山东某综合楼模板施工方案(钢模-竹胶板-附计算书).doc

一、编制依据：1、施工图纸。2、建筑施工手册第一册、第二册3、冷弯薄壁型钢结构技术规程GBJ18-874、混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042002二、工程概况： 德州市*综合楼位于德州市*中心以东，*国道北侧。本工程由主楼和裙楼组成，四角为裙楼，分为A、B、C、D四段，中间为主楼，每段裙楼东西长88米，南北宽14米，地上共五层，总高度21米，钢筋混凝土结构，其中C、D段有一层地下室，裙楼总建筑面积约为40000m2。地下室结构：C楼地下室外围墙为250mm厚；D楼地下室外围墙体在D-1D-7轴之间部分为600mm厚，D-7D-12轴之间部分为400mm厚，内墙为250mm、300mm、400mm，NQ4、NQ5厚度为1200mm；D楼遮弹层墙板和顶板厚度为1000mm。C楼地下室顶板厚180mm；D楼地下室顶板D-1D-7轴为700mm厚，D-7D-12轴之间部分顶板为500mm厚。主体结构：主体顶板厚度为100mm，柱截面尺寸多为600700mm，梁截面多为400850mm。三、模板支设的一般规定模板工程是混凝土成型的可靠保证，是保障钢筋混凝土结构施工质量的重要组成部分，其应具有足够的承载能力、刚度和稳定性。模板支设后，现浇板的底模作为施工中的工作面，人要在其上行走，施工机具要堆放在模板上，其施工荷载依据现场具体情况确定并计算。施工荷载确定后，接着计算混凝土及模板支撑的自重及计算混凝土的侧压力等数值，并对模板及其支撑进行验算。同时各构件模板及支撑在满足强度、挠度及稳定性的同时，还要满足构造上的要求，如在构造上作必要的支撑和加固等。本工程混凝土浇筑完成后，必须达到清水混凝土效果。四、模板的选用根据工程的具体情况，A、B楼基础承台、拉梁、基础柱采用组合钢模板钢管支撑；C楼、D楼筏板基础砌650mm高，240mm厚的砖模；地下室墙板、柱、顶板采用竹胶板模板。裙楼主体框架均采用竹胶板模板支模，选用483.5mm钢管及50mm80mm木方做竖向支撑或加固横楞，模板使用情况见下表：使用部位模板种类支撑种类基础垫层工具式组合钢模板基础承台、拉梁、柱工具式组合钢模板483.5mm钢管地下室筏板、基础梁砖模与钢模483.5mm钢管地下室墙柱及顶板、框架柱、梁、板9mm厚竹胶模板5080mm、50100mm、100150mm木方及483.5mm钢管（碗扣）楼梯楼梯底模采用9mm厚竹胶模板模板，楼梯踏步为30厚木模板5080mm木方及483.5mm钢管五、施工工艺 本工程C、D楼基础筏板、地梁、地下室300高外墙模板（D楼为500mm高），一次支设成型后分段整体泵送混凝土。C楼地下室剪力墙、框架柱、顶板一次成型，分段整体浇筑。D楼地下室主体混凝土浇筑分二次施工，即先浇筑墙、柱混凝土，再浇筑梁、板混凝土。裙楼主体框架采取整层支模，整体浇筑。（一）地下室模板设计1、基础筏板采用砖模，在筏板的外围边线用M5水泥砂浆砌240mm厚粘土砖墙，墙高650mm。并在砖墙内侧抹水泥砂浆。该做法既做基坑边坡挡土墙，又可以代替筏板及地梁模板。墙面水泥砂浆兼作筏板及地梁侧面水泥砂浆找平层。2、根据图纸要求为保证外墙防水效果，浇筑底板混凝土时外墙混凝土需要上翻，C楼上翻300mm（D楼上翻500mm），上翻部分采用竹胶板支模，在止水钢板下用M12的止水螺栓固定模板，尺寸做法同外墙止水螺栓。底板上翻墙体吊模图示：30厚5050木块竹胶板12600,与墙体立筋焊接M12止水螺栓350底板10钢筋两道固定止水钢板3、地下室墙体模板设计：地下室墙体采用竹胶板模板，模板主要承受墙体混凝土传来的侧压力，其外墙模板的加固由止水螺杆和两根钢管加固来完成，内墙模板的加固由普通螺杆和两根钢管加固来完成。根据计算，厚度600mm以下的墙体采用12对拉螺杆和钢管的布置，水平和竖直方向间距为400mm。（1000-1200mm厚墙体采用16的对拉螺杆间距为350350mm）布置形式如下图，内墙采用竹胶板，其加固形式同外墙模板，但对拉螺杆不加止水钢片。所有对拉螺栓每端套丝长度均不少于80mm。注意先固定内模找正后再合上外侧模板。400400400 400 505030钢板止水片墙厚200钢筋模板控制卡305050木块外墙止水对拉螺栓200 端部套丝长度8cm 200200墙厚钢筋模板控制卡端部套丝长度8cm内墙对拉螺栓（二）框架结构模板设计地下室顶板、柱及地上框架结构，采用竹胶板模板，支撑用钢管支撑。1、梁、板模板支设顶板、梁均采用竹胶模板，支撑采用48钢管支架，钢管支架上铺设5080木方，做为竹胶板的支承和连接，如下图示。梁侧立杆应通到板底，上部应设斜撑或水平撑，这样便于固定梁侧模及防止混凝土在梁中部涨模。梁底端部探出横杆不宜大于200mm，如有其他因素超过者应在端头另加支撑。对于梁高超过700mm，可采用12对拉螺栓进行加固。经稳定性和承载力计算：现浇板模板的钢管支架，内楞按间距180mm设置，外楞按间距1500mm，跨距1100mm设置,立管按1100mm1500mm设置满堂架体，立杆上水平横杆间距1500mm设置；梁立杆按双排架体宽1200mm,小楞间距350mm，立杆纵距按1000mm设置，立杆上水平横杆间距1500mm设置。水平横杆设置不少于三道，第一道距地150mm300 mm左右。地下室、主体顶板架体均要在纵向及横向上间隔不大于8m间距设置剪刀撑一组，以使架体有足够的稳定性。大横楞小横楞主体梁模板支设示意图2、柱模设计柱模采用竹胶板，支设时应根据混凝土板面所弹出的柱边线就位，因层高较大，柱混凝土浇筑时模板侧压力较大，柱箍采用48钢管加固，第一步距地10-15cm，经计算其余每步间距20-40cm，对于柱截面尺寸大于600mm的柱，两侧模板根据柱箍间距设12对拉螺栓（如下图示），同时为确保柱模不位移及其整体性，柱模间还需加水平撑和斜撑，可通过柱箍与梁、板支撑相连成一个整体。200200200钢短管木方竹胶板螺杆双扣件双螺母六、模板工程的有关验算混凝土自重c为24 KN/m3，强度等级C30，坍落度为70mm，采用0.6混凝土运输器具，浇筑速度，对柱为4m/h，对剪力墙为2.0m/h，混凝土温度为30，用插入式振动器振捣。(一)框架柱模板系统验算柱模采用9毫米竹胶板；柱箍为48钢管，壁厚3.5毫米；选取一截面为ab=600700mm,柱高为4000mm的框架柱作为研究对象。1、荷载设计值1)混凝土侧压力标准值取小值F1=0.22c t012V1/2F2=c HF新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；c混凝土的重力密度（KN/m3）；200（T+15）t0新浇混凝土的初凝时间（h）。当缺乏试验资料时，可采用t 计算； T混凝土的温度（）； V混凝土的浇筑速度（m/h）； H混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；5090mm时取1.0；110150mm时，取1.15。用F1式计算：取 t0=3h或 t0=200/（30+15）=5.71（混凝土的初凝时间） 1（外加剂修正系数）取1，2（坍落度修正系数）取1V浇筑速度取4m/hF1=0.222431141/2=31.68KN/m2用F2式计算 H为混凝土侧压力计算位置处至现浇混凝土顶面总高度取4000mm。hHF2=244=96KN/m2取两者中小值，即F1=31.68 KN/m2混凝土侧压力的有效压头高度h=F/ch= F1/c=31.68/24=1.32m F 侧压力计算分布图其中h为有效压头高度。2）混凝土侧压力设计值：F= F1分项系数(查施工手册表867)=31.681.2=38KN/m23）倾倒混凝土时产生的水平荷载查施工手册表866得：倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值为4 KN/m2。荷载设计值为41.4=5.6 KN/m24）荷载组合：F=38+5.6=43.6 KN/m22、计算简图如下： 15080木方； 248钢管柱箍； 39mm厚竹胶板 柱模板支设示意图l1=600+502+92=718mml2=700+502+92=818mmq= FC0.9 q柱箍所承受的均布线荷载0.9折减系数（查施工手册2P150页）3、强度验算1）、按强度计算柱箍（为抗弯构件）=1+2f钢管所承受的最大应力值为柱箍杆件抗拉强度设计值（Q235钢）2151=M/W (受弯时产生的最大应力)为柱箍杆件最大弯矩设计值弯矩作用平面内，截面塑性发展系数，因受振动荷载，取1.0弯矩作用平面内，受拉纤维净截面抵抗矩（查施工手册表）48钢管为5.08103mm32=N/A（两端受拉时产生的应力）N柱箍承受的轴向力设计值A柱箍杆件净截面面积（查施工手册表8-7）48钢管为4892 M=ql22/8= FC0.9 l22/8N=qa/2= FC0.9 a/2 a柱截面的短边C柱箍间距将上述公式整理，得C8fW/0.9f(l22A+4aW)=82155.081031.0489/0.943.610-3(8182489+46005.081031.0)=4272686400/13317806.28=320.8 根据计算柱箍间距取3002）挠度验算查施工手册表873得简支梁计算公式=5 ql24/384EI柱箍杆件允许挠度（）（查施工手册8-6-2-2）为L/400E柱箍杆件弹性模量（N/2）E=2.06105N/2（查施工手册表2-83）I弯矩作用平面内柱箍杆件惯性矩（4）查施工手册表87为12.191044q柱箍承受侧压力的均布线荷载设计值l2柱截面的长边+两层竹胶板+两层木方的长度故q= F0.9C=381030.9300/106=10.26N/=510.268184/3842.0610512.19104=2.38818/400=2.05(不可)柱箍间距按200mm计算q= F0.9200=381030.9200/106=6.84N/=56.848184/3842.0610512.19104=1.57818/400=2.05(可)故柱箍间距在柱高（H-h）的范围之内应按200mm设置； 在柱高（H-h）的范围以上的柱箍间距可以按300 mm400 mm 设置 。 (二)框架梁模板计算： 框架梁截面选400750mm作为研究对象，模板支撑选用483.5钢管，其支撑由小楞、大楞、和立柱及立柱上水平大横杆组成。1、梁底模板验算1抗弯强度验算按三跨连续梁计算：计算简图如下，查施工手册表8-73得计算公式：M=0.10ql2=M/Wm 式中M弯矩设计值（N）q作用在梁底横杆上的均布线荷载（N/）按施工手册表869组合l小楞间距（）受弯应力设计值W竹胶板截面抵抗矩 W=bh2/6(h为竹胶板板厚。b为梁底板宽度)m竹胶板的净曲强度设计值（查施工手册表8-59，为80 N/2）荷载组合（线荷载）按施工手册表869组合a、混凝土自重荷载设计值2410-67504000.91.2=7.78 N/b、模板结构自重荷载设计值（查施工手册表8-59，=0.86g/cm3=8.610-6N/m）8.610-694000.91.2=3.3410-2 N/c、钢筋自重荷载设计值 查施工手册2册P148页8-6-2-11.510-67504001.20.9=0.486 N/d、振捣混凝土产生的荷载设计值 查施工手册2册P149页2.010-31.40.9400=1.01 N/荷载组合q=7.78+0.0334+0.486+1.01=9.31 N/W=bh2/6=40092/6=54003把、式整理得lwm/0.1q =540080/(0.19.31)=681则小楞间距取l=500mm2挠度验算，查施工手册表8-73=0.877ql4/100EI=l/250q作用在梁底模上的均布线荷载（N/mm）按施工手册表869组合E竹胶板的弹性模量（查施工手册表8-59得，E=10.4103 2）柱箍杆件允许挠度（）（查施工手册8-6-2-2）l小楞间距取l=500mmI竹胶板的截面惯性矩（4）I=bh3/12(h为竹胶板与板下木方的平均厚度,因竹胶板的弹性模量与樟子松的弹性模量90002相差15，经计算取25厚；b为梁底板宽度为400)q=7.780.03340.486=8.30N/I=bh3/12=400253/12=5.21105=(0.6778.305004)/(10010.41035.21105)=0.65mm1mm小横杆间距为500时，满足要求。2、小横楞验算:按简支梁验算,计算简图如下：（小横楞间距500mm，跨度1200mm即大横楞的间距）1强度计算：M=pl(2-b/l) /8=M/Wfm式中P作用在小横楞上的集中荷载（N）按施工手册表8-69组合受弯应力设计值M弯矩设计值（N）l计算跨度b梁的宽度fm钢材的抗弯强度设计值（N/2）Q235钢fm=205N/mm2W钢管截面抵抗矩，查施工手册表8-7为5.08103 mm3荷载组合按施工手册表869组合a、小楞自重荷载设计值3.8410-212001.20.9=49.77Nb、模板自重荷载设计值8.610-694005001.20.9=16.72Nc、混凝土自重荷载设计值2410-64007505001.20.9=3888Nd、钢筋自重荷载设计值1.510-694007505001.20.9=243Ne、振捣混凝土荷载设计值2.010-34005001.40.9=504N荷载合计：P=49.77+16.72+3888+243+504=4701.49 N则M=4701.491200（2-400/1200）/8=1175372.5 N= 1175372.5/5.08103=231.37N/mm2205 N/mm2 （不可）按小横楞间距取350计算荷载组合a、小楞自重荷载设计值3.8410-212001.20.9=49.77Nb、模板自重荷载设计值8.610-694003501.20.9=11.725Nc、混凝土自重荷载设计值2410-64007503501.20.9=2721.6Nd、钢筋自重荷载设计值1.510-694007503501.20.9=170.1Ne、振捣混凝土荷载设计值2.010-34003501.40.9=352.8N荷载合计：P=49.77+11.725+2721.6+170.1+352.8=3305.335N则M=3305.3351200（2-400/1200）/8=826333.75 N= 826333.75/5.08103=162.66N/mm2205 N/mm2 （可）所以小横楞间距取350，大横楞的间距取1200。2挠度验算，查施工手册表8-73=Pl3/48EI=l/250P作用在小楞上的集中荷载按施工手册表8-69组合l-大横楞的间距取1200E钢材弹性模量 E=2.06105 N/mm2I钢管截面惯性矩，查表施工手册8-6 ，I=12.191044P=49.77+11.725+2721.6+170.1=2953.195N=2953.19512003/482.0610512.19104=4.231200/250=4.8（可）则小横楞间距取3503、大楞计算大楞选用483.5钢管，跨矩1000(即立杆间距)计算简图如下：简化为均布荷载,按连续梁计算 1抗弯强度计算：M=ql2/10=M/Wfmq作用在大横楞上的均布线荷载（N/）M弯矩设计值（N）W钢管截面抵抗矩，查施工手册表8-7为5.08103 mm3l计算跨度1000m受弯应力设计值fm钢材的抗弯强度设计值（N/2）Q235钢fm=205N/mm2荷载组合（N）（按施工手册表8-69组合）模板自重11.7251000/350=33.5N小楞自重49.771000350=142.2N新浇筑混凝土自重：2721.61000350 =7776N钢筋自重： 170.13501000=486N振捣混凝土时产生的荷载：352.83501000=1008N合计：P=33.5+142.2+7776+486+1008=9445.7N变为线荷载q0=p/小楞的跨度=9445.7/1200=7.87N/大楞自重线荷载0.0384 N/q=q0/2+0.0384=7.87/2+0.0384=3.97N/则M=ql2/10=3.9710002/10=397000N=M/W=397000/5.08103=78.15N/2205 N/2满足要求2挠度验算=ql4/150EI 荷载组合（按施工手册表8-69组合）P=33.5+142.2+7776+486=8437.7N变为线荷载q0= p/小楞的跨度=8437.7/1200=7.03 N/大楞自重线荷载0.0384 N/q= q0/2+0.0384=7.03/2+0.0384=3.55 N/=3.5510004/(1502.0610512.19104)=0.941000/250=4满足要求4、立杆验算立杆的稳定性控制，按两端铰接受压构件来简化计算=N/Af式中N每根立柱承受的荷载（N）钢材强度许用应力设计值A钢管截面面积（）查表得489（483.5钢管）钢材强度设计值 Q235 f=215N/2轴心受压稳定系数，据钢管立柱的长细比求得=l/i（l为横杆步距，即水平支撑间距1500；i为钢管回转半径, i= (d2+d12)/4 式中d为外径, d1为内径）根据查值。由前面计算知，483.5钢管立柱跨距1000，设横杆步距1500则i= （482+402）/4=31.24=1500/31.24=48由冷弯薄壁性钢结构技术规范查表，得=0.858N=P/2+立杆跨距长度内的一根大楞自重（P为除大横杆自重及振捣混凝土时产生的荷载以外的所有荷载，则P=8437.7N）=8437.7/2+3.8410-210001.20.9=4260.32N=N/A=4260.32/0.81489=10.75215 N/mm2满足要求经计算小楞间距取350 mm，跨距取1200 mm；大楞跨距取1000mm（即立杆步距）。 （三）混凝土剪力墙计算：墙高3m，厚250mm。模板采用9mm厚竹胶板，外附5080木方，木方间距300mm，内钢楞，采用2根483.5钢管，钢楞间距500；外钢楞，采用2根483.5钢管，钢楞间距600，对拉螺栓，采用M12，间距500600混凝土自重24KN/m3，强度等级C30，塌落度70mm，采用0.6m3混凝土吊斗卸料，浇筑速度为2.0m/h，混凝土温度为30，用插入式振捣器振捣，钢材的抗拉强度设计值Q235为215N/mm；M12普通螺栓容许拉力12.9KN（查施工手册表8-4）；允许挠度：竹胶板面板1.0mm，钢楞为1mm；木方（以樟子松计算）抗弯强度fw=13N/mm2，弹性模量：E=9000 N/mm2（查施工手册表2-98）；竹胶板容许应力2 =80N/ mm2 ，弹性模量E=10.4103 N/mm2（查施工手册表8-59）6006006001、荷载设计值1混凝土侧压力混凝土侧压力标准值 F1=0.22P t12V1/2 F2=c H F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；c混凝土的重力密度（KN/m3）；200（T+15）t新浇混凝土的初凝时间（h）。当缺乏试验资料时，可采用t 计算； T混凝土的温度（）； V混凝土的浇灌速度（m/h）； H混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；5090mm时取1.0；110150mm时，取1.15。其中t=200/（30+15）=4.44hF1=0.22240004.441121/2=33.15KN/m2F2=24003=72KN/ m2二者取小值F1=33.15KN/m2混凝土侧压力设计值F=F1分项系数折减系数=33.151.20.9=35.8KN2倾倒混凝土时产生的水平荷载查施工手册为4KN/ m2荷载设计值41.40.9=5.04KN/ m23按施工手册8-69表进行组合F=35.8+5.04=40.84KN/m22、验算：1竹胶板验算，按多跨连续梁计算，计算简图如下：选木方之间宽度为L=300-80=220mm的竹胶板为研究对象其截面特征为：竹胶板厚度h=9mm，竹胶板的惯性矩I=bh3/12=300093/12=182250mm4竹胶板的截面抵抗矩W=bh/6=300092/6=40500mm3简化为均布线荷载：q1= Fb=40.84103/1063000=122.52N/mm（用于计算承载力）q2=Fb=35.8103/1063000=107.4N/mm（用于计算挠度）抗弯强度验算查施工手册表8-73得：M=0.1q1l2=0.1122.522202=592996.8mm=M/W=592996.8/40500=14.64N/mm280N/mm2（可）挠度验算：查施工手册表8-7得：=0.677q1l4/100EI=0.677107.42204/10010.410318.225104=0.91.0mm（可）2)木方验算，按多跨连续梁计算木方截面特征为：厚度h=50mm，截面惯性矩I=bh3/12=80503/12=8.3105mm4截面抵抗矩W=bh2/6=80502/6=3.33104mm3樟子松为:弹性模量E=9000N/mm2；抗弯强度f=13 N/mm2计算简图：简化为均布线荷载q1=Fb=40.8X103/106X300=12.25N/mm(用于计算承载力)q2=Fb=35.8X103/106X300=10.74N/mm(用于计算挠度)抗弯强度验算查施工手册表8-73页M=0.10q1l2=0.1012.25X5002=306250 N=M/W=306250/3.33104=9.2N/mm213 N/mm2(可)挠度验算,查施工手册表8-73页=0.677q2l4/100EI=0.67710.745004/(10090008.3105)=0.61mm1mm(可)3)内钢楞计算:按多跨连续梁两端悬挑梁计算查施工手册表8-6得：2根483.5mm钢管的截面特征为:I=212.19104=24.38104mm4W=25.08103=10.16103mm3计算简图:简化为均布线荷载:q1=Fb=40.8X103/106X500=20.42N/mm(用于计算承载力)q2=Fb=35.8X103/106X500=17.9N/mm(用于计算挠度)抗弯强度验算:查施工手册表8-74 M=0.084q1l2=0.08420.426002=6.17X105N.mm=M/W=6.17105/10.16103=60.72N/mm2215 N/mm2(可)挠度验算,查施工手册表8-74=0.273q2l4/100EI=0.27317.96004/1002.0610524.38104=0.13mm1mm(可) 4)对拉螺栓计算:查施工手册表8-4对拉螺栓的拉力N=F对拉螺栓横向间距对拉螺栓竖向间距=40.840.50.6=12.25KN215N/mm2 (不可)取外楞跨距1200时：M=0.105q1l2=0.1057.1112002=1.075106N.mm=M/W=1075000/(5.08103)=211.6N/mm2215N/mm2 (可)3）挠度验算（查施工手册表8-74）=0.273q2l4/100EI=(0.2734.67812004)/（1002.0610512.19104）=1.05mm1mm（不可）取外楞跨距1100时：=0.273q2l4/100EI=(0.2734.67811004)/（1002.0610512.19104）=0.74mm1mm（可）则外楞跨距按1100 mm布置。4、立柱计算：立柱间距11001500立柱荷载：a、模板结构自重：0.86g/cm39110015001.20.9=8.610-6N/mm39110015001.20.9=137.93N；b、混凝土自重：2410-6100110015001.20.9=4276.8N;c、内楞钢管自重：4.83kg/m11001500/1801.20.9=0.483N/m11001500/1801.20.9=478.17 N；d、外楞钢管自重：0.0438N/m11001.20.9=57.38N；e、施工人员及设备荷载：1.010-3110015001.20.9=1782 N；按施工手册8-69表荷载组合：N=4276.8+137.93+478.17+57.38+1782=6732.28 N 立柱的稳定性控制按两端铰接受压构件计算：=N/Af =L/i(L支撑间距为mm)i= (d2+d12)/4 = (482+402)/4 =31.24 =L/i=1500/31.24=48查表，得=0.858=6732.28/(0.858489)=16.05N/mm2215 N/mm2满足要求.经计算确定内楞间距180 mm，外楞间距1100mm，立柱间距1100mm1500mm。七、模板安装支设要点1、必须保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。2、构造简单，装拆方便，并便于钢筋的绑扎和安装。3、模板的拼（接）缝应严密，模板接缝处应加胶条，不得漏浆。柱、墙模板根部采用水泥砂浆抹八字灰堵严。4、模板工程应保证混凝土浇筑完成后，混凝土表面达到清水混凝土效果。5、对跨度大于等于4m的现浇钢筋混凝土梁、板，其模板应按设计要求起