模板专项施工方案设计.docx

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模板专项施工方案设计

元一花园

模

板

专

项

施

工

方

案

设

计

三明市第一建筑工程公司

2010年11月

一、工程概况：

元一花园位于三明市三元区沙洲路。

该工程地下层为平战结合一体地下室，一层以上为中高层、高层住宅楼。

工程总建筑面积为19254.27m2,地下建筑面积3586.7m2。

该工程地上三幢住宅楼，地下室一层，建筑高度分别为1#楼为28.4米；2#楼为50.80米；3#楼为25.2米。

地下室高度最高的为6.2m，架空层的层高为2.4m。

住宅标准层层高2.8m。

标准层采用木模支撑；地下室采用钢管支撑，并进行力学计算。

工程建设单位为三明佳和房地产开发有限公司，工程设计单位为福州东南建筑设计院。

地下室顶板其梁板模板支撑采用钢管支撑，钢管支柱（Φ48mm×3.0mm）为支撑（纵、横距等参数详模板设计计算）。

标准层采用木支撑，其层高为2.8m。

本工程的立杆采用尾径不小于Φ80mm的圆木，梁立杆支撑间距为40cm，板立杆间距为70cm，第一道距楼地面30cm起，且每隔1500mm设置一道水平拉杆。

二、模板材料及机具：

（一）模板材料

（1）胶合板：

规格为1830mm×915mm，面板应平整，不脱皮，经周转使用后有轻微脱皮的胶合板，经修补后方可使用，否则不得使用。

（2）楞木；规格为50mm×100mm，应采用经压刨的松木方料。

（3）钢管：

规格为Φ48mm，3.0mm；相应的扣件。

（4）木支撑：

支撑尾径不小于80mm的圆木，支撑立杆截面为3.14×402mm，木支撑竖直，无弯曲，劈裂、腐烂的现象。

（5）柱箍：

大于900mm的柱采用钢管箍，其余的墙、柱采用木楞。

（6）螺杆：

采用Φ12、Φ14圆钢制作。

（7）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使用，使用时严禁玷污钢筋与砼接槎处。

（8）其它各种材料

注：

模板工程所使用的材料应对其力学性能进行验算，其刚度强度和稳定性必须满足要求。

（二）主要机具

圆盘锯、平刨、手电钻、锯子、斧子、线锤、靠尺板、卷尺、钉锤、墨斗、小白线、胶皮水平管，撬棍等。

三、作业条件

（1）模板设计：

根据工程结构形式和特点及现场施工条件，对模板进行设计，确定模板平面布置，纵横龙骨规格、数量、排列尺寸，柱箍选用的型式及间距，梁板支撑间距，模板组装形式（就位组装或预制拼装），连接节点大样。

验算模板和支撑的强度、刚度和稳定性。

绘制全套模板设计图（模板平面图、分块图、组装图、节点大样图、零件加工图）。

模板数量应在模板设计时按流水段划分，进行综合研究，确定模板的合理配置数量。

（2）预制拼装：

1）拼装场地应夯实平整，条件许可时应设拼装操作平台。

2）按模板设计图进行拼装，弧形梁板模应放大样进行预制。

3）柱子、剪力墙模板在拼装时应预留清扫口或灌浆口。

（3）模板拼装后进行编号，并涂刷脱模剂，分规格堆放。

（4）放好轴线、模板边线、水平控制标高，模板底口应做水泥砂浆找平层，检查并校正柱子用的地锚是否已预埋好。

（5）柱子、墙钢筋绑扎完毕，水电管线及预埋件已安装，绑好钢筋保护层垫块，并办完隐检手续。

四、操作工艺

（1）安装柱模板：

工艺流程：

弹柱位置线→作定位墩→安装柱模板→安柱箍→安拉杆或斜撑→办预检

1）按位置线做好定位墩台，以便保证柱轴线边线与标高的准确，或者按照放线位置，在柱四边离地5-8cm处的主筋上焊接支杆，从四面顶住模板以防止位移。

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。

因柱模在浇筑混凝土上可能会产生中胀模，因此在柱模制作时适当缩小柱子截面，一般以2-3mm为宜。

3）安装柱箍：

柱箍可用角钢、钢管等制成，采用木模板时可用螺栓、方木制作钢木箍；柱箍应根据柱模尺寸、侧压力在模板设计中确定柱箍尺寸间距。

4）安装柱模的拉杆或斜撑。

柱模每边设2根拉杆，固定于事先预埋在楼板内的钢筋环上，用经纬仪控制，用花篮螺栓调节校正模板垂直度。

拉杆与地面夹角宜为45°，预埋钢筋环与柱距离宜为3/4柱高。

5）将柱模内清理干净，封闭清理口，办理柱模预检。

（2）安装剪力墙模板：

工艺流程：

弹线→安门洞口模板→安一侧模板→安另一侧模板→调整固定→办预检

1）按位置线安装门洞模板，下预埋件或木砖。

2）把预先拼装好的一面模板，按位置线就位，然后安装拉杆或斜撑，安塑料套管和穿墙螺栓，穿墙螺栓规格和间距在模板设计时应明确规定。

3）清扫墙内杂物，再安另一侧模板，调整斜撑（拉杆）使模板垂直后，柠紧穿墙螺栓。

4）模板安装完毕后，检查一遍扣件，螺栓是否紧固，模板拼缝及下口是否严密，办完预检手续。

（3）安装梁模板：

工艺流程：

弹线→支立柱→调整标高→安装梁底模→绑梁钢筋→安装侧模→办预检

1）柱子拆模后在混凝土上弹出轴线和水平线。

2）安装钢管支柱或木支柱之前支柱下垫通长脚手板。

一般梁支柱采用单排，当梁截面较大时可采用双排或多排，支柱的间距应由模板设计规定，一般情况下，间距以60-100cm为宜。

支柱上面垫10×10cm方木，支柱加剪力撑和水平拉杆。

离地50cm设一道，以上每隔2m设一道。

3）按设计标高调整支柱的标高，然后安装梁底板，并拉线拉直，梁底板应起拱，当梁跨度等于及大于4m时，梁底板按设计要求起拱。

如设计无要求时，起拱高度宜为1/1000-3/1000。

4）绑扎梁钢筋，经检查合格后办理隐检，并清除杂物，安装侧模板，钉两侧模档木及拉条。

5）用梁托架或三角架支撑固定梁侧模板。

龙骨间距应符合模板设计规定，一般情况下75cm，梁模板上口用定型卡子固定。

当梁高超过60cm时，加穿梁螺栓加固。

6）安装后校正梁中线、标高、断面尺寸。

将梁模内杂物清理干净、检查合格后办预检。

（4）安装楼板模板：

地面夯实→支立杆→安大小龙骨→铺模板→校正标高

→加立杆的水平拉杆→办预检

1）底层地面应夯实，并垫通长脚手板，楼层地面立支柱前也应垫通长脚手板，采用多层支架支模时，支柱应垂直，上下层支柱应在同一竖向中心线上。

2）从边跨一侧开始安装，先安第一排龙骨和支柱，临时固定在梁上再安第二排龙骨和支柱，依次逐排安装。

支柱与龙骨间距应根据模板设计规范设计规定。

3）调节支柱高度，将大龙骨找平。

4）铺九夹板，可从一侧开始铺，每两块板间的间隙应严密，楼板在大面积上均应采用整片夹板，在拼缝处可用窄尺寸的拼缝模板，但均应拼缝严密。

5）平台板铺完后，用水平仪测量模板标高，进行校正，并用靠尺找平。

6）标高校完后，支柱之间应加水平拉杆。

根据支柱高度决定水平拉杆设几道。

一般情况下离地面20-30cm处一道，往上纵横方向每隔1.5m左右一道，并应经常检查，保证完整牢固。

7）将模板内杂物清理干净，办预检。

五、隔离剂：

模板与砼的接触面涂刷隔离剂，对油质类等影响结构或妨碍装饰工程施工的隔离剂不宜使用，严禁隔离剂玷污钢筋与砼接槎处。

六、模板设计计算：

（一）地下室模板设计计算：

参数信息:

1.模板支架参数

横向间距或排距（m）:

1.00；纵距（m）:

1.00；步距（m）:

1.20；

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.10；模板支架搭设高度（m）:

6.2；

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.0；板底支撑连接方式:

方木支撑；

扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:

0.80；

2.荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.350；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.000；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.500；

4.材料参数

面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E（N/mm2）:

9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:

13；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400；木方的间隔距离（mm）:

250.000；

木方弹性模量E（N/mm2）:

9500.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方的截面宽度（mm）:

50.00；木方的截面高度（mm）:

100.00；

托梁材料为：

钢管（双钢管）:

Φ48×3；

5.楼板参数

钢筋级别:

三级钢HRB400（20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi）；楼板混凝土强度等级:

C30；

每层标准施工天数:

8；每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）:

360.000；

楼板的计算长度（m）:

8.50；施工平均温度（℃）:

15.000；

楼板的计算宽度（m）:

8.40；

楼板的计算厚度（mm）:

250.00；

图2楼板支撑架荷载计算单元

模板面板计算:

面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=100×1.82/6=54cm3；

I=100×1.83/12=48.6cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

1、荷载计算

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：

q1=25×0.25×1+0.35×1=6.6kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN）：

q2=2.5×1=2.5kN/m；

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，计算公式如下:

其中：

q=1.2×6.6+1.4×2.5=11.42kN/m

最大弯矩M=0.1×11.42×0.252=0.071kN·m；

面板最大应力计算值σ=71375/54000=1.322N/mm2；

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

面板的最大应力计算值为1.322N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

3、挠度计算

挠度计算公式为

其中q=6.6kN/m

面板最大挠度计算值v=0.677×6.6×2504/（100×9500×4166666.667）=0.004mm；

面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm；

面板的最大挠度计算值0.004mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!

模板支架立杆荷载标准值（轴力）:

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）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.158×4.65=0.735kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.35×1×1=0.35kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25×0.25×1×1=6.25kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=7.335kN；

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）×1×1=4.5kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=15.102kN；

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（kN）：

N=15.102kN；

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=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ--------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

L0----计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算

l0=h+2a

k1----计算长度附加系数，取值为1.155；

u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.7；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.2+0.1×2=1.4m；

L0/i=1400/15.9=88；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.673；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=15102.198/（0.673×424）=52.925N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=52.925N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算

l0=k1k2（h+2a）

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.4按照表2取值1.004；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.185×1.004×（1.2+0.1×2）=1.666m；

Lo/i=1665.636/15.9=105；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.551；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=15102.198/（0.551×424）=64.643N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=64.643N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

以上表参照杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

二）梁模板荷载标准值计算1

参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.55；梁截面高度D（m）:

1.00；

混凝土板厚度（mm）:

250.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）:

1.00；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.10；

立杆步距h（m）:

1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:

1.00；

梁支撑架搭设高度H（m）：

4.65；梁两侧立柱间距（m）:

0.80；

承重架支设:

1根承重立杆，方木支撑垂直梁截面；

采用的钢管类型为Φ48×3；

扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:

0.80；

2.荷载参数

模板自重（kN/m2）:

0.35；钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.5；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）:

24.0；

倾倒混凝土侧压力（kN/m2）:

4.0；振捣混凝土荷载标准值（kN/m2）:

2.0；

3.材料参数

木材品种：

柏木；木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

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；

面板类型：

胶合面板；面板弹性模量E（N/mm2）：

9500.0；

面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

50.0；梁底方木截面高度h（mm）：

100.0；

梁底纵向支撑根数：

4；面板厚度（mm）：

18.0；

5.梁侧模板参数

主楞间距（mm）：

500；次楞根数：

4；

主楞竖向支撑点数量为：

3；

支撑点竖向间距为：

200mm，200mm；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；

主楞龙骨材料：

木楞,，宽度50mm，高度100mm；

主楞合并根数：

2；

次楞龙骨材料：

木楞，宽度50mm，高度100mm；

梁模板荷载标准值计算

1.梁侧模板荷载

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。

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，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得5.714h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取10.000m/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1.250m；

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。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别计算得131.666kN/m2、30.000kN/m2，取较小值30.000kN/m2作为本工程计算荷载。

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。

次楞（内龙骨）的根数为4根。

面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=50×1.8×1.8/6=27cm3；

M--面板的最大弯距（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）；

按以下公式计算面板跨中弯矩：

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=1.2×0.5×30×0.9=16.2kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×0.5×4×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=16.200+2.520=18.720kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=333.33mm；

面板的最大弯距M=0.1×18.72×333.3332=2.08×105N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=2.08×105/2.70×104=7.704N/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=7.704N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=30×0.5=15N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=333.33mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.677×15×333.334/（100×9500×2.43×105）=0.543mm；

面板的最大容许挠度值:

[ω]=l/250=333.333/250=1.333mm；

面板的最大挠度计算值ω=0.543mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.333mm，满足要求！

梁侧模板内外楞的计算

1.内楞计算

内楞（木或钢）直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度60mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×82×1/6=64cm3；

I=6×83×1/12=256cm4；

内楞计算简图

（1）.内楞强度验算

强度验算计算公式如下:

其中，σ--内楞弯曲应力计算值（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）。

按以下公式计算内楞跨中弯矩：

其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×30×0.9+1.4×4×0.9）×0.333=12.48kN/m；

内楞计算跨度（外楞间距）:

l=500mm；

内楞的最大弯距:

M=0.1×12.48×500.002=3.12×105N.mm；

最大支座力:

R=1.1×12.48×0.5=6.864kN；

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=3.12×105/6.40×104=4.875N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

内楞最大受弯应力计算值σ=4.875N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）.内楞的挠度验算

其中l--计算跨度（外楞间距）：

l=500mm；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=30.00×0.33=10.00N/mm；

E--内楞的弹性模量：

10000N/mm2；

I--内楞的截面惯性矩：

I=2.56×106mm4；

内楞的最大挠度计算值:

ω=0.677×10×5004/（100×10000×2.56×106）=0.165mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ω]=500/250=2mm；

内楞的最大挠度计算值ω=0.165mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2mm，满足要求！

2.外楞计算

外楞（木或钢）承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力6.864kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，外龙骨采用2根木楞，截面宽度80mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8×102×2/6=266.67cm3；

I=8×103×2/12=1333.33cm4；

外楞计算简图

外楞弯矩图（kN.m）

外楞变形图（mm）

（1）.外楞抗弯强度验算

其中σ--外楞受弯应力计算值（N/mm2）

M--外楞的最大弯距（N.mm）；

W--外楞的净截面抵抗矩；

[f]--外楞的强度设计值（N/mm2）。

根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=1.83kN.m

外楞最大计算跨度:

l=400mm；

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=1.83×106/2.67×105=6.864N/mm2；

外楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=6.864N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）.外楞的挠度验算

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.908mm

外楞的最大容许挠度值:

[ω]=400/250=1.6mm；

外楞的最大挠度计算值ω=0.908mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=1.6mm，满足要求！

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（双钢管）:

Φ48×3；

W=8.98cm3；

I=21.56cm4；

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=0.498KN.

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=0.12kN.m；

最大变形Vmax=0.156mm；

最大支座力Rmax=1.627kN；

最大应力σ