模板工程施工方案.docx

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模板工程施工方案

目录

第一章、工程概况

第二章、模板及支撑强度、稳定性验算

一、墙模板支撑计算

二、柱模板支撑计算

三、楼板模板扣件钢管支撑架计算

四、梁模板扣件钢管支撑架计算

第三章、模板安装

一、材料规格及要求

二、模板施工

三、支撑的搭设

第四章、模板拆除

第五章、安全技术措施

第六章、模板工程安全应急预案

第一章、工程概况

本工程为驻马店市工业集聚区综合服务中心工程，建筑主体为框架结构，地上十一层，局部十二局，无地下室，建筑功能为综合服务中心。

本工程为框架结构，设计合理使用年限为五十年抗震设防烈度为6度。

室外地面至主要屋面高度为42.600米，一层室内外商差为600mm；结构型式为钢筋混凝土框架结构，楼盖结构为现浇钢筋混凝土楼盖；基础采用筏板基础，局部独立基础。

本工程模板采用木模板，梁底模、梁侧板、板模板全部采用15mm厚的多层板，多层板背面采用木骨架固定，模板支撑采用扣件式钢管支撑，钢管采用Φ48×3.0。

所有材料必须采用合格品并有产品合格证。

编制依据：

1、图纸及图纸会审记录

2、地质勘察报告

3、施工合同及合同要求

4、GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》

5、JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

6、JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》

第二章、模板及支撑强度、稳定性验算

一、柱模板支撑计算

针对本工程柱截面尺寸的种类，现对800*800类型的柱模板支撑进行计算，其他截面尺寸的柱参照施工。

内楞间距200mm；外楞间距400mm；对拉螺栓间距400mm×400mm直径12mm

1、荷载设计值计算

抗弯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。

1）混凝土侧压力

新浇混凝土侧压力标准值计算公式为下式中的较小值:

其中

——混凝土的重力密度，取24kN/m3；

t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取5h；

T——混凝土的入模温度，取25℃；

V——混凝土的浇筑速度，取2.5m/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4.65m；

1——外加剂影响修正系数，取1.2；

2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。

F1=0.22×24×5×1.2×1.15×√（2.5）=57.6kN/m2

F2=24×4.65=111.6kN/m2

取两者中较小值，即F1=57.6kN/m2

混凝土侧压力设计值：

F1=F1×分项系数×折减系数=57.6×1.2×0.9=62.208kN/m2

2）倾倒混凝土时产生的水平荷载

查表8-66倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6kN/m2

荷载设计值为F2=6×1.4×0.9=7.56kN/m2

3）按表8-69进行荷载组合

F=62.208+7.56=69.768kN/m2≈70kN/m2

2、柱模板计算简述

柱箍是柱模板的横向支撑构件，其受力状态为受弯杆件，应按受弯杆件进行计算。

柱模板的截面宽度B=800mm；

柱模板的截面高度H=800mm；

柱模板的高度L=4650mm；

柱箍的间距计算跨度d=400mm。

3、柱模板面板的计算

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

3.1.面板强度计算

=M/W<[f]

其中

——面板的强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距（N.mm）；

　　W——面板的截面抵抗矩,

W=（20×1.5×1.5）/6=7.5cm3；

　　[f]——面板的强度设计值（N/mm2）。

M=ql2/10

其中q——作用在模板上的侧压力设计值

化为线均布荷载：

q1=F×0.2/1000=70×0.2/1000=14N/mm（用于计算承载力）

q2=F1×0.2/1000=62.208×0.2/1000=12.44N/mm（用于验算挠度）

　　l——计算跨度（内楞间距）,l=200mm；

面板的强度设计值[f]=12N/mm2；

M=ql2/10=14×200×200/10=56000N.mm

经计算面板的强度计算值

=56000/7500=7.47N/mm2；

面板的强度验算<[f],满足要求!

3.2.抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6qd

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.6×14×0.2=1.68kN

截面抗剪强度计算值T=3×1680/（2×200×15）=0.84N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.3N/mm2

面板的抗剪强度计算满足要求!

3.3.面板挠度计算

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

其中q——作用在模板上的侧压力，q=12.44N/mm；

　　l——计算跨度（内楞间距）,l=200mm；

　　E——面板的弹性模量,E=4200N/mm2；

　　I——面板的截面惯性矩,

I=20×1.5×1.5×1.5/12=5.625cm4；

面板的最大容许挠度值,[v]=200/250=0.8mm；

面板的最大挠度计算值,v=0.677×12.44×2004/（100×4200×5.625×104）=0.57mm；

面板的挠度验算v<[v],满足要求!

4、竖楞方木的计算

竖楞方木直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

4.1.竖楞方木强度计算

=M/W<[f]

其中

——内楞强度计算值（N/mm2）；

　　M——内楞的最大弯距（N.mm）；

　　W——内楞的净截面抵抗矩；

　　[f]——内楞的强度设计值（N/mm2）。

13N/mm2

M=ql2/10

其中q——作用在内楞的荷载，

化为线均布荷载：

q1=F×0.4/1000=70×0.4/1000=28N/mm（用于计算承载力）

q2=F1×0.4/1000=62.208×0.4/1000=24.9N/mm（用于验算挠度）

　　l——内楞计算跨度（外楞间距）,l=400mm；

内楞强度设计值[f]=13N/mm2；

经计算得到，内楞的强度计算值

28×400×400/10/42667=10.5N/mm2；

内楞的强度验算<[f],满足要求!

4.2.竖楞方木抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6qd

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.6×0.4×28=6.72kN

截面抗剪强度计算值T=3×6.72/（2×40×400）=0.63N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

竖楞方木抗剪强度计算满足要求!

4.3.竖楞方木挠度计算

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/400

其中E——内楞的弹性模量,E=10000N/mm2；

内楞的最大允许挠度值,[v]=1mm；

内楞的最大挠度计算值,

v=0.677×24.9×4004/（100×10000×1706667）=0.253mm；

内楞的挠度验算v<[v],满足要求!

5、柱箍的计算（B方向与H方向同）

本算例中，柱箍采用钢管，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

钢柱箍的规格:

圆钢管φ48×3.0mm；

钢柱箍截面抵抗矩W=4.49cm3；

钢柱箍截面惯性矩I=10.78cm4；

P——竖楞方木传递到柱箍的集中荷载（kN）；

P=70×0.2×0.4=5.6kN

经过连续梁的计算得到

最大弯矩M=0.392kN.m

最大变形v=0.181mm

5.1.柱箍强度计算

柱箍截面强度计算公式

其中Mx——柱箍杆件的最大弯矩设计值,Mx=0.392kN.m；

x——截面塑性发展系数,为1.05；

W——弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩,W=4.49cm3；

柱箍的强度设计值（N/mm2）:

[f]=205.000

柱箍的强度计算值f=83.148N/mm2；

柱箍的强度验算满足要求!

5.2.柱箍挠度计算

经过计算得到v=0.181mm

[v]柱箍最大允许挠度，[v]=400/400=1mm；

柱箍的最大挠度满足要求!

6、对拉（穿柱）螺栓的计算

计算公式:

N<[N]=fA

其中N——对拉螺栓所受的拉力；

　　A——对拉螺栓有效面积（mm2）；

　　f——对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

对拉螺栓的直径（mm）:

12

对拉螺栓有效直径（mm）:

9.85

对拉螺栓有效面积（mm2）:

A=76

对拉螺栓最大容许拉力值（kN）:

[N]=12.9KN

对拉螺栓所受的最大拉力（kN）:

N=400×400×0.95×70=10640N=10.64KN

对拉螺栓强度验算满足要求!

二、楼板模板扣件钢管支撑架计算

支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

模板支架搭设高度为5.6米，搭设尺寸为：

立杆的纵距b=1.2米，立杆的横距l=1.2米，立杆的步距h=1.50米。

图楼板支撑架立面简图

图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

采用的钢管类型为

48×3.0；方木类型40mm×80mm。

一、支撑方木的计算

方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4.0×8.0×8.0/6=42.667cm3；

I=4.0×8.0×8.0×8.0/12=170.6667cm4；

方木楞计算简图

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q1=24×0.18×0.15=0.648kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.75×0.15=0.113kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.5+2）×1.2×0.15=0.81kN

2.强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算如下:

均布荷载q=1.2×0.648+1.2×0.113=0.913kN/m

集中荷载P=1.4×0.810=1.134kN

最大弯矩M=1.134×1.2/4+0.913×1.2×1.2/8=0.505kN.m

最大支座力N=1.134/2+0.913×1.2/2=1.115kN

截面应力

=0.505×106/42667=11.836N/mm2

方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

3.抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=ql/2+P/2

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.913×1.2/2+1.134/2=1.115kN

截面抗剪强度计算值T=3×1.115/（2×40×80）=0.523N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

方木的抗剪强度计算满足要求!

4.挠度计算

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

均布荷载q=0.648+0.113=0.761kN/m

集中荷载P=0.81kN

最大变形v=810×12003/（48×9500×1706667）+5×0.761×12004/（384×9500×1706667）=3.066mm

方木的最大挠度小于1200/250=4.8,满足要求!

二、方木支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算

集中荷载P取纵向钢管传递力，P=2.047kN

支撑钢管计算简图如下

支撑钢管按照简支梁的计算公式

其中n=1.2/0.15=8

经过简支梁的计算得到

支座反力RA=RB=（8-1）/2×2.047+2.047=9.2115kN

通过传递到立杆的最大轴向力为2×1.115+2.047=4.277kN

最大弯矩Mmax=8/8×2.47×1.2=2.456kN.m

截面应力

=2.456/42667=57.562N/mm2

支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

三、扣件抗滑移的计算:

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8.0kN；

　　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，R=4.277kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

四、立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架钢管的自重（kN）：

NG1=0.129×5.6=0.722kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.350×1.2×1.2=0.504kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=24×0.18×1.2×1.2=6.221kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=7.447kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（2.5+2）×1.2×1.2=6.48kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=18.008kN

五、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=18.008kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.60

A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.24

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=4.49

——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

l0——计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式

（1）或

（2）计算

=k1uh

（1）

=（h+2a）

（2）

k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.163；

u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.70

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.10m；

公式

（1）的计算结果：

=203.019N/mm2，立杆的稳定性计算

<[f],满足要求!

公式

（2）的计算结果：

=78.07N/mm2，立杆的稳定性计算

<[f],满足要求!

如果考虑到支撑架的安全因素，由公式（3）计算

=k1k2（h+2a）（3）

k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.007；

公式（3）的计算结果：

=99.044N/mm2，立杆的稳定性计算

<[f],满足要求!

三、梁模板扣件钢管支撑架计算书

针对本工程梁截面尺寸的种类，现对400*700类型的梁进行计算，其它截面尺寸的梁参照施工。

1、梁模板荷载标准值

模板自重=0.340kN/m2；

钢筋自重=1.500kN/m3；

混凝土自重=24.000kN/m3；

施工荷载标准值=2.500kN/m2。

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。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中

——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取5.714h；

T——混凝土的入模温度，取20.000℃；

V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/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1.200m；

1——外加剂影响修正系数，取1.000；

2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2

倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.000kN/m2。

2、梁底模板木楞计算

梁底方木的计算在下面脚手架梁底支撑计算中已经包含！

3、梁模板侧模计算

梁侧模板按照三跨连续梁计算，计算简图如下

图梁侧模板计算简图

3.1.强度计算

强度计算公式要求：

=M/W<[f]

其中

——梁侧模板的强度计算值（N/mm2）；

　　M——计算的最大弯矩（kN.m）；

　　q——作用在梁侧模板的均布荷载（N/mm）；

　　q=（1.2×28.80+1.4×6.00）×0.70=30.072N/mm

最大弯矩计算公式如下:

M=-0.10×30.072×0.3002=-0.271kN.m

=0.271×106/37800.0=7.160N/mm2

梁侧模面板计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!

3.2.抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.6×0.300×30.072=5.413kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×5413/（2×700×18）=0.644N/mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

面板的抗剪强度计算满足要求!

3.3.挠度计算

最大挠度计算公式如下:

其中q=28.80×0.70=20.16N/mm

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

v=0.677×20.160×300.04/（100×6000.00×340200.0）=0.542mm

梁侧模板的挠度计算值:

v=0.542mm小于[v]=300/250,满足要求!

4、梁支撑脚手架的计算

模板支架搭设高度为6.0米，基本尺寸为：

梁截面B×D=400mm×700mm，梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=1.2米，小横杆间距l=0.6米，立杆的步距h=1.50米。

4.1、梁底支撑钢管的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

4.1.1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=25.000×0.700×0.600=10.500kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.350×0.600×（2×0.700+0.300）/0.300=1.190kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（1.000+2.000）×0.300×0.600=0.540kN

4.1.2.方木楞的支撑力计算：

均布荷载q=1.2×10.500+1.2×1.190=14.028kN/m

集中荷载P=1.4×0.540=0.756kN

方木楞计算简图

经过计算得到从左到右各方木传递集中力分别为

N1=0.792kN

N2=3.381kN

N3=0.792kN

方木按照三跨连续梁计算，方木的截面力学参数为

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4.0×8.0×8.0/6=42.667cm3；

I=4.0×8.0×8.0×8.0/12=170.6667cm4；

方木强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=3.381/0.600=5.636kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×5.64×0.60×0.60=0.203kN.m

截面应力

=0.203×106/42667=4.757N/mm2

方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

方木抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.6×0.600×5.636=2.029kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×2029/（2×40×80）=0.951N/mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

方木的抗剪强度计算满足要求!

方木挠度计算

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

最大变形v=0.677×4.696×600.04/（100×9500.00×1706667）=0.254mm

方木的最大挠度小于600.0/250,满足要求!

4.1.3.支撑钢管的强度计算：

支撑钢管按照连续梁的计算如下

支座反力RA=RB=0.02kN中间支座最大反力Rmax=4.71kN

最大弯矩Mmax=0.112kN.m

最大变形vmax=0.052mm

截面应力

=0.112×106/4491.0=24.877N/mm2

支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

4.2、扣件抗滑移的计算

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8.0kN；

　　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，R=4.71kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:

单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

4.3、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=4.71kN（已经包括组合系数1.4）

脚手架钢管的自重N2=1.4×0.129×6.0