模板施工方案.docx

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模板施工方案

一、工程概况及编制依据

1.1、工程概况

同济医院孝感科技产业园配送中心工程平面尺寸为132.00×72.00m，工程建筑面积为11405.5m2，配送中心及库房为单层，办公区域为三层，各层层高为3.6m，建单层处筑高度为12.5m。

1.2、编制依据

1.2.1、图纸依据:

中南建筑设计院股份有限公司设计的《同济医院孝感科技产业园配送中心工程》结施图、建施图：

1.2.2、相关规范规定:

《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）等规范。

二、施工准备

2.1、模板选型及质量要求

本工程现浇混凝土现浇截面尺寸：

屋面板：

80，柱：

600*600，梁：

300*750、500*1000等。

本工程模板设计及加工质量的标准按混凝土结构工程施工质量验收规范标准实施。

混凝土外观要求应达到：

表面平整光滑，线条顺直，几何尺寸准确（在允许偏差以内），色泽一致，无蜂窝、麻面、露筋、夹渣和明显的汽泡。

模板设计及加工应满足：

接缝严密、不漏浆、构件的形状尺寸和相互位置正确、模板构造简单，支装方便、在实施过程中不变形、不破坏、不倒塌。

在满足模板施工及质量要求的前提下，尽量考虑经济，施工效率等成本因素。

根据本工程特点，同时考虑经济效益及现场实际情况，模板综合选型如下：

12mm厚胶合板、40mm*80mm木方、钢管碗扣、φ12对穿螺栓。

2.2、流水段的划分及施工顺序

2.1、本工程划分为3个施工段。

2.2、施工顺序为：

一段：

A-D*1-7轴；二段：

D-H*1-7轴；三段：

H-M*1-7轴。

三、框架柱模板

3.1、柱模板选型

采用12mm厚胶合板，要求板表面光洁、硬度好，周转次数较多。

用40×80的木方做竖向背楞，再用1200mm钢管小横杆做水平背楞形成“箍”的形式把柱四周锁住，再利用底板预留地锚和斜撑钢管形成支撑体系，浇筑底板时要把地锚预埋好。

如下图所示：

3.2工艺流程

3.2.1按标高抹好水泥砂浆找平层，按位置线做好定位墩台和定位钢筋，以便保证柱轴线、边线与标高的准确。

3.2.2安装柱模板：

通排柱先装两端柱，经校正、固定、拉通线校正中间各柱。

3.2.3在柱子安装最后一片模板前应对柱模内进行认真的清扫，然后合模。

保证在浇注混凝土时模内清洁。

3.3、柱模板及柱箍的设计计算

计算步骤:

3.3.1、柱模板基本参数

柱模板采用12mm厚胶合板为面板、40*80木方背楞间距250。

柱箍一边采用φ48×3.5钢管，另一边采用φ12对穿墙螺栓，间距为500mm。

模板面板厚度h=12mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=20N/mm2。

内楞采用方木，截面40×80mm，间距250mm。

柱箍采用圆钢管48×3.5，间距500mm。

对穿螺栓间距300mm（同柱箍），直径12mm。

3.3.2、假定条件及有关参数取值

柱截面：

长边a（mm）

700

短边b（mm）

700

高度H（m）

4.1

混凝土的温度T（℃）

20

混凝土的浇筑速度v（m/h）

2.9

混凝土的坍落度（cm）

16

混凝土浇筑倾倒荷载F3（kN/m2）

4

模板形式

木模

自重标准值g（kN/m2）

0.5

荷载折减系数k为：

0.9

柱箍选用：

φ48×3.5的钢管

截面积A（mm2）

489

截面惯性矩I（mm4）

121900

截面抵抗矩W（mm3）

5080

钢材的弹性模量E（N/mm2）

206000

柱箍间距ls

500

mm

3.3.3、计算

3.3.3.1、荷载计算：

新浇混凝土对模板产生的侧压力

F1=0.22γctoβ1β2v1/2=

70.90

kN/m2

F2=γcH=

69.60

kN/m2

其中：

F1、F2：

新浇筑砼对模板的最大侧压力（kN/m2）

γc:

混凝土的重力密度（kN/m3）

24

t0：

新浇筑混凝土的初凝时间（h）

t0=200/（T+15）=

5.71

V：

混凝土的浇筑速度（m/h）

V1/2=

1.70

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

1.2

β2：

混凝土坍落度影响修正系数

1.15

混凝土侧压力取F1、F2中的较小值。

F'=

69.60

kN/m2

恒荷载：

F恒=F'×1.2×k=

75.17

kN/m2

（用于挠度计算）

活荷载：

F活=F3×1.4×k=

5.04

kN/m2

总荷载为：

F=F恒+F活=

80.21

kN/m2

（用于强度计算）

3.3.3.2、模板及柱箍验算：

模板验算（按三跨连续梁计算）

计算简图

楞木选用：

楞木宽度b1（mm）

40

楞木高度t1（mm）

80

惯性矩Il（mm4）

1706667

截面抵抗矩Wl（mm3）

42667

木材的弹性模量El（N/mm2）

10000

楞木根数n

5

间距e（mm）

238

模板设计荷载

q=F×l1=

85.02

kN/m

其中：

l1：

长边柱箍跨距（mm）

l1=a+55×2=

1060

mm

l2：

短边柱箍跨距（mm）

l2=b+55×2=

1060

mm

强度验算

M=0.1×q×ls2=

765184

N·mm

σ=M/nWl=

3.59

N/mm2

≤

[fm]

其中：

M：

弯距设计值（N·mm）

σ：

受弯应力计算值（N/mm2）

[fm]：

木材的抗弯强度设计值（N/mm2）,[fm]=

13

N/mm2

符合要求

挠度验算：

w=0.677qls4/100nElIl=

0.05

mm

≤

[w]

其中：

[w]：

木模允许挠度

[w]=ls/400=

0.75

mm

符合要求

柱箍验算

采用对拉螺栓

拟两边均设一道对拉螺栓，柱箍按两跨连续梁计算

计算简图

强度验算

σ=N/A+Mx/W=

176.10

N/mm2

≤

[f]

其中：

N：

柱箍承受的轴向拉力设计值（N）

N=0.375×F×ls×l2/2=

4782

N

A：

柱箍杆件净截面积（mm2）

Mx：

柱箍杆件最大弯矩设计值（N·mm）

Mx=0.125×F×ls×（l1/2）2=

844891

N·mm

W：

弯矩作用平面内，受拉纤维净截面抵抗矩（mm3）

[f]：

柱箍钢杆件抗拉强度设计值（N/mm2）取：

205

挠度验算

w=0.521×F恒×ls×（l1/2）4/100EI=

0.37

mm

≤

[w]

其中：

[w]：

容许挠度（mm）

[w]=l1/2/500=

1.06

mm

对拉螺栓设计：

螺栓所承受荷载：

FL=1.25×F×ls×l1/2=

15941

N

对拉螺栓采用：

M12

查表D-2得

净截面积A（mm2）

105

容许拉力[S]（kN）

17.80

FL

≤

[S]

符合要求

四梁板模板

（一）、梁段:

L1（300*750mm）

1.1、参数信息

1.1.1、模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）：

0.30；梁截面高度D（m）：

0.75；

混凝土板厚度（mm）：

80.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）：

1.20；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：

0.40；

立杆步距h（m）：

1.80；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）：

1.20；

梁支撑架搭设高度H（m）：

11.50；梁两侧立杆间距（m）：

0.90；

承重架支撑形式：

梁底支撑小楞平行梁截面方向；

梁底增加承重立杆根数：

0；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

立杆承重连接方式：

可调托座；

1.1.2.荷载参数

新浇混凝土重力密度（kN/m3）：

24.00；模板自重（kN/m2）：

0.30；钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）：

2.0；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：

17.8；

振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）：

2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）：

4.0；

1.1.3.材料参数

木材品种：

柏木；木材弹性模量E（N/mm2）：

9000.0；

木材抗压强度设计值fc（N/mm）：

16.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

17.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.7；

面板材质：

胶合面板；面板厚度（mm）：

20.00；

面板弹性模量E（N/mm2）：

6000.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

1.1.4.梁底模板参数

梁底模板支撑的间距（mm）：

600.0；

1.1.5.梁侧模板参数

次楞间距（mm）：

200；主楞竖向根数：

2；

穿梁螺栓直径（mm）：

M18；穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；

主楞到梁底距离依次是：

30mm，200mm；

主楞材料：

圆钢管；

直径（mm）：

48.00；壁厚（mm）：

3.50；

主楞合并根数：

2；

次楞材料：

木方；

宽度（mm）：

60.00；高度（mm）：

80.00；

次楞合并根数：

2；

1.2、梁侧模板荷载计算

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/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0.750m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。

1.3、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

面板计算简图（单位：

mm）

1.3.1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下:

σ＝M/W

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=67×2×2/6=44.67cm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）；

σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.67×17.85=14.35kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×0.67×4=3.752kN/m；

计算跨度:

l=200mm；

面板的最大弯矩M=0.1×14.35×2002+0.117×3.752×2002=7.50×104N·mm；

面板的最大支座反力为：

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×14.35×0.2+1.2×3.752×0.2=4.057kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=7.50×104/4.47×104=1.7N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=1.7N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

1.3.2.挠度验算

ν=0.677ql4/（100EI）≤l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=14.35N/mm；

l--计算跨度:

l=200mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=6000N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=67×2×2×2/12=44.67cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×14.35×2004/（100×6000×4.47×105）=0.058mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=200/250=0.8mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.058mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.8mm，满足要求！

1.4、梁侧模板支撑的计算

1.4.1.次楞计算

次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的简支梁计算。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=4.057/（0.750-0.080）=6.056kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=2×6×8×8/6=128cm3；

I=2×6×8×8×8/12=512cm4；

E=9000.00N/mm2；

计算简图

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.669kN·m，最大支座反力R=7.280kN，最大变形ν=1.176mm

（1）次楞强度验算

强度验算计算公式如下:

σ=M/W<[f]

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=6.69×105/1.28×105=5.2N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=5.2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=470/400=1.175mm；

次楞的最大挠度计算值ν=1.15mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.175mm，满足要求！

1.4.2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力7.28kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=2×5.078=10.16cm3；

I=2×12.187=24.37cm4；

E=206000.00N/mm2；

主楞计算简图

主楞计算剪力图（kN）

主楞计算弯矩图（kN·m）

主楞计算变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=1.384kN·m，最大支座反力R=24.147kN，最大变形ν=0.672mm

（1）主楞抗弯强度验算

σ=M/W<[f]

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:

σ=1.38×106/1.02×104=136.3N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=136.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.672mm

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=600/400=1.5mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.672mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.5mm，满足要求！

1.5、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

N<[N]=f×A

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓型号:

M18；查表得：

穿梁螺栓有效直径:

14.93mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=174mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=24.147kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170×174/1000=29.58kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=24.147kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=29.58kN，满足要求！

1.6、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=300×20×20/4=3.00×104mm3；

I=300×20×20×20/12=2.00×105mm4；

1.6.1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

σ=M/W<[f]

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:

1.2×（24.00+1.50）×0.30×0.75=6.885kN/m；

模板结构自重荷载设计值：

q2:

1.2×0.30×0.30=0.108kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×（2.00+2.00）×0.30=1.680kN/m；

最大弯矩计算公式如下:

Mmax=0.1（q1+q2）l2+0.117q3l2=0.1×（6.885+0.108）×6002+0.117×1.68×6002=3.23×105N·mm；

σ=Mmax/W=3.23×105/3.00×104=10.77N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=10.77N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

1.6.2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下：

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=q1+q2=6.885+0.108=6.993kN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=450.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=6000.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=600.00/250=2.400mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×6.993×4504/（100×6000×2.00×105）=1.617mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=1.617mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=2.4mm，满足要求！

1.7、梁底支撑钢管的计算

1.7.1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）：

q1=1.2×[（24+1.5）×0.3×0.75×0.6+0.3×0.6×（2×0.67+0.3）]=4.485kN；

（2）施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN）：

q2=1.4×[（2+2）×0.3×0.6]=1.008kN；

均布荷载设计值q=4.485+1.008=5.493kN/m；

梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递，其设计值：

p=0.60×[1.2×0.08×24.00+1.4×（2.00+2.00）]×（0.90-0.30）/4=0.711kN

1.7.2.支撑钢管的强度验算：

本工程梁底支撑采用钢管，钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

W=5.89×103cm3；

I=1.08×101cm4；

E=206000N/mm2；

简图（kN·m）

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

钢管的支座力:

N1=N2=3.458kN；

最大剪力：

V=3.458kN

钢管最大正应力计算值：

σ=M/W=1.115×106/5.89×103=189.303N/mm2；

钢管最大剪应力计算值：

τ=2V/A=2×3.458×103/（4.24×100）=16.31N/mm2；

钢管的最大挠度：

ω=3.403mm；

钢管的允许挠度:

[ν]=900.000/250=3.600mm；

钢管最大应力计算值189.303N/mm2小于钢管抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

钢管受剪应力计算值16.310N/mm2小于钢管抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2，满足要求！

钢管的最大挠度ν=3.403mm小于钢管的最大允许挠度[ν]=3.600mm，满足要求！

1.8、梁跨度方向托梁的计算

作用于托梁的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。

托梁采用：

钢管（单钢管）:

Ф48×3；

W=5.08cm3；

I=12.19cm4；

1.8.1.梁两侧托梁的强度计算：

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=3.458kN.

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）

最大弯矩Mmax=0.726kN·m；

最大变形νmax=2.754mm；

最大支座力Rmax=7.434kN；

最大应力σ=M/W=0.726×106/（5.08×103）=142.9N/mm2；

托梁的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；

托梁的最大应力计算值142.9N/mm2小于托梁的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度νmax=2.754mm小于1200/150与10mm,满足要求!

1.9、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

1.9.1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

横向支撑钢管的最大支座反力：

N1=3.458kN；

纵向钢管的最大支座反力：

N2=7.434kN；

脚手架钢管的自重：

N3=1.2×0.116×11.5=1.602kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59；

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；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

lo--计算长度（m）；

杆件长细比超过JGJ130-2001第14页表5.1.9规定，lo/i<210，满足要求！

考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算

lo=