大跨度结构工程高支撑木模板的应用

大跨度结构工程高支撑木模板的应用

摘 要: 通过对结构工程分析,采用大跨度高支撑木模板体系进行施工,分析、计算了这一技术的可行性和可操作性并组织施工,并得到了良好的效果。 

　　关键词: 大跨度;高支撑;模板体系;结构计算 

　　1 模板体系的选择 

　　针对工程大跨度结构的特点,如采用传统的大模板或定型钢模板,周转率极低,加工造价高,配模困难,不能满足施工进度要求。经过多种方案的综合比较,选用了装拆方便、配模灵活、便于周转使用、重量轻的木胶合板模板。木胶合板模板既能在直线墙体上使用,也能在曲线形墙体上使用。 

　　2 模板结构布置及验算 

　　2.1 YKL-L梁模板布置 

　　底模用双层18 mm九夹板,底模下设100 mm×100 mm松方木楞,间距250 mm,楞木支撑在槽钢上,侧模板用18 mm九夹板,立档为100 mm×100 mm松方木楞,间距300mm,对拉螺栓采用�12,间距300 mm,排距915mm。梁底钢管采用�48×3 mm,立杆间距400mm,在10 m以下采用双立杆支撑,钢管水平撑间距1 500 mm。 

　　2.2模板结构验算 

　　（1）底板强度验算：底板承受标准荷载： 

　　①底模板自重：2×4×0.018×0.7=0.1 kN/m；②混凝土自重：24×0.7×1.9=31.92 kN/m；③钢筋自重：1.5×0.7×1.9=2.0 kN/m；④恒载合计：（0.1+31.92+2.0）×1.2=40.82 kN/m；⑤活荷载为施工荷载标准值与振捣砼时产生的荷载：(1.0+2.0)×0.7×1.4=2.94 kN/m。按四跨连续梁计算,按最不利荷载布置，如图所示： 

　　Mmax=0.107gl +0.121ql =0.107×40.82×0.252+0.121×2.94×0.252=0.30 kNm, 

　　W=bh /6=700×36 /6=151 200 mm ,I=700×36 /12=2 721 600 mm , 

　　σmax=Mmax/W= 0.30×10 /151 200 = 1.98,N/mm 　　（2）剪应力验算： 

　　V=0.607gl+0.620ql=0.607×40.82×0.25+0.620×2.94×0.25=6.65 kN； 

　　τmax=3V/2bh=3×6.65×103/(2×700×36)=0.39 N/mm 　　（3）刚度验算：刚度验算时按标准荷载,同时不考虑施工荷载,故g=34.02 kN/m。ωA= 0.632 gl /100EI= 0.632×34.02×2 504/(100×9.0×103×2 721 600)=0.03 mm<[ω]=L/250=1 mm满足要求。 

　　（4）梁底方木计算：梁底方木按均布荷载计算,简图如图所示： 

　　W=bh /6=8×100 /6=1.34×10 mm ,I=bh /12=8×100 /12=6.66×10 mm 

　　①强度验算：Mmax=0.07 gl +0.096q l =0.49 kNm； 

　　σmax=Mmax/W=0.49×10 /1.34×10 =0.34；N/mm 　　τmax=3V/2bh=3×10.94×10 /(2×800×100)=0.21 N/mm 　　=0.01 mm<[ω]=L/250=1.6 mm满足要求。 

　　（3）侧模板计算： 

　　①侧压力计算：T=25℃, V=2 m/h,β1=1.2,β2=1.15,则t0=200/(T+15)=5 

　　F=0.22γct0β1β2v =0.22×24×5×1.2×1.15×2 =51.52 kN/m 

　　F=γcH=24×1.9=45.6 kN/m ；取二者较小值,F=45.6 kN/m 计算。恒载:g=1.2×45.6×1.9=103.97 kN/m活载:q=4×1.4×1.9=10.64 kN/m。 

　　②强度验算：立档间距为300 mm,梁侧模板厚18 mm,设模板按四跨连续计算,计算简图如下： 

　　Mmax=0.107 gl +0.121ql =1.10 kN•m；W=bh /6=1 900×18 /6=102 600 mm ,I= 

　　bh /12=1 900×18 /12=923 400 mm ；σmax=Mmax/W=1.10×10 /102 600=10.72； 

　　N/mm 　　③剪力验算：V=0.607gl+0.620ql=20 kN； 

　　τmax=3V/2bh=3×20×10 /2×1 900×18=0.88 N/mm 2　　④刚度验算：刚度验算时按标准荷载,同时不考虑施工荷载,故g=86.64 kN/m。 

　　ωA=0.632 gl /100EI=0.632×86.64×300 /(100×9×10 3×923 400)=0.53 mm< 

　　[ω]=300/250=1.2 mm满足要求。 

　　⑤立杆验算：支架系统用48×3 mm钢管,梁下立杆间距为400×640mm,A=424 mm , 

　　回转半径i=15.9mm 

　　NG=0.129×31.475+0.34×0.4×0.64+(24+1.5)×1.9×0.4×0.64=16.55 kN； 

　　NQ=(1.0+2.0)×0.4×0.64=0.77 kN；立杆承受荷载N=1.2×16.55+1.4×0.77=20.94 KN；l0=k1k2(h+2a)=1.167×1.095×(1.5+0.1×2)=2.17 m； 

　　λ=l0/i=2170/15.9=136,查表得,φ=0.402；σ=N/φA=20.94×103/0.402×424=123 N/mm 　　3 模板施工技术措施 

　　施工顺序:放线→搭设支模架→安装梁底模→安装梁侧模→安装板底模→安装梁柱节点模。 

　　3.1 放线 

　　模板安装前,根据测量标记在墙或柱上弹出的标高、中心线和模板安装控制内边线,并按满堂架设计要求定出安模架立杆位置线。 

　　3.2 搭设支模架 

　　纵横杆与剪刀撑必须扣件拧紧。 

　　3.3 安装梁底模 

　　按梁跨全长度2‰起拱。梁底模下方木位于支撑上后,用麻线拉通线校正底模中心线和边线以及标高,校正无误后将底模固定支模架上。 

　　3.4 安装梁侧模 

　　当梁底模安装校正后,再拼装梁侧模两面,安装时应注意侧模的上口高度控制,并将侧模与底板连接,板模盖侧模,用铁钉固定,模板装完后,应检查梁模中心线及标高、断面尺寸,用钢管及木方加固。 

　　3.5 安装板底模 

　　支架必须稳固、不下沉。按设计要求间距搭设脚手架立杆。支模架搭设时应拉通线控制高度及垂直度,并抄平检查。楼板上的预埋件和预留洞,先弹出位置线在模板上保证位置准确后预埋,用铁钉或其它方法固定。楼板底模安装好后,应复核模板面标高和板面平整度、拼缝、预埋件和预留洞的准确性,进一步核实梁、柱位置。 

　　3.6 安装梁柱节点模 

　　梁模板与柱模及板模接头处的空隙均用木胶板或松木板拼缝严密,并采取加固牢固;检查其平整度是否与大面相同及垂直。复核检查梁侧模是否加固牢固,有无漏设支撑。 

　　4 模板施工质量控制措施： 

　　（1）所有钢管、扣件等材料必须经检验符合规格,无缺陷方可使用。（2）模板及支架安装应确保轴线,标高及几何尺寸的准确性,同时要有足够的强度、刚度和稳定性,保证能承受施工过程所产生的一定荷载和侧压力,同时装拆方便。（3）模板及其支撑均应落在实处,不得有“虚”脚出现,安拆均设专人负责。（4）为防止砼在硬化过程中与模板粘结,影响脱模,在浇筑砼之前,应清理模板的表面(包括第一次使用的模板),涂刷隔离剂。（5）在混凝土浇筑前,必须对模板系统进行技术复核,复核内容主要包括标高、轴线、截面尺寸、垂直度、平整度、支模架强度、刚度、稳定性等。（6）浇筑砼时振捣器不能直接碰到板面上,避免磨损撞坏面板,同时振捣时间要按规范规定,要适时,以防模板变形。（7）为保证架体的稳定性,设置两层顶墙撑杆,每隔10 m设置一个加强层。 

　　5参考文献 

　　[1] 高层与大跨度结构简化分析技术及算例. 中国建筑工业出版社.2007 

　　[2] 王秀丽. 大跨度空间结构分析与概念设计. 机械工业出版社.2008 

　　[3] JGJ162―2008,建筑施工模板安全技术规范