图们北站高支模施工方案讲诉.docx

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图们北站高支模施工方案讲诉

目录

第一章工程概况

第二章编制依据1

第三章施工方法1

3.1施工准备1

3.1.1技术准备1

3.1.2物资准备1

3.1.3劳动力准备

3.2施工方法2

3.2.1支撑系统安装2

3.2.2梁、板模板安装3

3.2.3验收及拆除批准程序4

3.2.4高支模拆除4

3.2.5安全技术措施5

3.2.6预防坍塌事故的安全技术措施6

第四章高支模支撑体系计算7

4.1模板及支撑架材料选取7

4.2支撑系统构造设计8

4.3高支模验算8

4.3.1模板强度和刚度验算9

4.3.2底模方木强度和刚度验算11

4.3.3托梁强度和刚度验算12

4.3.4立杆稳定性验算14

4.3.5立杆地基承载力计算16

4.4梁侧模计算16

4.5板支撑系统强度和刚度计算18

第一章工程概况

图们北站位于吉林省延边朝鲜自治州图们市,站房里程为GDk302+400.00;站房最高聚集人数为648人,为小型站;站房为线侧平站房;站房建筑面积为4998㎡;站房层数地上二层;建筑高度两端平屋面女儿墙顶标高11.4m,中间后车大厅女儿墙标高14.4m,本建筑最高点标高14.4m;结构类型:

基础为承台下灌注桩,主体结构为混凝土结构,候车大厅屋面为钢筋混凝土平屋面;抗震设防烈度6度;防水等级屋面一级,地下室二级。

根据建设部颁发的《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)规定,必须对本工程高支撑模板系统进行验算计算,确保高支撑模板系统的施工安全。

第二章编制依据

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008

《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《建筑结构静力计算手册》

《建筑施工手册》

第三章施工方法

3.1施工准备

3.1.1、技术准备

施工前进行图纸会审及完善施工组织设计方案,针对高支模系统难点、特点组织技术人员讨论,编制高支模系统专项方案并报请论证,通过后形成作业指导书并逐级交底。

3.1.2、物资准备

(1)材料准备:

确保材料质量合格,货源充足,按材料进场计划分期分批进场,并按规定地点存放,做好遮盖保护。

同时对各种进场材料进行抽检试验,新脚手管应有产品质量合格证;其质量检验报告及其钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定,质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。

钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管外径、壁厚、端面等的偏差应符合规范的规定;钢管必须涂有防锈漆;多次使用的受力材料作必要的强度测试。

(2)机具准备:

根据施工机具需用量计划,做好机械的租赁和购买计划,并做好进场使用前的检验、保养工作,确保运转正常。

(3)周转材料准备:

做好模板、钢管支顶等周转料的备料工作,分批分期进场。

3.1.3、劳动力准备

(1)根据施工进度计划和现场实际用工情况制定动态劳动力需求计划,组织工人进场,并安排好工人生活。

现场满足工程施工及管理、施工人员生活用水、用电需要。

(2)做好施工人员进场的安全、质量、防火、文明施工等教育工作,进行岗前培训,架子工等工种必须持证上岗,按规定进行三级安全技术交底,交底内容包括:

施工进度计划;专项安全、技术、质量保证措施;质量标准和验收规范要求。

3.2施工方法

3.2.1、支撑系统安装

(1)施工顺序

放出轴线及各梁位置线,定好水平控制标高→梁板脚手架搭设→顶托安装及托梁铺设→梁底木方及底模铺设→标高调整→梁底模及侧模安装→楼板模板安装→梁板钢筋绑扎铺设→梁板混凝土浇筑→混凝土养护达到拆模强度→拆下脚手架可调顶托→拆除梁、板模板,清理模板→拆除水平拉杆、剪刀撑及脚手架

(2)安装

1)高支模采用碗扣式支撑系统,脚手管均采用φ48×3.5mm钢管。

2)脚手架支撑的搭设必须满足《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008的规定。

3)脚手架支撑支设前,按本方案进行三级技术交底,并签字确认。

4)对脚手管、底托、顶撑、加固件等进行检查、验收,严禁不合格品进场。

5)各层楼面清理干净,无杂物。

6)弹出立杆位置,垫板、底托安放位置准确,搭设采用逐排和通层搭设的方法,随搭随设扫地杆及水平纵横加固杆。

7)梁、板脚手架跨距和间距必须案本计算方案布置。

8)支顶安装前,应放出轴线、梁位置线以及楼面水平控制标高及计算脚手架搭设层数。

搭设第一层脚手架后,调节底托进行调平校直后再进行上层架体搭设。

根据楼层高差及脚手架层高合理搭配立杆长度。

以保证底托、顶撑伸出长度不超过300mm。

每向上安装一层架体时,两侧剪刀撑及时加固,并随时检查脚手架垂直度以保证上下层脚手架在同一竖直中心线上。

9)纵横向剪立撑严格按本方案间距设置。

10)横杆装设后,专人检查横杆接头与碗扣是否锁紧。

11)模板承重架与已浇注的砼墙或柱作为拉结节点,增强整体稳定性及整体抗倾覆能力。

12)支撑安装完成后,认真检查支架是否牢固,发现问题,立即整改。

3.2.2、梁、板模板安装

(1)梁底模及侧模均采用18mm竹胶板,梁底模铺设在木方横楞上,横楞两头搁置于托梁上。

(2)楼板模采用18mm竹胶板,板底横楞采用80×80mm木方。

(3)模板安装时,应先内后外,单面模板就位后,用工具将其支撑牢固。

双面板就位后,用拉杆和螺栓固定,未就位和未固定前不得摘钩。

(4)梁模板的安装

1)先在柱上弹出轴线、梁位置线和水平控制标高线,按设计标高调整顶撑高度后安放托梁。

固定托梁后铺设木方及模板,并拉线找平。

对图纸中要求起拱的梁,按设计要求起拱。

梁底模安装后,再安装侧模、压脚板及斜撑。

2)为防止梁身不平直、梁底不平及下挠、梁侧模炸模、局部模板嵌入柱梁间,拆除困难的现象,采取以下预控措施:

a、支模遵循侧模包底模原则,梁模与柱模连接处,下料尺寸略为缩短。

b、梁侧模必须有压脚板、斜撑,拉线通直将梁侧模钉固。

c、砼浇筑前,模板充分用水浇透。

砼浇筑时,不得采用使支撑系统产生偏心荷载的砼浇筑顺序,泵送砼时,做到随浇随捣随平整,砼不得堆积在泵送管路出口处。

(5)楼面模板安装

通线后调整顶撑标高到预定高度,在托板上铺设托梁,托梁固定后铺设横楞及模板。

模板支撑组装完毕后应进行下列各项内容验收检查,并符合本方案设计要求及规范要求:

1)脚手架是否按本方案搭设;

2)交叉支撑、纵横杆、斜撑等配置情况;

3)底座、托顶螺旋杆伸出长度;

4)限位销等牢固情况;

5)垫木情况。

3.2.3、验收及拆除的批准程序

(1)支模完毕,经班组、项目部自检合格,报监理验收合格后方能绑扎钢筋、浇筑混凝土。

(2)高支模拆除前,必须向监理单位申请拆模报告,监理单位签字同意后方可拆模。

(3)本工艺标准应具备以下主要质量记录:

1)模板检验批质量验收记录。

2)模板分项工程质量验收记录。

3)拆模申请报告。

3.2.4、高支模拆除

(1)支撑系统。

水平纵横杆、剪力撑等不得随意拆除。

(2)拆除每层支撑及模板前,应将该层混凝土试件送实验室检测,当试块达到规定强度达到下表要求后,呈报监理工程师办理书面手续并签字认可方可拆除。

砼拆摸强度要求一览表表1

结构类型

结构跨度

设计强度标准值百分率(%)

梁、拱、壳

≤8m

≥75

>8m

100

≤2m

≥50

>2m、≤8m

≥75

>8m

100

悬臂结构

≤2m

100

>2m

100

注:

“设计混凝土强度标准值”是指与设计强度等级相应的混凝土立方体抗压强度标准值。

(3)高支模拆除前,外脚手架与建筑物边设安全平网,预防物体高处坠落事故发生。

(4)侧模拆除时应能保证混凝土表面及棱角不受损伤。

(5)拆除时逐块拆卸,不得成片松动、撬落或拉倒。

(6)拆除平台、楼板的底模时,应设临时支撑,防止大片模板坠落。

(7)严禁站在悬臂结构上面敲拆底模。

严禁在同一垂直平面上操作。

(8)模板拆除时,避免高抛对楼层形成冲击荷载。

拆除的模板和支架分散堆放并及时清运。

(9)严格控制模板及其支架拆除的顺序。

(10)拆除脚手架支撑前,应清除高支模支撑上存留的零星物件等杂物。

(11)拆除脚手架支撑时,应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒。

(12)脚手架支撑的拆除应在统一指挥下,按后装先拆、先装后拆的顺序及下列安全作业的要求运行:

1)脚手架支撑的拆除应从一端走向另一端、自上而下逐层地进行;

2)同一层构配件和加固件应按先上后下、先外后里的顺序进行。

3)工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业,并按规定使用安全防护用品。

4)拆除工作中,严禁使用榔头等硬物击打、撬挖。

5)拆下的脚手管、顶撑等配件,成捆后由机械吊运至地面,防止碰撞,严禁抛掷。

3.2.5、安全技术措施

(1)脚手架搭设前,应按《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》和施工组织设计的要求向搭设和使用人员做技术和安全交底。

(2)对脚手架材料、配件、加固杆等应进行检查验收,严禁使用不合格材料。

(3)搭拆脚手架支撑必须由专业架子工担任。

(4)架子工作业时必须正确佩戴安全帽,穿防滑鞋。

(5)高支模拆除前,外脚手架与建筑物边设安全平网,预防物体高处坠落事故发生。

(6)操作层(楼层)上施工荷载应符合设计要求,不得超载,不得在脚手架支撑上集中堆放模板、枋木、钢筋等物件。

严禁在脚手架支撑上拉缆风绳或固定、架设砼泵、泵管及起重设备等。

(7)模板支撑和脚手架搭设完毕后应进行检查验收,合格后方准使用。

(8)在顶架搭设过程中要严格监控,由专职施工员现场指挥监督,随时纠正可能出现的质量安全隐患。

搭设前进行班前安全技术交底,搭设完毕后进行自检,若发现有松动、倾斜、弯曲、不牢固等现象,及时进行整改,整改有困难的,要有可行的加固方案方可施工。

(9)支模完毕,经班组、项目部自检合格,报监理验收合格后,方能绑扎钢筋、浇筑混凝土。

(10)砼浇筑前重点检查、巡查的部位:

1)杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。

2)底托是否松动。

3)架体和杆件是否有变形现象。

4)安全防护措施是否符合规范要求。

(11)在浇筑顶板砼过程中,支架下面要安装照明灯,在安全员的监督下,派木工进行巡查,负责检查模板、支顶,若发现异常,立即停止浇筑砼,并及时组织人员进行加固处理,保证浇筑工作正常进行。

泵送砼时,应随浇、随捣、随平整,砼不得堆积在泵送管道出口处。

(12)脚手架支撑在使用过程中,严禁拆除任何杆件或零配件,如防碍作业需拆除个别杆件时,需经技术负责人同意并采取可靠措施后方可拆除,作业完成后,马上复原。

(13)施工现场带电线路,如无可靠绝缘措施,一律不准与门架接触。

(14)脚手架支撑安装好后,应进行验收,合格后方可进行梁、板、模的安装。

浇筑砼前再次对脚手架支撑进行检查,确定无问题后方可浇筑砼。

(15)设脚手架维护小组,对拆下来的脚手管及配件及时清除杆件及螺纹的沾污物,并加油保养,对受损伤、变形的构件应及时修理,按品种、规格分类整理存放,妥善保管。

(16)脚手架堆放场地应平坦、无积水。

(17)不配套脚手管与配件不得混合使用于同一脚手架。

(18)支撑系统安装应自一端向另一端延伸,自下而上按步架设,并逐层改变搭设方向,不得相对进行,以免结合处错位,难于连接。

(19)水平加固杆、纵横剪刀撑安装应符合构造要求,并与支撑系统的搭设同步进行。

(20)可调底托、顶撑处应采取措施防止被砂浆、水泥浆等污物填塞螺纹后难以拆卸。

(21)应避免装卸物料对模板支撑或脚手架产生偏心、振动和冲击。

3.2.6、预防坍塌事故的安全技术措施

(1)模板支撑必须严格按照本方案施工。

(2)安装梁底模板及木方前,确保梁底支架水平杆已拉设。

(3)本高支模采用碗扣架作支撑立柱,不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的支撑材料作立柱。

立柱基础应牢固,并按设计计算严格控制模板支撑系统的沉降量。

斜支撑和门式架应牢固拉接,形成整体。

(4)模板作业时,指定专人指挥、监护,出现位移时,必须立即停止施工,将作业人员撤离作业现场,待险情排除后,方可作业。

(5)楼面堆放模板及门式架时,严格控制数量、重量,防止超载。

堆放数量较多时,应进行荷载计算,并对楼面进行加固。

(6)装钉楼面模板,在下班时对已铺好而来不及钉牢的定型模板或散板等要拿起稳妥堆放,以防止坍塌事故发生。

(7)安装外围柱模板、梁、板模板,应先搭设脚手架,并挂好安全网,脚手架搭设高度要高出施工作业面至少1.2m。

(8)拆模间歇时,应将已活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落、倒塌伤人。

(9)纵横向水平杆靠墙柱边部分应顶住墙柱,提高支撑的整体性。

第四章高支模支撑体系计算

4.1、模板及支撑架的材料选取

  模板:

采用18mm(厚)胶合板。

  木方:

采用100mm×100mm、50mm×100mm、80mm×80mm木枋。

支撑系统:

碗扣式脚手管(Φ48×3.5mm)、φ12对拉螺栓等;

水平杆:

碗扣式脚手管(Φ48×3.5mm);

剪刀撑:

Φ48×3.5mm钢管及扣件。

4.2、支撑系统的构造设计

梁侧模采用18mm厚竹胶板,竖枋间距300mm,竖向设置穿梁螺栓φ12@500mm,第一排设在梁底以上200mm;梁底模板采用18mm厚竹胶板,梁底设置100×100mm木枋,间距150,托梁采用双肢脚手管(Φ48×3.5mm),支顶采用扣件式脚手架,小横杆长300mm,立杆步距0.6m;楼面模板采用18mm厚竹胶板,板底设50×100mm木枋,间距300,托梁采用普通脚手管(Φ48×3.5mm),支撑采用扣件式脚手架,横杆长900mm,立杆步距1.2m。

(3)为加强架体整体刚度,搭设时必须保证架身垂直,纵横向基本顺直,并用普通脚手管在架体顶层、底层设置纵向水平拉杆,水平拉杆用扣件与架体扣紧。

剪刀撑在架体周围全高连续设置,与地面倾角45°,用扣件与架体扣紧。

(4)所有高支模必须待下层梁板砼强度达到50%以上方可继续搭设。

上一层高支模施工时,下一层支架不能拆除,以便荷载能安全传至基础。

4.3、高支模验算

图一梁底支撑系统立面示意图

图二梁底支撑系统剖面示意图

荷载首先作用在板底模板上,按照"底模→底模方木→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。

其中,取与底模方木平行的方向为纵向。

4.3.1、模板强度和刚度验算

模板验算按五跨连续梁计算

(1)荷载计算,按单位宽度折算为线荷载。

此时,

模板的截面抵抗矩为:

w=600×182/6=3.24×104mm3;

模板自重标准值:

x1=0.3×0.6=0.18kN/m;

钢筋混凝土自重标准值:

x2=0.6×25×2.250=33.75kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载标准值:

x3=2×0.6=1.2kN/m。

(水平面模板采用2.0kN/m2)

以上1、2项为恒载,取分项系数1.35,3项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:

g1=(x1+x2)×1.35=(0.18+33.75)×1.35=45.81kN/m;

q1=x3×1.4=1.2×1.4=1.68kN/m;

图三五跨连续梁取值计算表

根据《建筑结构静力计算手册》中等截面连续梁计算系数表计算结果如下:

跨中最大弯矩计算:

M1max=0.078g1l2+0.094q1l2=0.078×45.81×0.152+0.094×1.68×0.152=0.0839kN·m

支座最大弯矩计算:

M2max=-0.105g1l2-0.067q1l2=-0.105×45.81×0.152-0.067×1.68×0.152=-0.111kN·m;

经比较可知,支座弯矩最大。

Mmax=0.111kN·m;

(2)底模抗弯强度验算

取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即

σ=0.111×106/(3.24×104)=3.43N/mm2

底模面板的受弯强度计算值σ=3.43N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2,满足要求。

(3)底模抗剪强度计算。

荷载对模板产生的剪力为Q=0.606g1lc+0.567q1lc=0.6×45.81×0.15+0.617×1.68×0.15=4.278kN;

按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:

τ=3×4278/(2×600×18)=0.594N/mm2;

底模的抗剪强度τ=0.594N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。

(4)底模挠度验算

模板弹性模量E=6000N/mm2;

模板惯性矩I=600×183/12=2.916×105mm4;

根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:

ν=0.066mm;

底模面板的挠度计算值ν=0.066mm小于挠度设计值[v]=Min(150/250,10)mm,满足要求。

4.3.2、底模方木强度和刚度验算

底模方木按两跨连续梁计算

图四两跨连续梁取值计算表

(1)荷载计算

模板自重标准值:

x1=0.3×0.15=0.045kN/m;

钢筋混凝土自重标准值:

x2=0.15×25×2.25=8.438kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载标准值:

x3=2×0.15=0.3kN/m;

以上1、2项为恒载,取分项系数1.35,3项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:

g2=(x1+x2)×1.35=(0.045+8.438)×1.35=11.45kN/m;

q2=x3×1.4=0.3×1.4=0.42kN/m;

跨中最大弯矩计算:

M1max=0.07×11.45×0.32+0.096×0.42×0.32=0.076kN·m;

支座最大弯矩计算:

M2max=0.125×11.45×0.32+0.063×0.42×0.32=0.131kN·m;

(2)方木抗弯强度验算

方木截面抵抗矩W=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3;

σ=0.131×106/(1.67×105)=0.78N/mm2;

底模方木的受弯强度计算值σ=0.78N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。

(3)底模方木抗剪强度计算

荷载对方木产生的最大剪力为

Q=0.625×11.45×0.3+0.563×0.42×0.3=2.22kN;

按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:

τ=0.333N/mm2;

底模方木的抗剪强度τ=0.333N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。

(4)底模方木挠度验算

方木弹性模量E=9000N/mm2;

方木惯性矩I=100×1003/12=8.33×106mm4;

根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算:

底模方木的挠度计算值ν=0.005mm小于挠度设计值[v]=Min(300/250,10)mm,满足要求。

4.3.3、托梁强度和刚度验算

托梁为双肢脚手管,取梁底正中托梁计算(承受荷载最大),验算按五跨连续梁计算

(1)荷载计算,按单位宽度折算为线荷载。

此时,

托梁截面抵抗矩为:

w=2×5.08×103mm3;

模板自重标准值:

x1=0.3×0.3=0.09kN/m;

钢筋混凝土自重标准值:

x2=0.3×25×2.250=16.875kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载标准值:

x3=2×0.3=0.6kN/m。

(水平面模板采用2.0kN/m2)

以上1、2项为恒载,取分项系数1.35,3项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:

g1=(x1+x2)×1.35=(0.09+16.875)×1.35=22.9kN/m;

q1=x3×1.4=0.6×1.4=0.84kN/m;

根据《建筑结构静力计算手册》中等截面连续梁计算系数表计算结果如下:

跨中最大弯矩计算:

M1max=0.078g1l2+0.094q1l2=0.078×22.9×0.32+0.094×0.84×0.32=0.168kN·m

支座最大弯矩计算:

M2max=-0.105g1l2-0.067q1l2=-0.105×22.9×0.32-0.067×0.84×0.32=-0.221kN·m;

经比较可知,支座弯矩最大。

Mmax=0.221kN·m;

(2)托梁抗弯强度验算

取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即

σ=0.221×106/(2×5.08×103)=21.75N/mm2

托梁受弯强度计算值σ=21.75N/mm2小于抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求。

(3)托梁抗剪强度计算。

荷载对托梁产生的剪力为Q=0.606g1lc+0.567q1lc=0.606×22.9×0.3+0.617×0.84×0.3=4.32kN;

按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:

托梁抗剪强度τ=8.83N/mm2小于抗剪强度设计值fv=205N/mm2满足要求。

(4)托梁挠度验算

脚手管弹性模量E=2.06×105N/mm2;

脚手管惯性矩I=12.19×104mm4;

根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:

ν=0.037mm;

托梁挠度计算值ν=0.037mm小于挠度设计值[v]=Min(300/250,10)mm,满足要求。

4.3.4、立杆稳定性验算

1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算

(1)立杆荷载。

根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算:

N=1.35∑NGK+1.4∑NQK

其中NGK为模板及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。

将其分成模板(通过顶撑)传来的荷载和下部钢管自重两部分,分别计算后相加而得。

模板所传荷载就是顶部可调托座传力,根据前面计算结果加上脚手架自重,此值为F1=5.472kN。

除此之外,根据《规程》条文说明4.2.1条,支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。

故支架自重部分荷载可取为

F2=0.15×2.25=0.338kN;

立杆受压荷载总设计值为:

Nut=(F1+F2)×1.35=(5.472+0.338)×1.35=7.844kN;

(2)立杆稳定性验算。

按下式验算

φ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用;

A--立杆的截面面积,取4.89×102mm2;

KH--高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5.3.4采用;

计算长度l0按下式计算的结果取大值:

l0=h+2a=1.2+2×0.2=1.6m;

l0=kμh=1.167×1.427×0.6=1m;

式中:

h-支架立杆的步距,取0.6m;

a--模板支架立杆伸出

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