[论文]市政综合管廊模板支架设计与施工.pdf

文章编号:1009-6825( 2015) 34-0100-03 市 政 综 合 管 廊 模 板 支 架 设 计 与 施 工 收稿日期:2015-09- 23 作者简介: 许世春( 1978-) ， 男， 工程师; 李应成( 1980-) ， 男， 工程师 许世春 1 李应成 2 ( 1 南京第一建设事务所有限责任公司， 江苏 南京210000; 2 南京江宁经济技术开发总公司， 江苏 南京210000) 摘要: 以新加坡南京生态科技岛项目为例， 阐述了该工程综合管廊施工中模板支架搭设的设计要点， 并对其模板支架受力进 行了计算分析， 总结了模板支架搭设的施工流程和方法， 可为今后类似工程的施工提供参考。 关键词: 综合管廊， 模板支架， 荷载， 搭设方法 中图分类号: tu755 2 文献标识码: a 新加坡南京生态科技岛位于南京市区西南部的长江之中， 系江中的一座洲岛， 隶属于南京市建邺区， 东隔夹江与河西新城 相邻， 西隔长江主航道与江北新市区相望。未来生态科技岛建设 成为 “国内领先、 国际一流” 的现代化新城区。 1工程概况 管廊标准断面内净断面尺寸为: 29 m 35 m， 覆土高度25 m。 结构顶板厚 0 30 m， 侧墙壁厚 0 35 m， 底板厚 0 35 m( 见图 1) 。 350 3 500 350 350 2 900 350 2%中水管 给水管 备用 备用 电力电缆24 孔电信 图 1一号路综合管廊标准断面结构与布置图 倒虹段内净断面尺寸为: 2 9 m 3 5 m， 覆土高度约 8 m。倒 虹段结构顶板厚 0 40 m， 侧墙壁厚 0 45 m， 底板厚 0 45 m。 管廊标准断面尺寸为 2 9 m 3 5 m， 最大可容纳 1 根 dn300 给水管、 24 孔信息管以及 24 孔 10 kv 电力管， 并预留 1 根 dn300 中水管， 并有一定的预留空间。 2模板支架设计 模板支架搭设于已浇筑的主体结构底板上。综合管廊内部 净高 2 900 mm、 净宽 3 500 mm， 根据主体结构混凝土的断面及模 板安装需要， 模板支架采用碗扣式支架作为侧墙和顶板模板支 架。碗扣式支架立杆间距为 900 mm 600 mm。在顶板下每根碗 扣式支架立杆上设置 36 600 120 5 可调顶托。便于顶板底 模的标高调整和平整度的调整， 以及模板支架拆除。每仓的满堂 碗扣支架在纵横两方向安装剪刀撑， 横向间隔 5 m 左右设置 1 道 剪刀撑， 纵向设置两道剪刀撑( 见图 2) 。 侧墙外模与内模采用 14 对拉螺栓600 mm 600 mm 进行固 定并限位， 14 对拉螺栓上安装 60 mm 60 mm 双止水钢片并与 14 对拉螺栓进行满焊， 以达到防水要求( 见图 3) 。拆模后截断 螺栓， 孔洞处采用聚合物水泥砂浆密封。 3模板支架验算 根据满堂支架的方案为保障施工人员安全和主体结构混凝 土浇筑质量， 对模板及支撑力学验算如下。 31顶模验算 1) 主要参数。 图 2管廊主体结构模板支架及模板示意图 2d48 围檩 钢管，d14 对拉 螺栓及 3 型卡 456 350600 600 600 644 350 水平施工缝 d48 水平 顶撑钢管 100 mm100 mm 木枋 （ 主梁）600 d36400120 可调侧顶托 50 mm100 mm 木枋 （ 次梁）234 2 400 mm1 220 mm 15 mm 竹胶板 d48 对拉钢管 600 与立杆十字扣件连接 900 d48 剪刀撑 8003503 500 350800 图 3侧墙外模对拉螺栓施工与密封处理示意图 对拉螺栓 模板 综合管廊侧墙 3 厚 6060 止水 钢片与螺栓杆满焊拆模后孔洞 处用聚合物 水泥砂浆密封 q235b 钢抗压抗拉及抗弯设计强度: f =205 n/mm2。 弹性模量: e =2 06 105n/mm2。 松木抗弯设计值: f =10 n/mm2。 模板弹性模量: e =104n/mm2。 模板抗弯设计值: f =10 n/mm2。 2) 荷载。 0 4 m 钢筋混凝土: p1=25 1 000 kg/m310 n/kg 04 m = 0 01 n/mm2。 模板， 方木条自重: p2=45 kg/m2=4 5 10 4 n/mm2。 人行机具动荷载: p3=300 kg/m2=3 0 10 3 n/mm2。 根据规范， 永久荷载分项系数应取 1 2， 可变荷载分项系数应 取 1 4。 水平荷载: p =1 2( p1+ p2)+1 4p3=0 016 47 n/mm2。 3) 水平底模验算。 次梁间距取 234 mm， 木枋为 100 mm 100 mm， 模板核算跨 度为: l =134 + b/3 =167 3 mm， 取 100 mm 为计算单元， 设计强度 为: f =10 n/mm2。 a =100 15 =1 500 mm; w = bh2/6 =3 750 mm3。 i = bh3/12 =100 153/12 =28 125 mm4。 允许弯矩: m = w f =3 750 10 =37 500 nmm。 水平板底模线荷载: q =0 016 47 100 =1 647 n/mm。 水平板底模简化为三跨简支梁。 最大 弯 矩 m0= ql2 10 = 1 647 167 32 10 = 4 610 n mm 001 第 41 卷 第 34 期 2 0 1 5 年 1 2 月 山西建筑 shanxiachitectue vol 41 no 34 dec2015 doi:10.13719/14-1279/tu.2015.34.054 37 500 nmm， 满足要求。 跨中挠度 =0667ql 4 100ei =0667 1647 1673 4 100 10428 125 =0 031 mm 167 3/400 =0 42 mm， 满足要求。 4) 顶板底模主梁验算。 水平板模板主梁采用 100 mm 10 mm 木方。 a =104mm2， f = 10 n/mm2， w = 1 667 105mm3， i = 8 33 106mm4， l =900 mm。 每根木方允许弯矩: m = w f = 1 667 105 10 = 1 667 106nmm。 线荷载: q =0 016 47 600 =9 882 n/mm。 最大弯矩 m0= ql2 10 = 9 882 9002 10 = 8 004 42 105nmm 1 667 106nmm， 满足要求。 跨中挠度 = 0 667ql4 100ei = 0 667 9 882 9004 100 1048 33 106 = 0 52 mm 900/400 =2 25 mm， 满足要求。 5) 顶板底模次梁验算。 a =100 100 =104mm2， w =1/6bh2=1 667 105mm3， i =1/ 12bh3=1/12 100 1003=8 33 106mm4。 允许弯矩: m = w f =1 667 106nmm。 水平板次梁线荷载: q =0 016 47 234 =3 85 n/mm。 最大弯矩 m0= ql2 10 = 3 85 6002 10 = 1 386 105nmm 1 667 106nmm， 满足要求。 跨中挠度: = 0 667ql4 100ei = 0 667 3 85 6004 100 1048 33 106 = 0 04 mm 600/400 =1 5 mm， 满足要求。 32侧模穿梁螺栓验算 新浇混凝土对模板侧压力标准值: f =0 22ct012槡v。 f = ch。 取两式中最小值。 其中， c为钢筋混凝土的重力密度， 取 25 kn/m3; t0为新浇混 凝土的初凝时间， 取4 h; v 为混凝土浇筑速度， 取 1 m/h; 1为外加 剂影响修正系数， 取 1 2; 2为混凝土坍落度影响修正系数， 取 1 15; h 为新浇混凝土最大高度， 取 2 9 m。 f 槡 =0 22 25 4 1 2 1 15 1 =30 36 n/m2。 f =25 2 9 =72 5 n/m2。 所以最大侧压力为 30 36 n/m2。 同时取新浇混凝土振捣荷载 4 kn/m2， 倾倒荷载为 4 kn/m2。 所以 n = ( 1 2 30 36 + 1 4 4 + 1 4 4) 0 6 0 6 = 17 15 kn。 穿梁螺栓直径: 14 mm; 有效直径: 11 55 mm; 有效面积 a = 105 mm2; 穿梁螺栓的抗拉强度设计值取 f=170 n/mm2; 有: n= f a =170 105 =17 85 kn。 n n 满足要求。 33脚手架验算( 垂直) 每根杆允许承载力: f = a f =427 205 =83 535 n。 每根立杆实际承重: f = 0 016 47 600 900 = 8 893 8 n 83 535 n， 满足要求。 1) 静荷载标准值包括以下内容: ng1=70 5 7 1 2 =411 n。 ng2=0 02 600 900 =10 800 n。 ng3=0 000 45 600 900 =243 n。 静荷载标准值 ng= ng1+ ng2+ ng3=11 454 kn。 2) 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载: nq=0 003 600 900 =1 620 n。 3) 立杆的轴向压力设计值计算公式: n0=1 2ng+1 4nq=1 2 11 454 +1 4 1 62 =16 013 kn。 最大步距为 600 mm。 模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的 长度 a =411 mm， 计算长度 l0按下式计算的结果取大值: l1= h +2 a =600 +2 411 =1 422 mm; l2= kh =1 155 1 7 600 =1 178 mm; l0= max( l1， l2)= l1=1 422 mm; = l0/i =1 422/16 05 =88 6 230。 由 =88 6 查表得 =0 673。 a f =427 205 0 673 =58 911 06 n n0= 16 013 n， 经验算稳定。 34脚手架验算( 水平) 每根杆允许承载力: f = a f =427 205 =87 535 n。 每根立杆实际承重: f = 0 030 2 600 600 = 10 872 n 87 535 n， 满足要求。 最大步距为 900 mm。 模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的 长度 a =411 mm， 计算长度 l0按下式计算的结果取大值: l1= h +2 a =900 +2 411 =1 722 mm; l2= kh =1 155 1 7 900 =1 767 mm; l0= max( l1， l2)= l1=1 767 mm; = l0/i =1 767/15 9 =111 13 230。 由 =111 13 查表得 =0 509。 a f =427 205 0 509 =44 555 315 n 16 013 n 经验 算稳定。 4施工流程 模板支架搭设前组织专业班组的施工人员进行专项施工方 案技术交底， 按照规范和施工方案要求， 对碗扣支架、 钢管、 扣件、 可调托架进行检查验收， 不合格的材料不得使用。清除搭设场地 杂物， 按专项方案模板支架的平面布置进行放线定位。 5搭设流程 测量放线搭设碗扣式满堂支架第一层立杆搭设碗扣式 满堂支架第一层横杆逐根锁固立杆与横杆扣紧搭设第二层 立杆搭设第二层横杆搭设顶层横杆搭设附加水平 顶撑钢管并与各碗扣杆件扣紧依据满堂架的方案加设剪刀撑、 模板支撑检查验收。 6搭设方法 本次管廊满堂支架均在已浇筑成形的 350 mm 厚的主体结构 底板上进行搭设， 因此不需对支架基坑进行硬化处理。按照方案 中碗扣式满堂支架的平面布置， 进行测量放线， 定出纵横立杆的 搭设基准线。检查碗扣和钢管有无弯曲、 接头开焊和断裂等现 象， 经检查无误后进行拼装。在搭设拼装时， 支架立杆必须确保 垂直度。尤其是在第一层所有立杆与横杆均拼装调整完成无误 之后方可进行向上继续拼装， 否则将造成以后各层的拼装困难。 水平顶撑 48 钢管和纵、 横向剪刀撑需与碗扣支架搭设同时进行 布设， 否则待支架成形后长钢管将无法进行整体搭设。水平顶撑 和剪刀撑应与碗扣扣件连接不小于 5 点， 搭接长度不小于 1 0 m， 101 第 41 卷 第 34 期 2 0 1 5 年 1 2 月 许世春等: 市政综合管廊模板支架设计与施工 文章编号:1009-6825( 2015) 34-0102-03 谈建筑工程中清水混凝土施工工艺的应用 收稿日期:2015-09- 22 作者简介: 刘建( 1983-) ， 男， 工程师 刘建 ( 山西西山金城建筑有限公司， 山西 太原030053) 摘要: 通过简述清水混凝土的选材以及配合比设计原则， 从模板工程、 清水饰面的混凝土施工技术两方面介绍了清水混凝土施 工工艺在工程中的应用， 旨在提升施工人员的工艺水平， 提高企业的工程质量。 关键词: 建筑工程， 清水混凝土， 配合比， 模板 中图分类号: tu755 文献标识码: a 清水混凝土施工指在工程施工中， 将主体混凝土结构改变为 富有美感的结构， 从而使施工企业无需在混凝土成型后， 对混凝 土结构表面进行装饰。然而， 清水混凝土对施工工艺要求较高， 因此， 必须严格控制混凝土的质量， 提高施工人员的施工工艺， 从 而使混凝土呈现富有美感的效果。 1清水混凝土原材料的选择 11水泥 清水混凝土中所用水泥应具备质量稳定的特点。同时要求 选用的水泥， 其包含的碱量成分低， c3a 所占比重小， 具有较大的 强度富余系数。不仅如此， 还要求所用水泥具有较高的活性， 相 比其他水泥用水量减少， 且整体不能出现色泽不均的现象， 而水 泥的强度等级也应控制在 42 5 之上。 12骨料 清水混凝土需要两种骨料， 分别为粗骨料与细骨料。企业选 择粗骨料时， 应按照如下原则选取: 第一， 骨料应具有较高的强 度。第二， 颜色一致， 骨料中不能存在杂质。第三， 骨料含泥量应 控制在 1%以内。而企业在选择细骨料时， 按照以下原则: 第一， 选用的粗砂细度模数应保持在 2 3 之上。第二， 颜色保证一致， 不得出现颜色不均的现象。第三， 含泥量小于 3%。除此以外， 无 论是粗骨料还是细骨料， 其碱活性必须与要求相符。 13磨细矿物掺合料 如今， 各个工程企业相继在混凝土中掺入矿物掺合料以便改 善混凝土性能， 节省用水量， 这已然成为混凝土制造的必然环节。 常用的磨细矿物掺合料有粉煤灰、 超细粒化电炉矿渣、 硅灰等。 混凝土制作中对其含量有一定要求， 磨细矿物掺合料在胶结料中 所占的比重不能高于25%， 矿粉密度控制在2 5 g/cm3左右， 平均 直径控制在 0 15 mm 左右， 上下浮动不超过 0 05 mm。 2配合比设计原则 21耐久性 清水混凝土不仅是结构工程， 同时还具有美观性。因此清水 混凝土应具有一定的耐久性， 以保持其结构不易受到损害， 饰面 能够长久保存， 避免受到外界环境的腐蚀以及人为的破坏。清水 混凝土施工中， 尤其需要考虑其是否具有抗渗性以及是否能够抵 抗化学药剂的腐蚀 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 。 且用 2 只扣件紧扣。主体结构顶模底设置 100 mm 100 mm 木方 或 2 48 钢管( 主梁) 600 mm; 侧墙模板设置 2 48 钢管( 主 梁) 600 mm， 14 对拉螺栓 600 mm 600 mm。上下各设一根 48 钢管进行顶撑， 并与支架连接形成一体。顶模板底可调式螺 杆托架必须严格控制标高， 采用经水准仪测量后拉线方式设定。 并有明显标注标明， 做好记录， 并予以施工交底。碗扣式满堂支 架架设完毕后， 上部可调式螺杆托架都必须以水准仪在顶板模板 支撑立杆上测设标高线进行控制、 调整。浇筑混凝土之前检查可 调式螺杆托架紧固、 稳定情况， 以保证板面承重和荷载承压后， 不 会因可调式螺杆托架松动而产生模板标高、 变形、 位移变化。 7模板安装 认真执行主体结构现浇混凝土模板支模工艺标准， 侧墙、 顶 板的模板采用 2 440 mm 1 220 mm 竹胶板， 次梁采用 50 mm 100 mm 木枋， 主梁采用 100 mm 100 mm 木枋。按要求拼装好模 板， 并对应预留、 预埋构件进行检查确认， 防止出错。侧墙模板采 用2 440 mm 1 220 mm 竹胶板制成的大模板， 模板之间采取必要 的措施防止混凝土浇筑时漏浆， 采用双面胶条的方式。外用 50 100 方木( 次梁) 固定， 内外模板采用 2 48 钢管( 主梁) 600 mm， 采用 14 对拉螺栓600 mm 600 mm 固定。 参考文献: 1 冯勇， 曾凡奎， 胡玉定， 等 基于现场实测的模板支架安全 性研究 j 建筑技术开发， 2009( 6) : 39-40 2 潘卫忠 建筑模板支架坍塌的原因、 教训及支架方案的编制 要求 j 中国科技信息， 2010( 3) : 77-83 on design and construction of mod