模板工程专项方案
一、工程概况
二、模板材料选用及安装方案
本模板工程所用方木尺寸为60mm×80mm,树种为马尾松、樟子松,顶板模板为15mm厚竹模板,梁、柱模板为18mm厚多层板。
1、柱模板
柱模板采用18mm多层板,竖楞采用60mm×80mm方木(方木均压刨修平),每150mm~250mm一道,横楞采用φ48×3.5mm,离地250mm设一道,最下面三道间距为350mm,以上部分每400mm一道。
2、梁模板
梁底模和侧模均采用18mm厚多层板,小楞木采用60mm×80mm方木(方木均压刨修平),每200~250mm一道,主龙骨采用φ48×3.5mm,水平钢管沿梁方向纵向间距1000mm,钢管立杆垂直梁横向间距575mm。
3、顶板模板
顶板模板采用15mm竹模板,小楞木采用60mm×80mm方木(方木均压刨修平),小楞木间距400mm。主龙骨采用φ48×3.5mm钢管,主龙骨间距950mm。
4、梁及顶板的支撑体系
梁及顶板的承重支撑采用扣件式钢管支撑架。采用扣件式钢管支撑架时,其梁的立杆纵向间距为1000mm,顶板的立杆纵横向间距均为950mm。
支撑体系扫地杆距地200mm,纵、横向水平杆与扫地杆最大间距为1765mm。在开间中间两排立杆沿进深方向垫250mm×40mm×4000mm的通长木板,其余立杆下垫350mm×350mm×40mm的木垫板。
三、模板安装
(一)柱模板安装
(1)柱模板安装前,先进行柱轴线复核,柱轴线经复核正确无误后,弹出柱模内边框线,然后在边框线钻浅孔埋设柱模定位短钢筋。
(2)检查柱筋保护层完好后立起三向柱模,最后封上另一向柱模板。柱筋封死前应再次检查保护层垫块有无移位、脱落,当有移位、脱落等情况时应及时通知钢筋工进行修复,未经修复,不得封死模板。
(3)柱模底部必须留设清扫口,清扫口应能满足柱脚杂物清除,不留死角,该孔在砼浇灌前经检查无垃圾杂物及积水后封闭。
(4)安装柱模时宜先立同轴两端之柱模,然后拉统线逐一立放中间柱模,并在另一向吊线锤纠正垂直度后逐一固定。
(5)设置柱箍:柱箍的规格、尺寸、间距、材料应符合模板设计对柱箍的要求,柱箍连接部位要牢固可靠,柱箍间距一般宜下部紧密,往上逐渐加大。
(6)柱模立好后,应在适当位置设置剪刀撑,剪刀撑设置数量应能确保柱模侧向稳定。
(二)梁模板安装
(1)架设梁底模:在柱模与梁模交接部位,在柱模上钉好水平小方木,方木面标高等于梁底减去底模板厚度,然后划好定位中线,将梁底板中线对准定位中线后钉牢。架设梁底模时需在跨中设临时支撑,两头拉线校正水平度,中间按规定要求起拱,逐一加设中部支撑。当采用钢管支撑时应预先搭设好支模架,将梁底板放在支模架的横梁上,用铁丝固定,支撑底应加设垫板,楼层上下支撑应对中。
(2)安装侧模板:梁侧模板应紧顶柱模板安装,交接部分应方直,不留缺角,侧模下沿应能盖住梁底模,侧模上沿应平直,侧模上沿与楼板模连接处应密实,局部破损的梁侧模必须先修复然后安装;小跨度的侧模板宜整块制作,长跨度梁侧模应分段预制,分块吊装,拼装时拼接缝必须密实,装上后两端拉通线,检查上口平直度及侧板垂直度,符合要求后设置斜杆和水平肋进行固定。
(3)梁侧模的支撑应符合模板设计的要求。
(4)当梁跨度≥4米时,梁模板中部应起拱。当设计无规定时,起拱高度为梁全跨度的1‰~3‰。
(5)在安装梁底钢管支撑架时,为增强钢管支撑架的安全性,在主龙骨与立杆交叉处再顶一个扣件。
(6)钢管支撑架扣件螺栓拧紧应使用力矩扳手,扣件螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65 N·m。在扣件螺栓拧紧扭力矩达65 N·m时,不得发生破坏。
(三)顶板模板安装
(1)顶板模板材料与构造:顶板底模板采用竹模板。顶板底模板铺设在小楞上,小楞采用松方木,小楞搁置在大楞上,大楞可采用松方木或钢管。
安装时应先布置支撑,支撑之间设纵、横向水平杆,离地200mm高设一道扫地杆,再在扫地杆1.55m高处设一道纵、横向水平杆,然后在支撑定出大楞标高,安装大楞,再在大楞上布小楞,然后铺设底模板。顶板模板各种材料、规格、间距等应符合模板设计的要求。
(2)楼板模板的安装:采用木支撑时应先在梁模板外侧弹出水平线,水平线的标高应为楼板底标高减去楼板底模厚度及小楞的高度,然后按水平线高度架设大楞,大楞下设支撑,支撑下垫上垫板与调节高度用的木楔,然后铺设小楞,最后铺钉底模板。
当采用钢管脚手架时,则应先搭设好支模梁,立杆间距应符合设计要求,钢管大楞面标高应等于楼底标高减去底模与小楞的高度。
(3)模板安装好后应对支架系统进行检查加固,在支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置,并布全纵、横向水平杆,确保支架系统的稳定。
(4)模板钢管支架搭设要严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001、J84-2001(2002年版)执行。
四、模板的拆除
(一)模板拆除的一般要求
(1)拆模时混凝土的强度应符合设计要求;当设计无要求时,应符合下列规定:
1)不承重的侧模板,包括梁、柱的侧模板,应在砼强度能保证现浇砼的表面及棱角不因拆模板受到损坏时,方可拆除。
2)承重模板,包括梁、板等水平结构构件的底模,应根据与结构同条件养护的试块强度达到表中规定强度时,方可拆除。达到规定强度标准值所需要时间参考下表:
底模拆除时砼强度要求
构件类型
构件跨度
达到设计的砼立方体抗压强度
(M)
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
拆除模板的时间参考表
水泥的标
号及品种
砼达到设计强度
标准值的百分比
硬化时昼夜平均温度(0C)
5
10
15
20
25
30
普通硅酸
50%
12
9
8
7
6
4
75%
24
18
14
12
10
8
盐水泥
100%
50
40
30
28
20
18
3)已拆除模板及其支架的混凝土结构,应在混凝土强度达到设计的混凝土强度标准值后,才允许承受全部设计的使用荷载。当承受施工荷载的效应比使用荷载更为不利时,必须经过核算,加设临时支撑。
(2)拆模之前必须有拆模申请,并根据同条件养护试块强度记录达到规定时,技术负责人方可批准拆模。
(二)拆模顺序及注意事项
(1)拆模时应根据结构或构件情况,考虑拆除部位拆除的先后顺序,在保证安全的前提下施工作业,拆模宜安排原支模人员拆除为宜。
(2)拆模的顺序宜先装后拆,后装先拆,先拆除柱模板、墙模板,梁侧模板,后拆楼板底模,最后拆梁底板。
(3)侧模板的拆除按自上而下进行,先拆外围搭档、斜撑、梁箍等,再拆侧板。
(4)拆模前应先检查支模架的稳定性,确保拆模人员站在上面拆模的安全。拆模中不得将拆除的模板从高空丢下,以免对地面造成冲击荷载。楼板底模应一块一块拆除,不得先将支模架全部拆除后将楼板模整片撬下来。
(5)拆模时注意保护砼表面,不要用蛮力用钢撬棍猛撬,防止边角缺棱破损。
(6)拆模时下方不能有人,拆模区应设警戒线,以防有人误入被砸伤。
(7)模板拆除后及时归堆清理,分类堆放,每层模板拆除后均应做到工完场清,为后续施工创造条件。
五、规范对模板安装的要求
(一)一般规定
(1)模板及其支架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条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压以及施工荷载。
(2)模板安装和浇筑混凝土时,应对模板及其支架进行观察和维护。发生异常情况时,应按施工技术方案及时进行处理。
(3)模板及其支架拆除的顺序及安全措施应按施工技术方案执行。
(二)主控项目
(1)安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上、下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。
(2)在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接搓处。
(三)一般项目
(1)模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水。
(2)模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得采用影响结构性能的隔离剂。
(3)浇筑混凝土前,模板的杂物应清理干净。
(4)对清水混凝土工程及装饰混凝土工程,应使用能达到设计效果的模板。
(5)用作模板的地坪、胎模等应平整光洁,不得产生影响构件质量的下沉、裂缝、起砂或起鼓。
(6)对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1‰~3‰。
(7)固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏,且应安装牢固,其偏差应符合下表的规定:
预埋件和预留孔洞的允许偏差
项 目
允许偏差(mm)
预埋钢板中心线位置
3
预埋管、预埋孔中心线位置
3
插 筋
中心线位置
5
外露长度
+10,0
预埋螺栓
中心线位置
2
外露长度
+10,0
预留洞
中心线位置
10
尺寸
+10,0
现浇结构模板安装的允许偏差及安装方法
项 目
允许偏差(mm)
检验方法
轴线位置
5
钢尺检查
底模上表面标高
±5
水准仪或拉线、钢尺检查
截面内
部尺寸
基础
±10
钢尺检查
柱、墙、梁
+4,-5
钢尺检查
层高
垂直度
不大于5m
6
经纬仪或吊线、钢尺检查
大于5m
8
经纬仪或吊线、钢尺检查
相邻两板表面高低差
2
钢尺检查
表面平整度
5
2m靠尺和塞尺检查
六、模板及其钢管支撑架的计算
(一)顶板模板计算
顶板厚度按120mm计算,模板采用15mm竹模板,次龙骨采用60mm×80mm方木,主龙骨采用φ48×3.5mm钢管。
1、顶板底模计算
(1)荷载计算
模板及支架自重标准值:0.3KN/m2
新浇砼自重标准值:24KN /m3
钢筋自重标准值:1.1KN /m3
施工人员及设备荷载标准值:2.5 KN/m2
荷载标准值:q1=0.3+24×0.12+1.1×0.12=3.312KN/m2
荷载设计值:q2=(0.3+24×0.12+1.1×0.12)×1.2+2.5×1.4=3.97+3.5=7.47KN/m2
(2)验算底模抗弯强度(小楞木间距为400,计算单元取1m板带)
均布荷载产生弯矩: M=0.117q2L2=0.117×7.47×0.42=0.14KN.m
δmax= Mmax/ Wn=0.14×106×6/1000×152=3.73 KN/mm2< kfw=1.3×13=16.9 KN/mm 2
满足要求。
(3)验算底模抗剪强度
荷载产生剪力:Vmax=0.617q2L=0.617×7.47×0.4=1.84KN
τ== =0.184N/mm2<kfv=1.3×1.4=1.82N/mm2满足要求。
(4)验算底模挠度
荷载作用下产生挠度:
ω=kw× =0.99× =0.33mm< = mm
满足要求。
2、小楞木计算
(1)荷载计算:
底模传来荷载: 7.47×0.4=2.988KN/m
楞木自重: 1.2×5.5×0.06×0.08=0.03KN/m
荷载设计值: q2=3.018KN/m
荷载标准值: q1=3.312×0.4+5.5×0.06×0.08=1.35KN/m
(2)复核抗弯强度(钢管间距为950mm)
荷载作用下弯矩:Mmax=0.117q2L2=0.117×3.018×0.952=0.32KN.m
δmax= Mmax/ Wn=0.48×106×6/60×802=5.0 KN/mm2< kfm=1.3×13=16.9 KN/mm 2
满足要求。
(3)复核抗剪强度
荷载作用下:Vmax=0.617q2L=0.617×3.018×0.95=1.77KN
τ= = =0.55N/mm2<kfv=1.3×1.4=1.82N/mm2
满足要求。
(4)复核挠度
ω= kw× =0.99× =0.475mm< = =2.375mm
满足要求。
3、顶板支模架计算
(1)荷载及弯矩计算
假设小楞木的荷载是以集中荷载的形式传给水平钢管。主龙骨采用φ48×3.5mm,水平钢管及钢管立杆间距950mm。水平钢管按三等跨连续梁计算。
F2=3.018×0.95=2.87KN
Mmax=0.311FL=0.311×2.87×0.95=0.848KN.m
(2)杆件受弯承载力验算
正应力强度:
满足要求。
(3)验算抗剪强度
Vmax=1.311F =1.311×2.87=3.76KN
τ=2Vmax/A=2×3760/4.89×10-4=15.4Mpa<fv=120Mpa
(4)验算挠度
F1=1.35×0.95=1.28KN
满足要求。
(5)验算直立钢管的强度及稳定性
1)长细比验算
考虑铰接点的约束作用,故直立钢管计算长度取1.765m。
长细比λ=l/I=1765/15.8=112
满足要求。
2)钢管支撑强度验算
Fˊ=q2×0.95×0.95=7.47×0.95×0.95=6.74KN
满足要求。
3)钢管支撑稳定性验算
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001、J84-2001(2002年版),得其纵向弯曲系数 =0.502,故
满足要求。
(6)验算扣件的强度
主龙骨钢管与直立钢管连接时,扣件的抗滑承载力按照下列计算:
R≤RC
式中:R——主龙骨钢管传给直立钢管的竖向作用力设计值
RC——扣件抗滑承载力设计值,取RC=8.0KN
R=Fˊ=6.74KN≤RC=8.0KN
满足要求。
(二)梁模板计算
梁选取最大梁截面尺寸300mm×650mm进行计算。梁模板采用18mm多层板,横档采用60mm×80mm方木,立档采用φ48×3.5mm钢管。
1、梁侧模板计算
(1)侧压力计算
梁的侧模板强度计算,要考虑振捣砼时产生的荷载及新浇砼对模板侧面的压力。
采用插入式振捣器时,新浇砼作用于模板的最大侧压力可按下列公式选取,并取较小值。
F=0.22 =0.22×24×3.8×1.0×1.15× =39.96KN/m2
F=γH=24×0.65=15.6KN/m2
取较小值15.6 KN/m2进行计算。
振捣砼产生的荷载为4KN/m2
总侧压力q=1.2×15.6+1.4×4=24.32 KN/m2。
选侧模18mm厚,横档间距为228mm,侧模看作是跨度为228mm的双跨板。化为线荷载设计值:q2=24.32×1.0=24.32KN/m,线荷载标准值:q1=15.6KN/m
(2)验算抗弯强度
Mmax=0.125q2L2=0.125×24.32×0.2282=0.158KN.m
δmax= Mmax/ Wn=158000×6/1000×182=2.93KN/mm2< kfw=1.3×13=16.9 KN/mm 2
满足要求。
(3)验算抗剪强度
Vmax=0.625q2l=0.625×24.32×0.228=3.47KN
τ= = 3×3470/2×1000×18=0.289N/mm2<kfv=1.3×1.4=1.82N/mm2
满足要求。
(4)验算挠度
ω= kw× =0.912× =0.053mm< =228/400=0.57mm
满足要求。
2、梁侧楞木计算(按三等跨连续梁计算)
(1)荷载计算
侧模传来荷载设计值:24.32×0.206=5.0KN/m
荷载标准值:15.6×0.206=3.21KN/m
(2)复核抗弯强度(钢管间距1000mm)
Mmax=0.117q2L2=0.177×5.0×12=0.585KN.m2
δmax= Mmax/ Wn=585000×6/60×802=9.14KN/mm2< kfw=1.3×13=16.9 KN/mm 2
满足强度要求。
(3)计算侧模抗剪强度:
查手册得最大剪力:
Vmax=0.617q2L=0.617×5.0×1=3.085KN
τ= = =0.96N/mm2<kfv=1.3×1.4=1.82N/mm2
满足抗剪要求。
(4)计算侧模挠度:
ω=0.99×
=0.99× =1.4mm<l/400=1000/400=2.5mm
满足挠度要求。
3、梁底模计算
(1)荷载计算
砼荷重 1.2×24×0.3×0.65=5.616KN/m
钢筋荷重 1.2×1.5×0.3×0.65=0.351KN/m
底模板自重 1.2×5.5×0.018×0.3=0.036KN/m
振捣砼时产生的荷载 1.4×2×0.3=0.84 KN/m
荷载设计值: q2=6.843 KN/m
荷载标准值:q1=5.00 KN/m
(2)验算底模抗弯强度(按二跨等跨连续梁计算)
底模下面的楞木距为143mm,查静力计算手册得荷载不利组合下的最大弯距:
Mmax=0.125q2L2=0.125×6.843×0.1432=0.017 KN.m
δmax= Mmax/ Wn=17000×6/1000×182=0.315KN/mm2< kfw=1.3×13=16.9 KN/mm 2
满足强度要求。
(3)计算底模抗剪强度
查手册得最大剪力:
Vmax=0.625q2L=0.625×6.843×0.143=0.612KN
τ=3Vmax/2bh=2×612/2×1000×18=0.051 N/mm2<kfv=1.3×1.4=1.82N/mm2
满足抗剪要求。
(4)计算底模挠度
ω=0.912×
=0.912× =0.004mm<l/400=143/400=0.36mm
满足挠度要求。
4、梁底楞木计算(按三跨等跨连续梁计算)
(1)底模传来荷载设计值:6.843×0.143=0.979KN/m
荷载标准值:5.00×0.143=0.715KNm/m
(2)复核抗弯强度(钢管支撑间距为1000mm)
Mmax=0.117qL2=0.117×0.979×12=0.115KN.m
δmax= Mmax/ Wn=115000×6/60×802=1.80KN/mm2< kfw=1.3×13=16.9 KN/mm 2
满足强度要求。
(3)计算底模抗剪强度
查手册得最大剪力:
Vmax=0.617qL=0.617×0.979×1=0.604KN
τ=3Vmax/2bh=3×604/2×60×80=0.189N/mm2<kfv=1.3×1.4=1.82N/mm2
满足抗剪要求。
(4)计算底模挠度:
ω=0.99×
=0.99× =0.306mm<l/400=1000/400=2.5mm
满足挠度要求。
5、梁底钢管水平支撑计算(按双跨连续梁计算)
(1)计算受弯水平钢管的内力
假设梁底楞木传给水平钢管的力是以集中力形式,水平钢管看作是双跨连续梁。
荷载设计值:F2=6.843×0.143=0.98KN
荷载标准值:F1=5.00×0.143=0.715KN
最大弯矩:Mmax=0.203F2L=0.203×0.98×0.575=0.114KN.m
最大剪力:Vmax=0.688F2=0.688×0.98=0.674KN
(2)杆件抗弯承载力验算
Φ48×3.5型钢管截面积A=4.89×10-4m2,抵抗矩W=5.08×10-6m3,惯性半径i=1.58×10-2m,抗弯刚度EI=2.51×104N.m2。
正应力强度: δmax=