箱涵-模板支架方案

第1页模板支架施工方案一、工程概况1.1、本工程基本建设情况（1）工程名称：大河西先导区开田冲路2号箱涵工程（2）建设地点：开田冲路2号高排箱涵工程北与学士联络线南辅道高排箱涵对接，南与现状的2#高排出江口（靳江河）涵闸对接。（3）建设规模：箱涵断面尺寸为4.5m×3.2m，外包尺寸为5.3×4.1m，长约708m，土方约14万立方米、砼5190m³。（4）质量标准：合格（5）工期要求：90天1.2、工程设计概况本工程箱涵设计承载力特征值按≥150KPa设计。箱涵分两部分组成，第一部分为设置在开田冲路道路以下，箱涵中心距离道路中心线以东6.75米。箱涵设计桩号由（XH1）K0+061.84起，止于（XH13）K0+501.25管顶覆土5米-6.5米。第二部分为依据2#高排箱涵规划设置，设置在自然路面下，终点顺接2#出江涵闸。涵闸设计桩号由（XH13）K0+501.25（KA0+000）起止于（XH20）KA0+268，管顶覆土2米-5.5米。高排涵穿越低区（地面标高小于38.5米）采用密封井。本段设计XH17-XH20均为密封井。箱涵混凝土强度等级：垫层为C15，其余均为C30.抗渗标号为S6.箱涵平均20米处设一道伸缩缝，伸缩缝宽度为30毫米，中间填塞聚乙烯发泡沫塑料板，四周以双组份聚硫密封膏密封。钢筋采用HPB235级、HRB400级。砼保护层厚度30-40毫米。污水管道采用钢筋混凝土承重管，橡胶圈接口。管径DN800,360度素砼基础。覆土7.5-10.5米。管道起于学士联络线南辅道下原有污水管道（K0+068）,止于K0+472接入联丰路污水管道。第2页二、编织依据（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001)（2）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002（3）《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)（4）《钢结构设计规范》(GB50017-2003)（7）开田冲路2号高排渠工程施工图设计文件。（8）国家、行业等有关部委的规范和标准。（9）我单位多年的箱涵施工经验。三、模板支架施工设计计算（一）侧墙模板计算侧墙模板的背部支撑由两层龙骨（木楞或钢楞）组成：直接支撑模板的为次龙骨，即内龙骨；用以支撑内层龙骨的为主龙骨，即外龙骨。组装墙体模板时，通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结，每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。根据《建筑施工手册》，当采用容量为大于0.8m3的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为6.00kN/m2；一、参数信息1.基本参数次楞间距(mm):200；穿墙螺栓水平间距(mm):400；主楞间距(mm):600；穿墙螺栓竖向间距(mm):600；对拉螺栓直径(mm):M14；2.主楞信息主楞材料:圆钢管；主楞合并根数:2；直径(mm):48.00；壁厚(mm):3.00；3.次楞信息次楞材料:木方；次楞合并根数:2；宽度(mm):70.00；高度(mm):100.00；第3页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):6000.00；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；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):9000.00；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；墙模板设计简图二、侧墙模板荷载标准值计算按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；T--混凝土的入模温度，取20.000℃；2000000000第4页V--混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；H--模板计算高度，取3.600m；β1--外加剂影响修正系数，取1.200；β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。分别计算得23.042kN/m2、84.000kN/m2，取较小值23.042kN/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=23.042kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4kN/m2。三、侧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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。面板计算简图1.抗弯强度验算弯矩计算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中，M--面板计算最大弯矩(N·mm)；l--计算跨度(次楞间距):l=400.0mm；新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.042×0.600×0.900=14.931kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.60×0.90=3.024kN/m；其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。面板的最大弯矩：M=0.1×14.931×400.02+0.117×3.024×400.02=2.96×105N·mm；第5页按以下公式进行面板抗弯强度验算：σ=M/Wf其中，σ--面板承受的应力(N/mm2)；M--面板计算最大弯矩(N·mm)；W--面板的截面抵抗矩:W=bh2/6=600×18.0×18.0/6=3.24×104mm3；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：σ=M/W=2.96×105/3.24×104=9.1N/mm2；面板截面的最大应力计算值σ=9.1N/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:V=0.6q1l+0.617q2l其中，V--面板计算最大剪力(N)；l--计算跨度(次楞间距):l=400.0mm；新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.042×0.600×0.900=14.931kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.60×0.90=3.024kN/m；面板的最大剪力：V=0.6×14.931×400.0+0.617×3.024×400.0=4329.8N；截面抗剪强度必须满足:τ=3V/(2bhn)≤fv其中，τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；V--面板计算最大剪力(N)：V=4329.8N；b--构件的截面宽度(mm)：b=600mm；hn--面板厚度(mm)：hn=18.0mm；fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=1.500N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值:τ=3×4329.8/(2×600×18.0)=0.601N/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τ=0.601N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2，满足要求！第6页3.挠度验算根据《建筑施工手册》，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:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载:q=23.04×0.6=13.825N/mm；l--计算跨度(次楞间距):l=400mm；E--面板的弹性模量:E=6000N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4；面板的最大允许挠度值:[ν]=1.6mm；面板的最大挠度计算值:ν=0.677×13.83×4004/(100×6000×2.92×105)=1.369mm；面板的最大挠度计算值:ν=1.369mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.6mm，满足要求！四、侧墙模板主次楞的计算(一).次楞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，次楞采用木方，宽度50mm，高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×10×10/6×2=166.666cm3；I=5×10×10×10/12×2=833.334cm4；次楞计算简图1.次楞的抗弯强度验算次楞最大弯矩按下式计算：M=0.1q1l2+0.117q2l2其中，M--次楞计算最大弯矩(N·mm)；第7页l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm；新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.042×0.400×0.900=9.954kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.40×0.90=2.016kN/m，其中，0.90为折减系数。次楞的最大弯矩：M=0.1×9.954×600.02+0.117×2.016×600.02=4.43×105N·mm；次楞的抗弯强度应满足下式：σ=M/Wf其中，σ--次楞承受的应力(N/mm2)；M--次楞计算最大弯矩(N·mm)；W--次楞的截面抵抗矩，W=1.67×105mm3；f--次楞的抗弯强度设计值；f=13.000N/mm2；次楞的最大应力计算值：σ=4.43×105/1.67×105=2.7N/mm2；次楞的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2；次楞的最大应力计算值σ=2.7N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！2.次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:V=0.6q1l+0.617q2l其中，V－次楞承受的最大剪力；l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm；新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.042×0.400×0.900/2=4.977kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.40×0.90/2=1.008kN/m，其中，0.90为折减系数。次楞的最大剪力：V=0.6×4.977×600.0+0.617×1.008×600.0=2164.9N；截面抗剪强度必须满足下式：τ=3V/(2bh0)其中，τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)；V--次楞计算最大剪力(N)：V=2164.9N；b--次楞的截面宽度(mm)：b=50.0mm；第8页hn--次楞的截面高度(mm)：h0=100.0mm；fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=1.500N/mm2；次楞截面的受剪应力计算值:τ=3×2164.9/(2×50.0×100.0×2)=0.325N/mm2；次楞截面的受剪应力计算值τ=0.325N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2，满足要求！3.次楞的挠度验算根据《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：ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，ν--次楞的最大挠度(mm)；q--作用在次楞上的线荷载(kN/m)：q=23.04×0.40=9.22kN/m；l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm；E--次楞弹性模量（N/mm2）：E=9000.00N/mm2；I--次楞截面惯性矩(mm4)，I=8.33×106mm4；次楞的最大挠度计算值:ν=0.677×18.43/2×6004/(100×9000×8.33×106)=0.108mm；次楞的最大容许挠度值:[ν]=2.4mm；次楞的最大挠度计算值ν=0.108mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm，满足要求！(二).主楞承受次楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.493×2=8.986cm3；I=10.783×2=21.566cm4；E=206000N/mm2；第9页主楞计算简图主楞计算剪力图(kN)主楞计算弯矩图(kN·m)第10页主楞计算变形图(mm)1.主楞的抗