坡屋面施工方案

坡屋面模板施工方案 一 工程概况和坡屋面结构特点 工程概况 本工程位于 地上四层 地下一层局部为人民防空地下室 钢筋混凝土框 架结构 总建筑面积 32166 平方米 标准层高 4 8 米 4 5 米 建筑的相对设计标高 0 000 相当于绝对标高为 86 700m 室内外高差 1500mm 耐火等级二级 使用年限 50 年 屋面防水等级为二级 防水层合理使用年限为 15 年 框架抗震等级为二级 抗震裂度为 7 度 坡屋面结构特点和施工难点 本工程屋面结构部分设计为全现浇钢筋砼斜屋面 砼斜屋面 支撑体系依托四周框柱梁 及中间部分双排框柱支撑的方式进行设计 周边均有天沟挑檐 结构较复杂 附侧图 屋面设计坡度为 42 坡屋面板厚为 120mm 屋面梁为垂直于纵 向屋脊的横向上 梁板柱斜向节点较复杂 坡屋面最高处净高达到 12M 宽度达到 20 9M 且老虎窗之多 施工难点 本次施工的农大教学楼斜屋面分部工程 存 在坡度大 跨度达到 20 多米 坡长达到 16 米 高度达到 12 米 在一定程度上增加了模板 支设 钢筋绑扎 砼浇筑的施工难度及施工方法 针对本次坡屋面的施工特点 特作如下 专项施工方案 二 编制依据 1 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 2 混凝土结构工程施工规范 GB50666 2011 3 建筑施工模板安全技术规范 JGJ162 2008 4 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 5 建筑施工现场管理标准 DBJ14 033 2005 6 施工图纸 设计变更通知 施工组织设计 三 施工工艺流程及过程 施工工艺流程 满堂红脚手架搭设 铺设四周大檐模板 支设斜屋面梁底模板 斜屋面梁 侧模 斜屋面板底模 四周大檐钢筋绑扎 四周大檐砼浇灌 中间柱子分段浇筑 斜屋 面梁钢筋绑扎 斜屋面板钢筋绑扎 分段浇灌砼 依次推进完成 施工过程 由于本工程坡屋面坡度大 四周还有挑出较宽的挑檐天沟 且中间设计的双排 砼柱子为独立状态 高度较高 为了保证混凝土浇筑质量和安全施工 在浇筑斜屋面砼之 前 首先将四周伸出去的挑檐天沟平板砼浇筑完成 同时将中间双排钢筋砼柱子浇灌 1 2 高度 以减少整体砼施工的集中荷载 增强架子的稳定性 同时由于斜屋面的坡度较大 在进行混凝土施工时很难控制混凝土的流动性 斜面顶板部分拟采用分段浇筑的方式施工 四 模板工程 坡屋面底模支撑搭设采用满堂脚手架 经计算 计算式附后 立杆纵横间距为 1 1 2m 水平杆步距为 1 5m 并在离地 200 设扫地杆一道 在紧靠现浇屋面板底模沿屋面坡度方 向加设横杆一道 以使支撑系统形成井字架结构 密布水平剪刀撑和斜向剪刀撑 确保架 子的稳定性和刚度 在搭设满堂红脚手架前 由于本工程为斜屋面 且坡度大 事先通过图纸计算放样处理 依据得出的斜向高度 进行梁和板竖向脚手架的搭设 并以此为基准点搭设梁和屋面板的 底模和侧模 为确保底模的稳固 于板底模脚手架支撑部位 沿坡屋面底模设水平杆一道 并设多道剪刀撑 支架搭设完毕后 由项目部组织现场施工 质量 安全等相关人员认真检查脚手架的布局 是否按施工方案搭设 以及脚手架的稳定性 板下木楞与支架立杆连接是否稳定 牢固 根据给定的标高线 认真检查坡屋面的标高是否符合设计要求 构件几何尺寸是否正确 经检查符合设计和规范要求 并做好施工纪录 报监理工程师认可方可进行下道工序施工 五 钢筋分项施工 钢筋加工均在加工棚中完成 钢筋的加工严格按设计施工蓝图及国家规范要求进行加工制 作 由于屋面板的钢筋通长 而屋脊 屋檐处又需起折 因此 钢筋在每个转折处均要在 加工棚中用冷弯机按设计角度完成 以保证其结构在转折处的断面尺寸 本次钢筋绑扎至关重要 首先工人处于斜坡状态下施工 在各钢筋构件接点处 要认真按 照施工图纸要求 以及标准图集绑扎顺序 先主梁 后次梁 再穿板筋的施工方法 严禁 控制钢筋箍筋间距 注意梁柱加密区的设置 控制节点处的钢筋构造 总之 钢筋绑扎应 严格按设计要求及国家的验收规范进行施工 避免出现返工现象 为了避免在浇捣混凝土过程中板面钢筋下陷 保证板筋的有效高度 在双层钢筋网之间增 设马凳筋支撑 间距为 800mm 800mm 钢筋相互必须绑扎牢固 马凳筋与上 下层钢筋 接触点采用绑扎 绑扎钢筋时 应按设计规定留设保护层 并以相同厚度的水泥砂浆垫块 将钢筋垫起 严禁以钢筋垫钢筋或将钢筋用铁钉 铁丝直接固定在模板上 六 混凝土工 程控制要点 由于斜屋面坡度达 42 受屋面坡度影响 混凝土的塌落度过大会造成流淌 不便于混凝 土成型 塌落度过小则难以振捣密实 高温作业时可塑性也将降低 项目将提前通知商砼 单位严格控制塌落度大小 以便于斜屋面混凝土浇筑 混凝土浇注过程中 要保证混凝土保护层厚度及钢筋位置的正确性 不得践踏钢筋 移动 预埋件和预留孔洞的原来位置 如发现偏差和位移应及时校正 斜屋面砼虽属板砼 但其坡度大 施工中有一定的难度 斜屋面砼的平整度和密实度控制 为一个难点 施工中应分步进行 砼浇筑前 应用钢筋马镫或水泥马镫垫好 保证砼板厚度 施工过程中随时进行复核 模板润湿应提前进行 砼浇筑时模板不得有水迹 保证砼不大面积滑动 砼应分次分块依次浇筑 由高处向低处推进 为了保证砼浇筑过程中振捣下滑现象 坡屋 面斜梁分段用钢丝网分割 浇筑时砼依次双面向下浇筑 逐层逐块振捣密实 此层重点控 制好密实度 一块浇筑完成后 再依次分块向下浇筑以此类推逐步分块进行 严格面层控 制标高及平整度 砼浇筑应连续进行 间歇时间不宜超过 3 小时 气温超过 30 时 间歇时间不能超过 2 小 时 使用插入振动棒及平板振动器配合人工辅助工具振捣 应快插慢拔 插点应均匀 间 距不大于 400 并要逐点移动 严禁用振动棒赶料 砼浇筑完毕 12 小时后应及时进行养护 必要时砼表面用麻袋或草垫覆盖并浇水湿润进行养 护 浇水次数应能保持覆盖层有足够的湿润状态 砼养护必须设专人专职负责 施工技术 人员必须做好监督检查工作 七 质量控制措施 模板支设完毕后 必须对屋脊 屋檐标高进行复核 准确无误后方可进入下道工序 模板 及其支架具有足够的强度 刚度和稳定性 不致发生不允许的下沉和变形 其支架的支承部 分必须有足够的支承面积 以满堂架做支撑加固的模板 其必须采取稳定措施 模板接缝 严密 不得漏浆 宽度应不大于 2mm 模板接缝处应贴双面胶 模板表面应清理干净 并 均匀涂刷脱模剂 不得有漏涂现象 混凝土浇筑过程中 要求作业人员随时检查混凝土厚度是否符合设计要求 若有出入及时 整改 八 安全措施 支模过程中应遵守安全操作规程 如遇中途停歇 应将就位的支顶 模板联结稳固 不得 空摆浮搁 拆模间歇时应将松开的部件和模板运走 防止坠下伤人 屋面的坡度较大 为了保证操作人员的安全 操作人员必须系好安全带 安全带系在屋脊 处专门设置的钢筋弯钩上 当完成一处后 换系时在相邻的钢筋弯钩上 屋面施工时 必 须及时搭设临边 洞口的防护栏杆 挂设密目安全网 结合以上施工方案 经过以下计算 均符合规范要求 满足施工要求 九 工程参数计算 楼板与支架参数 砼楼板厚度 0 12m 最高处支架 高度 12m 立杆纵距 1 2m 立杆横距 1 2m 水平杆最大步距 1 5m 顶步步距 1 27m 立杆伸出长度 a 0 5m 钢管类型 48 3 0 面板 木胶合板 厚度 12mm 次楞 方木 50mm 100mm 间距 0 3m 主楞 双单钢管 荷载参数 永久荷载 新浇砼自重 24kN m3 钢筋自重 1 1kN m3 面板次楞自重 0 3kN m2 支架自重 0 133kN m 可变 荷载 施工人员及设 备均布荷载 面板与次楞 主楞 立杆 2 5kN m2 2 5kN m2 2 5kN m2 面板与次楞施工人员及设备集中荷载 不考虑集中荷载作用 泵送砼水平荷载 取垂直荷载值的 2 风荷载 北京 基本风压 0 5kN m2 一 模板面板验算 面板采用木胶合板 厚度为 12mm 取主楞间距 1 2m 的面板作为计算宽度 面板的截面 抵抗矩 W 1200 12 12 6 28800mm3 截面惯性矩 I 1200 12 12 12 12 mm4 一 强 度验算 1 面板按三跨连续梁计算 其计算跨度取支承面板的次楞间距 L 0 3m 2 荷载计算 均布线荷载设计值为 q11 0 9 1 2 24 0 12 1 1 0 12 0 3 1 4 2 5 1 2 8 072KN m q12 0 9 1 35 24 0 12 1 1 0 12 0 3 1 4 0 9 2 5 1 2 8 231KN m 根据以上两者比较应取 q1 8 231N m 作为设计依 据 3 强度验算 M1 0 1q1l2 0 1 8 231 0 32 0 074KN m 面板抗弯强度设计值 f 12 5N mm2 Mmax 0 074 106 2 57N mm2 f 12 5N mm2 W 28800 面板强度满足要求 二 挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值 仅考虑永久荷载标准值 故其作用效应的线荷载计算如下 q 1 2 24 0 12 1 1 0 12 0 3 3 974KN m 面板最大容许挠度值 300 400 0 8mm 面板弹性模量 E 4500N mm2 0 677ql4 0 677 3 974 3004 0 28mm 0 8mm 100EI 100 4500 满足要求 二 次楞方木验算 次楞采用方木 宽度 50mm 高度 80mm 间距 0 3m 截面抵抗矩 W 和截面惯性矩 I 分别 为 截面抵抗矩 W 50 80 80 6 53333mm3 截面惯性矩 I 50 80 80 80 12 mm4 一 抗弯强度验算 1 次楞按三跨连续梁计算 其计算跨度取立杆横距 L 1 2m 2 荷载计算 q1 0 9 1 2 24 0 12 1 1 0 12 0 3 1 4 2 5 0 3 2 018KN m q2 0 9 1 35 24 0 12 1 1 0 12 0 3 1 4 0 9 2 5 0 3 2 058KN m 根据以上两者比较应取 q 2 058KN m 作为设计依据 3 强度验算 施工荷载为均布线荷载 M 0 1ql2 0 1 2 058 1 22 0 296KN m 木材抗弯强度设计值 f 17N mm2 M 0 296 106 5 55N mm2 f 17N mm2 W 53333 次楞抗弯强度满足要求 二 抗剪强度验算 V 0 6ql 0 6 2 058 1 2 1 482KN 木材抗剪强度设计值 fv 4 8N mm2 3V 3 1 482 103 0 556N mm2 fv 4 8N mm2 2bh 2 50 80 次楞抗剪强度满足要求 三 挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值 仅考虑永久荷载标准值 故其作用效应的线荷载计算如下 q 0 3 24 0 12 1 1 0 12 0 3 0 994KN m 次楞最大容许挠度值 1200 250 4 8mm 次楞弹性模量 E 10000N mm2 0 677ql4 0 677 0 994 1200 04 0 65mm 4 8mm 100EI 100 10000 满足要求 三 主楞验算 主楞采用双钢管 截面抵抗矩 W 8 98cm3 截面惯性矩 I 21 56cm4 一 抗弯强度验算 1 主楞按二跨连续梁计算 其计算跨度取立杆纵距 L 1 2m 2 荷载计算 均布线荷载设计值为 q1 0 9 1 2 24 0 12 1 1 0 12 0 3 1 4 2 5 1 2 8 072KN m q2 0 9 1 35 24 0 12 1 1 0 12 0 3 1 4 0 7 2 5 1 2 7 475KN m 根据以上两者比较应取 q 8 072KN m 作为设计依据 3 强度验算 M 0 125ql2 0 125 8 072 1 22 1 453KN m 主楞抗弯强度设计值 f 205N mm2 Mmax 1 453 10 6 161 80N mm2 f 205N mm2 W 8 98 103 楞梁抗弯强度满足要求 二 挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值 仅考虑永久荷载标准值 首先计算次楞作用在主楞上的集 中荷载 P 作用在次楞上的均布线荷载设计值为 q 0 3 24 0 12 1 1 0 12 0 3 0 994kN m 次楞最大支座力 1 1q1l 1 1 0 994 1 2 1 312kN 以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载 P 经计算 主梁最大变形值 V 2 880mm 主梁 的最大容许挠度值 1200 150 8 0mm 最大变形 Vmax 2 880mm 8 0mm 满足要求 四 扣件抗滑移验算 水平杆传给立杆荷载设计值 R 11 989KN 由于采用顶托 不需要进行扣件抗滑移的计算 五 立杆稳定性验算 一 风荷载计算 因在室外露天支模 故需要考虑风荷载 基本风压按北京 10 年一遇风压值采用 0 0 5kN m2 模板支架计算高度 H 3m 按地面粗糙度 A 类 近海海面和海岛 海岸 湖岸及沙漠地 区 风压高度变化系数 z 1 63 计算风荷载体形系数 s 将模板支架视为桁架 按现行国家标准 建筑结构荷载规范 表 7 3 1 第 32 项和 36 项的 规定计算 模板支架的挡风系数 1 2 An la h 1 2 0 158 1 2 1 5 0 105 式中 An la h 0 325lah d 0 158m2 An 一步一跨内钢管的总挡风面积 la 立杆间距 1 2m h 步距 1 5m d 钢管外径 0 048m 系数 1 2 节点面积增大系数 系数 0 325 模板支架立面每平米内剪刀撑的平均长度 单排架无遮拦体形系数 st 1 2 1 2 0 105 0 13 坡屋面施工方案 12 W 立杆截面抵抗矩 cm3 W 4 49cm3 f 钢材抗压强度设计值 N mm2 f 205N mm2 立杆长细比计算 Lo i 150 1 59 94 180 长细比满足要求 按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 594 N Mw 10 905 103 0 062 106 43 299 13 808 57 107N mm2 f 205N mm2 A W 0 594 4 24 102 4 49 103 立杆稳定性满足要求 六 立杆底地基承载力验算 1 上部立杆传至垫木顶面的轴向力设计值 N 10 905kN 2 垫木底面面积 A 垫木作用长度 1 1m 垫木宽度 0 3m 垫木面积 A 1 1 0 3 0 33m2 3 地基土为素填土 其 承载力设计值 fak 120kN m2 立杆垫木地基土承载力折减系数 mf 0 4 4 验算地基承载力 立杆底垫木的底面平均压力 P N 10 905 33 05kN m2 mffak 120 0 4 48kN m2 A 0 33 满足要求 七 架体抗倾覆验算 支架应按砼浇筑前和砼浇筑时两种工况进行抗倾覆验算 抗倾覆验算应满足下式要求 0M0 Mr Mr 支架的抗倾覆力矩设计值 Mo 支架的倾覆力矩设计值 架体高度 6m 宽度 10m 取一个立杆纵距 1 2m 作为架体计算长度 一 砼浇筑前架体抗 倾覆验算 混凝土浇筑前 支架在搭设过程中 倾覆力矩主要由风荷载产生 坡屋面施工方案 13 1 风荷载倾覆力矩计算 作用在模板支撑架上的水平风荷载标准值 k 0 204kN m2 风荷载作用下的倾覆力矩 M0 1 4 0 204 1 2 6 6 2 6 17KN m 2 架体抗倾覆力矩计算 当钢筋绑扎完毕后 架体 模板与钢筋自重荷载标准值如下