顶板模板早拆体系施工方案

西安高新区木塔南安置楼项目 目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、轮扣式插卡型模板早拆体系施工说明 (2) 四、计算书 (3) (一)计算参数 (3) (二)模板面板计算 (4) (三)模板支撑次龙骨的计算 (5) (四)主龙骨的计算 (7) 五、施工方案 (8) (一)说明 (8) (二)适用范围 (9) (三)设备及工具 (9) (四)工艺原理 (11) (五)工艺流程及操作特点 (11) (六)与传统方案比较 (16) 六、质量保证措施 (16) (一)质量 (16) (二)保证措施 (16) 七、安全保证措施 (17) 八、环境保护措施 (17) 九、事故应急措施 (17) 1 顶板模板早拆体系施工方案 一、编制依据 1、《混凝土结构工程施工及验收规范》 2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 3、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 4、国家现行有关规范、规程、标准 5、木塔南安置楼施工图 6、与本工程相似工程的施工技术经验及资料(万科幸福里项目) 二、工程概况 本工程由1#、2#、3#、7#、8#、11#楼及地下车库工程组成,基本概况如下:1#2#楼为剪力墙结构,地下一层,地上26层抗震设防裂度为8度,该楼为住宅楼;3#楼为剪力墙结构,地下一层,地上28层、29层抗震设防裂度为8度,该楼为住宅楼; 7#8#楼为框剪结构,地下一层,地上28层抗震设防裂度为8度;地上4层为商业用房,5-28层为住宅用房。11#地下1层,地上4层,该楼为商业用房。地下车库为框架结构,地下1层。总建筑面积为165380㎡ 1)、设计使用年限:50年 2)、设计依据: 2.1西安高新区土地储备中心认可的本工程方案设计文件及其批文。 2.2西安市规划局和消防部门审批的规划、人防、消防、市政等的批复文件。 2.3西安高新区土地储备中心提供的《西安高新区木塔寨南村安置楼项目岩土工程勘察报告(详勘阶段)》; 3)、工程概述: 3.1工程名称:木塔南村安置楼项目1#、2#、3#、7#、8#、11#楼及地下车库施工工程 3.2建设地点:西安市高新区太白南路以西、科技八路以南 3.3建设单位:西安高新技术产业开发区土地储备中心 3.4监理单位:陕西永明监理有限责任公司 3.5代建单位:西安高新技术产业开发区房地产开发公司 3.6勘察单位:西安岩土工程新技术开发公司 3.7设计单位:中联西北工程设计研究院有限公司 3.8施工单位:陕西建工第四建设集团有限公司 3.9施工范围:全部施工图纸内容,部分室外管网工程, 3.10施工前期准备情况:“三通一平”已完成、水电源已接入现场、施工图纸已出齐,其他技术资料齐全、均可满足施工要求; 3.11计划开工日期:2015年4月1日 计划竣工日期:2017年7月19日 3.12质量要求:达到合格等级 三、轮扣式插卡型模板早拆体系施工方案设计说明 1、该工程为木塔南安置楼轮扣式插卡型模板早拆体系工程。 2、本方案设计依据为1#、2#、3#楼结构工程图。 3、该工程为框剪结构,地下层结构层高4.9M,首层+1.20M及以上层高2.90M.。个别房间相对较小,模板支设难度较大。顶板模板采用轮扣式插卡型模板早拆体系进行施工。本工程采用了板下支架整体支模方法,形成空间支架,稳定系数较高。若支模过程中,支架格构尺寸与轴线间尺寸有误差时,可在适当的地方将支架连结断开一跨。架子在搭设时,根据布置图中标注墙边距钢管中心的尺寸搭设,以免造成早拆带不能放在早拆头上。 4、本工程局部短尺寸梁采用传统支模方法,现场解决。板下局部v支架用横杆拉结不到一起时可用Φ48脚手管与扣件将其连接成整体空间支架。 5、板下后拆支架早拆头和可调底座一定和上面的胶合板顶紧,浇注混凝土时应处于受力状态,不能虚支。 6、第一次拆除模板是,待混凝土强度不小于10兆帕时方可拆除;图中涂红*柱头严禁在第一次拆模时拆除,待混凝土强度达到设计强度时拆除。 7、该工程顶板模板地上层立杆组合:2100+早拆头或托架。 四、计算书 (一)计算参数 1、模板支架搭设高度为2.8m 2、立杆的纵距 b=1.50m,立杆的横距 l=1.35m,立杆的步距 h=1.50m。 3、面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量 6000.0N/mm4。 4、次龙骨50×70mm,间距200mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm4;主龙骨采用方木10×100mm(或并排2根Φ48*3.5钢管)。 5、模板自重0.35kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3,施工活荷载3.00kN/m2。 6、扣件计算折减系数取1.00。 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为48×3.5。 (二)模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.000×0.120×1.500+0.350×1.500=5.025kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×1.500=4.500kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 150.00×1.20×1.20/6 = 36.00cm3; I = 150.00×1.20×1.20×1.20/12 = 21.60cm4; (1)抗弯强度计算 f = M / W < [f] 其中 f ——面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M ——面板的最大弯距(N.mm); W ——面板的净截面抵抗矩; [f] ——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q ——荷载设计值(kN/m); 经计算得到 M = 0.100×(1.20×5.025+1.4×4.500)×0.250× 0.250=0.077kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.077×1000×1000/36000=2.141N/mm2面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪计算 [可以不计算] T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×5.025+1.4×4.500)×0.250=1.850kN 截面抗剪强度计算值 T=3×1850.0/(2×1500.000×12.000)=0.154N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T < [T],满足要求! (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.677×5.025×2504/(100×6000×216000)=0.103mm 面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求! (三)模板支撑次龙骨的计算 次龙骨按照均布荷载下连续梁计算。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 25.000×0.120×0.250=0.750kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.350×0.250=0.088kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.250=0.750kN/m 静荷载 q1 = 1.20×0.750+1.20×0.088=1.005kN/m 活荷载 q2 = 1.40×0.750=1.050kN/m 2.次龙骨的计算 按照三跨连续梁计算,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: 均布荷载 q = 3.083/1.500=2.055kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.06×1.50×1.50=0.462kN.m 最大剪力 Q=0.6×1.500×2.055=1.850kN 最大支座力 N=1.1×1.500×2.055=3.391kN 次龙骨的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.00×7.00×7.00/6 = 40.83cm3; I = 5.00×7.00×7.00×7.00/12 = 142.92cm4; (1)次龙骨抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.462×106/40833.3=11.32N/mm2 次龙骨的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)次龙骨抗剪计算 [可以不计算] 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 截面抗剪强度计算值 T=3×1850/(2×50×70)=0.793N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 次龙骨的抗剪强度计算满足要求! (3)次龙骨挠度计算 均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到0.837kN/m。 最大变形 v =0.677×0.837×1500.04/(100×9000.00×1429166.8)=2.232mm 次龙骨的最大挠度小于1500.0/250,满足要求! (四)主龙骨的计算 主龙骨按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取次龙骨的支座力 P= 3.391kN 均布荷载取主龙骨的自重 q= 0.064kN/m。 主龙骨计算简图 2.495 主龙骨弯矩图(kN.m) 主龙骨剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下: 主龙骨变形计算受力图 0.086 主龙骨变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩 M= 2.495kN.m 经过计算得到最大支座 F= 20.208kN 经过计算得到最大变形 V= 1.319mm 主龙骨的截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 13.37cm3; 截面惯性矩 I = 46.80cm4; (1)主龙骨抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=2.495×106/1.05/13370.6=177.72N/mm2 主龙骨的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (2)主龙骨挠度计算 最大变形 v = 1.319mm 主龙骨的最大挠度小于1500.0/400,满足要求! 五、施工方案 (一)说明 《混凝土结构工程施工及验收规范》规定,现浇结构的模板及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求,如设计无要求时,应符合下列规定:板底模、模板跨度≤2.0m时,混凝土强度达到设计强度的50%时方可拆模;跨度在2.0m~8.0m时,混凝土强度达到设计强度的75%时方可拆模;对于梁,拱壳跨度≤8.0m时,混凝土强度达到设计强度的75%、跨度大于8.0m时,混凝土强度达到设计强度的100%时方可拆模。这就说明,结构梁、板跨度的大小,对结构梁、板的内应力大小有直接的影响。为此,如果将梁、板和拱的跨度减小,其结构内应力亦相应减小,则拆模时混凝土强度可以降低,再根据混凝土早期强度增长快的规律,拆模时间可以提前。从而最 终实现节能、增效的目的。 (二)适用范围 1、适用于住宅、公共建筑及工业厂房楼板、梁、桥梁、涵等工程的模板支撑体系。 2、适用于标准层或标准房间较多的多层、高层、超高层建筑的模板支撑体系。 3、适用于单层面积较大,模板支撑体系不易周转的建筑物楼板支撑体系。 4、适用于框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等多种类型的建筑物楼板支撑体系,尤其是跨度较大的建筑物。 (三)材料设备及工具 1、材料设备 ①插卡型多功能脚手架 A.由专用检测工具检测达标的模具控制精铸而成的整体式插头、插座,在装配工艺生产线上装配形成立杆、横杆等脚手架的杆部件。 B.脚手架的立杆、顶杆与横杆、三角支架通过插头、插座插卡配合,形成结构尺寸规范的支承格构——模板支架。该支架的联结点,能够承受弯矩、冲剪及扭矩,使之形成具有自稳及整体稳定性能良好的空间支架结构。 C.脚手架的立杆分两个系列,一个是由通用立杆及顶杆(立杆可以接高)形成的任意高度的大空间模板支架;而另一个是由2.0m 、2.1m 专用立杆(不能接高)形成的只适应层高为2.6m 至3.0m 建筑的空间模板支架(下部可加可调底座)。 ②可调型组装式模板早拆柱头 A.早拆柱头是由不同功能的铸件,大、小丝杠,经过在工装胎具上焊接装配而成。 B.早拆柱头具有三项功能,下部大丝杠具有调节钢楞标高的功能,可起到普通可调顶托的作用;中间有T 形槽口的支柱具有工率高且能早拆的功能; 上部小丝杠及柱 模板支撑体系 头板,具有模板及与不同规格系列的钢楞、模板配合使用的功能。 ③模板及龙骨 A.模板,可根据工程需要及现场实际情况,选用组合钢模板、多层板及竹胶板等。 B.龙骨,主龙骨采用100×100mm方木,主龙骨采用50×70mm方木。 脚手架立杆为基本受力单位,通过横杆拉结组成支架,早拆柱头大丝杠插入支架立杆孔中,形成模板早拆支架,龙骨放在早拆柱头托架上,其上铺设模板而形成模板早拆体系。所有材料、构配件进场要进行质量复检,不合格者不能用。 主要材料规格、型号表1 2、模板早拆体系安装施工的主要工具:榔头、钢卷尺、扳手等。 (四)工艺原理 1、模板早拆施工技术的基本原理就是在施工阶段把结构跨度人为的划小,降低其内力,使模板能够早拆,而结构的安全度又不受影响,以加快材料周转,减少投入,降低成本,提高工效,加快施工进度,缩短工期的目的。 2、它是将φ48的钢管与键式插头、插座分别焊接成横杆、立杆,再将横杆类、立杆类杆件通过承销锁,形成结构尺寸精度高,坚固耐用,稳定性能好,装卸灵活便捷的脚手架。 3、支撑体系由立杆、顶杆、横杆及可调型组装式模板早拆柱头组成,通过插头插座承插配合,形成结构尺寸规范的模板支架。支撑架的联结结点,能够承受一定的弯矩、冲剪及扭矩,使模板支架形成具有自稳及整体稳定的空间结构支架。 4、脚手架立杆为基本受力单位,通过横杆拉结组成支架,早拆柱头大丝杠插入支架立杆孔中,形成模板早拆支架,龙骨放在早拆柱头托架上,其上铺设模板而形成模板早拆体系。 (五)工艺流程及操作特点 1、工艺流程 支模工艺流程:放支撑杆件点位线→搭设支撑体系(先搭设标准四边形支承格构,按互相垂直或顺直的原则支完剩余的支承格构)→安装早拆柱头或U托→主次龙骨安装、标高调整→铺模板→模板预检。 拆模工艺流程:混凝土达到设计拆模强度等级时,上层墙体或柱子结构模板拆除并运走→按顺序轻轻敲击早拆柱头的插销,并下调早拆托架、u形顶托的螺母→主次龙骨及模板降落一定高度→除保留的立杆及部分横杆外,拆除其余的主次龙骨、模板、立杆、横杆、三角架等→到常规拆模时间时再拆除剩余的立杆、横杆、早拆柱头。 2、操作要点 ⑴设计模板施工图 ①模板工程设计的目的是在于保证模板、方木及支架在新浇注混凝土和施工操作等荷载作用下,具有足够的强度、刚度和支架的稳定。也就是在保证施工安全及工程质量的前提下,合理使用材料,以减少投入,便于操作,以提高工效及利于文明施工及现场管理。 ②模板工程设计前,要备齐所需的各种资料,如有关结构施工图、施工组织设计或施工技术方案等。 ③根据现场情况,确定模板木方所用材料,并备齐有关施工规范、设计规范及技术资料,以确定各种材料的力学性能指标,如弹性模量、强度指标及计算截面力学特性等。 ④模板施工图绘制前,应进行各种必要的计算,为模板施工图的绘制提供各种控制数据。 ⑤模板施工图的绘制及其内容。 A.根据结构施工平面图,对各房间的平面尺寸进行计算分析统计归纳编号,平面尺寸一样的房间编相同的号,并绘制出总平面图。 B.根据计算确定的水平支撑格构及各房间的平面尺寸,绘制各房间施工(支模)大样图及材料用量表。 房间支撑体系及模板图 为轮扣架 阴影部分模板及支撑体系不拆除,直到混凝土强度达到规范要求后再进行二次拆除。 C.绘制竖向剖面图及结点大样,注明模板,方木及支架竖向支撑的情况。 D.绘制规范化竖向施工模式图,标明不同施工季节所需支撑层数及模板材料的施工流水。 E.为了掌握资金的投入数额及材料总供应量,要进行总用量分析计算,并编出材料总用量供应表。 F.根据工程特点,编制简易施工工艺,以指导施工。 ⑵支模 ①认真阅读早拆方案,看清方案内平面图中的房间编号,按照每层每个房间的模板配置图及各房间材料用量表备齐各房间构配件的用量。 ②早拆立杆下需铺设250×50×4000木板,并且上下楼层立杆对齐,保证荷载有效通过立柱进行传递。 ③立杆在房间内的定位方法:以房间的任意一个墙角为起始点,根据方案中立杆到墙面的距离用尺子设定立杆,另沿十字线或T字线互相垂直的两个方向立两根立杆,用所需要长度的两根横杆将三根立杆插卡连接起来,然后在四边形的第四个角立一根立杆,再用两根横杆将四根立杆插卡连接成四边形。安装三角架时必须用榔头敲 击到位。(最忌讳的:就是立杆和横杆未形成四边形及未调方正,即垂直度未调准以前,用榔头敲击插卡!)按上述方法完成支架的支搭。 立杆定位示意图 ④支架支完后,放置早拆托架及早拆头,并使插销、托架就位,然后在早拆头及托架两侧各放一根方木(100x100),按传统支模方式将主次龙骨上标高调到所需位置,主龙骨与墙体顶紧。 ⑤主次龙骨就位后,将早拆头上的顶板调整的高度比次龙骨低1-3mm,因为木方在施工过程中会产生收缩,绝对不可超过次龙骨方木高度。然后从一侧铺设模板,模板板带的方向和主龙骨的方向一致。 ⑥模板及支撑体系支搭完后,必须经质检员验收,合格后方可进行下道工序(绑钢筋及浇注混凝土)。 ⑦注意事项 A.检查早拆头顶板是否顶在模板下,早拆头顶板和模板的距离不超过3mm,如距离太大不可早拆。 B.早拆柱头及U托的调节丝杆插入立杆孔内的安全长度不小于200mm,严禁任意上调。 C.混凝土试块应增设不少于一组与混凝土同条件养护试块,用于检验第一次拆模时的混凝土强度。 ⑶模板及支撑体系的拆除 ①当混凝土浇完并终凝后,混凝土强度达到设计强度的50%(试块试压)时(上层墙体混凝土浇注、大模板拆除并吊走以后或上层墙砌体到标高),可将三角架、托架、模板、方木同时拆除。 ②大模板不吊走千万不可拆除,因为大模板在掉走过程中会对楼板产生冲击力。 ③早拆后,剩下的立杆及早拆柱头,待支撑到正常拆模时再拆除,即:一直保留到混凝土强度增长到足以在全跨条件下支持自身重量和施工荷载时,再进行全部拆除,符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的规定。梁拆模时须从中间向两边拆模。拆除后,将立杆及早拆柱头运到正在支模施工层。 ④拆除横杆时,用榔头均匀敲击横杆两头,使横杆两头同时抬出。注意,不可猛敲击横杆一头。 ⑤拆模时千万不可把早拆头丝杠松动,如果松动,受力支点改变。 ⑥支撑结构在模板早拆前应形成空间稳定结构。在第一次拆模前,不应受到拆除拉杆一类的扰动,更不能使结构先期承担部分自身荷载。模板第一次拆除过程中,严禁扰动保留部分模架及构配件的支撑原状,严禁拆掉再回顶的操作方式。 模板、支撑体系早拆示意图 (六)与传统方案比较 1、施工过程规范化。模板早拆支架杆件构造尺寸及结点连结方式规范化,减少了搭设时的随意性,避免了出现不稳定结构和结点可变状态的可能性。 2、材料周转快,投资少,见效快,经济效益显著。 3、支拆快捷,工作效率高。模板早拆支架构造简单、操作方便、灵活、施工工艺容易掌握,支拆快捷,缩短施工工期。 4、利于文明施工及现场管理。模板支架整齐、规范,立、横杆用量少,有利于文明施工及现场管理。 5、有利于环境保护,社会效益良好。模板材料用量减少,减少了树木、竹林的砍伐,有利于绿色植被的保护;同时,运输量的减少,工人劳动强度的减轻及有利于施工现场的管理等,使之产生了良好的社会效益。 6、模板及龙骨,由传统支模方式的3层减为1层(常温施工),4层减为1层(冬期施工)。 7、龙骨以下模板支架(不含龙骨)用量(重量)与传统支模方式比较减少2/3左右。 8、装拆快捷,工作效率提高3倍左右。 9、节约塔吊台班及进出场运输费用。 六、质量保证措施 (一)质量标准 1、模板支架立杆、横杆及配件插座、插头插卡联结要牢固,无松动现象,支承格构要方正,早拆柱头工作状态时,插销要到位,钢楞悬臂搭接时要有支承措施,若用可调底座调节高度时,可调底座与立杆要支实,不能出现虚支现象。模板拼缝严密,浇注混凝土时不变形、不漏浆。 2、模板支架支承跨度不大于2m。同条件养护的混凝土试块强度达到设计强度的50%后方可拆模。 3、第一次拆模后,保留的少量支承立杆,当承受的施工荷载大于设计允许荷载时,必须经过核算来确定拆模时间,若必须提前拆除立杆时,拆除后,还必须加设临时支撑。 (二)保证措施 1、使用多层胶合板作模板时,要首先将1830mm×915mm、895mm×1470mm、 915mm×550mm等标准板块下好料,并用油漆封边,以备铺设模板时使用。 2、建立严格的劳动组织,定人定岗定劳动部位,各支模小组的施工部位要相对固定,职责明确。 3、严格按照模板安装程序进行施工。 4、模板安装施工完后,必须按上述质量标准进行检查验收,并办好工序间质量交接检验手续。 七、安全保证措施 1、设计计算确定模板支架的支承格构时,要留有可靠的安全系数。 2、施工前要制定安全技术措施,并对施工工人进行安全技术交底。 3、施工中安全负责人要随时对模板体系进行安全检查,发现问题,及时纠正,以消除不安全的隐患。 4、拆除模板时要严格按照拆模顺序进行,一定要避免模板整体坍落现象的发生。 5、要严格按照施工现场制定的安全措施进行施工。 八、环境保护措施 1、施工现场模板材料用量的大量节约,减少了树木、竹林的砍伐,有利于绿色植被的保护; 2、注重施工过程中对废弃材料的收集与利用,降低施工成本,减少施工污染。 九、事故应急措施 1、项目部应遵循“统一指挥、快速反应、各司其职、协同配合”的原则,共同做好建设工程重大事故的应急处置和抢险救援工作。在第一时间将伤员送到医院救治,同时项目部有关人员做好事故现场秩序维护工作。 2、当险情或事故发生后应立即向甲方、监理及公司有关部门、领导事故发生的时间、地点、事故类别,人员伤亡情况等。 3、项目部在处理施工过程中发生的事故中,应本着以人为本的原则,积极主动面对发生的事故,隐瞒不报违者一查到底,追究到底。