消防水池模板工程施工方案.doc

Parker Hannifin Wuxi new Site Facility Project消防水池模板工程施工方案一、 编制依据建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社；建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社、钢结构设计规范GB50017-2003 中国建筑工业出版社；建筑结构荷载规范GB50009-2001中国建筑工业出版社；建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）中国建筑工业出版社；建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 中国建筑工业出版社；建筑地基基础设计规范GB50007-2002中国建筑工业出版社；建筑施工安全检查标准JGJ59-99中国建筑工业出版社。二、 工程概况消防水池的尺寸为长25.2m，宽13.2m；净高3.8m，外板墙及顶板厚度均为600mm，内隔墙厚度分别为400mm和300mm，混凝土强度等级为C30P6；基础垫层标高-6.05m，消防水池顶板标高为-0.9m，水泵房顶板标高为-0.02m，板厚为150mm，净高为5.13m，水泵房东侧外挑1600mm，此部位L3截面为400X600。为确保消防水池墙板及顶板的模板支撑系统安全性，根据现场实际情况，制定以下施工措施。三、 施工措施1. 现浇板模板采用16mm厚的胶合板，次龙骨采用bh=60100落叶松木方，间距300mm；模板支撑采用扣件式脚手架。支撑纵横向间距均为600mm，钢管水平连系杆每1.8m一道，设置扫地杆和连续剪刀撑，剪刀撑纵横排距为3.6m，底部200mm范围内设置扫地杆。 现浇顶模板计算如下：、计算标准荷载消防水池板厚600mm模板及支架自重标准值 取F1= 0.75 KN/m3新浇混凝土自重标准值 取F2=25.00 KN/m3钢筋自重标准值 楼板 取F3= 1.1KN/ m3施工荷载 取F4=2.5KN/m2 振捣混凝土产生荷载标准值 水平模板 取F5=2.0KN/ m2集中荷载 F7=2.5KN/ m2、模板验算：验算18mm的多层胶合板（1）计算示意图（按三等跨连续梁计算）：300300300荷载组合：（2）承载能力计算荷载：F=（F1+F2+F3）1.2F41.4模板自重： F1=0.751=0.75N/mm混凝土自重： F2=250.6=15N/mm钢筋自重： F3=1.110.25=0.275N/mm施工荷载: F4=2.511=2.5N/mm集中荷载： F5=2.511=2.5N/mm施工荷载和集中荷载两者取其一则：线荷载q1=（ F1+F2+F3）1.2F41.422.43 N/mm刚度验算荷载：线荷载q2=F=（ F1+F2+F3）1.2=19.23 N/mma.抗弯强度验算：=M/W按最大利用因素考虑得：M=0.177q1L2=0.17712.233002=3.57105Nmm W=bh2/6=1000182/6=5.4104mm3则： =6.61N/mm2fm=17N/mm2b.抗剪强度验算：=3V/2bh其中：V=kvq1L=0.61722.43300=4.15103N A=bh=100018=18000mm2则： =0.346N/mm2fv=1.6N/mm2c.挠度验算：w=Kwq2L4/（100EI）其中：E表示弹性模量：9.5103N/mm2 I表示惯性矩 I=bh3/12=1000183/12= 4.86105mm4则：w=0.67719.233004/（1009.51034.86105）=0.302mmw= L/400=300/400=0.75mm。因此顶板底模板符合施工设计要求。（3）板底模板次龙骨验算（主龙骨间距为600600mm）：a.计算示意图（按三等跨连续梁计算）：600600600b.抗弯强度验算：q1=22.43N/mm =M/W其中：M=0.177q1L2=0.17722.436002= 1.43106Nmm W=bh2/6=601002/6=1.0105mm3则： =1.43N/mm2fm=17N/mm2c.抗剪强度验算：=3V/2bh其中：V= kvq1L=0.61722.43600=8.3103N A=bh60100=6000mm2则： =0.88N/mm2fv=1.6N/mm2d.挠度验算：w=0.677q2L4/（100EI）其中： q2=19.23N/mme.表示弹性模量： 9.5103N/mm2I表示惯性矩： I=bh3/12=5106mm4则：w=0.67719.236004/(1009.51035106)0.36w=800/400=2.0mm,模板次龙骨满足要求。（4）模板主龙骨验算（483.5钢管）计算示意图（按三等跨连续梁计算）：600600600 a抗弯强度验算：=M/W板底主龙骨间距600mm，q1=22.43N/m，q2=19.23N/m其中：M=0.177q1L2=0.17722.436002=14.29105Nmm W=5.08103mm3则： =281N/mm2fm=215N/mm20.95205N/mm2b抗剪强度验算：=3V/2bh其中：V= kvq1L=0.61722.43600=8.3103N A=4.89102mm2则： =16.97N/mm2fv=125N/mm2c挠度验算：W=0.677q2L4/（100EI）其中：E表示弹性模量：2.06105N/mm2 I表示惯性矩 I=12.19104mm2则： W=0.67719.236004/（1002.0610512.19104）0.57mmW=2mm,模板的主龙骨满足要求。（5） 板底立杆稳定性验算梁底立杆为483.5钢管，步距1.8m立杆稳定性验算公式 =N/A每根立杆承受的荷载 N=0.49q1=11KN48钢管面积 A=4.89102mm2钢管回转半径i=15.8mm ,=L/i=1800/15.8=113.9查表得 =0.475（钢结构设计规范附录三查得）则=N/A=11000/（0.475489）=47.35N/mm2f=215N/mm20.95205N/mm2，可见地下室顶板底钢管立杆稳定性符合要求。2. 梁模板采用单面就位组拼的施工方法，即：搭设钢管支撑排架，准确调平梁底模横楞标高，铺设梁的底模，校正其轴线位置无误后固定，并可视具体情况先安装一侧模板，然后绑扎梁钢筋，绑扎梁钢筋后安装另一侧模板，并固定两侧模板，调整梁口平直，按设计及规范要求起拱，梁模板安装应注意以下事项：1) 梁口与柱头模板的连接特别重要，进行配板设计采用定型木模板。2) 梁底模采用16mm厚胶合板模，侧模采用加肋胶合板模。起拱应在侧模连接前进行，起拱度2-3，调整梁模上口平直并加固。3) 因本工程顶梁均为大截面梁，梁底支撑为两根立管上水平管间距300mm，梁底支承排架和顶板支撑为一整体满堂架。3.墙模板工程3.1模板采用16mm厚多层胶合板模，板的竖向接缝采用50100木龙骨刨至48mm厚，设竖向通长483.5 钢管间距300背楞，根据墙体竖面分向制作安装。主龙骨采用483.5450钢管，并用止水对拉螺栓固定。说明： 对拉螺栓的止水钢板采用3mm厚4040mm钢板，穿孔后与对拉螺栓双面满焊，对拉螺栓的做法详见下图示：3.2内混凝土墙采用16mm厚多层胶合板模，对拉螺栓间距和规格同外混凝土墙、剪力墙。支模前在墙体部位下部钢筋骨架侧加焊16定位钢筋，间距450mm，上部加固与整体支撑钢管架连在一起，形成一稳定刚体,且每隔4.8m设置一道纵横向连续剪刀撑。3.3参数信息3.31基本参数次楞(内龙骨)间距(mm):300；穿墙螺栓水平间距(mm):600；主楞(外龙骨)间距(mm):450；穿墙螺栓竖向间距(mm):450；对拉螺栓直径(mm):M14；3.3.2.主楞信息龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管483.5；钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19；钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08；主楞肢数:2；33.3.次楞信息龙骨材料:木楞；次楞肢数:2；宽度(mm):60.00；高度(mm):80.00；3.3.4.面板参数面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):18.00；面板弹性模量(N/mm2):9500.00；面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00；面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50；3.3.5.木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00；方木弹性模量E(N/mm2):9500.00；方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50；钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00； 墙模板设计简图3.3.6墙模板荷载标准值计算 其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得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 - 模板计算高度，取3.000m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.200； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；分别计算得 48.659 kN/m2、72.000 kN/m2，取较小值48.659 kN/m2作为本工程计算荷载。计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=48.659kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6 kN/m2。3.3.7墙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。根据建筑施工手册，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；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。 面板计算简图1.抗弯强度验算跨中弯矩计算公式如下: 其中， M-面板计算最大弯距(Nmm)； l-计算跨度(内楞间距): l =300.0mm； q-作用在模板上的侧压力线荷载，它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.248.660.450.90=23.648kN/m； 其中0.90为按施工手册取的临时结构折减系数。 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.450.90=3.402kN/m； q = q1 + q2 =23.648+3.402=27.050 kN/m；面板的最大弯距：M =0.127.050300.0300.0= 2.43105N.mm；按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， -面板承受的应力(N/mm2)； M -面板计算最大弯距(Nmm)； W -面板的截面抵抗矩 : b:面板截面宽度，h:面板截面厚度； W= 45018.018.0/6=2.43104 mm3； f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；面板截面的最大应力计算值： = M/W = 2.43105 / 2.43104 = 10.019N/mm2；面板截面的最大应力计算值 =10.019N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！2.抗剪强度验算计算公式如下: 其中，-面板计算最大剪力(N)； l-计算跨度(竖楞间距): l =300.0mm； q-作用在模板上的侧压力线荷载，它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.248.660.450.90=23.648kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.450.90=3.402kN/m； q = q1 + q2 =23.648+3.402=27.050 kN/m；面板的最大剪力：V = 0.627.050300.0 = 4869.049N；截面抗剪强度必须满足: 其中， -面板截面的最大受剪应力(N/mm2)； V-面板计算最大剪力(N)：V = 4869.049N； b-构件的截面宽度(mm)：b = 450mm ； hn-面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ； fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值: T =34869.049/(245018.0)=0.902N/mm2；面板截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值 T=0.902N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 T=1.5N/mm2，满足要求！ 3.挠度验算根据规范，刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下: 其中，q-作用在模板上的侧压力线荷载: q = 48.660.45 = 21.9N/mm； l-计算跨度(内楞间距): l = 300mm； E-面板的弹性模量: E = 9500N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 451.81.81.8/12=21.87cm4；面板的最大允许挠度值: = 1.2mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67721.93004/(10095002.19105) = 0.578 mm；面板的最大挠度计算值: =0.578mm 小于等于面板的最大允许挠度值 =1.2mm，满足要求！3.3.8 墙模板内外楞的计算(一).内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，内龙骨采用木楞，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 608080/6 = 64cm3；I = 60808080/12 = 256cm4；内楞计算简图1.内楞的抗弯强度验算内楞跨中最大弯矩按下式计算： 其中， M-内楞跨中计算最大弯距(Nmm)； l-计算跨度(外楞间距): l =450.0mm； q-作用在内楞上的线荷载，它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.248.660.300.90=15.766kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.300.90=2.268kN/m，其 中，0.90为折减系数。 q =(15.766+2.268)/2=9.017 kN/m；内楞的最大弯距：M =0.19.017450.0450.0= 1.83105N.mm；内楞的抗弯强度应满足下式： 其中， -内楞承受的应力(N/mm2)； M -内楞计算最大弯距(Nmm)； W -内楞的截面抵抗矩(mm3)，W=6.40104； f -内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；内楞的最大应力计算值： = 1.83105/6.40104 = 2.853 N/mm2；内楞的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；内楞的最大应力计算值 = 2.853 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！2.内楞的抗剪强度验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下: 其中， V内楞承受的最大剪力； l-计算跨度(外楞间距): l =450.0mm； q-作用在内楞上的线荷载，它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.248.660.300.90=15.766kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.300.90=2.268kN/m，其 中，0.90为折减系数。 q =(15.766+2.268)/2=9.017 kN/m；内楞的最大剪力：V = 0.69.017450.0 = 2434.525N；截面抗剪强度必须满足下式: 其中， -内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)； V-内楞计算最大剪力(N)：V = 2434.525N； b-内楞的截面宽度(mm)：b = 60.0mm ； hn-内楞的截面高度(mm)：hn = 80.0mm ； fv-内楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值: =32434.525/(260.080.0)=0.761N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值 =0.761N/mm2 小于 内楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！3.内楞的挠度验算根据建筑施工计算手册，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下： 其中， -内楞的最大挠度(mm)； q-作用在内楞上的线荷载(kN/m)： q = 48.660.30/2=7.30 kN/m； l-计算跨度(外楞间距): l =450.0mm ； E-内楞弹性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ； I-内楞截面惯性矩(mm4)，I=2.56106；内楞的最大挠度计算值: = 0.67714.6/24504/(10095002.56106) = 0.083 mm；内楞的最大容许挠度值: = 1.8mm；内楞的最大挠度计算值 =0.083mm 小于 内楞的最大容许挠度值 =1.8mm，满足要求！(二).外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面类型为圆钢管483.5；外钢楞截面抵抗矩 W = 5.08cm3；外钢楞截面惯性矩 I = 12.19cm4； 外楞计算简图1.外楞的抗弯强度验算外楞跨中弯矩计算公式： 其中，作用在外楞的荷载: P = (1.248.66+1.46)0.30.45/2=4.06kN； 外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm；外楞最大弯矩:M = 0.1754057.54600.00= 4.26105 Nmm；强度验算公式： 其中， - 外楞的最大应力计算值(N/mm2) M - 外楞的最大弯距(Nmm)；M = 4.26105 Nmm W - 外楞的净截面抵抗矩； W = 5.08103 mm3； f -外楞的强度设计值(N/mm2)，f =205.000N/mm2；外楞的最大应力计算值: = 4.26105/5.08103 = 83.866 N/mm2；外楞的最大应力计算值 =83.866N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求！2.外楞的抗剪强度验算公式如下: 其中，P-作用在外楞的荷载: P = (1.248.66+1.46)0.30.45/2=4.058kN； V-外楞计算最大剪力(N)；外楞的最大剪力：V = 0.654057.541 = 1.58103N；外楞截面抗剪强度必须满足: 其中， -外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2)； V-外楞计算最大剪力(N)：V = 1.58103N； A -钢管的截面面积(mm2)：A = 500mm2； fv-外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 205N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值: =21.58103/500.000=6.330N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值 =6.33N/mm2 小于 外楞截面的抗剪强度设计值 fv=205N/mm2，满足要求！3.外楞的挠度验算 根据建筑施工计算手册，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑振动荷载作用。挠度验算公式如下： 其中，P-内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P = 48.660.300.45/23.28 kN/m； -外楞最大挠度(mm)； l-计算跨度(水平螺栓间距): l =600.0mm ； E-外楞弹性模量（N/mm2）：E = 206000.00 N/mm2 ； I-外楞截面惯性矩(mm4)，I=1.22105；外楞的最大挠度计算值: = 1.1466.57100/26003/(1002060001.22105) = 0.324mm；外楞的最大容许挠度值: = 2.4mm；外楞的最大挠度计算值 =0.324mm 小于 外楞的最大容许挠度值 =2.4mm，满足要求！3.3.9、穿墙螺栓的计算计算公式如下: 其中 N - 穿墙螺栓所受的拉力； A - 穿墙螺栓有效面积 (mm2)； f - 穿墙螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2；查表得：穿墙螺栓的型号: M14 ；穿墙螺栓有效直径: 11.55 mm；穿墙螺栓有效面积: A = 105 mm2；穿墙螺栓最大容许拉力值: N = 1.701051.0510-4 = 17.85 kN；穿墙螺栓所受的最大拉力: N =48.6590.60.45 = 13.138 kN。穿墙螺栓所受的最大拉力 N=13.138kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 N=17.85kN，满足要求！三、安全措施1、为了保证整体浇筑安全性、内排架稳定性特预先把基坑内柱子浇完，等强度达到要求之后与排架连成整体，从而提高整个排架的整体稳定性。2、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB 5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。 3、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。4、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按扣件式脚手架搭设安全技术规范相关规定进行检查验收，合格后方准使用。5、在池顶板面上设置的三个施工洞口可以作为应急安全通道，这三个应急安全通道部位的脚手架采用双立杆进行加密，并搭设一个1m1m的四面爬梯，以便于施工人员上下（详见附图）。 6、排架扫地杆在安全通道下用脚手板铺成纵横相通的无障碍跑道，以便于应急时人员跑动畅通。7、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。8、当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。9、脚手架的安全检查与维护，应按扣件式脚手架搭设安全技术规范规定进行。安全网应按有关规定搭设或拆除。 10、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：（1）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；（2）连墙件。11、不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。 12、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。 13、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按现行行业标准施工现场临时用电安全技术规范（JGJ 46）的有关规定执行。 14、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。15、脚手架、工作平台必须牢固。16、夜间施工配有足够的照明，现场照明器具应架高安放在灯塔或塔吊塔身的高处，临时电线必须架空2.5m。17、所有电气设备应由值班电工进行操作，严禁其它工种自行拆动。18、基坑四周应架设不少于1.2m高的钢管防护栏杆，并搭设专用钢梯。19、混凝土浇筑时，安排专业人员进行看模，发现涨模现象时，立即停止混凝土的浇筑，并派专业人员进入水池内部进行整改，经现场技术负责人和安全负责人验收合格后方可恢复混凝土的浇筑。20、顶板浇筑混凝土时，浇筑部位的下方严禁站人，看模人员应站在安全地带观察。21、支设板墙模板时，应由专业电工在池内设置36V的安全电压，以供照明使用。22、混凝土运输车辆专人指挥，指定路线行驶和停放，场内行驶速度不得大于5 km/h。 四、受限空间窒息性气体中毒的预防1受限空间作业职业病危害控制措施(1)设置受限空间警示标识，防止未经许可人员进入。(2)进入受限 空间前，进行职业病危害因素识别和评价。(3)制定和实施受限空间职业病危害防护控制计划、受限空间进入许可程序和安全作业操作规程。(4)提供符合要求的监测、通风（配备一台鼓风机，由板墙上的预留套管接入，不停的送风，确保混凝土浇筑时，消防水收集池内的空气畅通，以便于施工人员下去看模，遇到