高层建筑模板工程施工方案.doc

高层建筑模板工程施工方案(含受力计算）            一、工程概况：                        1.公安交通指挥中心大楼，地上二十三层，地下一层，建筑物总高为92.85米。工程造价为7909万元，总建筑面积为31997.4m2，其中地上建筑面积为27252.5m2，地下面积为4744.9m2，占地面积为2641.8m2。±0.000，相当于黄海高程7.95米。             结构类型为一类高层建筑，框剪结构、框架结构，合同工期645天，开工日期为2002年12月29日，计划竣工日期为2004年10月2日。合同质量等级为市优良。            2.本模板工程：剪力墙、矩形柱采用木胶合板：1830×915×19，松木方：2000×95×50；圆形柱采用定型圆弧钢模型，同时采用松木板加工配制定型模；梁、板模采用木胶合板及木方。模型支撑体系为钢管满堂脚手架；核心筒采用木胶合板拼装大模型；楼梯底模采用木胶合板，踏步侧模采用松木板50厚；厨房、卫生间、走道等与楼层的高差用木方栏挡。            二、模板工程材料要求：             模板工程所需用的材料，选用材质较好的进场，必须要求作相应的检测，木胶合板要作试验后，达到合格要求后方允许使用。松木方、钢管、扣件、松木板、定型模型材料、PVC塑料穿墙管、穿墙对拉螺栓、脱模剂、山型卡等应符合有关验收标准规定。                          三、模板计算：             柱模板计算：              柱截面取1100×1100，混凝土浇筑时温度为20，混凝土重力密度c=24KN/m3，采取分节浇筑混凝土，每节浇筑高度2m，浇筑速度v=2m/h。柱模板用19厚胶合板，内楞用48×3.5钢管，间距300，横向间距为500，对拉螺栓每两面距500设置。                         经验算，柱模板满足强度和刚度要求（计算过程略）。                         墙模板计算：                          墙厚取400mm计算。墙模板用19厚胶合板，内楞采用50×100mm方木沿墙高竖向布置，间距250mm，外楞采用两根并排钢管，间距为500mm，对拉螺栓采用12钢筋，间距500×500mm。第一排外楞（螺栓）距楼（地）面小于300mm。混凝土采取分节浇筑，每节浇筑高度2.5m，混凝土浇筑速度为1.8m/h，浇筑时温度为20。            荷载计算                          墙木模受到的侧压力为：                         由 F=0.22c（200/T+15）12 v1/2 取1=2=1.0                          则 F=0.22×24×200/35×1×1×1.81/2=40.48KN/m2                         F=cH=24×2.5=60 KN/m2                          取二者中的小值,F=40.48 KN/m2作为对模板侧压力的标准值,考虑倾倒时混凝土产生的水平荷载标准值4KN/m2,分别取荷载分项系数1.2和1.4。则作用于模板的总荷载设计值为：q=40.48×1.2+4×1.4=54.18 KN/m2   。                         验算：                          模板验算：            强度验算：（取1m高模板计算）                          则 q1=54.18×1=54.18KN/m                          模板的厚度为19mm，则W=1000×192/6=60167mm3 ，                         I=1000×193/12=571583mm4                          一般按三跨连续梁考虑 Mmax=0.1q1l2=0.1×54.18×0.252                          =0.339 KN.m                          则=Mmax/W=0.339×106/60167=5.63N/mm213N/mm2 满足                          刚度验算：                          刚度验算采用标准荷载，且不考虑振动荷载作用，则                          q2=40.48×1=40.48 KN/m                          则挠度 =q2l4/150EI=40.48×2504/150×9×103×571583                          =0.20mm=250/400=0.625mm 满足                          内楞验算：                          用50×100mm方木作内楞 则 E=50×1003/12=4.17×106mm4             W=50×1002/6=83333mm3，外钢楞间距为500mm。                          强度验算：                         内钢楞承受荷载按三跨连续梁考虑                          q3=54.18×0.25=13.545 KN/m                          M=0.1q3l2=0.1×13.545×0.52=0.339 KN.m                          则 =M/W=0.339×106/83333=4.07 N/mm2fm=13 N/mm2 满足             刚度验算：                          q2=40.48×0.25=10.12 KN/m                          挠度 =q2l4/150EI=10.12×5004/150×9×103×4.17×106                         =0.11mm=500/400=1.25mm 满足                          对拉螺栓验算                          一个螺栓承受的集中力（拉力）                          N=54.18×0.5×0.5=13.55KN                          而每根螺栓承受拉力允许值N=Af=×62×215=24316N=24.32KNN=13.55KN 故满足                楼板模板计算：                          板底模采用19mm厚胶合板，立档、木楞用50×100mm方松木，支撑架用48×3.5mm钢管。木楞间距为250mm。板底钢管立杆间距1100×1100，水平杆竖向距离1.5m，板厚按130计。                          、荷载计算：                          楼板荷载标准值：（取1m宽计算）                          模板及配件自重： 0.3×1=0.3 KN/m                          新浇混凝土自重： 24×0.13=3.12 KN/m                         楼板钢筋自重 ： 1.1×0.13×1=0.14 KN/m                         施工人员及施工设备荷载：2.5×1=2.5 KN/m                          则楼板荷载设计值 q=1.2（0.3+3.12+0.14）+1.4×2.5                          =7.78 KN/m                         、模板验算（按五跨等跨连续梁计算）                          强度验算 Mmax=0.105ql2=0.105×7.78×0.252=0.0511KN.M                          W=bh2/6=1000×192/6=60166.7mm3                          则 max=Mmax/W=0.0511×106/60166.7=0.85 N/mm213N/mm2 满足要求                          刚度验算 ： 中华工程网 源自中铁                         =kwql4/100EI 式中取kw=0.967 I=bh3/12=1000×193/12                          =5.72×105mm4 代入上式，有                         =0.967×7.78×2504/100×9.5×103×5.72×105=0.054=250/400=0.625 满足要求             、木楞验算：                         强度验算：q =7.78×0.25=1.95KN/m                         Mmax=0.125ql2=0.125×1.95×1.12=0.29KN.m                          W=50×1002/6=83333mm3                          则 max=Mmax/W=0.29×106/83333=3.54 N/mm213N/mm2 满足                          刚度验算：q=(0.3+3.12+0.14+2.5) ×0.25=1.52 KN/m                          =kwql4/100EI 取kw=0.990 ，E=9.5×103                          I=50×1003/12=4.17×106mm4                          则 =0.990×1.52×11004/100×9.5×103×4.17×106=0.56mm=1100/400=2.75mm             满足                          、立杆验算                          横杆验算：为方便计算，按受三个集中力（等距）简支梁计算（此计算方法是偏安全的）                     强度验算： F=1.95×1.1/2+0.05×0.1×1.1×4/2=1.084KN                          Mmax=Fl/2=1.084×1.1/2=0.596 KN.m             则 max=Mmax/W=0.596×106/5080=117.4 N/mm2215 N/mm2 可                         刚度验算：=19Fl3/384EI=19×1.084×103×11003/384×2.1×105×12.19×104=2.79mm=3mm             可按简支计算满足，则固支亦满足 中华工程网 网聚中华工程人的力量                         立杆验算：                          每根立杆承受荷载为：1.1×1.1×7.78+1.1×38.4×10-3/2+5×0.05×0.1×1.1×4/2=9.49KN                          查表得N=12.4KN9.49 KN 满足                          梁模板计算：                         梁截面选400×700为例（梁长7.0m,假定离地4.0m）。模底板楞木间距为250mm，楞木支撑在钢管脚手支架上，侧模板立档间距400mm，木材料用向松，fc=10             N/mm2，fv=1.4 N/mm2，fm=13 N/mm2，E=9.5×103N/mm2，混凝土重度c=25KN/m3。                         、 底板计算（底板用19mm胶合板，重度为4 KN/m3）：                          强度验算：                         底板承受标准荷载：                         底模板自重 ： 4×0.019×0.4=0.03KN/m                          混凝土自重 ： 25×0.4×0.7=7 KN/m                          钢筋自重力 ： 1.5×0.4×0.7=0.42 KN/m                          振捣混凝土荷载 ： 2.0×0.4×1=0.8 KN/m                          总竖向设计荷载 q=（0.03+7+0.42）×1.2+0.8×1.4=10.06KN/m 梁长7.0m，考虑中间设一接头，按四跨连续梁计算，按最不利荷载布置:                          查表得：Km=-0.121 ; Kv=-0.620 ; Kw=0.967 ;                         Mmax=Kmql2=-0.121×10.06×0.252=-0.0761KN.m                          W=400×192/6=24067mm3                         则 max=Mmax/W=0.0761×106/24607=3.1 N/mm213N/mm2 可                          剪应力验算：                         V= Kvql=0.620×10.06×0.25=1.56KN                          则 剪应力 max=3V/2bh=3×1.56×103/（2×400×19）=0.31 N/mm2                          而 fv=1.4 N/mm2max=0.31 N/mm2 满足                          刚度验算：                         刚度验算时按标准荷载，同时不考虑振动荷载，故q=0.03+7+0.42=7.45 KN/m                          由式 A= kwql4/100EI 有                          A=0.967×7.45×4004/（100×9.5×103×400×193/12）                          =0.85mm=400/400=1mm 满足                         、 侧模板计算：                          侧压力计算                         设T=20 ， V=2m/h , 1=2=1 ，则                         F=0.22ct012 v1/2=0.22×25×（200/35）×1×1×21/2                          =44.45 KN/mm2                          F=cH=25×0.7=17.5KN/mm2                          取二者较小值17.5 KN/mm2计算                          强度验算                          立档间距为400mm，设模板按四跨连续梁计算，同时知梁底模板厚19mm 。梁侧模承受倾倒混凝土时产生的水平荷载4KN/mm2和新浇筑混凝土对模板的侧压力。设侧模板宽度为200mm，作用在模板上下边沿处，混凝土侧压力相差不大，可近似取其相等。                         设计荷载为：q=(17.5×1.2+4×1.4) ×0.2=5.32KN/m                          弯矩系数与模板底板相同                         Mmax=Kmql2=-0.121×5.32×0.42=-0.103KN.m                         W=bh2/6=200×192/6=12033mm3                          则 max=Mmax/W=0.103×106/12033=8.56 N/mm2fm=13 N/mm2 满足                         剪力验算                          剪力 V= Kvql=0.62×5.32×0.4=1.32 KN                          则剪应力 max=3V/2bh=3×1.32×103/2×200×19=0.52 N/mm2                         fv=1.4 N/mm2max=0.52 N/mm2 满足                          刚度验算                          刚度验算不考虑振动荷载，其标准荷载为：q=17.5×0.2=3.5KN/m                          则A= kwql4/100EI=0.967×3.5×4004/(100×9.5×103×200×193/12)             =0.80mm=400/400=1mm 满足                          立杆验算：                          支架系统用48×3.5mm钢管 则A=489mm2, 回转半径i=15.8mm，立杆间布置双向水平撑，上下共两道，并适当布置剪刀撑。                          假设梁底板先不加顶撑，取钢管支架自重为250N/m2                          则梁底每根立杆承受荷载N=10.06×1.1/2+1.1×1.1×0.25=5.84KN                          强度验算                          N/An=5.84×103/489=11.9N/mm2f=215 N/mm2                          稳定性验算                          查表得 =0.588                          N/A0=5.84×103/0.588×489=20.3 N/mm2f=215N/mm2 满足                         在实际施工过程中，为了保证梁底模的稳定，在沿梁宽方向的横杆中间加设顶撑。                        在布置梁板支撑架时，若遇到柱的尺寸较大而不能保证立杆间距时，可根据柱的实际尺寸相应扩大立杆间距，然后在柱周围立杆间距较大的立杆间加设立杆以保证支架系统的稳定性。                          四、劳动力布署             交通指挥中心大楼主体结构23层，地下室-2层分-附楼、11-18轴主楼、圆形裙房三个作业区，3-5层分主楼、附楼二个作业区，拟计划1-5层进行中间结构验收一次，待主楼主体结构完后再进行一次结构验收。模板安装需每天投入劳动力量50人。                         五、模板制作：             模型统一按配模图在加工房统一加工制作或者配制，制作好后标记模板位置、型号尺寸和数量，经验收合格刷脱模剂后按规定顺序堆码。                         六、墙模安装：             1.严格按照墙配模图进行拼模安装。                          2.根据测量控制线，在墙的底部加焊 钢筋撑铁，以便控制模型安装时保证墙体的有效厚度尺寸，在墙体的上部均须加设撑铁来控制墙模板，撑铁的间距按每0.8米见方放置，撑铁在加工棚采用废钢筋用切割机切割整齐。                          3.在墙根部根据测量控制线做一条高标号砂浆找平埂子（施工缝处理），埂子的高低根据配模板图和楼板的平整来确定，要严格保证墙模板垂直度与板模的平整度。                          4.墙模采用19mm厚木胶合板，方木50×95×2000内龙骨，间距为250mm，外钢楞采用48×3.5钢管，间距为600mm。对拉螺栓采用12，横竖向间距为500，墙模校正后，支撑加固扣件拧紧。具体见后附图。                          5.在模板安装封闭前必须将墙根部的垃圾杂物清理干净，并用水冲洗，每道墙留一冲洗口（150×150）。