柱模板及其支撑体系专项施工方案设计与计算书.docx

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柱模板及其支撑体系专项施工方案设计与计算书

XX化工（JJ有限公司）原水预处理工程

模

板

支

撑

方

案

编制人：

审核人：

审批人：

XX市XX建设工程有限公司

一、工程概况

一、工程概况

本工程为XX化工100万吨/年联碱工程XX原水预埋处理XX化工（JJ）有限公司开发，XX市XX建设工程有限公司承建，XX建设顾问有限公司监理，XX建设设计有限公司设计，该项目位于XX市盐化工新区。

本工程为地下式钢筋砼结构。

根据项目部总体计划和要求，针对模板分项工程的特点和内容，拟制定以下专项施工方案。

二、材料定为木模板和钢管支模架综合支撑系统施工

1、模板：

梁、柱模板采用钢模、平板采用红松木板，横楞采用松木档（70×50），其它横竖小档也采用松木档，分别为60×40、50×30等不同规格。

2、支架全部采用壁厚3.0mm（不得小于3.0mm，并应检验合格，力学性能需达到国家标准合格要求），直径48mm钢管搭设。

所用钢管、扣件必须有产品合格证，到现场后应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）进行检查验收，扣件应按《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定抽样送法定检测单位检测。

经上述检查、检测合格后方可使用。

3、不得使用劣质钢管、扣件。

4、模板支架的立杆间距不大于1M，每1.8M设一道横杆，并应设扫地杆，按9M间距设置纵横剪刀撑一道，梁、柱、板模板支架搭设满堂架。

5、支撑时，上下二层的支点应在同一垂线上，并应设垫板。

6、对断面较大的柱，在截面短边的中间部位加设Ф12穿心螺丝,垂直间距一般在0.5-0.8M；斜撑利用四周承重架设短钢管解决，并校正垂直度

三、模板系统的技术要求

模板系统包括模板和支撑两大部分，模板是形成砼构件的外壳造型，是与砼直间接触的板面，支撑是支承和撑牢模板的骨架，以保证其位置的准确和承担钢筋、砼、施工荷载的作用。

1、保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。

2、具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受新浇筑砼的自重和侧压力以及在施工过程中所产生的荷载。

3、构件简单、装拆方便、并便于钢筋的绑扎、安装和砼的浇筑、养护等要求。

4、模板的接缝不应漏浆。

5、模板与砼的接触面应涂隔离剂，对油质类等影响结构或妨碍装饰工程施工的隔离剂不宜采用，严禁隔离剂污染钢筋及砼接槎处。

6、钢模板拆卸后应及时清理，钢支架应防止生锈，总之要进行定期的维修、整形。

四、施工步骤

1、柱子模板的支撑

1）、柱子模板主要是四侧模板加四周的柱箍，以及支撑稳定柱身的支杆，细石砼浇筑后抹平，这样可以保证柱模的位置和标高，墩台要留一清理口作最后清理杂物的出口。

2）、清理已绑扎好柱钢筋的底部，然后按放的线和定位墩台立柱模，并临时固定好。

3）、把四侧模板用柱箍围住，柱箍可用角钢加螺栓或钢管加扣件做成柱箍主要为承担砼侧压力的，其竖向间距为400-800MM，其体根据侧压力来确定。

4）、如柱子高度超过3M，则应在柱模板中留出一门子板，便于浇筑时插入振捣棒。

5）、柱子断面大，仅柱箍不足以承担侧压力时，应拉对穿螺栓，以保证在浇筑砼后不发生胀模。

6）、柱模初步支好后，要持线锤吊进行垂直检查，在检查中纠正偏差进行校正，以达到竖向垂直，根部准确。

7）、架设支撑可用钢筋四周顶住，还可用牵杠牵牢，要使柱模稳定可靠才算完成支撑施工。

8）、在浇筑砼前，应用水冲洗内部，一起湿润作用，二把模板底部脏物杂物冲出清洗口，再把口封住，这样浇筑的砼柱根不会夹渣、吊脚。

柱子模板支撑的关键是一要垂直；二要柱箍足够保证不会胀模；

三是稳定不会移动

2、梁、板模板的支撑步骤

（1）梁的模板支撑要按图纸翻样，用木板或钢模来组合底模和侧模。

（2）梁侧模支撑可在底部处用方面方木或钢管卡住不让外跑，上部可用斜撑或上口卡或螺栓拉住，如果梁高度较大时，中间要加对穿螺栓，绑扎钢筋有困难时，可以先支一侧模板。

（3）梁模板支撑时，根据其跨度如等于或大于4M时，梁中间要模板支起拱度为跨度长的1‰~3‰

（4）当房屋层高度大于5M时，宜采用钢管排架支模。

（5）当在底层支模时，基底实，并有排水措施，立管或立杆下面加设垫板，以防止浇筑过程中模板下沉。

（6）模板支撑中要通过检查轴线或中线进行校正，并根据标高调整高度，可用木楔在立杆或立管底进行调整。

（7）板的模板的支撑比较简单，用木模的应先把板下搁栅铺设平整，再在其上钉木板，如果板厚大于12CM，模板下的搁栅和钢管相应加密，并注意接缝紧密防止漏浆。

梁、板模板支撑的关键是要保证刚度及支撑牢固，要避免出现拆模后梁成通腹式，模底下沉的情形，不要忘记预埋件，预留孔洞。

五、安全技术措施：

1、严格遵守支拆模先后顺序，后支先拆，先支后拆。

2、施工人员必须熟悉施工图各种构件的规格尺寸，做到心中有数，避免发生事故。

3、正确使用木工机械，严格遵守各种机械的操作规程。

4、在熟悉施工图的基础上，模板的班组长应同测量放线人员一道进行定位放线工作。

5、严禁站立在墙头、模板上制作模板，超过2M的模板工程应搭设脚手架。

6、必须每日做好班前安全教育及施工中的相互监督工作。

做到上班有教育，工作有督促，下班有小结，并做好记录备查。

7、使用木工机械和手持电动工具应有良好可靠的安全设施和防护装置。

8、作业时不准乱抛乱掷材料、工具等物件。

9、不懂机械设备修理人员严禁擅自修理设备。

10、各种机械应专人专管严禁无证人员随意操作。

11、严禁在同一垂直面上操作施工。

12、支拆模板前应先进行针对性的施工技术和安全技术交底，并做好双方签字手续。

13、拆除梁侧模时，模板不得随意落地，应在模板松动后用手拉好。

轻轻放落在拆除梁、板底模时，不得一次性将立杆全部拆完，应予留一部分（每三根留一根），在拆去过程中先将梁、板下的水平杆拧松放低200。

拆模人员用长撬棒（人不许站在被拆模板下面），撬松模板，使其慢慢落在水平杆上，分散分块后逐块拆出。

14、拆除模板时，应设置临时警戒线，挂设警示牌，必要时派人专门监护。

15、下班时不得留有未拆除的悬空模板。

16、施工现场人员必须戴好安全帽，扣好帽带。

六、模板系统的设计

（1）模板及其支架的设计应根据工程结构形式，荷载大小，地基土类别，施工设备和材料供应等情况，结合实际地进行设计。

（2）钢模板和钢支架，以《钢结构设计规范》为准；木模板和支架，以《木结构设计规范》为准。

（3）模板和支架应考虑下列各种荷载

1、模板及支架的自重

2、新浇筑的砼的自重

3、钢筋的重量

4、施工人员及施工荷载（设备、脚手架）

5、振动砼时产生的荷载

6、新浇筑的砼对模板的侧压力

7、倾倒砼时产生的荷载等

（4）验算模板及其支架时，最大变形值不得超过下列要求

1）结构表面外露的构件，其模板以构件跨度的1/400验算刚度。

2）结构表面隐蔽的构件，其模板以构件跨度的1/250验算刚度。

3）支架的压缩变形值或弹性挠度，以相应的结构跨度的1/1000验算刚度。

（5）在必要时，还应验算模板及支架在自重和风荷载作用下抗倾覆的能力。

七、计算书

（一）梁模板支撑计算

本工程采用钢管支模架模板支架搭设高度为3.3M，选取一层平面KL27框架梁6-10轴×F轴，基本尺寸为，b×h=240×500，L＝5200，层高2.9M，梁支撑立杆的纵距为0.8M,两立管之间距,即横担跨距为0.7。

采用钢管类型为Φ48×3.0,按此方案是否可行,进行验算。

1、静载标准值包括如下：

a、木模板自重：

（0.7+0.98×2）×0.8×400=745N

b、短钢管自重:

1.2M×3根×49N/M+1M×2根×72N/M（方木）=320.5N.

c、砼钢筋重量:

0.25×0.4×0.7×2500N/M3=735N

2、活载标准值包括如下：

a、施工荷重：

0.7×0.4×1500N/M2=420N

考虑施工过程中的不利因影素故：

P=1.1×3550.3N=3905.5N

计算横担计算简图

M=1/4pl=1/4×3905.5×0.7=683N.M

∴a=M/W=683N.M/5077.61MM3=135N/MM2<[a]=205N/MM2故强度符合要求

横担挠度:

fmax=pl3/48EJ=3905.6×7003/48×2.06×1.22×1010=1.1MM

[f]=700×1/400=1.75mm>fmax故刚度符合要求

3、计算支撑立管的轴向受力

∴RA=RB=P/2=9.1176/2=4.5588KN

∴立管承受的最大临界力：

PL（临界力）π2EJ/L2=π2×2.06×105N/MM2×1.22×105MM4/1800×1800=77KN

计算立管步距1800

用而RA=RB=4.5588KN

∴因此支撑立管满足要求

（二）楼板计算书

梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]：

除了要遵守«扣件架规范»的相关要求外，还要考虑以下内容

1、模板支架的构造要求：

a、梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；

b、立杆之间必须按步骤设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；

c、梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2、立杆步距的设计：

a、当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；

b、当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；

c、高支撑架步距以0.9-1.5M为宜，不宜超过1.5M。

3、整体性构造层的设计：

a、当支撑架高度≥20M或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；

b、单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

c、双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15M设置，四周和中部每10-15M设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

d、在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强。

4、剪刀撑的设计：

a、沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

b、中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10-15M设置。

5、顶部支撑点的设计：

a、最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400MM；

b、顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200MM；

c、支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12KN时，可用双扣件；大于12KN时应用顶托方式。

6、支撑架搭设的要求：

a、严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的按头均应错开在不同的框格层中设置；

b、确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于是《扣件架规范》的要求；

c、确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.M,钢管不能选用已经长期使用发生变形的；

d、地基支座的设计要满足承载力的要求。

7、施工使用的要求：

a、精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；

b、严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；

c、浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。

（三）、楼板计算书

本计算书所示楼板位于12-14轴×D-F轴板长、宽为4.3m×4.8m,厚180mm。

板底模采用9夹板，搁栅为80*80@500松木，支架采用48*3.0钢管,立杆间距1000*1000。

1、楼板模板计算：

1）、荷载计算：

1、模板自重：

300×0.915=274.5N/M

2、新浇砼自重：

24000×0.915×0.18=3953N/M

3、钢筋自重：

1100*0.915*0.18=181N/M

4、施工人员及设备：

2500*0.915=2287.5N/M

合计：

恒载G=4408.5×1.2×0.85=4497N/M

活载Q=2288*1.4*0.85=2723N/M

2）、弯距计算：

①、上述第④项按均布荷载计算：

（K1=0.100，K2=0.117）MMAX=K1GL2+K2QL2=0.10×4497×0.42+0.117×2723×0.42=123N.M

②、上述第④项按集中荷载计算：

（K1=0.08，K2=0.213）MMAX=K1GL2+K2QL2=0.08×4497×0.42+0.213×2723×0.42=150N.M

取两式中的最大值，M=M`MAX=150N.M

3）、强度计算：

I=444690mm4W=49410MM3

Qmax=M/W=150×103/49410=3.04N/mm2

满足要求。

4）、挠度验算：

E=9000N/mm2Kf=0.667

ωmax=KfGL4/100EL

=0.667×4497×103×5004/100×9000×444690=0.56mm<[ω]=L/250=500/250=2.0mm满足要求。

（四）、搁栅（支承横杆间距1000）

0.5m0.5m0.5m0.5m

1、荷载计算：

（按四跨连续计算）

a、模板自重300×0.5=150N/M

b、新浇砼自重：

24000×0.5×0.16=2160N/M

c、钢筋自重：

1100×0.5×0.18=99N/M

d、施工人员及设备自重：

2500×0.5=1250N/M

合计：

恒载：

G=（150+2160+99）×1.2×0.5=2457N/M

活载：

Q=1250×1.4×0.85=1488N/M

2、弯距计算：

a．活荷载为均布时：

（K1=0.107K2=0.121）

Mmax=K1GL2+K2QL2=0.107×2457×1.02+0.121×1488×1.02=244+180=443N.M

B活荷载为集中时（K1=0.077K2=0.21）

Mmax=K1GL2+K2QL2=0.077×2457+0.121×1488=176+180=369N.M

取Mmax=443N.N

3、强度验算:

I=3420000 mm4W=86000mm3

σmax=M/W=443×103/86000=5.3N/mm2<11.7N/mm2（满足）

4、换度验算

ω=KFGL4/100EI=0.632×2457×13-3×100004×9000×3420000=0.55mm<[ω]

=l/1000=1000/1000=1.0mm（满足）

5、支承横杆：

（立杆间距1000×1000）

（1）荷载计算

恒载P1=（2457N.M+38N.M）横杆自重×0.9M=2246N/M

活载P2=1250N

合计：

2246+1250=3496N

（2）弯矩计算：

（K1=0.286K2=0.321）

Mmax=K1P1L+K2P2L=0.286×2246×1.0+0.321×1250×1=1044N.M

（3）强度验算：

I=121898mm4

W=5079mm3

E=206×103N/mm2

σmax=M/W=1044×103/5079=196N/mm2〈[σ]=205N/mm2

（4）换算验算：

ω=Kfp1L3/100EI=1.764×2246×13-3×10003/100×206×103×121898=0.2mm〈[σ]=L/1000=1000/1000=1.0mm（满足）

6、支架立杆：

（立杆间距1000×1000、水平拉杆1.80m）

（1）荷载计算：

①模板自重：

300+500（拉杆及配件等）=800N/m2

②新浇砼自重：

24000×0.11=2640N/m2

③钢筋自重:

1100×0.11=121N/m2

④人员及设备:

2500N/m2

合计：

恒载N1=3561N/m2×1.2×0.85=3632.22

活载N2=2500×1.4×0.85=2975.00N

合计:

N=6607.22N/m2

（2）强度验算:

σ=max=N/φn=6607.22/489=13.5N/m2＜[σ]=200N/mm2（满足）

（3）稳定验算:

σ=max=N/ΦA=6607.22/0.534×489=25.32＜[σ]=200N/mm2（满足）

（长细比λ=Lº/r1=180/156=114cm故φ=0.534）

八、柱模板及其支撑体系计算书

本工程的计算结果及其施工布置图由《施工优化智能软件COK》经优化设计后自动形成。

设计计算依据：

（1）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

（2）《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）

（3）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

（4）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

（一）、基本参数

1、柱模板支撑体系尺寸

柱截面长：

1000（㎜），两端各一道、中间加2道木楞，木楞中心距：

313.3（㎜）

柱截面宽：

250（㎜），两端各一道、中间加1道木楞，木楞中心距：

270（㎜）

柱混凝土浇筑高度：

2.9（m），柱箍间距：

0.6（m）

2、混凝土参数

混凝土浇筑速度：

3.5（m小时）

混凝土浇筑湿度：

18（℃）

混凝土坍落度：

80（㎜）

3、材料参数

（1）木胶合板模板厚：

18（㎜）

（2）木楞宽：

60（㎜），高80（㎜）

（二）、计算书

1、浇筑混凝土时的侧压力

新浇混凝土初凝土时间：

t0=200/（T+15）=200/（8+15）=6.0606（h）

新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力按下列二式计算：

F=0.22rctoBIB2V^（1/2）=0.22×24×6.0606×1×1×3.5^（1/2）=59.866（KN/m^2）

F=rcH=0.22×24×2.9=15.3（KN/m^2）

新浇混凝土对模板产生的侧压力荷载设计值：

F6=1.2×0.9×59.866=64.655（KN/m^2）

混凝土有效压头高度：

h=F/rc=59.866/24=2.4944（m）

故最终新浇混凝土对模板产生的侧压力荷载设计值F=64.655（KN/m^2）

2、模板设计

新浇混凝土侧压力均匀作用在木胶板上，按连续梁考虑，梁宽取250㎜，则作用在连续梁上的线荷载设计值：

q=64.655×0.25=16.164（Kn/m）

（1）长度方向

三跨连续梁的最大弯矩：

Mmax=0.1ql^2=0.1×16.164×0.2533^2=0.1037（kN·m）

抵抗矩：

M抵=fwbh^2/6=15×1000×0.2×0.18^2/6=0.1619（kN·m）

因Mmax＜M抵，故木胶合板面板抗弯承载力满足要求。

作用在连续梁上的线荷载标准值：

q=59.866×0.2=11.973（kN/m）

三跨连续梁的最大挠度：

Vmax=0.677q，1^4/100EI

=0.677×11.973×253.33^4/（100×5200×200×18^3/12）=0.6605（㎜）

最大允许挠度=1/250=253.33/250=1.0133（㎜）,故木胶合板面板刚度满足要求。

（2）宽度方向

二跨连续的最大弯距：

Mmax=0.125ql^2=0.125×12.931×0.2^2=0.0712（kN·m）

抵抗矩：

M抵=fwbh^2/6=15×1000×0.2×0.018^2/6=0.162（kN·m）

因Mmax＜M抵，故木胶合板面板抗弯承载力满足要求。

作用在连续梁上的线荷载标准值：

q，=59.866×0.2=11.973（kN/m）

二跨连续梁的最大挠度：

Vmax=0.52q，1^4/100EI

=0.521×11.973×210^4/（100×5200×200×18^3/12）=0.2400（㎜）

最大允许挠度=1/250=210/250=0.84（㎜）,故木胶合板面板刚度满足要求

3、木楞设计

新浇混凝土侧压力均匀作用在木楞上，按三跨连续梁考虑，则作用在连续梁上的线荷载设计值：

q=64.655×0.3133=20.258（kN/m）

三跨连续梁的最大弯矩：

Mmax=0.1ql^2=0.1×20.258×0.6^2=0.3081（kN·m）

抵抗矩：

M抵=fwbh^2/6=17×1000×0.06×0.08^2/6=1.088（kN·m）

因Mmax＜M抵，故木楞抗弯承载力满足要求。

抗剪承载力计算，剪应力t=（3/2）Q/bh=1.5×0.6ql/bh

=1.5×0.6×20.258×390/（60×80）=1.4814（N/㎜^2）

而木楞抗剪强度=1.5（N/mm^2）,故满足要求。

作用在连续梁上的线荷载标准值：

q，=59.866×0.3133=18.758（kN/m）

三跨连续梁的最大挠度：

Vmax=0.677q，1^4/100EI

=0.677×18.758×390^4/（100×9000×60×80^3/12）=0.1275（㎜）

最大允许挠度=1/250=390/250=1.56（㎜）,故木胶合板面板刚度满足要求

4、柱箍设计

柱箍的受力状态为拉弯构件，作用在柱箍上的线荷载设计值：

q=64.655×0.6=25.215（kN/m）

柱箍承受的轴向拉力设计值：

N=ql/2=25.215×1000/2=12607.88（N）

柱箍杆件最大弯矩设计值：

Mx=ql^2/8=25.215×1196^2/8=4508631.44（N·m）

则N/A+Mx/Γnx=12607.88/1024=4508631.44/（1.0×25300）=190.51（N/㎜2）＜

f=205（N/㎜^2），故柱箍强度满足要求。

作用在柱箍上的线荷载标准值：

q，=59.866×0.6=23.347（kN/m）

最大挠度：

w=（5/384）q，1^4/EI=（5/384）×23.347×1196^4/（206000×101300）=2.9808（㎜）

最大允许挠度=1/250=1196/250=4.784（㎜）,故柱箍挠度满足要求。

九、剪力墙侧模及其支撑体系计算书

本工程的计算结果及其施工布置图由《施工优化智能软件COK》经优化设计后自动形成。

设计计算依据：

（1）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

（2）《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）

（3）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

（4）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

（一）、基本参数

1、墙模板支撑体系尺寸

内（木）楞间距：

350（㎜）

外楞间距：

430（㎜）

对拉螺栓间距：

650（㎜）

2、混凝土参数

剪力墙混凝土浇注高度：

3（m）

混凝土浇注速度：

3（m/小时）

混凝土浇注温度：

15（℃）

混凝土坍落度：

80（㎜）

3、材料参数

（1）木胶合板模板厚：

18（㎜）

（2）内（木）楞宽：

60（㎜），高80（㎜）

（3）外楞采用48mm×3.2mm钢管；

惯性矩I=11.36（cm^4）

截面模量W=4.732（cm^3）

截面积A=4.504（cm^2）

回转半径I=1.5