模板支架基礎(chǔ)及頂板均為斜坡面施工方法探討

1、模板支架基礎(chǔ)及頂板均為斜面施工方法探討摘要以工程實(shí)例探討基礎(chǔ)及支撐面為較小坡度斜面情況下扣件式鋼管支模體系設(shè)計(jì)及施 工，研究類似工程特別是城市建設(shè)中過街地道模板支架施工運(yùn)用。關(guān)鍵詞 模板 支架 坡度斜面一、工程概況濟(jì)南西客站場(chǎng)站一體化工程位于濟(jì)南西區(qū)高鐵站房以東，濟(jì)西東路以南，站東路以西,站前路以北合圍區(qū)域。項(xiàng)目處于濟(jì)南西區(qū)交通樞紐中心，集高鐵、地鐵、公交、長途客運(yùn)于 一體。地下通道工程包括六處人行地下通道和兩處地下車庫出入口。市政通道和汽車坡道基礎(chǔ)均為筏板結(jié)構(gòu)，頂板為板式結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)底板及頂板縱向分段，部分分段基礎(chǔ)及頂板均為斜面，斜面主要坡度為1: 12、1： 20(5%)，坡度較小。我方施工

2、的市政通道設(shè)計(jì)參數(shù)具體見下表：市政地下通道主要參數(shù)表通道名稱長度(m)寬度(m)底板厚度(mm)頂板厚度(mm)支模高度(mm)坡度段數(shù)備注通道一5512120010035001:121通道三56.2875065040001:122二、方案選擇及需要解決的主要問題1、方案選擇本工程模板支架采用扣件式鋼管滿堂腳手架。2、需要主要需要解決的問題根據(jù)工程特點(diǎn)，模板支架主要需要解決三個(gè)問題：1) 、模板支架立桿根部在斜坡基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性包括立桿根部因平行斜坡面荷載而產(chǎn)生的平行于坡面位移，以及頂板荷載向下分力對(duì) 立桿根部產(chǎn)生力矩而旋轉(zhuǎn)。如下圖所示。2）、模板支架立桿頂端穩(wěn)定性主要是頂板荷載平行斜坡面分力對(duì)

3、立桿頂部分力產(chǎn)生位移。如下圖所示。3）、模板支架縱向整體上性因縱向坡度形成縱向水平桿不連續(xù)且與橫向水平桿不能在同一高度接觸，從而造成支 架縱向整體性相對(duì)較差。如下圖縱竝平姍無法毅設(shè)置3、主要問題的解決措施上述坡道坡度較小（1： 12）,平行坡度方向荷載分力較小，因此解決上述問題主要通 過構(gòu)造措施來解決。1）、支架根部在支架基礎(chǔ)平面位置預(yù)埋25鋼筋，并將立桿底部套住鋼筋從而限制立桿根部位移和 旋轉(zhuǎn)。2）、支架頂端采用斜撐支撐在底板上并連接支架頂部立桿形成穩(wěn)定三角形支撐。斜撐必須與相接觸 的立桿連接成整體，使支架桿件共同發(fā)揮作用。3）、縱向水平桿盡量連續(xù)通過，無法通過時(shí)通過水平桿向鄰跨延伸搭接一跨

4、形成連接。三、構(gòu)造要求因本工程坡度較小，荷載在平行于坡面的荷載分力較?。ㄖ挥惺种唬?，支架計(jì)算可不考慮坡向分力影響；因此模板支架構(gòu)造上在滿足規(guī)范要求之外，尚須根據(jù)上述第二條中提出主要問題進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)處理。具體構(gòu)造加強(qiáng)做法如下：1、措施在基礎(chǔ)底板施工時(shí)預(yù)埋25鋼筋，長度500,錨入底板350,外露150mm。模板支架搭 設(shè)時(shí)將立桿套在預(yù)埋鋼筋上。預(yù)埋鋼筋間距按縱橫方向均為四跨梅花型布置。預(yù)埋鋼筋布置，基礎(chǔ)鋼筋綁扎完畢后，在基礎(chǔ)上層鋼筋網(wǎng)上按模板支架立桿布置放線 預(yù)埋，并焊接牢固，嚴(yán)禁伸至底板底部。設(shè)置防位移和旋轉(zhuǎn)預(yù)埋鋼筋處不再設(shè)墊板和底座。溝堂架立肝預(yù)埋鋼筋尢科2、立桿頂端防位移措施頂端移位

5、采用斜撐連接頂部立桿并將斜撐鋼管套在基礎(chǔ)底板預(yù)埋鋼筋上進(jìn)行防治。斜 撐鋼筋采用25鋼筋，長度500,錨入底板350,外露150mm。斜撐預(yù)埋鋼筋間距縱橫向按四跨梅花型布置，并與模板支架斜撐設(shè)置一致。斜撐預(yù)埋鋼筋斜向埋入基礎(chǔ)底板，施工做法同立桿預(yù)埋鋼筋。模板支架斜撐根部套在預(yù)埋鋼筋上，并用扣件連接立桿頂部、根部及跨內(nèi)接觸的事立 桿，防止立桿頂部位移的同時(shí)，加強(qiáng)滿堂架整體性。3、滿堂架整體性加強(qiáng)措施因縱向坡度影響，模板支架水平桿無法按設(shè)計(jì)的步距連續(xù)完整地與立桿相連接，致使 模板支架縱向整體性相對(duì)較差。處理辦法：將縱向水平桿在不連續(xù)部位向鄰跨延伸一跨進(jìn)行搭接，使不連續(xù)水平桿通 過搭接形成整體。四、搭

6、設(shè)及拆除施工工藝本工程模板支架構(gòu)造復(fù)雜，搭設(shè)難度較大，重點(diǎn)需要解決預(yù)埋鋼筋位置及縱向水平桿 位置。支架搭圖見通道支架縱向立面圖和通道支架橫向立面圖。1、搭設(shè)施工工藝底板鋼筋綁扎t預(yù)埋鋼筋放線預(yù)埋t底板混凝土澆筑t滿堂支架放線t預(yù)埋鋼筋修整 t通長墊板放置t縱向掃地桿排放t立桿安裝t橫向掃地桿t縱向水平桿t橫向水平桿t 斜撐T剪撐T頂托安裝調(diào)節(jié)T主楞安裝T次楞擺放T模板安裝預(yù)埋鋼筋位置根據(jù)控制線在底板面層鋼筋上放線后預(yù)埋固定，位置要準(zhǔn)確?；炷翝?筑后放線時(shí)要檢查預(yù)埋鋼筋位置并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。水平桿豎向位置根據(jù)標(biāo)高線和水平桿步距拉線控制。拉線要從兩個(gè)端頭將線拉直拉緊。斜撐必須將鋼管套在預(yù)埋

7、斜鋼筋上后與立桿頂部固定，根部與頂端之間的立桿也要用 扣件固定。縱向水平桿在不連續(xù)位置必須延伸至鄰跨形成有效的一跨搭接，確保滿堂架的整體性。2、拆除施工工藝拆除工藝與安裝工藝相反，先安后拆，后安先拆，并遵守由上而下順序。五、驗(yàn)收此模板支架驗(yàn)收重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)立桿及斜撐根部是否有效套在預(yù)埋鋼筋上，斜撐頂端是否與 立桿連接牢固，以及縱向水平桿不連續(xù)位置搭接長度是否滿足一跨。六、通道支架搭設(shè)立面圖1、通道支架縱向立面圖U潭蟻卩|廣|.¥星2樂丄迫妝i框2爲(wèi)嶼浙5洪眾船了帥的5X3同財(cái)左垃OLfi77Q77/777-'8/.W：0.P總7拆繪支用鍛竝區(qū)2、通道支架橫向立面圖-44】5nim的

8、惶眞HZS HEH EES問距兀。ifflSC0mrTii£®25W駅支嚟橫向立確七、計(jì)算書因通道坡度較小，其荷載斜向分力較小，只有十二分之一豎向荷載，因此支架模板計(jì)算只考慮豎向重用。計(jì)算書參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011)考慮立桿頂端自由端長度不大于 500mm,頂托出立桿長度不大于300mm。通道模板支架的計(jì)算采用品茗安全計(jì)算軟件。通道模板支架的計(jì)算依據(jù)：建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范 (JGJ130-2011)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB 50009-2001)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 5001

9、7-2003)。(一) 、參數(shù)信息1、模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.60;縱距(m):0.60;步距(m):1.50;立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長度(m):0.34;模板支架搭設(shè)高度(m):3.79;采用的鋼管(mm):48 X ;.板底支撐連接方式：方木支撐，間距200mm;立桿承重連接方式 :雙扣件,取扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；2、荷載參數(shù)模板與木板自重 (kN/m2):0.350 ；混凝土與鋼筋自重 (kN/m3):25.000 ；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2):1.000 ；3、樓板參數(shù)樓板的計(jì)算厚度 (mm):650.00；4、材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為 15mm

10、;板底支撐采用方木；面板彈性模量 E(N/mm2):9500 ；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (N/mm2):13 ；木方彈性模量 E(N/mm2):9000.000 ；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (N/mm2):13.000；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (N/mm2):1.400 ；木方的間隔距離 (mm):200.000；木方的截面寬度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):80.00;單位:(mrnl模板支架立面圖圖2樓板支撐架荷載計(jì)算單元（二）、模板面板計(jì)算模板面板為受彎構(gòu)件，按三跨連續(xù)梁對(duì)面板進(jìn)行驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度 模板面板的截面慣性矩 I和截面抵抗矩W分別為：W = 60 X 1.52/6= 22.

11、5 cm3;I = 60 X 1.53/12 = 16.875 cm4模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。q面板計(jì)算簡圖1、荷載計(jì)算(1) 靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 25 X 0.65 X 0.6+0.35 X 0.6 = 9.96 kN/m ;(2) 活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m):q2 = 1 X 0.6= 0.6 kN/m ;2、強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算公式如下：M=0.1ql2其中：q=1.2 X 9.96+1.4 .6X12.792kN/m最大彎矩 M=0.1 X 12.792 X 2002= 51168 N mm面板最大應(yīng)力計(jì)算值d =M/W= 51168

12、/22500 = 2.274 N/mm2;面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=13 N/mm2 ;面板的最大應(yīng)力計(jì)算值為2.274 N/mm2小于面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值13 N/mm2,滿足要求！3、撓度計(jì)算撓度計(jì)算公式為：v =0.677ql4/(100EI)< v =l/250其中 q =q1= 9.96kN/m面板最大撓度計(jì)算值v = 0.677 X 9.96 X 2004/(100 X 9500 X 16.875 X 104)=0.067 mm面板最大允許撓度V =200/ 250=0.8 mm ;面板的最大撓度計(jì)算值0.067 mm小于 面板的最大允許撓度0.8 mm,滿足要求！(三) 、模

13、板支撐方木的計(jì)算方木按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=bx h2/6=5 X 8 X 8/6 = 53.33 cm3 ;I=b X h3/12=5 X 8 X 8 X 8/12 = 213.33 cm4 :qrf1p1:1 1* 1r3fr彳rirrrr r%廠QL600600600L方木楞計(jì)算簡圖(mm)1、荷載的計(jì)算(1) 靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1= 25 X 0.2 X 0.65+0.35 X 0.2 = 3.32 kN/m(2) 活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m):q2 = 1 X 0.2 = 0.2 kN/m ;2、強(qiáng)度驗(yàn)算

14、計(jì)算公式如下：M=0.1ql2均布荷載q = 1.2 X q1+ 1.4 X q2 = 1.2 X 3.32+1.4 X 0.2 = 4.264 kN/m最大彎矩M = 0.1ql2 = 0.1 X 4.264 X 0.62 = 0.154 kN m；方木最大應(yīng)力計(jì)算值d = M /W = 0.154 X 106/53333.33 = 2.878 N/mm2;方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=13.000 N/mm2 ;方木的最大應(yīng)力計(jì)算值為2.878 N/mm2小于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值13 N/mm2,滿足要求！3、抗剪驗(yàn)算截面抗剪強(qiáng)度必須滿足：t = 3V/2bhn < t其中最大剪力 ：V

15、= 0.6 X 4.264 X 0.6 = 1.535 kN ;方木受剪應(yīng)力計(jì)算值t = 3 X 1.535 X 103/(2 X 50 X 80) =0価6 N/方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值t = 1.4 N/mm2;方木的受剪應(yīng)力計(jì)算值0.576 N/mm2小于 方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.4 N/mm2，滿足要求！4、撓度驗(yàn)算計(jì)算公式如下：v =0.677ql4/(100EI)< v =l/250均布荷載 q = q1 = 3.32 kN/m ;最大撓度計(jì)算值v = 0.677 X 3.32 X 6004 /(100 X 9000 X 2133333.333)= 0.152 mm最大允許撓度v

16、=600/ 250=2.4 mm ;方木的最大撓度計(jì)算值0.152 mm小于 方木的最大允許撓度2.4 mm,滿足要求！(四) 、板底支撐鋼管計(jì)算支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P= 2.558kN;PPPPPPPPF-P£00 600 £00支撐鋼管計(jì)算簡圖支撐鋼管計(jì)算彎矩圖(kN m)支撐鋼管計(jì)算變形圖(mm)1.S762.5592.5593.2413.2410L6823.6823.243.240.6E30.6632 953 2.55&5581.8751.；冊(cè)支撐鋼管計(jì)算剪力圖(kN)最大彎矩 Mmax = 0.409

17、 kN ;最大變形 Vmax = 0.419 mm ;最大支座力 Qmax = 8.358 kN ;最大應(yīng)力d = 409497.478/5080 = 80.61 N/mm2;支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205 N/mm2 ;205支撐鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值80.61 N/mm2小于支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2,滿足要求！支撐鋼管的最大撓度為0.419mm小于600/150與10 mm,滿足要求！(五) 、扣件抗滑移的計(jì)算按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為

18、 12.80kN ?？v向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范 5.2.5):R < Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值 ,取 12.80 kN；R縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值 ;計(jì)算中R取最大支座反力，R= 8.358 kN ;R < 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！(六) 、模板支架立桿荷載設(shè)計(jì)值(軸力 )作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。1、靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容(1) 腳手架的自重 (kN)：Ng1 = 0.129 X 3.785 = 0.489 kN ;(2) 模板的自重 (kN)：NG2 = 0

19、.35 X 0.6 X 0.6 = 0.126 kN ；(3) 鋼筋混凝土樓板自重 (kN) ：NG3 = 25 X 0.65 X 0.6 X 0.6 = 5.85 kN ；靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 N G = N G1+N G2+N G3 = 6.465 kN ；2、活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (1+2 ) X 0.6 X 0.6 = 1.08 kN ；3、立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N = 1.2N G + 1.4NQ = 9.27 kN；(七) 、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式CT =N/($ 働 <其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 (kN) ：N

20、 = 9.27 kN；$ 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 Lo/i 查表得到；i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm) ：i = 1.58 cm；A 立桿凈截面面積 (cm2)： A = 4.89 cm2；W 立桿凈截面模量 (抵抗矩 )(cm3)：W=5.08 cm3；C 鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值 (N/mm2) ；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm2 ；L0 計(jì)算長度 (m)；根據(jù)扣件式規(guī)范，立桿計(jì)算長度Lo有兩個(gè)計(jì)算公式Lo=kuh和Lo=h+2a，為安全計(jì),取二者間的大值，即 Lo=max1.155 X 1.7 X 1.5 , 1.5+2 X 0.335=2.945;k 計(jì)算長度附加系數(shù)，取 1.1