1、目錄1編制依據12工程概況12.1高凈空模板體系概況12。2高凈空、大跨度梁板系統施工難點22。3施工部署原則23高凈空、大跨度模板體系選擇23.1模板體系的選擇23.2具體部位結構示意圖及支撐體系設計43.3影劇院頂板模板體系的驗算133。4A3、 A6區頂板支撐體系驗算243。5支撐體系的構造要求243.6支撐體系的材料要求244施工注意事項251編制依據類別名 稱編 號1XX博物館改擴建工程施工圖紙2004292XX博物館改擴建工程施工組織設計3混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-20024建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ130-20015混凝土結構設計規范GB500
2、1020026建筑結構荷載規范GB 5000920017鋼結構設計規范GB 5001720034北京市地方性施工工藝標準DBJ/T012620035北京城建集團施工工藝標準JQB-01720046建筑施工模板施工手冊參考書籍7組合鋼模板施工手冊參考書籍8建筑施工手冊參考書籍9簡明施工計算手冊參考書籍2工程概況2。1高凈空模板體系概況本方案作為模板方案的補充方案,對本工程大截面梁板系統的模架體系進行細化.本工程A1、A3展廳部分及A2區數碼影院、報告廳等部分設計有多條大截面預應力混凝土梁,典型梁截面尺寸為500mm1700mm、900mm1300mm等,最大跨度24。0m,支撐體系高度7。50m
3、12.0m。詳細內容見下表:序號部位結構標高結構層高平面凈空尺寸1A2區報告廳-84.35m12。35m24m41。4m2A2區電影院-6.154。35m10.5m24m20.4m3A3區展覽廳-6.155.85m12m78m60m4A4A6區車庫-7.153.25m10。375m48m257.2m5A5區演播室6.154.35m10.5m26m33m2.2高凈空、大跨度梁板系統施工難點1)大截面梁截面高度大,澆注混凝土時梁側模承受側壓力較大,底模及支撐系統承受荷載較大.模板設計時應充分考慮到體系變形對混凝土成型效果的影響,力爭將變形總量控制在可接受范圍.2)梁板支撐體系高度較大,支撐體系的穩
4、定性、安全性需進行嚴格控制。3)大截面梁涉及有粘結預應力施工,需與預應力專業作業隊密切配合,尤其預應力梁與普通梁交叉節點處,普通梁的箍筋及腰筋應讓開預應力主筋。2.3施工部署原則本工程的高凈空、大跨度空間結構主要功能為展覽廳、車庫及數碼影院等,各功能房間獨立,但車庫和展廳由于面積較大,頂板又由后澆帶劃分為獨立的板塊,混凝土澆筑時各板塊分別澆筑.演播廳、報告廳相對面積較小,混凝土一次澆筑。配合混凝土施工工藝,模架體系也要分塊或者一次性支設。如果分塊支設,后澆帶位置模架必須單支單拆。且相鄰架體的外側必須設置通長剪刀撐.該部位混凝土施工時,支撐底板下部的支撐體系最好不拆除。3高凈空、大跨度模板體系選
5、擇3.1模板體系的選擇本工程由三家分公司進行施工,模板面板體系均采用覆膜多層板,本方案的主次龍骨及支撐體系選擇主要以A2區報告廳及A2演播廳頂的預應力梁板系統為例。上述部位最大跨度24m,梁的截面為500mm1700mm,樓板厚度為300mm.樓板模板系統的次龍骨采用50100的木方間距300mm,主龍骨采用50mm100mm的方鋼龍骨間距900mm,樓板模板支撐體系采用碗扣架支撐體系,立桿間距900mm,橫桿步距為1200mm。預應力大梁,梁底及梁側模板均采用15mm厚覆膜多層板,次龍骨采用50100的木方間距250mm,梁側主龍骨采用50mm100mm的木方,梁底主龍骨采用50mm100m
6、m的方鋼,間距600mm.梁底支撐系統立桿間距為600mm,橫桿步距為1200mm,梁板體系要采用斜向剪刀撐連接為一體,保證整體穩定性。具體如下圖所示:圖1 梁支撐體系示意圖3.2具體部位結構示意圖及支撐體系設計1)A2數碼影院A21A24軸影劇院4.35m頂板梁支撐體系,該部位看臺斜板完成后標高為7。15m-5.05m,頂板板厚300mm,支撐高度11.5m9。4m ,頂板梁為500mm1700mm和600mm1700mm,支撐系統的高度約10。1m8.0m。由于支撐系統底面不在同一標高,為保證該部位頂板支撐橫桿整齊劃一,支撐體系設計時必須遵循以下原則:A、 要求標高4。35m處頂板支撐體系
7、頂托采用統一的調節高度,然后按統一規格選用立桿至支撐底板。B、 立桿配置要先梁后板,并且要盡量保證梁板體系一致.C、 立桿配置保證第一道底托調節調節高度不大于350mm。D、 由最高臺階逐一往下配置立桿或者配置底托調節高度。E、 最后一道立桿由于模數限制無法滿足要求時,可采用墊設方木的方式調節(方木與立桿之間墊設鋼墊),盡量保證橫桿能全部連通。F、 局部需要換用900mm的立桿時,如因立桿碗扣錯位造成無法連通橫桿時,使用扣件連接鋼管,保證橫桿連通.G、 當頂板梁與臺階方向平行時,按臺階標高,統一配置梁底支撐。當頂板梁與臺階方向垂直時,仍按上述原則進行頂板梁支撐體系配置.H、 梁底模單獨配置,不
8、要求相互之間橫桿整齊劃一,可以上下頂托同時調整,能保證調節高度小于300mm,梁底支撐系統驗算時取300mm。I、 具體位置及支撐體系立桿配置見圖2和圖3.圖2數碼影院支撐體系平面圖節點1圖3 數碼影院頂板梁支撐體系立桿剖面圖2) A2報告廳A2區報告廳位置臺階高度為450mm,且為圓弧形。支撐體系按數碼影院的支撐體系布置原則進行布置。到墻邊立桿與墻的距離小于600mm要增設附加鋼管支撐,或者與墻頂牢。圖4 報告廳模板支撐體系平面圖圖5 報告廳模板支撐體系剖面圖1圖6 報告廳模板支撐體系剖面圖23)A5區演播廳A5區數碼影院底板標高-5m,頂板最高處標高4.35m,頂板為斜向臺階底板,支撐體系
9、的頂部需要調解滿足斜板支撐要求。支撐體系配置時除應遵循影劇院等的配置原則外,尚應考慮如下要求:A、 頂托調節高度必須小于300mm.B、 方鋼龍骨在斜面交接位置,形成角度無法滿足龍骨搭接要求時需要增設一根短鋼管與最頂端橫桿采用扣件連接。C、 該部位頂板梁支撐體系仍按數碼影院的支撐體系進行配置,需要保證梁底支撐體系與板支撐體系連接為整體.D、 具體平面布置圖見下圖,由于布置原則基本相同,且該部位標高比較容易控制,垂直于梁方向剖面按數碼影院的支撐體系布置。圖7 演播室頂板支撐體系平面圖 圖8 演播室頂板支撐體系圖4)A2區大廳頂板為鋼桁架樓板體系,可以不考慮支撐體系。5) A3、 A6區大廳大空間
10、平面上述部位樓板厚度為160mm,梁截面900mm1300mm.樓板模板系統的次龍骨采用50100的木方間距300,主龍骨采用50mm100mm的方鋼龍骨間距900mm,樓板模板支撐體系采用碗扣架支撐體系,立桿間距900mm1200mm,橫桿步距為1200mm。梁底及梁側模板均采用15mm厚覆膜多層板,次龍骨采用50mm100mm的木方間距250mm,梁側主龍骨采用100mm100mm的木方,梁底主龍骨采用100mm100mm的方木,間距600mm.梁底支撐系統立桿間距為600mm,橫桿步距為1200mm,梁板體系要采用斜向剪刀撐連接為一體,保證整體穩定性。圖9 A3、A6區高大空間位置圖(-
11、6。15m-5.85m)圖10 A3、A6區高大空間剖面圖(-6。15m-5.85m)3。3影劇院頂板模板體系的驗算由于本工程大空間部位結構形式基本一致,模架支撐體系除板厚小于200mm的部位均采用相同的立桿間距及橫桿步距,為確保支撐體系的安全,計算時取荷載最大的部位進行驗算。 以A21A24軸影劇院4.35m頂板梁支撐體系作為計算范例,該部位看臺斜板完成后標高為-7。15m-5.05m,頂板板厚300mm,支撐高度11.5m9.4m ,頂板梁為500mm1700mm和600mm1700mm,支撐系統的高度10.1m8。0m。3.3。1樓板模板體系計算1)荷載及面板計算頂板模板及龍骨自重 0.
12、3kN/m2混凝土自重 250。3=7。5kN/m2鋼筋自重 1。40。3=0。42kN/m2施工人員及設備均布荷載3.5kN/m2設計強度計算值:q=1.2(+)+1。4=1。2(0。3+25+1。4)+1。43.5=14。76kN/m2荷載分布圖如下: 面板強度驗算從建筑施工計算手冊中查得四跨等跨連續梁的最大彎矩計算公式為Mmax=KMql2面板最大彎矩Mmax=KMql2 =0.10714.760。32 0.142 KNm所以面板的應力為= Mmax/W=0。142/(3.75105)3.8N/mm220N/mm2 滿足要求式中 M面板的最大彎矩,KNmKM彎矩系數,查表為0.107;q
13、面板承擔的均布荷載,14.76KN/m;l計算跨度,等于木方間距0.3m;fm多層板抗彎強度設計值,取20N/mm2;W板模板的截面抵抗矩,W=1/6bh21/610.01523。7510-5m3 面板撓度驗算從建筑施工計算手冊中查得四跨等跨連續梁的最大撓度計算公式為A=kWql4/(100EI)面板最大撓度A= kWql4/(100EI) =0.63214。761030。34/(1004。51092.8110-7)=0。05mm=300/400=0。75mm 滿足要求式中 kW撓度系數,查表為0.632; E彈性模量,木材取4。5103N/mm2;I面板得慣性矩,I=bh3/12=1/121
14、0.01532.81107m42)次龍骨的驗算 強度的驗算次龍骨木方可作為支承在主龍骨方鋼上的連續梁計算,其跨距等于主龍骨方鋼的間距900mm,近似可以按三跨連續梁進行計算。其荷載分布及支撐情況見下圖: 次龍骨木方上的荷載為:q=0.314。764。43KN/m從建筑施工計算手冊中查得三跨等跨連續梁的最大彎矩計算公式為Mmax=KMql2次龍骨木方最大彎矩 Mmax=KMql20。14.430。920.36 KNm所以次龍骨木方得應力為= Mmax/W0.36/(8。33103)4。32N/mm213N/mm2 滿足要求式中 M次龍骨木方的最大彎矩KM彎矩系數,查表為0.1;q次龍骨木方承擔的
15、均布荷載;l計算跨度,等于主龍骨木方間距0.9m;fm木材抗彎強度設計值,取13 N/mm2;W次龍骨木方的截面抵抗矩,W=bh2/61/60。050。12 8。33103m3 撓度的驗算從建筑施工計算手冊中查得三跨等跨連續梁的最大撓度計算公式為 A= kWql4/(100EI)次龍骨木方最大撓度 AkWql4/(100EI)0.6774.431030.94/(100101094。16106) =0。46mm=l/400=1.5mm 滿足要求式中 kW撓度系數,查表為0。677;E彈性模量,木材取10103N/mm2;I次龍骨木方的慣性矩,I=bh3/12=1/120.050.134。1610
16、6m43)主龍骨的驗算 強度的驗算主龍骨木方可作為支承在碗扣腳手架上的連續梁計算,其跨距等于碗口架的立桿間距900mm,單根方鋼長度按6m考慮,可以按五跨等跨連續梁進行計算.其荷載分布及支撐情況見下圖:主龍骨方鋼上的荷載為: q=0.914。7613。28 KN/m從建筑施工計算手冊中查得五跨等跨連續梁的最大彎矩計算公式為 Mmax=Kmql2主龍骨方鋼最大彎矩Mmax=Kmql2=0.10513.280.921。3KNm所以主龍骨方鋼的應力為= Mmax/W=1.3103/(12.20106103)=107N/mm2215N/mm2 滿足要求式中M主龍骨方鋼的最大彎矩,KNmKM彎矩系數,查
17、表為0.105;q主龍骨木方承擔的均布荷載,13。28 KN/m;l計算跨度,等于主龍骨木方間距0。9m;fm方鋼的抗彎強度設計值,取215N/mm2;W主龍骨方鋼的截面抵抗矩W=12。2010-6cm3, 撓度的驗算 從建筑施工計算手冊中查得五跨等跨連續梁的最大撓度計算公式為 A= kWql4/(100EI)主龍骨方鋼最大撓度 AkWql4/(100EI)0。64413。281030。94/1002。0610510988.52106=0。3mm=l/400=2。25mm 滿足要求式中 kW撓度系數,查表為0.677;E彈性模量,鋼材取2。06105;I主龍骨方鋼的慣性矩I=88.52cm4,
18、4)支撐碗扣架強度及穩定性驗算計算模塊如下圖示意:荷載q=14。76Kn/m2N=qs2=14.760。92=11.96Kn碗扣架橫撐每1200mm設一道,由于該部位頂板支撐體系支撐在斜板上,頂托高度可能出現多種調節高度,計算時取b=435,最上一道橫桿必須設置。碗扣架,考慮現場材料損耗,按計算=N/A=11。96103/414=28。9 N/mm2(滿足要求)根據規范公式,立桿的計算長度:H=h0+2b=1。2+20。65=2。5m h0-碗扣架支撐體系的橫桿步距 b頂托的自由調節高度,根據支撐體系布置圖,最高調節高度為435; =H/i=2500/15。575=161 查表得 =0。287
19、 穩定性驗算:N/A=11。96103/0.287414=101N/mm2 (滿足要求)5)特殊部位頂板支撐體系選擇按本方案計算的頂板支撐體系不適用板厚在550mm及以上的大空間樓板體系。A24A26軸影劇院4.35m頂板厚度為550mm,為無梁板體系,支撐體系高度為12m,根據地下二層頂板施工方案計算結果,該部位頂板支撐體系碗扣架立桿間距取600mm900mm,橫桿步距仍為1.2m.整個大空間頂板體系中,板厚超過500mm的部位支撐體系均按立桿間距取600mm900mm考慮。3。3。2頂板梁模板體系計算 A21A24軸的預應力頂板梁截面為500mm1700mm和600mm1700mm等,支撐
20、系統高度約10.1m8。0m。由于梁高度均為1700mm,梁寬越小梁底單位面積受力越大,因此以500mm1700mm作為依據計算。1)梁底模板荷載及面板強度驗算梁底模板標準荷載梁模板自重力 0。015(21.40。5)95000.50.94KN/m梁混凝土自重力 251。7142.5KN/m梁鋼筋自重力 1。51。71=2.55 KN/m施工人員及設備的荷載 3.51=3.5 KN/m總荷載為 : q=(0.9442。52。55)1。23.51。460.08 KN/m 面板強度驗算按梁底模模板寬度b=1000,面板為15厚多層板,次龍骨間距L=250。將面板視為支撐在木方上的4等跨連續梁計算,
21、按最不利荷載布置,取Km=-0。121;KW0.967;KV0.620。 面板最大彎距:Mmax=KmqL2 0。12160.080.252=0。454KN.m需截面抵抗矩:Wn=M/fm=0.454106/3750012.1mm313 N/2故滿足要求.其中:fm-木材抗彎強度設計值,取13 N/2E彈性模量,木材取4。5103N/2W=bh2/6=1000152/6=375003 剛度驗算剛度驗算時不考慮振動荷載,所以q0.9442。52。5545。99KN/m模板撓度由式KW ql4/100EI=0.96745.990.254/(1004。51034。1710-6 )=0。09=250/
22、400=0.625,故滿足要求面板截面慣性距:I=bh3/12=1/120.0150。134.17106m42)底模次龍骨的驗算 強度的驗算次龍骨木方(間距250)可作為支承在主龍骨木方上的兩跨連續梁計算,其跨距等于主龍骨的間距600mm.其荷載分布及支撐情況見下圖: 次龍骨木方上的荷載為:q=60.080。25=15。02KN/m從建筑施工計算手冊中查得兩跨等跨連續梁的最大彎矩計算公式為Mmax=KMql2次龍骨木方最大彎矩 Mmax=KMql20。12515。020.62=0.68KNm所以次龍骨木方得應力為= Mmax/W0.68103/8。331058.1N/mm213N/mm2 滿足
23、要求式中 M次龍骨木方的最大彎矩KM彎矩系數,查表為0。125;q次龍骨木方承擔的均布荷載;l計算跨度,等于主龍骨木方間距0.6m;fm木材抗彎強度設計值,取13 N/mm2;W次龍骨木方的截面抵抗矩,W=1/6bh21/60.050。 12 8.33105m3 撓度的驗算從建筑施工計算手冊中查得三跨等跨連續梁的最大撓度計算公式為 A= kWql4/(100EI)次龍骨木方最大撓度 AkWql4/(100EI)0.52115。 021030.64/(100101094。1710-6) =0.25mm=l/400=1.5mm 滿足要求式中 kW撓度系數,查表為0。521;E彈性模量,木材取101
24、03N/mm2;I次龍骨木方的慣性矩,I=bh3/12=1/120.050.134。1710-6m43)梁底模主龍骨的驗算 強度的驗算主龍骨木方可作為支承在碗扣腳手架上的五跨連續梁計算,其跨距等于碗扣腳手架的間距600mm。其荷載分布及支撐情況見下圖:主龍骨方鋼上的荷載為: q=60.080。636。05KN從建筑施工計算手冊中查得五跨連續梁的最大彎矩計算公式為 Mmax=KMql2主龍骨最大彎矩Mmax=KMql2=0.12536。050.621。62KNm所以主龍骨方鋼的應力為= Mmax/W1.62/(12.20106)133N/mm2 Wn 滿足要求 撓度驗算此時不考慮振動荷載,其標準
25、值為q251。7042。5KN/MKW ql4/100EI0.67742.52504/1009。510310001531/120.42 mmw 250/4000。625mm 符合要求.5)對拉螺栓計算梁高大于800的時候,在梁中設置對拉螺栓,16,間距600,驗算如下:計算公式為:N=Anf式中 N,混凝土的側壓力(kN) N=abFa、 b分別是縱向和橫向的拉桿間距(m)F,混凝土的側壓力(kN/m2)An,拉桿的凈截面面積(m2)f ,拉桿的抗拉強度設計值(170N/m2)425000。60。8=20400穿墻對拉螺栓為f16,凈截面(銷孔處)面積近似為A=201mm2。穿墻對拉螺栓應力為
26、:20400/201=101N/m2170N/m2滿足要求。6)支撐碗扣架強度及穩定性驗算 計算模塊如下圖示意:荷載q=60.08Kn/m2N=qs2=60。080.30。6=10.81Kn 碗扣架橫撐每600mm設一道,由于該部位頂板梁支撐體系支撐在斜板上,頂托高度可能出現多種調節高度,要求頂托調節高度不能大于300,計算時取b=300,最上一道橫桿必須設置。碗扣架,考慮現場材料損耗,按計算=N/A=10.81103/414=26.1 N/mm2(滿足要求)根據規范公式,立桿的計算長度:H=h0+2b=1。2+20。65=2。5m h0-碗扣架支撐體系的橫桿步距 b頂托的自由調節高度 =H/
27、i=2500/15。596=160 查表得 =0.287 穩定性驗算:N/A=10。81103/0.287414=91N/mm2 (滿足要求)3.4A3、 A6區頂板支撐體系驗算A3、 A6區大廳大空間樓板厚度為160mm,由于板厚較小,立桿間距調整為900mm1200mm,橫桿步距為1200.梁底及梁側模板均采用15mm厚覆膜多層板,次龍骨采用50mm100mm的木方間距250mm,梁側主龍骨采用100mm100mm的木方,梁底主龍骨采用100mm100mm的方木,間距600mm.梁底支撐系統立桿間距為600mm,橫桿步距為1200mm.按上述影劇院支撐體系驗算步驟進行驗算,完全符合要求,在
28、此不再重復驗算。3。5支撐體系的構造要求1)立桿下部必須鋪設墊塊,墊塊為200mm100mm50mm方木或者墊通長的方木,木方要保持立桿中心和木方中心重合。保證受力均勻。2)所有支撐體系必須按要求每4.8m加設通長剪刀撐一道,剪刀撐角度為450600。梁扳支撐體系必須采用鋼管連接為整體,沿高度方向每3m拉設一道。3)大截面梁在后澆帶位置設置快易收口網+短鋼筋,防止混凝土進入后澆帶位置。4)后澆帶位置梁底模和側模單獨支設,獨立成體系。5)高空樓面模板支架與已完成豎向結構設置剛性支頂拉結措施。遇混凝土墻體時用可調頭50mm100mm方木進行支頂;遇混凝土柱時采取雙管抱柱的方式設置拉結措施.6)設計
29、要求不拆除部位的模架系統需要單獨搭設,具體位置詳見相關要求文件。3.6支撐體系的材料要求1) 所有的進場材料必須符合相應的材料規范、標準要求。2) 腳手架鋼管:鋼管采用外徑為48mm,壁厚為3。5mm的管材。鋼管的表面應平直光滑,無裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道。鋼管應有產品質量合格證,鋼管必須涂有防銹漆并嚴禁打孔。每跟鋼管的最大重量不得大于25Kg;外徑和壁厚偏差不得大于0.5mm;鋼管兩端應平整,偏差不得大于1.7mm。3) 扣件:采用可鍛造鑄鐵制作的扣件,其材質應符合現行國家標準的規定。新扣件必須有產品合格證。扣件不得有裂紋、氣孔;不宜有縮松、砂眼或其它影響使用的鑄造
30、缺陷;并應將影響外觀質量的粘砂、澆冒口殘余、披縫、毛刺、氧化鐵等清除干凈。舊扣件使用前應進行質量檢查,有裂縫、變形的嚴禁使用,出現滑絲的螺栓必須更換。4) 墊木:墊木采用木方,厚度不得小于50mm;寬度大于30cm;長度為22.5m。5) 嚴格執行原材料進場檢驗制度,原材料是影響結構剛度、強度指標的重要因素,采購中堅持優中選優的原則,首選國營大廠,以質量為基礎,并進行嚴格的檢驗。確保模板使用的安全指標。6) 覆膜多層板,木方及方鋼等材料必須滿足各自材料規范標準中的相關要求,尤其與模板體系相對應的計算指標。4施工注意事項A、 滿堂紅碗扣腳手架搭設前應明確使用荷載,確定腳手架平面、立面布置圖,制定
31、詳細的周轉計劃.鋼管有嚴重銹蝕、壓扁或裂紋的不得使用。B、 所有構件必須經過檢驗合格方能投入使用。C、 碗扣架搭設的基礎范圍內雜物必須清理干凈,做好排水處理,上下層的碗扣架支點要盡量保持在同一條直線上.D、 碗扣件組裝要確保碗扣接頭鎖定牢靠,所有碗扣接頭必須鎖緊。接頭是立桿同橫桿、斜桿的連接裝置,組裝時,先將上碗扣擱置在限位銷上,將橫桿、斜桿等接頭插入下碗扣,使接頭弧面與立桿密貼,待全部接頭插入后,將上碗扣套下,并用榔頭順時針沿切線敲擊上碗扣凸頭,直至上碗扣被限位銷卡緊不轉動為止.E、 立桿和橫桿要保持垂直,橫桿的水平度要滿足要求。立桿的垂直度要滿足要求,下碗扣與立桿的同軸要滿足要求。下碗扣的水平面同立桿軸線的垂直度要滿足要求。F、 碗扣架底部要按要求鋪墊方木,方木鋪墊質量滿足要求.保證荷載均勻傳遞。G、 特殊部位的碗扣架施工應設專人負責,并設安全監督人員檢查旁站。H、 不得將碗扣架組件從過高處拋擲。I、 所有腳手架安裝都要滿足腳手架有關操作規程。