盖梁模板施工方案及设计计算.docx

1、盖梁模板施工方案及设计计算一、工程概况二、编制依据三、模板计算3.1梁截面及有关构造图3.2参数信息3.3梁侧模板荷载计算3.4梁侧模板面板计算3.5梁侧模次楞计算3.6侧模主楞计算3.7穿墙螺栓的计算3.8梁底模面板计算3.9梁底横梁计算3.10梁底纵梁计算3.11抱箍架计算四、模板安装4.1一般要求4.2模板组拼4.3模板定位4.4模板支设五、模板质量保证措施六、模板拆除七、安全文明施工措施八、事故应急救援预案九、附图一、工程概况本工程为路C标，工程范围内有5#桥、6#桥两座桥梁，桥梁上部结构采用三跨一联预应力钢筋砼简支空心板梁，5#桥8m+8m+8m=24m、6#桥8m+10m+8m=2

2、6m，桥面宽度为52.62m。下部结构采用桩接盖梁（桥台），1.0m的钻孔灌注桩基础。墩台盖梁为矩形普通钢筋砼结构，每个桥墩盖梁在机非分隔带沉降缝处断开，分成三段。模板方案主要为盖梁模板设计方案，并以梁断面b=1.3m、h=1.0m为典型断面进行模板体系计算。二、编制依据1、建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006版）；2、混凝土结构设计规范GB50010-2002；3、混凝土施工及验收规范GB50204-2002；4、钢结构设计规范GB50017-2003；5、建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008；6、城市桥梁工程施工及质量验收规范（CJJ2-2008）；三、模板计算3.

3、1梁截面及有关构造图（见附图3.1-14）3.2参数信息1、模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m)：1.30；梁截面高度 D(m)：1.00；模板支撑传力体系：梁模面板-次楞（横梁）-主楞（纵梁）-抱箍架；2、荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.35；钢筋自重(kN/m3)：1.50；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：17.0；振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；施工荷载(kN/m2)：4.0；3、材料参数木材品种：杉木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗弯强度设计值f

4、m(N/mm2)：15.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.4；面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：18.0；面板弹性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；4、梁底模板参数梁底横向支撑截面类型：木方 : 100100mm；梁底纵向支撑截面类型：22b号工字钢；梁底横向支撑间隔距离(mm)：200.0；5、梁侧模板参数次楞间距(mm)：400；穿梁螺栓直径(mm)：M12；穿梁螺栓水平间距(mm)：400；主楞到梁底距离依次是：200mm，800mm；主楞材料：圆钢管；直径(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.00；主楞合并根数：2；次

5、楞材料：木方；宽度(mm)：80.00；高度(mm)：100.00；3.3梁侧模板荷载计算按模板技术规范，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间，取2.000h； T - 混凝土的入模温度，取20.000； V - 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h； H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.000m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.200； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。分别计算得 17.031 kN/m

6、2、24.000 kN/m2，取较小值17.031 kN/m2作为本工程计算荷载。3.4梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 面板计算简图(单位：mm)1、强度计算材料抗弯强度验算公式如下: M/W f其中，W - 面板的净截面抵抗矩，W = 1001.81.8/6=54cm3； M - 面板的最大弯矩(Nmm)； - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)； f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：Mmax = 0.1q1l2+0.117

7、q2l2其中 ，q - 作用在模板上的侧压力，包括：新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2117.030.9=18.393kN/m；振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4140.9=5.04kN/m；计算跨度: l = 400mm；面板的最大弯矩 M = 0.118.3934002 + 0.117 5.044002 = 3.89105Nmm；面板的最大支座反力为：N=1.1q1l+1.2q2l=1.118.3930.4+1.25.040.4=10.512kN；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 3.89105 / 5.40104=7.2N/mm2；面板的抗弯强度设计值: f = 13N/

8、mm2；面板的受弯应力计算值 =7.2N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！ 2、挠度验算=0.677ql4/(100EI)l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q=18.393N/mm； l-计算跨度: l = 400mm； E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 1001.81.81.8/12=48.6cm4；面板的最大挠度计算值: = 0.67718.3934004/(10060004.86105) = 1.093 mm；面板的最大容许挠度值: = l/250 =400/250 =

9、1.6mm；面板的最大挠度计算值 =1.093mm 小于 面板的最大容许挠度值 =1.6mm，满足要求！3.5梁侧模板次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的简支梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q=10.512/(1.000-0.000)=10.512kN/m本工程中，次楞采用木方，宽度80mm，高度100mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 181010/6 = 133.33cm3；I = 18101010/12 = 666.67cm4；E = 9000.00 N/mm2； 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(

10、mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.244 kNm，最大支座反力 R= 5.256 kN，最大变形 = 0.138 mm1、次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值 = 2.44105/1.33105 = 1.8 N/mm2；次楞的抗弯强度设计值: f = 11N/mm2；次楞最大受弯应力计算值 = 1.8 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f=11N/mm2，满足要求！2、次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 600/400=1.5mm；次楞的最大挠度计算值 =0.138mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =1.5mm，满足要求！3.6

11、侧模主楞计算主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力5.256kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 24.493=8.99cm3；I = 210.783=21.57cm4；E = 206000.00 N/mm2； 主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kNm) 主楞计算变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.368 kNm，最大支座反力 R= 6.044 kN，最大变形 = 0.088 mm1、主楞抗弯强度验算 = M/Wf经计算得到，主楞的受弯应力计算值: = 3.6

12、8105/8.99103 = 40.9 N/mm2；主楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2；主楞的受弯应力计算值 =40.9N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！2、主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.088 mm主楞的最大容许挠度值: = 400/400=1mm；主楞的最大挠度计算值 =0.088mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =1mm，满足要求！3.7穿梁螺栓的计算 验算公式如下:NN= fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力； A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2)； f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2； 穿

13、梁螺栓型号: M12 ；查表得： 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm； 穿梁螺栓有效面积: A = 76 mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力: N =6.044 kN。穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 17076/1000 = 12.92 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力 N=6.044kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 N=12.92kN，满足要求！3.8梁底模面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构

14、自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1、抗弯强度验算计算公式如下:M=0.1ql2其中， M-面板计算最大弯矩(Nmm)； l-计算跨度(梁底支撑间距): l =200.000mm； q-作用在模板上的压力线荷载，它包括:新浇混凝土及钢筋荷载设计值(kN/m)：q1:1.2（24+1.5）11.30.9=35.802kN/m；模板结构自重荷载(kN/m)：q2:1.20.351.30.9=0.491kN/m施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：q3: 1.4(4+2)1.30.9=9.828kN/m；q = q1 + q2 + q3=35.802+0.491+9.828=46.121kN/

15、m；面板的最大弯矩：M = 0.146.1212002= 184485.6Nmm；按以下公式进行面板抗弯强度验算： = M/Wf其中， -面板承受的应力(N/mm2)； M -面板计算最大弯矩(Nmm)； W -面板的截面抵抗矩 W=bh2/6b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；W=1.30010318.0002/6=70200.000 mm3；f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；面板截面的最大应力计算值： = M/W =184485.600 /70200.000 = 2.628N/mm2；面板截面的最大应力计算值: =2.628N/mm2 小于面板截面

16、的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！2、挠度验算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中，q-作用在模板上的压力线荷载: q =（(24.0+1.50)1.000+0.35）1.30 = 33.61N/mm； l-计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm； E-面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I =130.0001.8003/12 = 63.180cm4；面板的最大允许挠度值: =200/250 = 0.8mm；面板的最大挠度计算值: = 0.6773

17、3.6052004/(10060006.32105)=0.095mm；面板的最大挠度计算值: =0.095mm 小于 面板的最大允许挠度值: = 0.8mm，满足要求！3.9梁底横梁计算本工程梁底横向支撑采用木方 : 100100mm。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1、荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1=（24+1.5）10.2=5.1kN/m；(2)模板的自重荷载(kN/m)：q2=0.35(21+1.3)/1.30.2=0.178kN/m(3)施工与

18、振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值P1=(4+2)0.2=1.2kN/m；恒荷载设计值： q = 1.25.10.9+1.20.1780.9=5.7kN/m；活荷载设计值： P = 1.41.20.9=1.512kN/m；线荷载设计值： q = 5.7+1.512 =7.212kN/m； 梁底横梁计算简图(kN/m) 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)横向支撑的支座力N1=N2=4.688 kN；横向支撑杆最大弯矩值为 M= 2.17 kNm；横向支撑的最大受弯应力计算值 ： =2.166106 /166666.67=13 N/mm2；截面抗剪强度必须满

19、足： = 3V/(2bh0)fv梁底横向支撑受剪应力计算值 = 34.688103/(2100.000100.000) = 0.703N/mm2；横向支撑的最大挠度：=7.862 mm；横向支撑的允许挠度: =1600.000/250=6.400 mm；横向支撑的最大应力计算值 12.995 N/mm2 小于 横向支撑的抗弯强度设计值 f=15.000 N/mm2，满足要求！横向支撑的受剪应力计算值 0.703 N/mm2 小于 抗剪强度设计值 =1.400 N/mm2，满足要求！横向支撑的最大挠度 =5.487 mm 小于 最大允许挠度 =6.400 mm，满足要求！3.10梁底纵梁计算本工

20、程梁底纵向支撑采用22b号工字钢。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1、荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN)：P1=（24+1.5）11.30.2/2 =3.315kN；(2)模板的自重荷载(kN)：P2=0.35(21+1.3)0.2/2 =0.115kN(3)施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：经计算得到，活荷载标准值P3=(4+2)1.30.2/2 =0.78kN；经计算得到，活荷载标准值集中荷载设计值： P = 1.2（3.315+ 0.116)+ 1.40.

21、780 =5.209 kN；2、抗弯强度及挠度验算：梁底纵向支撑，按集中荷载三跨连续梁计算： 梁底纵向支撑计算简图（kN) 梁底纵向支撑梁剪力图(kN) 梁底纵向支撑梁弯矩图(kNm) 梁底纵向支撑梁变形图(mm)最大弯矩：M= 16.295 kNm最大剪力：V= 77.875kN最大变形（挠度）：0.954 mm按以下公式进行梁底纵向支撑抗弯强度验算： = M/Wf其中， -梁底纵向支撑承受的应力(N/mm2)； M -梁底纵向支撑计算最大弯矩(Nmm)； W -梁底纵向支撑的截面抵抗矩 : 截面抵抗矩 W=325000mm3； f -梁底纵向支撑截面的抗弯强度设计值(N/mm2) f=21

22、5.000N/mm2； w -最大容许挠度(mm) w= 4400.000/250 = 10.000 mm；梁底纵向支撑截面的最大应力计算值： = M/W = 16.295106/325000.000 = 50.140 N/mm2梁底纵向支撑的最大应力计算值 50.14 N/mm2 小于 梁底纵向支撑抗弯强度设计值 215N/mm2，满足要求！梁底纵向支撑的最大挠度计算值 : =0.954mm 小于梁底纵向支撑的最大允许挠度 =10mm，满足要求！ 3、抗剪强度验算截面抗剪强度必须满足: = Vbh02-(b-)h2/(8IZ)fv IZ-工字钢的惯性矩，3570cm4； -工字钢的腹板厚度，

23、9.5mm； b -工字钢的翼缘宽度，112mm； h0-工字钢高度，220mm； h -工字钢腹板高度，195.4mm；梁底横向支撑受剪应力计算值 T = 77.8751031122202 - (112-9.5)195.42/(835701049.5) = 43.263N/mm2；梁底纵向支撑抗剪强度设计值 fv = 125.000 N/mm2；梁底纵向支撑的受剪应力计算值 43.263 N/mm2 小于 梁底纵向支撑抗剪强度设计值 125N/mm2，满足要求！3.11抱箍架计算1、荷载计算静荷载标准值包括以下内容：(1)模板纵梁自重产生的轴向力NGK1(kN)纵梁工字钢自重合计NGk1 =

24、31.14.6210=2.86KN。(2)加固杆、操作架和附件等产生的轴向力NGK2(kN)脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 取1.5 kN；(3)梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力NGK3(kN)1）钢筋混凝土梁自重(kN)：（24.000+1.500）1.3001.0004.6= 152.49kN；2)模板的自重荷载(kN)：0.350(21.000+1.300)4.6 =5.313 kN；经计算得到，梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力合计 NGk3 = 152.49+5.313= 157.803 kN；静荷载标准值总计为 NG = NGK1 + NG

25、K2 + NGk3= 162.16kN；活荷载计算标准值施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：经计算得到，活荷载标准值NQ = (4.000+2.000)1.3004.6= 35.88kN；按每个墩柱设1个抱箍架支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力R=1.2 NG+1.4 NQ =1.2162.16+1.435.88=244.824 kN；以R为抱箍架需要承受的竖向压力进行计算，该值即为1个抱箍架需产生的摩擦力。2、抱箍架受力计算（1）螺栓轴向受拉计算在砼与钢之间设一层土工布（厚度4mm），抱箍产生的轴向压力F计算如下：由R=SF得F=R/（*S）式中，为土工布与钢之间的摩擦系数，取=0.

26、3； S为抱箍环向接触面积，S=0.313.14=0.942m2；则F= 244.824/0.3/0.942=866.33 kN；抱箍的压力作用由8根M20的螺栓的拉力产生，即每根螺栓拉力为N= F/8=866.33kN/8=108kN=0.8155= 124KN（钢结构设计规范表7.2.2-2中M20、10.9级高强螺栓取值），故高强螺栓满足强度要求。（2）求螺栓需要的扭紧力矩M1）由螺帽压力产生的反力矩M1= N1L1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015力臂M1=0.1586.630.015=0.195KN.m2）M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10M2=Ncos10L2+

27、Nsin10L2式中L2=0.011（L2为力臂）M2=0.1586.63 cos100.011+86.63 sin100.011 =0.305KNmM=M1+ M2=0.195+0.305=0.5KNm=50kgm 所以要求螺栓的扭紧力矩M50kgm（3）抱箍环的应力计算：1）抱箍环拉应力拉力F=866.43KN抱箍环采用面板15mm的钢板，抱箍高度为0.30m。则抱箍环的环向受拉截面积：S=0.0150.3=0.0045m2；=F/S=866.43103/0.0045=192MPa=215MPa（模板规范表A.1.1-1取值），满足要求。2）抱箍环剪应力=R/(2S)=244.43/(20

28、.0045)=27MPafv=125MPa（模板规范表A.1.1-1取值）；满足强度要求4、模板安装4.1模板安装的一般要求1、模板安装顺序。搭设和调平模板支架按标高铺梁底模板拉线找直绑扎梁钢筋安装垫块梁两侧模板调整模板。2、技术要点。按设计要求起拱，并注意梁的侧模包住底模，下面龙骨包住侧模。4.2模板组拼模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体，模板在现场拼装时，要控制好相邻板面之间拼缝，两板接头处要加设卡子，以防漏浆，拼装完成后用钢丝把模板和竖向钢管绑扎牢固，以保持模板的整体性。4.3模板定位首先根据已知轴线点引测桥梁的主轴线的控制线，并以该控制线为起点，引出每道梁的轴线，根据轴线与施工

29、图找出模板的内线、边线以及外侧控制线，施工前三线必须到位，以便于模板的安装和校正。4.4模板的支设模板支设前，不得有积水、杂物，并将施工缝表面浮浆剔除，用水冲净。所有内侧模板必须刷油性脱模剂。五、模板质量保证措施5.1进场模板质量标准1、技术性能必须符合相关质量标准。2、外观质量检查标准（通过观察检验）任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损、起毛。每平方米单板脱胶不大于0.001m2 。每平方米污染面积不大于0.005m2 。3、规格尺寸标准厚度检测方法：用钢卷尺在距板边20mm 处，长短边分别测3 点、1 点，取8 点平均值；各测点与平均值差为偏差。长、宽检测方法：用钢卷尺在距板边100mm 处分别测量每张板长、宽各2点，取平均值。对角线差检测方法：用钢卷尺测量两对角线之差。翘曲度检测方法：用钢直尺量对角线长度，并用楔形塞尺（或钢卷尺）量钢直尺与板面间最大弦高，后者与前者的比值为翘曲度。5.2模板安装质量要求必须符合混凝土结构工程施工及验收规范（GB 50204-2002）及城市桥梁工程施工及质量验收规范（CJJ2-2008