布料机支撑脚下模板加固处理方案

中国建筑工程总公司 CHINA STATE CONSTRUCTION ENGRG CORP 建荣村 城中村 改造项目 广电兰亭荣荟 K1 地块 布料机支撑脚 模板加固处理方案 2013 年 11 月 中 国 建 筑 第 二 工 程 局 有 限 公 司 1 1 目 录 一 编制依据 1 二 工程概况 1 2 1 工程建设概况 1 2 2 建筑设计概况 2 三 加固处理措施 2 3 1 处理措施 3 3 2 支撑体系 4 四 施工注意事项 4 五 其他 4 附件一 布料机支撑脚模板计算书 5 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 1 13 一 编制依据 序号 名 称 编 号 1 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 2 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 3 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 4 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 5 钢管脚手架扣件 GB15831 2006 6 碳素结构钢 GB T700 2006 7 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3 2010 8 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2012 9 建筑施工安全检查标准 JGJ59 2011 10 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80 91 11 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程 JGJ130 2011 12 建筑施工模板安全技术规范 JGJ162 2008 13 建筑施工手册 第四版 14 建筑施工计算手册 第二版 江正荣 15 工程建设标准强制性条文 2009 版 16 建设工程安全生产管理条例 国务院第 393 号令 17 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87 号 18 武汉市建筑施工现场安全质量标准化达标实施手册 武城建 2010 12 号 19 公司质量 环境和职业健康安全管理体系 SBC 3 QESMS 01 2011 版本 C 20 广电建荣 K1 地块工程施工图纸 2013 4 21 广电建荣 K1 地块施工组织设计 二 工程概况 2 1 工程建设概况 工程建设概况一览表 工程名称 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改 造 K1 地块 工程地址 长丰大道以南 古田四路以西的 建荣工业园内 建设单位 武汉广电海格房地产开发有限公司 勘察单位 武汉市勘察设计研究院 设计单位 珠海市建筑设计院武汉分院 监理单位 湖北天慧工程咨询有限公司 质量监督部门 武汉市硚口区建设工程质量安全 监督站 总包单位 中国建筑第二工程局有限公司 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 2 13 工程主要功 能或用途 本工程由 5 栋 3 层商业楼 1 栋 26 层写字楼 3 栋 33 层住宅楼组成 地下室为一 层 局部战时六级人防 平时作为汽车库 仓库 配电房 设备机房等使用 2 2 建筑设计概况 建筑设计概况一览表 建筑功能 1 2 3 为住宅楼 18 楼为办公楼 ABCDE 为商业楼 建筑类别 一类高层建筑 总建筑面积 119667 73m 规划用地面积 23193 63m 建筑面积 地下建筑面积 17027 63m 地上建筑面积 101813 99m 横轴编号 D 1 D 32 轴 纵轴编号 D A D c 轴 建筑平面 横轴轴线距离 131 5m 纵轴轴线距离 140 7m 地下建筑层高 人防区层高 3 8m 非人防区 3 4m 1 2 楼 地上 33 层 地下 1 层 建筑高度 106 9m 标准层高 2 9m 3 楼 地上 33 层 地下 1 层 建筑高度 105 5m 标准层高 2 9m 18 楼 地上 26 层 地下 1 层 建筑高度 109 75m 标准层高 3 75m 主体建筑层 数及层高 商铺 地上 3 层 地下 1 层 建筑高度 15 3m 层高 安全等级 二级 防火分类 一类 耐火等级 一级 抗震设防类别 丙类 地基基础设 计等级 甲级 场地类别 类 结构抗震 等级 三级 抗震设 防烈度 六度 基础结构形式 桩基承台基础 主体结构形式 1 2 3 住宅楼为剪力墙结构 18 办公楼为框架剪力墙结构 ABCDE 商铺为框架结构 地下室为框架结构 结构形式 屋盖结构形式 现浇钢筋混凝土屋盖 底板 顶板 外墙 内墙柱 水池侧壁 承台基梁 基础垫层 楼梯等 圈过梁等地下室混凝 土强度等级 C35 P6 C35 P6 C45 P6 C35 C45 P6 C35 P6 C15 C35 C20 墙柱 1F 5F C45 6F 10F C40 11F 15F C35 16F 20F C30 21F 以上 C35 1 2 3 楼 梁板 1F 5F C35 6F 10F C30 11F 以上 C25 墙柱 1F 7F C45 8F 11F C40 12F 20F C35 21F 以上 C30 18 楼 梁板 1F 7F C35 8F 18F C30 19F 以上 C25 墙柱 C30 商铺 ABCDE 梁板 C30 地下室 180mm 200mm 250mm 300mm 700mm 900mm 柱帽 板厚 主体 100mm 110mm 120mm 130mm 150mm 注 130 150mm 板厚非布料机施工 三 加固处理措施 由于楼层较高 3 层以上采用地泵浇筑混凝土 为方便操作 拟在施工楼面安装简易 混凝土布料机 采用人力驱动布料 布料机安置的牢固与否将直接对其他工序施工造成 严重影响 所以布料机的支设非常重要 为确保布料的稳定和其他工序施工的安全 正 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 3 13 常进行 必须对布料机的支撑部位进行加固处理 本工程采用的简易混凝土布料机 重约 1440kg 由四个脚支撑固定 平均每个支撑 脚承重 360kg 3 1 处理措施 1 施工时 布料机支撑脚必须放置于支模立杆正上方 且不能直接搁置于模板或者钢 筋上 每个支撑脚下需加铺 600mm 600mm 100mm 木垫块 布料机支撑脚木垫块布置平面图如下 2 每个支撑脚下模板支撑需在原有模板支撑体系的基础上增加四根钢管立杆 分别在 支撑脚所在立杆的前 后 左 右二分之一原立杆间距处增设 使支撑脚下支撑立杆纵 横向间距缩小为原设计的一半 立杆端部加设可调 U 型顶撑 立杆底部必须加设 50mm 厚 木质垫块 所增设钢管立杆必须与原模板支撑体系有效连接为一个整体 3 布料机放置的整个区域 模板小横杆间距调整至 200mm 以内 4 布料机放置区域的周围四面架设竖向剪刀撑 形成加强型模板支撑架构 5 其他设置同原模板支撑体系 布料机支撑脚楼面模板支撑立面图如下 布 料 机 支 撑 脚 木 垫 块 布 置 平 面 图 60106010板厚布 料 机 支 撑 脚 楼 面 模 板 支 撑 剖 面 图60布 料 机 支 撑 脚支 撑 脚 木 垫 块板 受 力 钢 筋 增 加 支 撑 立 杆 大 横 杆小 横 杆 板 模 板增 加 支 撑 立 杆 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 4 13 3 2 支撑体系 加固处理完成后 本工程使用布料机楼层的模板支撑体系为 用 A48 3 5 钢管搭设 室内满堂脚手架 钢管立杆上端加设可调节 U 型顶撑 立杆纵横向间距为 1200mm 1200mm 在布料机的每个支撑脚下所在区域立杆纵横向间距降为原来的一半为 600mm 600mm 步距 1500mm 在距离楼地面 200mm 处设第一道水平杆 并根据层高加设 2 3 道水平杆 钢管立杆底部必须加设 50mm 100mm 方木做垫块 钢管顶端超出顶层横 杆中心线 150mm 顶撑可调手柄至板底托梁间距须不大于 150mm 板底纵横向均加设水平支模杆 水平支撑大横杆采用 A48 3 5 钢管 小横杆采用 50 100mm 木方 间距 300mm 放置布料机的整个区域 支模小横杆间距降为 200mm 板模板采用 18mm 厚木胶合板 支模时应按设计或规范要求将模板面起拱 为增加满堂支撑脚手架的整体稳定性 支模时纵横向均需设置剪刀撑 剪刀撑与地 面的角度为 45 60 具体设置详见 模板施工方案 中所述 尤其需要注意的是 在布料机放置的区域 由布料机四个支撑脚所围合的矩形区域四面周围必须架设竖向剪 刀撑 形成连续闭合剪刀撑形式 如下图所示 四 施工注意事项 1 布料机支撑脚不得碰撞或直接搁置于模板或者钢筋上 且底部必须有支撑立杆 2 布料机支撑脚所在区域支撑立杆底部必须加设 50mm 100mm 方木垫块 3 每一层混凝土施工时 布料机支撑脚放置位置须与前一层施工时相同 4 每次混凝土施工前必须检查支撑立杆的加固是否稳固 5 每次混凝土施工前责任工长必须对作业人员进行安全 技术交底 闭 合 连 续 剪 刀 撑布 料 机 所 在 区 域 模 板 支 撑 平 面 图布 料 机 支 撑 脚 区域 加 设 支 撑 立 杆模 板 支 撑 架 立 杆布 料 机 支 撑 脚 垫 板 注 此 处 显 示 剪刀 撑 为 增 设 剪 刀撑 其 他 常 规 设置 剪 刀 撑 在 此 处未 标 示 均 按 模板 施 工 方 案 要 求设 置 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 5 13 五 其他 模板及支撑架的其他施工措施 请参照国家 地方和行业现行相关规范 规程和标 准以及本工程 模板施工方案 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 6 13 附件一 布料机支撑脚模板计算书 板计算厚度取 120mm 布料机按 1440kg 计取 每只脚重 360kg 每只脚占用面积约 为 0 36m 换算为均布荷载则为 10 0kN m 模板支撑体系选用 A48 3 5 钢管 搭设扣件式室内满堂脚手架 可调式 U 型顶撑 钢管支撑立杆的纵横向间距为 600 600mm 在距离楼地面 200mm 处设第一道水平杆 扫地 杆 并根据搭设高度加设 2 3 道水平杆 步距 1500mm 钢管立杆底部采用 50 100 木方 做垫块 顶部加 U 型顶撑 钢管顶端超出顶层横杆中心线 150mm 顶撑可调手柄至板底托 梁间距须不大于 150mm 板底纵横向均设水平支模杆 小横杆采用 50 100mm 木方 顶托 梁 大横杆 采用 A48 3 5 钢管 支模时应按设计或规范要求将板模起拱 支撑体系图示如下 支撑 构造及材料基本参数如下 支撑及构造参数 支撑立杆采用的钢管 mm 48 3 5 横向间距或排距 b m 0 60 纵距 l m 0 60 步距 h m 1 50 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度 a m 0 30 模板支架搭设高度 H m 2 85 板底模 18mm 木胶合板 板底支撑小横杆 50mm 100mm 方木 间距为 200mm 水平 支撑大横杆 顶托梁 48 3 5 钢管 间距 600mm 荷载参数 模板与木板自重 kN m 0 35 钢筋混凝土自重 kN m 25 000 施工均布荷载 标准值 kN m 1 0 振捣混凝土荷载标准值 kN m 2 0 布料机荷载标准值 kN m 10 0 根据现场实际 为了安全和稳定 18mm木胶合板 50 100mm方木 A 48 3 5钢管分 别以15mm木胶合板 40 90mm方木 A48 2 8钢管验算 计算参数如下 15mm厚木胶合板 面板弹性模量E N mm 7500 00 面板抗弯强度设计值f c N mm 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 7 13 13 00 面板抗剪强度设计值f v N mm 1 50 40 90mm方木弹性模量E N mm 9500 00 方木抗弯强度设计值f c N mm 13 00 方木抗剪强度设计值f v N mm 1 50 A48 2 8 钢管有效截面积 A mm 397 6 钢管截面惯性矩 I mm4 1 0193 10 5 钢管截面抵抗矩 W mm 4 247 10 钢材的弹性模量 E N mm 2 06 10 5 钢管抗弯 强度设计值 N mm f c 205N mm 钢管抗剪强度设计值 N mm f v 125N mm 其他参数 楼板混凝土强度等级 C35 楼板计算厚度 mm 120 00 施工平均温度 28 000 1 模板面板计算 面板为受弯构件 需要验算其抗弯强度和刚度 取单位宽度 0 9m 的面板作为计算单 元 面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为 W 600 15 15 6 2 25 104mm I 600 15 15 15 12 1 6875 105mm4 模板面板的按照三跨连续梁计算 面板计算简图 荷载计算 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板以及布料机的自重 kN m q1 25 0 12 0 6 0 35 0 6 10 0 6 8 01kN m 活荷载为施工人员及设备荷载 kN m q2 1 2 0 6 1 8kN m 抗弯强度验算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和 计算公式如下 式中 l 计算跨度 板底支撑间距 l 200 00mm q 作用在面板的均布荷载设计值 kN m q 1 2 8 01 1 4 1 8 12 132kN m 最大弯矩 M 0 1 12 132 0 20 0 20 0 048528kN m 按以下公式进行面板抗弯强度验算 式中 面板的弯曲应力计算值 N mm M 计算的最大弯矩 kN m f 面板的抗弯强度设计值 f 13N mm 200 200 200 12 132kN m A B 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 8 13 面板最大应力计算值 0 048528 10 6 2 25 104 2 1568N mm 面板的最大应力计算值 2 1568N mm 小于面板的抗弯强度设计值 13N mm2 满足要求 抗剪强度验算 计算公式如下 式中 V 面板计算最大剪力 N l 计算跨度 板底支撑间距 l 200 0mm q 作用在模板上的侧压力线荷载 计算如上 q 12 132kN m 面板的最大剪力 V 0 6 12 132 200 1455 84N 截面抗剪强度必须满足 式中 面板截面的最大受剪应力 N mm V 面板计算最大剪力 N V 1455 84N b 构件的截面宽度 mm b 600mm hn 面板厚度 mm h n 15 0mm fv 面板抗剪强度设计值 N mm f v 1 500N mm 面板的最大受剪应力计算值 3 1455 84 2 600 15 0 0 24264N mm 面板的最大受剪应力计算值 0 24264N mm 小于面板截面抗剪强度设计值 fv 1 500N mm 满足要求 挠度验算 挠度计算公式为 式中 q 作用在模板上的压力线荷载 根据 建筑施工计算手册 刚度验算采用 标准荷载 同时不考虑振动荷载作用 则 q q1 8 01kN m l 计算跨度 板底支撑间距 l 200 00mm E 面板的弹性模量 E 7500 0N mm 面板最大允许挠度值 V 200 400 0 5mm 面板最大挠度计算值 v 0 677 8 01 2004 100 7500 1 6875 105 0 0686mm 面板的最大挠度计算值 0 0686mm 小于面板的最大允许挠度 0 5mm 满足要求 2 模板支撑方木的计算 方木按照三跨连续梁计算 截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为 W 40 90 90 6 5 4 104mm I 40 90 90 90 12 2 43 106mm4 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 9 13 板底支撑方木计算简图 mm 荷载的计算 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板以及布料机的自重 kN m q1 25 0 12 0 20 0 35 0 20 10 0 0 20 2 67kN m 活荷载为施工荷载标准值 设备荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 kN m q2 2 1 0 2 0 6kN m 方木抗弯强度验算 按照三跨连续梁计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩 和 计算公式如下 式中 M 方木跨中计算最大弯距 N mm l 计算跨度 l 600 0mm q 线荷载设计值 q 1 2 2 67 1 4 0 6 4 044kN m 最大弯距 M 0 1ql 0 1 4 044 0 6 0 6 0 145584kN m 按以下公式进行面板抗弯强度验算 式中 方木的弯曲应力计算值 N mm M 计算的最大弯矩 kN m f 方木的抗弯强度设计值 f 13N mm 方木最大应力计算值 0 145584 10 6 5 4 104 2 696N mm 方木的最大应力计算值 2 696N mm 2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N mm2 满足要求 方木抗剪强度验算 计算公式如下 式中 V 方木计算最大剪力 N l 计算跨度 l 600 0mm q 作用在方木上的侧压力线荷载 q 4 044kN m 方木的最大剪力 V 0 6 4 044 600 1455 84N 截面抗剪强度必须满足 方木受剪应力计算值 3 1455 84 2 40 90 0 6066N mm 方木抗剪强度设计值 1 5N mm 方木的受剪应力计算值 0 6066N mm 小于方木抗剪强度设计值 1 5N mm 满足要求 挠度验算 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 10 13 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和 计算公式如下 式中 q 作用在方木上的压力线荷载 根据 建筑施工计算手册 刚度验算采用 标准荷载 同时不考虑振动荷载作用 则 q q1 2 67kN m l 计算跨度 l 600 00mm E 方木的弹性模量 E 9500 0N mm 最大允许挠度值 V 600 400 1 5mm 最大挠度计算值 0 677 2 67 600 4 100 9500 2 43 106 0 101mm 方木的最大挠度计算值 0 101mm 小于方木的最大允许挠度 1 5mm 满足要求 3 板底水平支撑钢管计算 支撑钢管按照集中荷载作用下的多跨连续梁计算 集中荷载 P 取纵向板底支撑传递力 钢筋混凝土楼板和模板以及布料机自重 kN m q1 25 0 12 0 35 10 0 13 35kN m 施工人员及设备荷载 kN m q2 1 2 3 0kN m 则集中力 P 1 2 q1 1 4 q2 0 6 0 20 1 2 13 35 1 4 3 0 0 6 0 20 2 4264kN 均布荷载取支撑钢管的自重 q 3 121kg m 9 8 3 121 31N m 0 031kN m 水平支撑钢管计算简图如下 水平支撑钢管剪力图如下 水平支撑钢管弯矩图如下 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值 受力图与位移图如下 P q1 0 9 0 2 25 0 12 0 35 10 0 6 0 2 1 602kN 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 11 13 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 M max 461 19kN mm 最大变形 V max 0 37mm 最大支座力 Q max 8 07kN 水平支撑钢管抗弯强度验算 钢管截面抗弯强度验算公式 其中 钢管杆件的最大弯矩设计值 M 461 19KN mm 弯矩作用平面内钢管截面抵抗矩 W 4 247 10 3mm 钢管的最大应力计算值 461 19 10 4247 108 59N mm 钢管的抗弯强度设计值 f 205N mm 钢管的最大应力计算值 108 59N mm 不大于钢管的抗弯强度设计值 f 205N mm 满足要求 水平支撑钢管抗剪强度验算 钢管的最大剪力为 V 8 07KN 钢管截面抗剪强度必须满足 式中 钢管截面的受剪应力计算值 N mm V 钢管计算最大剪力 N V 8 08 10 N A 钢管的截面面积 mm A 397 6mm fv 钢管的抗剪强度设计值 N mm f v 125N mm 钢管截面的受剪应力计算值 2 8 07 10 397 6 40 594N mm 钢管截面的受剪应力计算值 40 594N mm 小于钢管截面的抗剪强度设计值 fv 125N mm 满足要求 水平支撑钢管挠度验算 经过计算得到 0 37mm 水平支撑钢管最大容许挠度 600 400 1 5mm 水平支撑的最大挠度 0 37mm 与最大容许挠度 1 5mm 比较接近 基本满足要 求 4 扣件抗滑移的计算 若采用 U 托顶撑 则不需要验算 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 12 13 5 模板支架立杆荷载标准值 轴力 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载 静荷载标准值包括以下内容 脚手架的自重 kN NG1 0 097 2 85 0 27645kN 模板的自重 kN NG2 0 35 0 6 0 6 0 126kN 钢筋混凝土楼板自重 kN NG3 25 0 12 0 6 0 6 1 08kN 静荷载标准值 N G NG1 NG2 NG3 1 48245kN 活荷载为施工荷载标准值 设备荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 活荷载标准值 N Q 1 2 10 0 6 0 6 4 68kN 立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 2 1 48245 1 4 4 68 8 33094kN 6 立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 式中 N 立杆的轴心压力设计值 kN N 8 33094kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 L o i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 601cm A 立杆净截面面积 cm 2 A 3 976cm 2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 cm 3 W 4 247cm 3 钢管立杆受压应力计算值 N mm 2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205N mm 2 L0 计算长度 m 参照 扣件式规范 JGJI30 2011 满堂支撑架顶部立杆段 非顶部立杆段的计算 长度 l0分别按照下式 1 2 计算 取整体稳定计算结果最不利值 顶部立杆段 l 0 k 1 h 2a 1 非顶部立杆段 l 0 k 2h 2 k 计算长度附加系数 取值为 1 155 1 计算长度系数 参照 扣件式规范 表 C 2 2 计算长度系数 参照 扣件式规范 表 C 4 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度 a 0 3m 顶部立杆段按公式 1 计算如下 当 a 0 2m 时 1 1 540 广电兰亭荣荟 建荣村城中村改造 K1 地块 布料机支撑脚模板加固处理方 案 13 13 顶部立杆段计算长度 l0 1 155 1 540 1 5 0 2 2 3 37953m l0 i 3379 53 16 01 211 089 由长细比 lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 163 钢管立杆受压应力计算值 8 33094 10 0 163 397 6 128 546N mm 当 a 0 5m 时 1 1 215 顶部立杆段计算长度 l0 1 155 1 215 1 5 0 5 2 3 5083125m l0 i 3508 3125 16 01 219 133 由长细比 lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 152 钢管立杆受压应力计算值 8 33094 10 0 152 397 6 137 849N mm 依据规范做承载力线性插值计算 a 0 3 时 131 647N mm 钢管立杆稳定性计算 131 647N mm 小于钢管立杆抗压强度的设计值 f 205N mm 满足要求 非顶部立杆段按公式 2 计算如下 2 1 951 非顶部立杆段计算长度 l0 1 155 1 951 1 5 3 3801m l0 i 3380 1 16 01 211 12 由长细比 lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 163 钢管立杆受压应力计算值 8 33094 10 0 163 397 6 128 546N mm 立杆稳定性计算 128 546N mm 小于钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm 满足 要求