整理闭合框架模板施工方案.docx

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整理闭合框架模板施工方案

北京通州运河核心区市政配套工程

东关大道工程01标段

模板施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

中铁四局集团有限公司北京市通州运河核心区市政配套工程

东关大道工程一标段项目经理部

2011年7月10日

一．编制依据

1、北京市市政工程设计研究总院设计的有关设计图纸及资料

2、北京市现行工程建设的有关规范、规程、标准和定额

3、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

4、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）

5、《建筑施工计算手册》江正荣著

6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

8、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制

9、我单位拥有的科技工法成果和具有类似施工的丰富经验

二．工程概况

北京通州运河核心区市政配套工程东关大道工程位于通州新城运河核心区，是一条南北向规划城市主干路。

设计起点位于通州区新华大街，终点与通州区通燕路（桥下）交，设计道路长度1.99km。

本标段起点里程为0+000，终点里程为1+170，长度1170m，其中0+000~0+595段为地面道路段，U型槽起于0+595m，终于0+735m，长度为140m；地下隧道段起于0+735m，在1+170与二标隧道相连接，长度为435m，隧道为单层双孔断面，结构形式如图1-1、图1-2所示。

三.模板方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

图1-1隧道断面图

图1-2U型槽断面图

1、模板及其支架的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收。

5、综合以上几点，模板及模板支架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合北京市文明标化工地的有关标准。

6、结合以上模板及模板支架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下模板及其支架方案。

四．材料选择

按设计图纸的要求进行模板设计，在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，尽可能提高表面光洁度，阴阳角模板统一整齐。

面板采用18mm厚木胶合板，双10槽钢做主楞，M20木工字梁做次楞，侧墙及中隔墙采用三角支架加固，顶板采用Ф48×3.5mm碗扣式满堂红脚手架体系加固。

五．模板安装

1.一般要求

结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。

安装模板前，要清除基坑内杂物及模板表面油污，模板表面刷脱模剂，抹好模板下的找平砂浆层。

2．U槽底板模板安装及加固

U槽底板模板体系主要包括两端堵头模板及侧墙液角悬模。

面板采用18mm厚木胶合板，底板加固体系采用单侧三角支架进行加固；侧墙液角采用10*10cm方木结合钢管脚手架进行加固，液角顶部采用钢管横向连接进行顶口的加固，防止顶口尺寸缩小。

在底部与液角底部交接处焊接直径为20的圆钢，圆钢与地板钢筋焊接在一起，预埋钢筋间距为30cm一道，在液角中部预埋地锚螺栓，将来与侧墙内模板相连接，预防液角模板偏位及其上浮，。

在模板后面预埋钢管，悬模后面加固的钢管与竖向预埋钢管相连接，后面支护到边坡上，防止模板向后移位，钢管加固的间距采用60cm一道，具体布置见附图1、附图2。

底板端模采用钢管、10*10cm方木进行加固，先是竖向的方木，间距为30cm，后面是横向钢管，0+595-0+695段U槽采用2道钢管，第一道距离模板顶间距为20cm，第二道距离模板底部间距为20cm。

0+695-0+735段U槽采用3道钢管，第一道距离模板顶间距为30cm，第二道位于模板中间，第三道距离模板底部30cm，每隔100cm设立一道钢管三角斜撑，防止模板偏移。

具体加固措施见附图3、附图4。

3．U槽侧墙模板安装及加固

①模板安装顺序

模板组装→模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→侧墙浇筑→拆模→养护

②主要技术控制措施

安装侧墙模板前，要对底板接茬处凿毛，用空压机清除墙体内的杂物，做好测量放线工作。

为防止底板与侧墙模板根部出现漏浆"烂根"现象，模板安装前，在底板上根据放线尺寸贴海绵条，做到平整、准确、粘结牢固。

单侧三角支架安装及加固：

侧墙模板采用木胶合面板结合单侧三角支架体系，三角支架安装前，应检查预埋地脚螺丝、预埋钢筋是否有松动情况，如果有松动情况要进行加固。

若无松动，则继续安装。

侧墙内模板为竖直方向的，与液角有一个夹角，其夹角采用三角木楔子进行填补，加固采用三角支撑体系。

保持其模板底部为水平的，木楔子与模板底部要紧贴，保持其受力均匀。

侧墙外模为斜向的，与底板面也有一个夹角。

处理方式与内侧模板相同。

模板与第一次混凝土浇筑接触面采用海绵条黏结，做到平整、准确、粘结牢固。

模板与模板之间采用玻璃胶粘结。

保证模板连接平滑、无错台。

内侧模板加固采用三角支撑，其模板底部与底板预埋的地脚螺栓相连接。

保证2次浇筑的混凝土接头不会出现错台现象。

外侧模板加固采用碗扣架配合钢管及木工字梁、槽钢进行加固，加固顺序由内到外为木工字梁→槽钢→钢管支撑→碗扣架。

碗扣架采用60cm*60cm*60cm，钢管斜撑竖直向、水平向均为60cm一道，一端支护在槽钢上面，一端支护在边坡上面，支护在边坡上面的钢管，下面垫10*10cm方木，扩大受力面积。

模板顶口采用钢管固定，防止其上口向外移动。

竖直方向每隔50cm方一道5*10cm的方木作为内支撑，水平方向每隔100cm放一道内支撑。

防止模板内倾，浇筑混凝土时，每浇筑50cm，取下一道方木内支撑。

一直到混凝土浇筑完成。

具体布置见附图5、附图6。

在内侧模板上方搭设一个操作平台，供人员在上面操作、检查。

4.闭合框架底板模板安装及加固

模板组成体系与U槽段相同。

只有内侧液角悬模，内侧液角悬模设置一个内部钢管支撑，与中隔墙的液角悬模相连接，防止模板出现横向位移。

由于侧墙与中隔墙距离为12.3m，所以设置2道马蹬筋，进行钢管加固，马蹬筋与地板钢筋焊接到一起，每道的间距为4.1m。

具体布置如附图7。

5.侧墙、中隔墙模板安装及加固

模板组成体系与U槽段内侧模板相同。

模板加固体系与U槽段相同。

6．顶板模板安装及加固

内部支撑采用满堂碗扣架模式，碗扣架步距均为0.25m（底托）+0.4m+1.2m*3+0.9m*2+0.4m,碗扣架上面是10*10cm方木，之后为木工字梁，最后是18mm厚的模板；纵距均为0.6m；横距是变化的，大部分横距为0.6m，在液角处加密，变为0.3m，具体布置见附图8。

顶板上斜坡位置采用挂钢筋网片的形式进行混凝土分层浇筑，每层浇筑高度为15cm。

先挂网后浇筑，挂一层浇筑一层的模式进行施工。

一直浇筑至设计高程。

顶板下斜披位置采用多加钢管斜撑的方法进行加固，沿斜坡方向每隔100cm一道。

共计4道，斜撑的钢管与碗扣架用扣件相连接，其间距为60cm一个。

顶板模板及其下部碗扣架多搭设出来1.5m，方便端模架设及加固。

顶板端模采用18mm厚的木胶合板，后面是10*10cm方木的背楞，间距为35cm一道，再用10*10cm方木制作成三角支撑，三角支撑的间距为60cm一道，三角支撑与背楞相连接，保证模板没有纵向位移。

具体布置见附图9。

六．模板拆除

现浇结构模板的拆除时间，取决于结构的性质、模板的用途和混凝土硬化速度。

及时拆模，可提高模板的周转，为后续工作创造条件。

如过早拆模，因混凝土未达到一定强度，过早承受荷载而产生变形甚至会造成重在的质量事故。

因而，整体式结构的模板及其支架的拆除，应遵守下列规定。

1、不承重模板（如侧模板），应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损时，方可拆除。

2、承重模板，应在与结构同条件养护的试块达到附表的规定强度，方可拆除。

附表底模拆模时的砼强度要求

构　件　类　型

构件跨度（m）

达到设计的混凝土立方体抗压强度标准的百分率（%）

板

≤2

≥50

＞2，≤8

≥75

＞8

≥100

梁、拱、壳

≤8

≥75

＞8

≥100

悬臂构件

--

≥100

3、已拆除模板及其支架的结构，应在混凝土强度达到设计强度等级后，才允许承受全荷载。

当承受的施工荷载大于计算荷载时，必须经过核算，加设临时支撑。

4、拆模中如发现砼结构有严重的缺陷，应立即停止拆除工作，恢复原支撑，并向工地相关负责人报告，以便进行技术处理，处理后方可继续拆除。

拆除模板尚应注意下列各点:

（1）拆模时不要用力过猛，拆下来的模板要及时运走、整理、堆放以利再用。

（2）拆模程序一般应是后支的先拆，先支的后拆，先拆除非承重部分后拆除承重部分，一般是谁安谁拆。

（3）拆模时，应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏，注意模板整块下落时伤人。

（4）拆模前，必须对工人进行安全技术交底，并要有拆模的专用平台或经架子工安装的临时脚手架，且经检查满足拆模要求，方可操作。

严禁随意搭设支架，以防出现垮塌伤人事故。

七．模板技术措施

1、模板安装后应仔细检查各部位是否牢固，在浇筑过程中，应指定专人负责观察检查。

如发现异常现象，应及时修整加固。

2、所有预埋件及预留孔洞，在安装前应与图纸对照，确认无误后准确固定在设计位置上，必要时可用电焊或套框等方法将其固定。

3、模板施工前，要求场地平整、干净、模板下口及连接处，还应弹划出模板安装线或检查线。

4、接头处模板、柱梁板交叉处模板，应认真配制，防止烂根、移位、胀模等不良现象。

5、对已施工完毕的部分钢筋或预埋件、设备管线等，应进行复查，若有影响模板施工处应及时整改。

6、模板及支撑系统应联接成整体，竖向结构模板应加设斜撑和剪刀撑，水平结构模板应加强支撑系统的整体联接，对木支撑纵横方向应加钉拉杆，采用钢管支撑时，应连成整体排架。

7、模板工程施工中，应随做随检，做好验收记录，模板工程完成后应具备完整的自检、互检和交接检资料。

八．安全、环保文明施工措施

1、进入现场施工的人员必须佩戴好劳动保护用品，对不适宜高空作业的人员，不得进行高空作业。

2、木作业场所内严禁烟火，必须配一定数量的灭火器材，刨花等废料应由专人经常清理并运出场外，所有木工机械均应配置齐全的安全防护装置，使用木工机械应遵守有关木工机械安全技术操作规程。

3、凡属高空作业安装与拆除模板，应加强安全防护措施，必要时搭设脚手架并设防护栏杆。

应尽量避免在同一垂直面上下同时操作，必要时应搭设防护设施。

4、不得在脚手架上堆放大量模板等材料，在吊料转运平台上堆放材料应符合规定要求。

九．附件

一墙体模板计算书

1．1混凝土侧压力计算

混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。

侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。

通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：

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------混凝土的重力密度（kN/m3）取24kN/m3

t0------新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。

当缺乏实验资料时，可采用t=200/（T+15）计算；t=200/（30+15）=4.44

T------混凝土的温度（℃）取25℃

V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取3m/h

H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;max=4.2m

Β1-----外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1；掺具有缓凝作用外剂取1.2

β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。

此处取1.15;

F=0.22γct0β1β2V1/2

=0.22x24x4.44x1x1.15x31/2

=46.7kN/m2

F=γcH

=25x4.2=105kN/m2

取二者中的较小值，F=42.9kN/m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4kN/m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：

q=46.7x1.2+4x1.4=61.6kN/m2

1．2面板验算

将面板视为两边支撑在竖肋上的多跨连续板计算，面板长度取板长2440mm，板宽度b=1000mm，面板为18mm多层胶合板,竖肋间距为300mm（实际290mm）。

1．3强度验算

面板最大弯矩：

Mmax=ql2/10=（61.1x300x300）/10=0.55x106N.mm

面板的截面系数：

W=1/6bh2=1/6x1000x182=5.4x104mm3

应力：

ó=Mmax/W=0.55x106/5.4x104mm3=10.19N/mm2

故满足要求

其中：

fm-木材抗弯强度设计值，取13N/mm2

E-弹性模量，多层胶合板取1x104N/mm2

1．4刚度验算

q2=61.6kN/m

模板挠度由式ω=q2l4/150EI=61.6x3004/（150x1x104x48.6x104）

=0.68mm<[ω]=300/400=0.75mm

故满足要求

面板截面惯性矩：

I=bh3/12=1000x183/12=48.6x104mm4

1．5竖肋验算

竖肋（木工字梁）可作为支承在横肋上的连续梁计算，其跨距等于横肋的间距最大为L=1200mm。

竖肋上的荷载为：

q3=Fl=61.6X0.3=18.48N/mm

F-混凝土的侧压力

l-竖肋间的水平距离

1．6强度验算

最大弯矩Mmax=0.1q3L2=0.1x18.48x1200x1200=2.66x106N.mm

竖肋截面系数：

W=（1/6H）X[BH3-（B-b）h3]

=（1/6X200）X[80X2003-（80-30）X1203]=46.1X104mm3

应力：

ó=Mmax/W=2.66x106/46.1X104=5.77N/mm2

木工字梁截面惯性矩：

I=1/12X[BH3-（B-b）h3]=1/12X[80X2003-（80-30）X1203]=46.1X106mm4

1．7挠度验算

q=17.13kN/m

模板挠度由式ω=ql4/150EI=18.48x12004/（150x2.1x105x4610x104）

=0.26mm<[ω]=1200/400=3mm

故满足要求

1．8横肋验算

横肋（双10a槽钢）以拉杆为支承点，单侧支架按最大1200mm布置。

横肋：

W=80.5x2=161x103mm3，I=564x2=1128x104mm4

fm—钢材抗弯强度设计值，取215N/mm2;

E—钢材弹性模量，取210X103N/mm2;

横肋上的荷载为：

q=Fh=61.6x1.2=73.92N/mm

1．9强度验算

最大弯矩Mmax=0.1x73.92x1.22x1.2（背楞冲孔系数）=12.77x106N.mm

应力：

ó=Mmax/W=12.77x106/（161x103）=79N/mm2

1．10挠道验算

q=73.92kN/m

模板挠度由式ω=ql4/150EI=73.92x12004/（150x2.1x105x1128x104）

=0.43mm<[ω]=1200/400=3mm

故满足要求

1．11面板、竖肋、横肋组合挠道验算

w=0.68+0.26+0.43=1.37mm<1.7mm

满足施工对模板质量的要求。

1．12柱模板对拉杆验算

拉杆采用D20高强螺杆，内径为φ20，材料为45#钢，其允许荷载为：

T=Af=3.14X10X600=188.4kN

f-45#钢强度设计值，取f=600N/mm。

假设拉杆间距按1200mm布置,单根拉杆承受拉力为：

T1=FA=57.1x1.2x1.2=82.2kN<188.4kN

满足要求。

拉杆采用D15高强螺杆，内径为φ20，材料为45#钢，其允许荷载为：

T=Af=3.14X7.5X600=141.3kN

f-45#钢强度设计值，取f=600N/mm。

假设拉杆间距按1200mm布置,单根拉杆承受拉力为：

T1=FA=57.1x1.2x1.2=82.2kN<141.3kN

满足要求。

1．13吊钩验算

取1.2m宽，高为4.2m模板单元验算

面板：

900kg/m3

竖肋：

5kg/m

横肋：

20.14kg/m

验算：

面板自重：

1.2x4.2x0.018x900=85.34kg

竖肋自重：

5x4.2x6=126kg

横肋自重：

20.14x5x1.2=120.84kg

总重：

G=85.34+126+120.84=332.18kg

则每个吊钩中螺栓所受竖向力为：

332.18/2=166.09kgx10N/kg=1.66kN

单个螺栓抗剪承载力：

Nvb=Nvлr2fvb=2x3.14159x82x125=50.3kN

Nvb>1.66kN满足要求

吊钩抗拉验算：

σ=N/A=212/π*84=27.65N/mm2

二单侧支架计算书

2.1支架受力计算

单侧支架按间距800mm布置。

（实际间距约650mm）

1、分析支架受力情况：

按q=61.6x0.8=49.3kN/m计算，用sap2000对单侧支架进行受力分析（全部按铰接计算）：

单侧支架计算简图单侧支架杆件长度

单侧支架支座反力图单侧支架变形图（mm）

单侧支架轴力图单侧支架剪力图

单侧支架弯矩图

分析结果如下（只计算压杆稳定）：

杆件

内力（kN）

规格

截面面积mm2

长细比λ

稳定系数

应力

4

-85.95

][10

2549.6

11

0.991

34

5

-84.58

][10

2549.6

45

0.878

38

6

-161.57

][10

2549.6

128

0.397

159.6

8

-85.2

][10

2549.6

11

0.991

33.7

10

-56.5

□10X5

1274.8

26

0.95

46.7

压杆稳定性均满足要求（稳定系数按3号钢b类截面查表），7#杆压力很小，未做验算。

2、支架埋件的验算

埋件反力为（见反力图）：

支点1：

Rx=192.27kN,Rz=141.99kN

支点2：

Rx=0N,Rz=141.99kN

单侧支架按间距800mm布置，埋件350mm间距（实际间距300mm）。

（F总）2=（Rx）2+（Rz）2=192.272+141.992

F总=239kN

与地面角度为：

α=45°

共有8/3.5（若使用强度较高埋件可放大间距）个埋件承担合力。

其中单个埋件最大拉力为：

F=239x（3.5/8）=104.56kN

2.2埋件强度验算

预埋件为Ⅱ级螺纹钢d=25mm，加工后（D20）埋件最小有效截面积为：

A=3.14×102=314mm2

轴心受拉应力强度：

σ=F/A=104.56×103/314

=333MPa

2.3埋件锚固强度验算

对于弯钩螺栓，其锚固强度的计算，只考虑埋入砼的螺栓表面与砼的粘结力，不考虑螺栓端部的弯钩在砼基础内的锚固作用。

锚固强度：

=151.1KN>F=104.56KN符合要求

其中：

F锚-锚固力，作用于地脚螺栓上的轴向拔出力（N）

d-地脚螺栓直径（mm）

h-地脚螺栓在砼基础内的锚固深度（mm）

τb-砼与地脚螺栓表面的粘结强度（N/mm2）

三顶板模板计算书

框架结构采用18mm多层胶合板，模板每块尺寸长×宽=2.44×1.22m，满堂支架采用Φ48×3.5碗扣架，支架立杆横向间距60cm，纵向间距60cm，支架大小横杆步距1.2m，同时为保证钢管支架整体稳定性，支架横断面每间隔2.4m即4排设一剪刀撑，支架纵断面在每侧均设一道剪刀撑。

支架上顶部顶托内沿框架桥横断面方向设置主横楞，主横楞采用双10[槽钢；沿框架桥纵断面设置次横楞，次横楞采用H20木工字梁，间距300mm。

3.1模板支架检算

对选区的模板支架进行力学检算，以判断其是否可满足结构施工的安全性要求。

3.1.1顶板底模模板检算

底模板采用18mm厚的竹胶合板，模板容重γ=10.5kN/m³，则模板的自重：

顶板砼厚度为1.4m

根据《路桥施工计算手册》表8.1规定水平振动荷载P振捣=2kPa，施工人员荷载及机械临时堆放等荷载P人=2.5kPa。

模板支架搭设高度按6.8m计算，搭设尺寸为：

立杆的纵向间距b=0.6m，立杆横向间距L=0.6m，立杆步距h=1.2m。

采用钢管类型Φ48×3.5。

立杆横向间距底模的背肋采用H20木工字梁距为30cm，脊梁采用双10[槽钢间距为60cm。

面板所受总竖向荷载计算如下所示：

取1.0cm的胶合板宽度计算，将其荷载转化成线均布荷载计算如下所示：

在计算时，考虑到模板的连续性，因此模板按连续梁（三跨连续梁）进行计算，计算简图见下图2-1所示。

图2-1模板计算简图

根据《路桥施工计算手册》表8-13可知，局部荷载和集中荷载作用下最大弯矩和挠度计算的公式分别入下式2-1、2-2、2-3和2-4所示。

均布荷载作用下最大弯矩计算如下式2-1所示。

（2-1）

集中荷载作用下最大弯矩计算如下式2-2所示。

（2-2）

均布荷载作用下最大挠度计算如下式2-3所示。

（2-3）

集中荷载作用下最大挠度计算如下式2-4所示。

（2-4）

式中：

q——沿模板长度方向的均布荷载（KN/m）；

p——集中荷载（KN）；

L——计算跨径（m）；

I——模板的截面惯性矩；

E——模板弹性模量；

在计算胶合板的弯矩时，跨度为30cm，因此根据公式2-1计算其弯矩，则竹胶板的最大弯矩计算过程如下所示。

根据以上计算选取Mmax＝0.00452kN.m进行计算，由于选用的是18mm厚的胶合板，计算跨度按照30cm考虑，并且取1cm的计算宽度进行计算，其截面抵抗矩

其计算过程如下所示。

通过以上计算，σ＝8.370MPa<[σ]＝50MPa，其中50MPa是根据《竹胶合板模板》（JG／T156-2004）表5可知，在板宽方向静曲强度最小值。

则底板模板的强度满足使用要求。

根据公式2-3均布荷载作用下刚度验算公式，其计算过程如下所示。

查得弹性模量最小40000MPa。

根据竹胶板的截面形状，则惯性矩

，挠度计算如下所示。

通过以上计算可知，w＝0.1634mm<[w]＝L/400＝300/400＝0.75mm，则底板模板的刚度满足使用的要求。

3.1.2底模方木的计算

包括底模脊梁和背肋的计算。

3.1.2.1底模背肋的计算

底模背肋采用的是H20木工字梁，间距为30cm，而脊梁采用双10[槽钢，间距为60cm，因此背肋的跨度为60cm。

H20木工字梁的容重取8kN/m3，方木的自重考虑为1.2的安全系数

，将2.2节中所计算底板