国信地下室高跨吊模施工方案

1高跨大截面模板支吊施工技术南通市新华建筑安装工程有限公司江苏赛华建设监理有限公司吴勉和1、苗雷涛2朱仁志1、韩伟1、陈林1、【摘要】介绍一工程中高低跨基础大截面、大高度。又类似与挡土墙单面模板支设的方法、设计情况以及工程的实际效果，解决了该工程的支模、吊模支撑架搭设的问题。【关键词】大截面、大高度、单面支模1.工程概况工程名称国信世家商住小区一期工程工程地址无锡市太湖大道与春华路交界处建筑用途地下车库、住宅建设单位江苏省房地产投资有限责任公司无锡分公司设计单位北京何显毅恩菲建筑工程设计有限公司施工单位南通市新华建筑安装工程有限公司监理单位江苏赛华建设监理有限公司地下室建筑面积21000㎡建筑层数地下一层地上十八层、二十九层结构体系剪力墙结构建筑高度60.1m、95.4m±0.000相对标高(m)4.70m施工工艺体系全现浇基础形式桩基、筏板基础2.地下室底板简况2地下室底板厚度详见下表：地下室底板厚一览表（单位：mm）区段4、5、8、9、11、12区1、2区7区2#楼10区6#楼、13区7#楼沉降后浇带底板电梯基坑底板底板底板厚50039001800430018005001、2区地下室底板混凝土2600m3，4、5、8、9、11、12区地下室底板混凝土3000m3，7区2#楼地下室底板混凝土1420m3，10区6#楼地下室底板混凝土330m3，13区7#楼地下室底板混凝土404m3，1、2区底板混凝土强度等级为C35P6，其它底板、承台混凝土强度等级为C30P6。31、2区—轴底板剖面图3、支撑架方案选择该基础高低跨高差为3.9m,最大截面宽度3.8m，为大高度、大截面混凝土墙体。根据现场实际情况模板支设只能采用单面支撑，经验算常规的扣件式钢管不能满足要求，所以采用扣件式钢管与槽钢组合结构作为该墙体的支撑体系，并且在构造上采取一定的加固措施，以保证其有足够的强度、刚度和稳定性，满足工程施工质量安全要求。4．单面支模、吊模施工技术1#楼南侧底板高低差部位吊模（见详图）：侧模竖向背楞4.8×4.0钢管○ａ中-中100，横向用10#槽钢作背楞，槽钢间距500-600。侧模内侧用对拉螺栓、拉杆与基础管桩桩帽钢板、槽钢焊接牢固；侧模外侧利用槽钢作斜撑，支撑点以双槽钢钢梁作地锚，钢梁与槽钢立柱焊接。利用地库承台桩作立柱点，桩芯已浇筑砼部分立柱槽钢与桩帽钢板相焊接，双槽钢与3￠钢筋连接，焊接成立柱，桩芯未浇筑砼立柱双钢槽预埋至管桩中，砼浇筑密实养护d后焊接槽钢梁。楼东、西、北侧底板外侧支模：横向背楞×木方，竖向背楞×3.0钢管，侧模内侧用￠12对拉螺栓与基础管桩焊牢，对4拉螺栓间距500，侧模外侧将￠48钢管打入土体中用钢管作支撑。校正模板垂直度、平整度，纵向方向拉通线校正，使模板底板高跨边在一个面上，直至符合规范要求。混凝土浇筑过程中自然流淌形成分层浇筑，先浇筑底跨至-6.95m，需停顿1小时左右，待混凝土初凝前半小时浇筑高跨部位。混凝土浇筑过程中派专人值班，派专人看护模板，发现不正常现象，立即采取应急措施。3.9m高跨吊模设计计算一、基本参数计算断面高度2100mm。模板面板采用普通胶合板。内龙骨间距100mm，内龙骨采用双钢管48mm×3.0mm，外龙骨采用[10号槽钢U口竖向，最上一排采用双钢管。对拉螺栓布置4道，在断面内水平间距300+500+600+600mm，断面跨度方向间距600mm。二、模板荷载标准值计算强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:其中c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t——新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.714h；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2.100m；1——外加剂影响修正系数，取1.000；2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=40.540kN/m2实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=40.550kN/m2倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.000kN/m2。5三、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。模板面板的按照三跨连续梁计算。面板的计算宽度取2.00m。荷载计算值q=1.2×40.550×2.000+1.4×6.000×2.000=114.120kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=200.00×1.80×1.80/6=108.00cm3；I=200.00×1.80×1.80×1.80/12=97.20cm4；100100100114.12kN/mAB计算简图0.0910.114弯矩图(kN.m)4.566.855.715.716.854.56剪力图(kN)0.0130.001变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=4.565kNN2=12.553kNN3=12.553kNN4=4.565kN6最大弯矩M=0.114kN.m最大变形V=0.0mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.114×1000×1000/108000=1.056N/mm2面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算f[f],满足要求!(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3×6847.0/(2×2000.000×18.000)=0.285N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2抗剪强度验算T[T]，满足要求!(3)挠度计算面板最大挠度计算值v=0.013mm面板的最大挠度小于100.0/250,满足要求!四、模板内龙骨的计算内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。q=12.553/2.000=6.277kN/m外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。3006006005001006.28kN/mAB支撑钢管计算简图0.2820.105支撑钢管弯矩图(kN.m)70.1270.015支撑钢管变形图(mm)0.001.882.081.691.841.931.891.250.630.00支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.282kN.m最大变形vmax=0.127mm最大支座力Qmax=3.963kN抗弯计算强度f=0.282×106/9458000.0=29.82N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!五、模板外龙骨的计算外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。外龙骨按照集中多跨连续梁计算。6006006003.93KNBA外龙骨计算简图81.1231.387外龙骨弯矩图(kN.m)0.0850.005外龙骨变形图(mm)7.607.603.633.630.330.334.294.298.268.2612.2212.229.919.915.955.951.981.981.981.985.955.959.919.9112.2212.228.268.264.294.290.330.333.633.637.607.60外龙骨剪力图(kN)经过计算得到最大弯矩M=1.387kN.m经过计算得到最大支座F=26.092kN经过计算得到最大变形V=0.1mm外龙骨的截面力学参数为截面抵抗矩W=39.70cm3；截面惯性矩I=198.30cm4；(1)外龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度f=1.387×106/1.05/39700.0=33.27N/mm2外龙骨的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!(2)外龙骨挠度计算最大变形v=0.1mm外龙骨的最大挠度小于600.0/400,满足要求!六、对拉螺栓的计算9计算公式:N[N]=fA其中N——对拉螺栓所受的拉力；A——对拉螺栓有效面积(mm2)；f——对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；对拉螺栓的直径(mm):20，18，16，14，12对拉螺栓有效直径(mm):17，15，14，12，10对拉螺栓有效面积(mm2):A=225.000，174.000，144.000，105.000，76.000对拉螺栓最大容许拉力值(kN):[N]=38.250，29.580，24.480，17.850，12.920剖面3-3从下到上，对拉螺栓的水平力依次为26.092，23.645，15.658，12.181根据剖面图，每个对拉螺栓与模板都成一定的角度，经过计算第一排对拉螺栓中的最大拉力为N=27.13第二排对拉螺栓中的最大拉力为N=24.74第三排对拉螺栓中的最大拉力为N=16.77第四排对拉螺栓中的最大拉力为N=14.27剖面3-3部位的对拉螺栓的直径从下到上依次为18，18，16，14剖面4-4从下到上，对拉螺栓的水平力依次为26.092，23.645，15.658，12.181根据剖面图，每个对拉螺栓与模板都成一定的角度，经过计算第一排对拉螺栓中的最大拉力为N=30.64第二排对拉螺栓中的最大拉力为N=28.45第三排对拉螺栓中的最大拉力为N=20.54第四排对拉螺栓中的最大拉力为N=17.67剖面4-4部位的对拉螺栓的直径从下到上依次为20，18，14，12七、斜撑的计算为保证混泥土浇筑安全，利用地库Fa轴的桩作为固定支点，从固定支点引出两根20a槽钢，一根水平，一根与第二排背肋的槽钢相接，角度为6度，水平间距按1.2米布置。[20a槽钢截面特性截面高度H=200mm；截面宽度B=73mm；翼缘厚度tf=11mm；腹板厚度tw=7mm；中和轴距离z0=20.1mm；截面面积A=2883mm2；惯性矩Ix=17804000mm4；惯性矩Iy=1280000mm4；截面模量Wx=178040mm3；截面模量Wy=48393mm3；回转半径ix=78.6mm；回转半径iy=21.1mm；单位重量:22.632Kg/m；剖面3-3部位的第一排水平力为N=26.092KN，验算第一、二道槽钢的轴心压力、抗弯能力和稳定性。第一道槽钢承受轴心压力，N=26.092×2=52.184KN10N——立杆的轴心压力设计值，N=52.184kN；——轴心受压的稳定系数,由长细比l0/i查表得到，=0.751i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=78.6mmA——净截面面积(cm2)；A=2883mm2Wx——净截面抵抗矩(cm3)；Wx=178040mm3——抗压强度计算值(N/mm2)；[f]——抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；l0——计算长度(m)；计算得=24.1N/mm2[f],满足要求第二道槽钢承受轴心压力N=26.092×2/cos6=52.47KN计算得=24.2N/mm2[f],满足要求抗弯强度计算f=M/W[f]f=52.18×0.6×1000000/178040=175.8N/mm2[f]满足要求5、实施效果该工程于2007-5-6开始浇筑，5-8浇捣完成，总混凝土量为2600m3。浇筑过程未发现架体变形、失稳现象，施工顺利。经现场检查混凝土轴线位移≤5mm，垂直度≤5mm，平整度≤6mm，混凝土观感质量较好，达到清水混凝土的效果。11