1.4剪刀撑。
竖直方向:
纵横双向沿全高每隔四排立杆设置一道竖向剪刀撑。
水平方向:
沿全平面每隔2步设置一道水平剪刀撑。
剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,纵向剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45~60度之间,水平剪刀撑与水平杆的夹角宜为45度。
2.1.5梁模板安装
大龙骨采用Ø48×3.2mm双钢管,其跨度等于支架立杆间距;小龙骨采用40mm×80mm方木,间距300mm,其跨度等于大龙骨间距。
梁底模板铺设:
按设计标高拉线调整支架立杆标高,然后安装梁底模板。
梁跨中起拱高度为梁跨度的2‰,主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。
梁侧模板铺设:
根据墨线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等。
梁侧模应设置斜撑,当梁高大于700mm时设置腰楞,并用对拉螺栓加固,对拉螺栓水平间距为500,垂直间距300。
2.2楼板模板施工
2.2.1工艺流程:
支架搭设→龙骨铺设、加固→楼板模板安装→预检。
2.2.2支架搭设:
楼板模板支架搭设同梁模板支架搭设,与梁模板支架统一布置。
立杆顶部如设置顶托,其伸出长度不应大于300mm;顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不大于100㎜。
2.2.3模板安装:
采用木胶合板作楼板模板,一般采用整张铺设、局部小块拼补的方法,模板接缝应设置在龙骨上。
大龙骨采用Ø48×3.2mm双钢管,其跨度等于支架立杆间距;小龙骨采用40mm×80mm方木,间距300mm,其跨度等于大龙骨间距。
挂通线将大龙骨找平。
根据标高确定大龙骨顶面标高,然后架设小龙骨,铺设模板。
2.2.4楼面模板铺完后,应认真检查支架是否牢固。
模板梁面、板面清扫干净。
三、模板的拆除
3.1拆模程序:
先支的后拆,后支的先拆→先拆非承重部位,后拆承重部位→先拆除柱模板,再拆楼板底模、梁侧模板→最后拆梁底模板。
3.2柱、梁、板模板的拆除必须待混凝土达到设计或规范要求的脱模强度。
柱模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模而受损坏时,方可拆除;板与梁底模板应在梁板砼强度达到设计强度的100%,并有同条件养护拆模试压报告,经监理审批签发拆模通知书后方可拆除。
3.3模板拆除的顺序和方法。
应按照配板设计的规定进行,遵循先支后拆,先非承重部位后承重部位,自上而下的原则。
拆模时严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
3.4拆模时,操作人员应站在安全处,以免发生安全事故。
待该片(段)模板全部拆除后,将模板、配板、支架等清理干净,并按文明施工要求运出堆放整齐。
3.5拆下的模板、配件等,严禁抛扔,要有人接应传递。
按指定地点堆放,并做到及时清理,维修和涂刷好隔离剂,以备待用。
四、成品保护措施
4.1模板搬运时应轻拿轻放,不准碰撞柱、梁、板等混凝土,以防模板变形和损坏结构。
4.2模板安装时不得随意在结构上开洞;穿墙螺栓通过模板时,应尽量避免在模板上钻孔;不得用重物冲击已安装好的模板及支撑。
4.3搭设脚手架时,严禁与模板及支柱连接在一起。
4.4不准在吊模、水平拉杆上搭设跳板,以保证模板牢固稳定不变形。
浇筑混凝土时,在芯模四周要均匀下料及振捣。
4.5拆摸时应尽量不要用力过猛过急,严禁用大捶和撬棍硬砸硬撬,以免混泥土表面或摸板受到损失坏。
五、质量保证措施及施工注意事项
5.1施工前由木工翻样绘制模板图和节点图,经施工负责人复核后方可施工,安装完毕,经高支模管理机构有关人员组织验收合格后,通知分公司质安部、技术部到现场检查、验收,合格后方能进行钢筋安装等下道工序的施工作业
5.2现浇结构模板安装允许偏差:
序号
项目
允许偏差(mm)
1
轴线位移
5
2
底模上表面标高
±5
3
截面内部尺寸
柱、梁
+4,-5
4
层高垂直度
大于5m
8
5
相邻两板表面高底差
2
6
表面平整度
5
注;检查轴线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。
5.3确保每个扣件和钢管的质量满足要求,每个扣件的拧紧力矩都要控制在40~65N·m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的。
5.4模板施工前,对班组进行书面技术交底,拆模要有项目施工员签发拆模通知书。
5.5浇筑混凝土时,木工要有专人看模。
5.6认真执行三检制度,未经验收合格不允许进入下一道工序。
5.7严格控制楼层荷载,施工用料要分散堆放。
5.8在封模以前要检查预埋件是否放置,位置是否准确。
六、安全施工注意事项
6.1施工现场安全责任人负责施工全过程的安全工作,应在高支模搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。
6.2支模过程中应遵守安全操作规程,安装模板操作人员应戴好安全帽,高空作业应系好挂好安全带。
6.3高支模施工现场作业人员不得从支撑系统上爬上、爬下,应从施工电梯进入工作面。
6.4高支模搭设、拆除和混凝土浇筑期间,无关人员不得进入支模底下,并由安全员在现场监护。
6.5混凝土浇筑时,安全员专职负责监测模板及支撑系统的稳定性,发现异常应立即暂停施工,迅速疏散人员,及时采取处理措施,待排除险情并经现场安全责任人检查同意后方可复工。
6.6正在施工浇筑的楼板,其下一层楼板(地下室顶板)的支撑不准拆除,待本层模板及满堂架拆除后方可拆除。
6.7拆模时应搭设脚手架,废烂木方不能用作龙骨。
6.8在4m以上高空拆模时,不得让模板、材料自由下落,更不能大面积同时撬落,操作时必须注意下方人员动向。
6.9拆除时如发现混凝土由影响结构质量、安全问题时,应暂停拆除,经处理后,方可继续拆模。
6.10拆模间歇时应将松开的部件和模板运走,防止坠下伤人。
七、文明施工及环保措施
7.1模板拆除后的材料应按编号分类堆放。
7.2模板每次使用后清理板面,涂刷脱模剂,涂刷隔离剂时要防止撒漏,以免污染环境。
7.3模板安装时,应注意控制噪声污染。
7.4模板加工过程中使用电锯、电刨等,应注意控制噪音,夜间施工应遵守当地规定,防止噪声扰民。
7.5加工和拆除木模板产生的锯末、碎木要严格按照固体废弃物处理程序处理,避免污染环境。
7.6每次下班时保证工完场清。
八、施工准备工作
1、技术准备
组织现场管理人员熟悉、审查施工图纸,编制施工图预算,重点对框架模板结构施工等分项工序的技术、质量和工艺要求进行学习,并将其质量和工艺的要点向作业班组作详细的交底,并做好文字记录。
2、物资准备
按照施工方案做好模板结构体系的主要材料计划,根据施工平面图的要求,组织好所需的材料、机具按计划进场,在指定地点,按规定方式进行储存、堆放,确保施工所需。
3、劳动组织准备
根据项目经理部架构,按照劳动需要量计划,组织劳动力进场,并对其进行安全、防火、文明施工等方面的教育,向施工班组、工人进行施工方案、计划和技术交底。
并建立、健全各项现场管理制度。
九、综合说明
(一)模板支架选型
根据本工程实际情况,结合施工单位现有施工条件,经过综合技术经济比较,选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料,进行相应的设计计算。
(二)编制依据
1、中华人民共和国行业标准,《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)。
2、《建筑施工安全手册》
3、建设部《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。
4、本工程相关图纸,设计文件。
5、国家有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件,
十、搭设方案
(一)基本搭设参数
模板支架高H为3.48m,拉杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.8m,立杆纵距la取1.8m、1.2m,横距lb取0.9m、1.2m。
立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.6m。
整个支架的简图如下所示。
模板底部的方木,截面宽50mm,高100mm,布设间距0.25m。
(二)材料及荷载取值说明
碗扣式钢管脚手架是一种杆件轴心相交(接)的承插锁固式钢管脚手架,采用带连接件的定型杆件,组装简便,具有比扣件式钢管脚手架较强的稳定承载能力,不仅可以组装各式脚手架,而且更适合构造各种支撑架,特别是重载支撑架。
碗扣式钢管脚手架是在吸取国外先进技术的基础上,结合我国实际情况研制的一种多功能脚手架。
目前广泛用的WDJ型碗扣式钢管脚手架基本上解决了上述扣件式钢管脚手架的缺陷。
WDJ碗扣式钢管脚手架的最大特点,是独创了带齿的碗扣式接头。
这种接头结构合理,力学性能明显优于扣件和其他类型的接头。
它不仅基本上解决了偏心距的问题,而且具有装卸方便、安全可靠、劳动效率高、功能多、不易丢失零散扣件等优点,因而受到施工单位的欢迎,是一种有广泛发展前景的新型脚手架。
碗扣式脚手架的特点
细节一性能特点
碗扣式脚手架具有以下性能特点:
(1)多功能碗扣式脚手架可根据施工要求,组成模数为0.6m的多种组架尺寸和荷载的单排、双排脚手架,支撑架,支撑柱,物料提升架,爬升脚手架等多功能的施工设备、并能作曲线布置。
布架场地不需做大面积的整平。
(2)接头拼拆速度快由于采用了碗扣接头.避免了扣件螺栓人工操作。
只用一把铁锤即可进行安装和拆卸作业,安装和拆卸速度比扣件式钢管脚手架快5倍以上。
(3)减轻了劳动强度由于碗扣式钢管脚手架完全取消了螺栓作业,工人携带一把铁锤即能完成全部作业,减轻了一半的劳动强度。
(4)接头强度高,安全可靠接头采用独特的碗扣式,经试验和使用证明,它具有极佳的抗剪、抗弯、抗扭能力,比其他类型的钢管脚手架的结构强度提高50%以上。
由于接头具有可靠的白锁能力.整架配备有较完善的安全保障设施,所以使用安全可靠。
(5)维护简单构件为不易丢失的扣件.构配件轻便、牢固。
不怕一般的锈蚀,所以日常的维护简单,运输紧凑有便,
细节二构造特点
碗扣式钢管脚手架的核心部件是碗扣接头,它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣限位销组成.如下图所示。
碗扣式钢管脚手架采用,48X3.15(mm)A3焊接钢管作主构件。
立杆和顶杆是在一定长度的钢管上每隔0.6m安装一套碗扣接头制成。
碗扣分上碗扣和下碗扣。
下碗扣焊在钢管上,上碗扣对应地套在钢管上.其销槽对准焊在钢管上的限位销即能上、下滑动,横杆是在钢管两端焊接横杆接头制成。
连接时,只需将横杆接头插入下碗初内,将上碗扣沿限位销扣下,并顺时针旋转,靠上碗扣螺旋面使之与限位销顶紧,从而将横杆与立杆牢固地连在一起,形成框架结构。
模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。
十一、模板支架的强度、刚度及稳定性验算
荷载首先作用在板底模板上,按照"底模→底模方木→可调托座→立杆→基础"的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。
其中,取与底模方木平行的方向为纵向。
(一)板底模板的强度和刚度验算
模板按三跨连续梁计算,如图所示:
(1)荷载计算
模板的截面抵抗矩为:
W=900×182/6=4.86×104mm3;
模板自重标准值:
x1=0.3×0.9=0.27kN/m;
新浇混凝土自重标准值:
x2=0.11×24×0.9=2.376kN/m;
板中钢筋自重标准值:
x3=0.11×1.1×0.9=0.109kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:
x4=1×0.9=0.9kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
x5=2×0.9=1.8kN/m。
以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.2,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:
g1=(x1+x2+x3)×1.2=(0.27+2.376+0.109)×1.2=3.306kN/m;
q1=(x4+x5)×1.4=(0.9+1.8)×1.4=3.78kN/m;
对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。
跨中最大弯矩计算简图
跨中最大弯矩计算公式如下:
M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×3.306×0.252+0.1×3.78×0.252=0.04kN·m
支座最大弯矩计算简图
支座最大弯矩计算公式如下:
M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×3.306×0.252-0.117×3.78×0.252=-0.048kN·m;
经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大。
Mmax=0.048kN·m;
(2)底模抗弯强度验算
取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即
σ=M/Wσ=0.048×106/(4.86×104)=0.994N/mm2
底模面板的受弯强度计算值σ=0.994N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2,满足要求。
(3)底模抗剪强度计算。
荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×3.306×0.25+0.617×3.78×0.25=1.079kN;
按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:
τ=3Q/(2bh)≤fv
τ=3×1078.947/(2×900×18)=0.1N/mm2;
所以,底模的抗剪强度τ=0.1N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。
(4)底模挠度验算
模板弹性模量E=6000N/mm2;
模板惯性矩I=900×183/12=4.374×105mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:
νmax=0.677(x1+x2+x3)lc4/(100EI)+0.990(x14+x5)lc4/(100EI)νmax=0.068mm;
底模面板的挠度计算值νmax=0.068mm小于挠度设计值[ν]=min(250/150,10)mm,满足要求。
(二)底模方木的强度和刚度验算
按三跨连续梁计算
(1)荷载计算
模板自重标准值:
x1=0.3×0.25=0.075kN/m;
新浇混凝土自重标准值:
x2=0.11×24×0.25=0.66kN/m;
板中钢筋自重标准值:
x3=0.11×1.1×0.25=0.03kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:
x4=1×0.25=0.25kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
x5=2×0.25=0.5kN/m;
以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.2,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:
g2=(x1+x2+x3)×1.2=(0.075+0.66+0.03)×1.2=0.918kN/m;
q2=(x4+x5)×1.4=(0.25+0.5)×1.4=1.05kN/m;
支座最大弯矩计算简图
支座最大弯矩计算公式如下:
Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2=-0.1×0.918×0.92-0.117×1.05×0.92=-0.174kN·m;
(2)方木抗弯强度验算
方木截面抵抗矩W=bh2/6=60×802/6=6.4×104mm3;
σ=M/Wσ=0.174×106/(6.4×104)=2.717N/mm2;
底模方木的受弯强度计算值σ=2.717N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。
(3)底模方木抗剪强度计算
荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×0.918×0.9+0.617×1.05×0.9=1.079kN;
按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:
τ=3Q/(2bh)≤fv
τ=3×1078.947/(2×60×80)=0.337N/mm2;
所以,底模方木的抗剪强度τ=0.337N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。
(4)底模方木挠度验算
方木弹性模量E=9000N/mm2;
方木惯性矩I=60×803/12=2.56×106mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算:
νmax=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.155mm;
底模方木的挠度计算值νmax=0.155mm小于挠度设计值[ν]=min(900/150,10)mm,满足要求。
(三)托梁材料计算
根据JGJ130-2001,板底水平钢管按三跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。
(1)荷载计算
材料自重:
0.033kN/m;
方木所传集中荷载:
取
(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即
p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×0.918×0.9+1.2×1.05×0.9=2.043kN;
按叠加原理简化计算,托梁的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。
(2)强度与刚度验算
托梁计算简图、内力图、变形图如下:
托梁采用:
钢管(单钢管):
Ф48×3.25;
W=4.49×103mm3;
I=10.78×104mm4;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN·m)
托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN)
中间支座的最大支座力Rmax=8.14kN;
托梁的最大应力计算值σ=0.672×106/4.49×103=149.644N/mm2;
托梁的最大挠度νmax=1.66mm;
托梁的抗弯强度设计值fm=205N/mm2;
托梁的最大应力计算值σ=149.644N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度计算值νmax=1.66小于最大允许挠度[ν]=min(900/400,10)mm,满足要求!
(四)立杆稳定性验算
立杆计算简图
1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算
(1)立杆荷载
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
(1)支架的自重(kN):
NG1=3.59×4.8=17.232kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.075×0.9×0.9=0.061kN;
NG3=24×0.11×0.9×0.9=2.138kN;
静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=19.431kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载
(1)活荷载标准值:
NQ=(0.25+0.5)×0.9×0.9=0.608kN
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×19.431+1.4×0.608=24.168kN
(2)立杆稳定性验算。
按下式验算
σ=N/(φAKH)≤f
φ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用;
A--立杆的截面面积,取4.57×102mm2;
KH--高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5.3.4采用;
计算长度l0按下式计算的结果取大值:
l0=h+2a=1.2+2×0.1=1.4m;
l0=kμh=1.185×1.664×1.2=2.366m;
式中:
h-支架立杆的步距,取1.2m;
a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.1m;
μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.664;
k--计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.185;
故l0取2.366m;
λ=l0/i=2.366×103/15.9=149;
查《规程》附录C得φ=0.312;
KH=1/[1+0.005(H-4)]
KH=1/[1+0.005×(4.8-4)]=0.996;
σ=N/(φAKH)=24.168×103/(0.312×4.57×102×0.996)=170.177N/mm2;
立杆的受压强度计算值σ=170.177N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。
十二、主要项目施工技术措施
1、梁模板安装完毕,应认真检查支架是否牢固,模板梁面、板面应清扫干净。
2、拆除支模架时应自上而下进行,部件拆除的顺序与安装的顺序相反。
不允许将拆下的部件直接从高空掷下。
应将拆下的部件捆绑好,集中堆放管理。
3、各处模板安装允许偏差,如下表:
序号
项目
允许偏差(㎜)
1
轴线位移
5
2
底模上表面标高
±5
3
柱、墙、梁截面尺寸
+4-5
4
层高垂直度
≤5m
6
≥5m
8
5
相邻两板表面高低差
2
6
表面平整度
5
4、模板的拆除:
1)、拆模的时间应按同条件养护的混凝土试块强度来确定,其标准为:
(1)、跨度大于8m的板、