一、编制依据:
1、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92
2、《建筑分项工程施工工艺标准》
3、606#住宅楼建筑、结构施工图纸。
4、606#住宅楼施工组织设计。
5、《施工手册》
二、工程概况:
北苑六区606#楼为底商住宅楼,其中塔楼为全现浇剪力墙结构,裙房部分为框支结构。地下二层,人防层层高为3.3米,自行车库部分层高3.7米,部分层高3.3米,地上二十四层,层高2.8米,其中第四层和第十六层为设备层,层高分别为2.25米和2.15米。地下两层墙体模板采用市政钢模板体系,地上墙体模板采用全钢大模板体系,楼梯模板采用定型钢模板,门窗洞口采用5cm厚木板做骨架外包4mm厚钢板,四角用角钢夹组装,顶板模板采用12mm厚竹编板,框支梁柱模板采用12mm厚竹编板外帮方木。
三、施工安排:
根据本工程结构特点,项目经理部由主任工程师王大勇,主持模板分项工程工作、指导编制模板施工方案。
1、确定模板体系:
①、地下室墙模:
地下室墙模采用市政钢模板P6012及P1512和组合钢模进行拼装,横楞采用2根φ48×3.5mm的钢管,竖楞均采用2根100×50mm方木,两侧墙模采用Ф16穿墙螺栓拉结(外墙采用止水螺栓拉结)。
②、主体结构墙模
标准层高2.8米,墙体采用全钢大模板,面板为6mm厚钢板,横肋为[8槽钢,竖肋为[10槽钢组成。墙模采用小头M26、大头M32穿墙螺栓拉结。
③、楼板模板体系:
本工程楼板厚100~300mm不等,模板采用12mm厚竹编板,支撑体系为多功能碗扣架,主龙骨采用100×100mm方木﹫1200,次龙骨采用50×100mm方木﹫300,边次龙骨紧贴墙体。
④、框支梁柱模板:
梁柱模板均采用12mm厚竹编板,帮50mm×100mm方木。
2、模板设计:
①、地下室墙体模板设计:
地下室墙体模板采用P6012市政钢模做主模,P1512带孔市政钢模做穿墙螺栓拼板,不合模数的部分用组合钢模拼装。竖向龙骨采用2根100×50mm方木,最大间距不超过750mm,横向龙骨亦采用2根φ48×3.5mm的钢管,第一道横龙骨扫地,其余横龙骨间距不大于600mm。穿墙螺栓间距600mm,第一道距地300mm,用M16的穿墙螺栓拉结(外墙采用止水螺栓拉结)。地下室墙体配模见(附图)
主体结构墙模设计:
主体结构墙体采用全钢大模板,面板为6mm厚钢板,横肋为[8槽钢,竖肋为[10槽钢,两侧墙模采用小头M26、大头M32穿墙螺栓拉结。
外墙外侧模板高2850mm,外墙内侧模板及内墙模板高2690mm。采用比较成熟的导墙法施工,本套全钢大模板由平板系统、阴角、阳角、支撑角、支撑架、操作平台架组成。
A、平板系统:面板采用6mm厚钢板制作,以提高墙体模板刚度,达到高级抹灰验收标准。平整度允许偏差2mm,面板采用竖向拼缝与横肋垂直形成双向区格,拼缝处在背部附加[4槽钢背楞,面板拼缝满焊后打磨平整。
横向小肋采用[8槽钢间距300—350mm,小肋采用6×60mm扁钢,间距400mm,横肋、小肋与面板焊接在一起,焊缝间距﹫150mm。
竖肋采用2根[10槽钢并列设置,间距840-1300mm,两槽钢之间留50mm缝隙,以便穿墙螺栓通过,竖肋与横肋连接要求满焊,以形成整体。
B、阴、阳角模:
阴、阳角模采用刚性阴、阳角模,阴角面板亦用6mm厚钢板制作,根据进深、开间尺寸扣除标准板后用阴角调节。阴角与大模采用企口缝连接,缝宽2mm,舌头板宽40mm。
阳角模采用刚性定型角模,用∠80×8角钢焊成边框,内附80×6mm扁铁,面板用6mm厚钢板。阳角侧边用M12螺栓连接固定,同时每个阳角模配5个轻钢连接件,用[4槽钢对面焊接成型。
C、支撑体系:
大模板支撑系统由三角支腿和地脚螺栓组成。三角支腿用∠50×5角钢和[10槽钢焊接。通过三角支腿下端横向槽钢端部的地脚螺栓调整模板的垂直度,并保证模板的竖向稳定。
楼板模板体系:
本工程楼板厚100mm~300mm不等,模板采用12mm厚竹编板,支撑体系采用多功能碗扣架,主龙骨采用100×100mm方木@1200,次龙骨采用50×100mm方木,边次龙骨紧贴墙体。
④、框支梁柱模板设计:
柱模板采用12mm厚竹编板,背肋以50mm×100mm方木,间距300mm,柱箍采用2φ48的钢管对拉,间距600mm。对拉螺栓采用M14。梁模按底面、侧面、三面三片竹编板帮50mm×100mm方木。
3、模板计划:
地下室墙体配2段组合钢模共计1549.8平方米;
主体结构墙体配2段大模,共计1315平方米;
顶板模板按五层考虑,共计4345平方米;
梁柱模板按两层考虑,共计450平方米
④、 碗扣架支撑按5层考虑,2400mm长立杆3240根,水平杆1200mm长(按2层考虑)2370根;800mm长顶托3240根。
⑤、楼梯底模用竹编板,侧帮用定型钢模按1套考虑;
⑥、洞口模板按1层考虑。
4、生产准备:
①、根据施工进度计划及时做好三个阶段的加工定货及验收,第一阶段是新定型组合钢模的定货及验收;第二阶段是竹编板的定货及验收;第三阶段是大钢模板的配板、制作及进场验收准备工作。
②、依据现场平面图对模板存放场地进行平整。大模板存放区四周用架子管围护,刷两遍防锈漆后刷红白警戒油漆。
③、在大模板进场前提前支立塔吊,确保大模的顺利进场及组装。
④、及时作好施工队伍的思想宣传教育,学习模板的操作工艺及验评标准,学习结构长城杯的特殊要求。
⑤、分好流水班组,顶板、墙模分别设专业班组。
⑥、本工程地下室划分四段、一二层划分五段,标准层划分四段,详见流水段划分图。
⑦、施工顺序:本工程结构施工主要工序为墙体绑扎、墙体大模板支立、墙体混凝土浇筑。顶板结构施工为非主导工序。
5、施工进度安排:
本工程基础施工时间2个月,主体结构施工时间6个月,内、外装修时间延续5个月,具体详见施工进度计划横道图。
6、施工机具:
塔吊(型号FO/23B)一台:臂长50m,尖端最大起重量为2.3吨。圆锯一台,平刨两台,手提电锯四把,无齿锯一台。
四、施工工艺:
模板支立:
地下室墙体模板安装
地下室墙体水平施工缝采用“L”型(即里侧高,外侧低)导墙止水,竖向施工缝采用钢板止水带,外墙导墙高300mm。(此处是难点,技术交底时应详细交底)
①、首先对进场的新市政钢模和新组合钢模板进行清理,对局部防漆用稀料洗干净。依照配板图将指定型号的模板人工倒运至相应位置。
②、放好轴线、墙体位置线及模板控制线。
③、按照先体系后局部、先一侧模板、后放穿墙螺栓再另一侧模板的顺序组装墙模。局部拼条要求事先加工刨平,并刷上防水漆,以防吸水率过大而影响混凝土表面观感。
④、钢模组装完成后,按先横龙骨后竖龙骨,然后拧穿墙螺栓的顺序整体加固(外墙用止水螺栓)。用钢管支撑,(钢管下垫5cm厚木板)用顶托调整垂直度。(垂直度误差在3mm范围内)。
⑤、在上口拉通线找直,依下口模板控制线找正位置,反复检查截面尺寸、轴线位置、垂直度,误差在规范之内才允许进行下道工序。
(2)主体墙模支立:
①、墙体大模板进场后先核对好数量、规格、编号是否与模板拼装图一致,检查合格后方可预拼。先支腿后平台架进行安装,平台架上满铺脚手板。安装模板前先根据楼层水平线在外墙外侧导墙上口粘贴5×100mm宽的橡胶带,再用401建筑胶粘贴宽100mm、厚5mm的海绵条,确保混凝土不流浆和装饰线的顺直。
②、下一层外墙混凝土强度达到7.5Mpa后,利用该层穿墙螺栓孔挂好金属三角外挂架,阳台处搭好防护架,用绑扎丝绑扣住阴阳角模,然后从外墙中部开始安装大模板,按模板位置控制线初步就位,用翘棍按控制线初步就位,用翘棍按控制线调整模板位置,然后放上套管,穿好穿墙螺栓,安装内侧模板,并用模板位置控制线找准位置,初步拧紧上、下两道穿墙螺栓,用线锤找好垂直度后拧紧支腿螺栓,最后检查并拧好剩余所有穿墙螺栓。
③、依照上面工艺安装内墙模板。
④、电梯井模板安装制作一个简易操作平台,上面满铺脚手板,用下层墙体的穿墙螺栓孔固定操作平台,其余同墙模施工。
⑤、电梯缓冲层层高2400mm,仍利用此套大模板,在浇注混凝土时,首先作好浇注尺寸杆,控制混凝土浇注高度。
⑥、电梯机房层,在大模板的顶端水平肋上打孔,孔眼与组合钢模板相对应且大小一致,用螺栓连接。在后部增加钢管做竖肋,竖肋间距为1000mm。
(3)门窗洞口模板安装:
门窗洞口模板采用松木做骨架包4mm厚钢板,窗四角及洞口用活角钢夹组装,为加强刚度里侧用水平撑、斜撑加固,施工时用401建筑胶在洞口模板粘贴海绵条,防止漏浆,确保棱角顺直美观。同时为确保外窗滴水线一次成活,在洞口模板设计中一次做出,减少抹灰层,防止空鼓。为防止下口气泡,在窗洞底留2个φ20的排气孔。
(4)阳台模板安装:
阳台板底模采用竹编板,下反梁模板与阳台板模板连成一体。
(5)楼梯模板安装:
楼梯底模用竹编板,靠墙侧底模用50×100mm方木找方顺直,侧模和挡板采用钢模板支立。挡板用6mm厚钢板,用∠40×4角钢焊接边框,中间用5mm厚钢板设两道加强肋,肋上钻φ13.8孔,反三脚架用50mm×100mm的方钢,按踏步尺寸焊接∠30×3角钢,并与挡板钻相应的孔。(φ13.8)
(6)顶板模板安装
顶板模板采用竹编板。纵向龙骨用100×100mm方木@1200mm,横向龙骨用50×100mm方木@300mm,立放。所有方木必须经过压刨刨平,确保楼板平整。
当楼板跨度大于4m时,中部按短跨的2‰起拱,采用木楔起拱。
(7)柱模板安装
①、柱模板按柱子大小一面一块,用竹编板预制,背肋以50mm×100mm方木,每300mm一道立放,将四角拼缝加海绵条挡实,柱模高位于相交低梁的下皮50mm.
②、柱模就位后,先用架子管临时固定,待四面安装完毕,调整平整度、垂直后,将四角挡缝肋以铁钉锲紧。
③、柱箍采用2φ48的钢管对拉,间距600mm。从离地300mm处开始往上安装,对拉螺杆用M14。
④、柱模支撑:柱模下口利用地锚挡扫地方木,斜撑每1.2m设一道,斜撑与地面夹角45度,详见附图。
(8)梁模板安装
梁模按底面、侧面,三面三片竹编板帮50mm×100mm预制,将拼缝加海绵条挡实。梁板模板支撑见附图。
2、模板拆除:
①、地下室墙体市政钢模拆除:根据规范要求,墙体砼达到1.0 Mpa时,可松动穿墙螺栓及斜撑,墙体混凝土强度4.0Mpa才 允许拆模,因此现场做同条件养护试块,积累混凝土达到4.0Mpa的时间经验,以便拆侧模时,保证表面棱角不受损坏。拆除顺序是先拆下穿墙螺栓及斜撑,再拆掉竖、横龙骨,然后用翘棍慢慢将组合钢模松动、拆除。对拆除的模板及时清理,刷好脱模剂备用。
②、主体结构大模板拆除:常温情况下根据积累的同条件试块达到1.2Mpa的时间经验拆模。对外墙模板,混凝土强度必须达到7.5Mpa以后才允许挂外挂架,防止混凝土强度不够使勾头螺栓脱离孔洞而发生安全事故。拆模顺序为:先纵墙后横墙。首先拆下穿墙螺栓,再松开地脚螺栓,使模板向后倾斜与墙体脱开。脱模困难时,可用翘棍在模板底部翘动,严禁在上口翘动、晃动或用大锤砸模板。拆除的模板及时清理,刷好脱模剂且每周转四次进行全面检查和维修,做好模板检查记录,保证使用质量。
③、角模拆除:先将模板外表的混凝土剔除,内阴角采用勾头螺栓并用方木作工具旋拉脱模,外阴角拆除同大模拆除。阴角每使用2次后进行维修检查,验收合格后才准下次上墙使用。
④、门洞口模板拆除:松开洞口模板四角脱模器及与之相连的螺栓,翘棍从侧边翘动脱模。禁止从垂直面砸击洞口模板。防止门洞过梁混凝土拉裂,拆除的模板及时清理,刷好脱模剂保护。所有宽度大于1m的洞口拆除模后用钢管加顶托临时支撑。达75%强度后再拆除。
⑤、顶板模板拆除:根据顶板的跨度及GB50204-92表2.4.1绘拆模平面图,要求必须按方案规定拆模。
五、模板验算:
模板按一块P1512和两块P6012连续横向排列,并竖向对齐。横带间距600mm,竖带间距750mm。
1、地下室墙体:
荷载计算:
根据GB50204-92第二章模板工程规定,验算模板及其支架强度的荷载。F为新浇注混凝土模板侧面的压力F1和倾倒混凝土产生的冲击力F2之和。
F=φ(γ1F1+γ2F2)
F1—新浇注混凝土对模板侧面的压力,取F两式的较小值。
F(1)=0.22γct0β1β2γ1/2
F(2)= γCH
γC:混凝土重力密度,取24KN/m3
t0:新浇注混凝土的初凝时间,为200/(T+15)
T:混凝土的温度,取25°C
β1:外加剂影响修正系数。不搀加外加剂取1.0,搀加缓凝作用的外加剂取1.2
β2:混凝土塌落度影响修正系数,按塌落度为110-150mm计取
γ:混凝土的浇灌速度,取3m3/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,混凝土浇注厚度为45cm,考虑4层取2.0m计算
γ1、γ2:荷载分项系数,查GB50204-92附表1-3,γ1=1.2; γ2=1.4
φ:折减系数,《钢结构设计规范》取0.85
F(1)=0.22×24×200/(25+15)×1.0×1.15×31/2 =52.58KN/m2
F(2)=24×2=48KN/m2
F1:取48KN/m2
F2:倾倒混凝土时产生的冲击荷载,按拖式泵导管考虑GB50204-92附表1.2,取2KN/M2
F=φ(γ1F1+γ2F2)
=0.85×(1.2×48+1.4×2)
=51.34KN/m2
根据GB50204-92表2.2.3验算模板高度时取新浇注混凝土对模板侧面的压力F1标准值:
F=φγ1F1=0.85×1.2×48=48.96KN/m2(用于计算挠度)
B、市政钢模板和组合钢模板是现今流行面板,本身强度、刚度满足施工规范要求,故在此只验算横肋、竖肋,穿墙螺栓的强度、刚度。
C、横肋强度验算:
竖肋@750mm,按三跨连续梁计算:竖肋双排,穿墙螺栓φ16。
取跨度:L=750;
横肋竖向间距:600mm
最大均布荷载:q1=600×51.34/1000=30.8N/mm
Mmax=0.1q1l2=0.1×30.8×7502=173.3×104N.mm
W=2×5.25×103=10.5×103mm3
σ=173.3×104/(10.5×103)=165N/mm2<ƒ=215N/mm2
故满足要求
D、横肋挠度验算:
q2=48.96×0.6=29.38 N/mm
I=2×12.7×104=25.4×104
D=0.667×q2l4/100EI
=0.667×29.38×7504/(100×2.06×105×25.4×104)
=1.18mm
[V]=1/400=750/400=1.88mm
D<[V]且D<2mm,故挠度满足要求。
E、竖肋强度验算:
次龙骨将面板传来荷载传给主龙骨,主龙骨间距750mm,两根100×100方木组成,为方便且简化计算,仍按三跨连续梁计算。
荷载:q1=F.L=51.34×750×10-3=38.51N/mm
q2=48.96×0.75=36.7N/mm
跨度为穿墙螺栓间距取600mm
M=0.1×q1L2=0.1×38.51×6002=138.63×104N.mm
W=bh2/6=2×50×1002/6=16.7×104mm3
I=bh3/12=2×50×1003/12=83.8×105mm4
σ=138.63×104/(16.7×104)=8.6N/mm2< ƒ =17 N/mm2
故竖肋强度满足要求。
F、竖肋挠度验算:
D=0.667×QL4/100EI
=0.667×36.7×6004/100×10000×83.3×105
=0.684mm
[V]=1/400=600/400=1.5mm
D<[V] 故强度满足要求
G、穿墙螺栓验算:
穿墙螺栓水平洞口间距750mm,竖向间距600mm。
穿墙螺栓承受最大压力:
N=PA=51.34×10-6×750×600=2.08×104N
M16穿墙螺栓有效净面积:AS=π(16/2)2=200.96mm2
σ=N/AS=2.08×104/200.96=104<ƒ=215
2、主体结构钢大模板验算:
本工程采用比较成熟的大模板体系进行组装,故对面板、横肋、竖肋验算忽略,只复核一下穿墙栓强度和抗剪强度。
本套大模板体系穿墙螺栓水平最大间距1290mm,上排孔距1230mm,下排孔距920mm,螺栓直径D=26mm。
A、荷载:
F=φ(γ1F1+γ2F2)
F1-取两式中较小值:F(1)=0.22γ0t0β1β2γ1/2
F(2)=γCH
F2查表得
F(1)=0.22×24×200×1.0×1.15×31/2/(25+15)=52.59KN/M2
F(2)=24×2.0=48KN/M2
F1=48 KN/M2
F=51.34 KN/M2
Fˊ=Ψγ1F1=48.96 KN/M2
B、计算中间的螺栓承受最大拉力:
N=PA=51.34×10-3×1290×(1230+920)/2=7.12×104N
A=π(26/2)2=530.66MM2
σ=N/AS=7.12×104/530.66=134<ƒ=215
故强度满足要求
C、螺母受剪核算:
螺母受剪面积:A=πPd=3.14×26×12=979.68mm2
受剪应力T=7.12×104/979.68=72.68N/mm2
T<[ƒ]=185N/mm2
故穿墙螺栓满足施工规范要求.
3、顶板模板计算:
A、荷载:施工手册17模板工程表17-80,17-81.
根据GB50204-92查得顶板及其支架荷载如下:
F(1)模板及其支架自重,计算平板模板及小楞大楞时取0.3KN/m2,计算钢管立柱时取0.5KN/m2,本工程最大板厚300mm。
F(2)新浇混凝土自重 24KN/m2×0.3=7.2KN/m2
F(3)钢筋自重 1.1KN/m2×0.3=0.33KN/m2
F(4)施工人员及设备自重 均布荷载取2.5KN/m2
活荷载为均布荷载时强度计算面荷载为:
P(1)=0.9×[1.2(①+②+③)+1.4×④]
=0.9×[1.2×(0.3+7.2+0.33)+1.4×2.5]
=11.61KN/m2
当活荷载为集中力验算强度时刚度计算面荷载为:
P(2