泵站主体模板施工方案

模板施工方案

编制：

审核：

批准：

天津第四市政建筑工程有限公司

一编制依据

《海河改造宋庄子泵站工程施工图纸》

《建筑施工扣件式钢管脚手架技术规范》JGJ130-2001

《海河改造宋庄子泵站工程施工组织设计》

《海河改造宋庄子泵站工程岩土工程勘察报告》

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

《建筑施工模板技术安全规范》JGJ 162-2008

二、工程概况

宋庄子泵站工程位于天津市津南区宋庄子规划吉兆路与规划台儿庄南路交口东南角处，用地面积4385㎡。泵站庭院内有泵房主体（包括雨水泵站和地道泵站）和变配间。两泵站主体采用地下结构方式，主要构筑物有进水闸井、格栅、集水池、主泵房、压力出水池。高低压变配电室和值班室为地上建筑，坐落于雨水泵站主体上方。

拟建物采用现浇钢筋混凝土机构，水池、特殊井类构筑物基础采用整体式筏行基础。

三、施工准备

1．技术准备 

　　项目部组织技术、生产人员熟悉图纸，认真学习掌握施工图的内容、要求和特点，同时针对有关施工技术和图纸存在疑点作好记录，通过会审，对图纸中存在的问题，与设计、甲方、监理共同协商解决，取得一致意见后，办理图纸会审记录，作为施工的变更依据和施工操作依据。熟悉各部在截面尺寸、标高制定模板初步设计方案。本工程底板施工时墙体已浇筑300mm，雨水泵站下部结构分为5.3m、4.6m、3.5m三个层高进行施工；上部结构分为4.2m、3.6m、2m三个层高进行施工，地道泵站下部结构分为2.8m，3.8m二个层高。地下结构砼为C30S6F150。

2．材料准备 

楼板、梁、柱、墙体模板材料选用15mm 厚复合模板，龙骨背枋采用 50mm×100mm 方木，支撑系统及包箍采用φ48 钢管脚手架及活动钢管顶掌，脱模剂选用油性脱模剂，螺栓选用Q235，M16螺栓。根据所需材料提前考察、选用相关材料厂家。

四、主要施工方法 

1． 池壁，内墙模板模板 

墙模采用 1.22*2.44m，15mm 厚复合模板， 50*100mm 方木做竖楞，φ 48*3.5mm 架子管做横楞，φ16mm@500mm 对拉止水螺栓和满堂脚手架支撑。直段墙模板内竖楞50×100mm 方木间距 200mm , 外横楞用 2*φ48*3.5mm 架子管横向间距间距 500mm 布置,最低一块板。外墙采用φ 16 对拉止水螺栓布置间距 500mm，内墙采用φ 16mm 穿墙螺栓布置间距 500mm。见下图： 

施工工艺：弹线→安洞口模板→安一侧模板→安另一侧模板→调整固定→办预检。

施工要点

(1)模板安装前应弹出模板就位线，支模前应将杂物清理干净，模板下口粘贴泡沫条，以防水模板穿墙螺栓高低错位及下口跑浆。

(2)模板安装前把板面清理干净，刷好水性脱模剂，并应涂刷均匀，不得漏刷。

(3)支墙模前，先安洞口模板，洞口模板先在地面组装成整体，然后放置到钢筋网中，为防止模板窜位，模板四周加限位钢筋。

(4)墙体模板按配模编号对号入座。安装好单侧片模后，穿螺栓（套塑料管）、清扫模内杂物，检查所有孔洞口和预埋件无误后，合另一侧模板，调整斜撑（拉杆）使模板垂直，拧紧穿墙螺栓。

(5)支拉体系为利用在墙体两侧底板上预埋拉顶措施的锚筋（直径≥22 mm），模板侧面用φ48×3.5mm钢管加升降丝做顶撑并用花篮螺栓拉索找正、拉紧。                                                 

(6)墙体厚度的控制：采用φ16mm钢筋依据墙体厚度加工成支撑棍，用于模板上口拼缝及转角处，间距≯1100mm。

(7)地下结构外墙模板支设要求同内墙模板，而穿墙螺栓则要求带钢板止水片。

(8)安装墙模板前，检查墙体中心线、边线和模板安装线是否准确，无误后方可安装墙模板。模板之间的连接处、墙体的转角处，墙柱交接、接茬处必须严密牢固可靠，防止出现砼表面错台和漏浆、烂根现象。模板底部的缝隙，要用海棉条等堵严。

2．楼板模板 

楼板模板采用 15mm 复合模板，主龙骨采用双排50mm×100mm 方木，在沉重架搭设过程中根据标高进行搭设，次龙骨选用 50mm×100mm 方木。为保证顶板的整体砼成型效果，将整个顶板的多层板按同一顺序、同一方向对缝平铺，必须保证接缝处下方有龙骨，且拼缝严密，表面无错台现象。立杆竖向间距1000mm，水平横杆间距1200mm。见下图：

3．梁模板 

底模与侧模均采用 15mm 厚复合板，主龙骨采用脚手管Φ48@700mm，次龙骨选用 50mm*100mm@200mm方木。梁侧模、梁底模按图纸尺寸进行现场加工，由塔吊至作业面组合拼装。然后加横楞并用利用支撑体系将梁两侧夹紧。

4、柱模板 

柱模板采用 15mm 厚复合模板，竖楞采用 50×100mm 方木，方木均经压刨找平，每 20 cm 一道。柱箍采用Φ48mm钢管，每 400mm 一道，最底一道距地面 200mm 。其板块与板块竖向接缝处下理，做成企口式拼接，然后加柱箍、支撑体系将柱固定。支撑采用φ48×3.5mm 架子管刚性支撑。

为使砼达到清水标准，梁、柱节点模板安装成为本工程模板施工中的难点、重点，为此，在安装模板时,先安装梁,板模板,柱身模板,最后安装柱脖模板,这样保证确何了施工质量。

　5． 楼梯模板 

板为15厚复合模板。踏步侧板两端钉在梯段侧板木档上，靠墙的一端钉在反三角木上，踏步板龙骨采用 50mm 厚方木。制做时在梯段侧板内划出踏步高度线一侧留出踏步侧板厚度定上当。

模板拆除

1．框架柱：柱模拆除时，砼强度能保证其表面及楞角不因拆除模板受损时方可拆除。拆模时应先拆拉筋或固定斜支撑，然后用撬棍上下松动柱子模板。

2．墙体模板：墙体模板的拆除，应保证其砼强度达到不因模板拆除而损坏的条件，模板拆除与模板安装顺序相反，先拆下穿墙螺栓再松开地脚螺栓（或侧向斜支撑），使模板向后倾斜与墙体脱开，如果模板与砼墙体不能脱开，可用撬棍撬动模板下口，在任何情况下不得在墙上口撬模板或用大锤砸模板，应保证拆模时不晃动砼墙体，尤其拆门窗洞口模板时不能用大锤。

3．梁、板模板：梁侧模拆除条件同墙体；顶板、梁模板拆除时，先降下可调顶托，拆除梁侧帮（有对拉螺栓者先拆除对拉螺栓），再拆除梁底模和楼板模板，取下覆膜竹胶板和方木，再拆除碗扣架。

4．根据与结构同条件养护的试块强度达到设计砼强度标准值的百分率拆除模板。见下表：

五、注意事项

（1）、一般规定：

    ⒈工作台、机械的设置，应合理稳固，工作地点和通道应畅通，材料、半成品，堆放应成堆成垛，不影响交通。

    ⒉操作木工机械不准戴手套，以防将手套卷进机械造成事故。

    ⒊木模加工区的锯屑刨花应天天清理。在加工区内禁止吸烟动火。

（2）、支模与拆模：

    1.使用木料支撑，材料应剥皮，尖头要锯平，不得使用腐朽，扭裂的材料，不准用弯曲大、尾径小的杂料。

    2.支撑底端地面应平整坚实，使用木楔调整高度时，调整高底的木楔要钉牢，木楔不宜垫得过高。

    3.支模承重架应严格检查，发现严重变形，螺栓松动等应及时修复。

    4.支模应按工序进行，模板没有固定前，不得进行下道工序。禁止利用拉杆、支撑攀登上下。

    5.支设4m高以上的立柱模板，四周必须顶牢，操作时要搭设工作台，不足4m高的可使用马凳操作。

    6.支设梁模应设临时工作台，不得站在柱模上操作和梁底模上行走。

    7.二人抬运模板时要互相配合，协同工作。传送模板、工具应用运输工具或用绳子系牢后升降，不得乱扔。

    8.脚手架的操作层应保持畅通，不得堆放超载的材料。交通过道应有适当高度。工作前应检查脚手架的牢固性和稳定性。

    9.纵横水平撑、斜撑等不得搭在门窗框和脚手架上。通道中间的斜撑、拉杆等应设在1.80m高以上。

    10.支模中如需中间停歇，应将支撑、搭头、柱头封板等钉牢，防止因扶空、踏空而坠落造成事故。在模板支撑系统末完成前不得上人，在未安装好的梁底板或平台上不得放重物或行走。

    11.钢管承重架，按规定设置水平和剪刀撑。

    12.模板上有预留孔洞者，应在安装后将洞口盖好。砼板上的预留洞应在拆模后将洞口盖好。

    13.拆除模板应经施工技术人员同意。操作时应按顺序分段进行，严禁猛撬、硬砸或大面积撬落和拉倒，停工前不得留下松动和悬挂的模板。

    14.拆除危险部位的模板，底下应有架子、安全网或挂安全带操作，并尽量做到模板少掉到架、安全网上，少量掉落在架、安全网上的模板应及时清理。

    15.拆模前，作业区周边及进出口应设围栏并加设明显标志和警告牌，重要通道应设专人看管，严禁非作业人员进人作业区。垂直运输模板和其它材料时，应有统一指挥、统一信号

16.拆模的顺序应按自上而下，从里到外，先拆掉支撑的水平和斜支撑，后拆模板支撑，梁应先拆侧模后拆底模，拆模人应站一侧，不得站在拆模下方，几人同时拆模应注意相互间安全距离，保证安全操作。

17.凡遇到恶劣天气，如大雨、大雾及6级以上的大风，应停止露天高空作业，风力达到5级时，不得进行大块模板、等大件模具的露天吊装作业。

    18.登高作业时，连接件（包括钉子）等材料必须放在箱盒内或工具袋里，工具必须装在工具袋中，严禁散放在脚手板上。

    19.拆下的模板应及时运到指定的地点集中堆放或清理归垛，防止钉子扎脚伤人。

六、模板计算

主要参考文献： 《组合钢模板技术规范》（GB50214 —2001）

                《施工手册》

（一）、井池内、外墙模板

混凝土自重24KN/M3 ，地下部分混凝土强度等级为C30S6F150，地上部分C30,浇筑速度1.8m/h，混凝土温度为20oC，用插入式振捣器振捣。池壁最大一次浇筑高度为5.3m，最大厚度为700mm，计算采用复合竹胶模板，模板内竖楞50×100mm 方木间距 200mm , 外横楞用 2*φ48*3.5mm，外墙采用φ 16 对拉止水螺栓布置间距 500mm。内墙采用φ16mm 穿墙螺栓布置间距 500mm。钢材设计值为Q235 ，215N/mm2 ;普通螺栓为170 N/mm2 。

1、荷载设计值

1）混凝土侧压力

混凝土侧压力标准值：按公式F1=0.22γct0β1β2V1/2 ，

T——混凝土的温度取T=20℃

t0=200/（20+15）=5.71℃

β1—外加剂修正系数，因采用泵送混凝土，故取为1.2

β2—混凝土坍落度影响系数  采用泵送混凝土，坍落度在110～140之间，故β2取为1.15

υ——浇筑速度  根据施工经验取υ=1.8m/h

F1=γcH计算，其中t0= 200/(T+15)=5.71

F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22*24*5.71*1.2*1.15*1.81/2=55.82KN/m2

F2=γcH=24*5.3=127.2KN/m2

取两者间较小者值F1=55.82KN/m2                      

混凝土侧压力设计值：F= F1*分项系数*折减系数

                     =55.82*1.2*0.9=60.29 KN/m2

2)倾倒砼时产生的水平荷载，查表取F=4.0KN/m2

荷载设计值：4*1.4*0.9=5.04 KN/m2

3)进行荷载组合：F’=60.29+5.04=65.33 KN/m2

①、模板验算

化为线均布荷载：

q1=65.33*0.2/1000=13.066N/mm(用于计算承载力)

q2=60.29*0.2/1000=12.058N/mm(用于计算挠度)

抗弯强度验算：M=0.10q1l2=0.10*13.066*200*200 =522N•mm

依“常用结构中受弯构件中”的抗弯承载力能力公式为：

σ=M/ W=522/(bh2/6)

W=bh2/6=1200*15*15/6=45000 mm3

σ=522/22500=1.16N/mm2＜17N/mm2 满足要求

挠度验算

ω=0.677*q2*l4/(100EI) =0.677*12.058*2004/(100*10000*600*15*15*15/12)  =0.077mm＜[ω]=L/250=200/250=0.8mm 满足要求

②、次楞验算

查表得，50*100方木的截面特征为I=bh3/12=4.17*106mm4，W= bh2/6=8.3*104mm3。

计算简图

化为均布荷载

q1=65.33*0.5/1000=32.665N/mm

q2=60.29*0.5/1000=30.145N/mm

抗弯强度验算

可近似三跨连续梁计算。

查表得，M=0.105q1l2=0.105*32.665*5002=8.57*105N•mm

σ=M/W=8.57*105/8.3*104=10.32N/mm2＜17 N/mm2 满足要求

挠度验算： 

ω=0.677*q2*l4/100EI=0.677*30.145*5004/(100*10000*4170000)=0.306mm＜500/250mm=2mm   满足要求

、主楞验算

抗弯强度验算：

外楞跨中弯矩计算公式:M=0.175PL

P=65.33*0.5*0.5/2= 8.17KN 

外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 500mm；

外楞最大弯矩:M = 0.175*8170*500=714875N/mm；

强度验算公式：    

     W--外楞的净截面抵抗矩； W=5.08*103 mm3；

外楞的最大应力计算值: σ=M/W=714875/(2*5080)=70.36N/mm2；

外楞的最大应力计算值σ=70.36N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值 [f]=215N/mm2,满足要求。

外楞的挠度验算

挠度验算公式如下：

ω=1.146PL3/(100EI)

其中， ω--外楞最大挠度(mm)；

P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P =60.29*0.5*0.5/2＝7.54；(双肢除以2,化为单肢的受力)

       l--计算跨度(水平螺栓间距): l=500mm ；

       E--外楞弹性模量（N/mm2）：E=206000.00 N/mm2 ；

       I--外楞截面惯性矩(mm4)，I=1.22×105；

 外楞的最大挠度计算值: 

ω = 1.146*7540*5003/(100*2*206000*1.22*105) =0.215mm；

 外楞的最大挠度计算值ω=0.215mm小于外楞的最大容许挠度值 [ω]=500/250=2mm，满足要求！

、对拉螺栓验算

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: M16 ；

穿墙螺栓有效面积: A = 144mm2；

穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 170*144=24.5 kN；

穿墙螺栓所受的最大拉力: N =65.33*0.5*0.5=16.33kN。

穿墙螺栓所受的最大拉力 N=16.33kN 小于穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=24.5kN，满足要求！

（二）、楼板模板计算

楼板板面采用15mm高强复合模板，次龙骨采用50mm*100mm，E=104N/mm2，I=bh3/12=4.17*106mm4,方木主龙骨采用双排50×100mm的方木。

模板及支架自重标准值                     0.3KN/M2

混凝土标准值                             24KN/M3

钢筋自重标准值                           1.5KN/M2

施工人员及设备荷载标准值                 2.5KN/M2

楼板按250mm计算

荷载标准值：F1=0.3+24*0.25+1.5+2.5=10.3KN/M2

荷载设计值：F2=（0.3+24*0.25+1.5）*1.2+2.5*1.4=12.86KN/M2

、计算次龙骨间距

    新浇筑的混凝土均匀作用在胶合板上，单位宽度的面板可以看作是梁，次龙骨作为梁的支点，按三跨连续梁计算，梁宽取200mm。

板厚按250mm计算

按抗弯强度算：M=0.1q1l2     σ=M/ W≤fm

q1= F2×0.2=12.86×0.2=2.57KN/M

q1为作用在顶板模板上的均布荷载，按《建筑施工手册》（第四版）表8～69组合，l为次龙骨间距。

σ为受弯应力设计值

W为截面抵抗矩，W=bh2/6

Fm为模板的抗弯强度设计值，按《建筑施工手册》（第四版）表2-98查得17N/mm2取模板200，厚15mm

σ=M/ W≤fm   即（0.1q1l2）/（ bh2/6）≤17 N/mm2

l1≤(17*200*152/(0.6*2.57))1/2=616mm

按模板的刚度要求，最大变形值为模板设计跨度的1/250

ω=0.677*q1*l4/100EI≤l/250

l≤(100*5.625*104*104/(0.677*2.57*250))1/3=511mm

取抗弯承载力，刚度要求计算的小值，l=511mm，施工次龙骨间距取200mm.满足要求

用φ48*3.5脚手管，横向间距为1.2m，竖向间距1.0m，上部设置U托，最下一层地杆间距300mm，中间水平拉杆间距不大于1.2m，支撑杆有效面积为A=4mm2

、抗压强度验算

N=12.86*1.0*1.2=15.432KN

[N]=Af=4*215=105KN>12.4KN

满足要求

、稳定性验算（按中心点最大偏心25mm计算）

Ix=π（D4-d4）/=π（484-414）/=1.22*105mm4

ix=（Ix/A）1/2=（1.22*105/4）1/2=15.79mm

λx=1800/ ix=1800/15.79=114

查Q235，B类截面轴压稳定性系数фx=0.453

欧拉临界应力

Nex=π2EA/λx2=π2*2.06*105*4/1142=76.4KN

初始偏心弯距Mx=N*e=12.4*24=2.976*106N•mm

截面塑性发展系数γx=1.0, βmx=1.0

受压最大纤维毛截面抵抗矩

Wix= Ix/（D/2）=5083.3mm3

Ｎ/φxＡ＋βmxＭx /ｒxＷix（１－０．８Ｎ/ＮEX）]=114.50MPa≤215MPa

（三）、梁模计算

结构梁的截面尺寸为600*600、250*400、250*600、400*1000、400*1200梁，模板采用15mm的复合模板，支撑采用φ48的钢管辅以50*100的木方子。取梁的最大截面400*1000

1)底模验算

1、抗弯承载力计算

荷载：

模板及支架自重标准值                     0.3KN/M2

混凝土标准值                             24KN/M3

钢筋自重标准值                           1.5KN/M2

施工人员及设备荷载标准值                 2.5KN/M2

荷载设计值：（0.3+24*1.2+1.5）*0.9*1.2+2.5*0.9*1.4=36.198 KN/M2

抗弯承载力验算：

楞木间距200mm，是一个多跨的连续梁，按三等跨计算

q=36.198*0.4=14.48KN/M

M=0.105ql2=0.105*14.48*0.22=0.0608KN•m

σ=M/W=0.0608*106*6/（400*152）=4.0N/mm2<17N/mm2     满足要求。

2、剪力强度验算：V=0.6ql=0.6*14.48*0.2=1.74KN

τ=3v/2bh=3*1740/（2*400*15）=0.435N/mm2<1.4N/mm2

挠度验算：不包括振捣混凝土 q=(0.3+24*1.2+1.5)*0.9*1.2=33.048KN

ω=0.677q*l4/100EI=0.677*33.048*2004/（100*105*400*153/12）

                =0.032mm＜200/250=0.8mm  满足要求

2)侧模验算：

T=20 oC，β1=1，β2=1.15，V=1.8m/h则

侧压力  F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22*24*5.71*1.2*1.15*1.81/2=55.82KN/M2

F2=γcH=24*1 =24KN/m2

取两者较小值F=24KN/m2

砼侧压力设计值：F=24*1.2*0.9=25.92 KN/m2

振捣混凝土时产生的荷载：4KN/m2  荷载设计值：4*1.4*0.9=5.04 KN/m2

进行荷载组合：25.92+5.04=30.96 KN/m2。

根据其立挡间距为200，每隔600加设一道双排脚手管主楞和一道对拉螺栓。

1．抗弯强度验算：

则M=0.105ql2=0.105*30.96*0.6*0.22=0.078N•mm

σ=M/W=0.078*106*6/（600×152）= 3.47N/mm2＜17 N/mm2

2.抗剪强度验算：

剪力强度验算：V=0.6ql=0.6*30.96*0.6*0.2=2.23KN

τ=3v/2bh=3*2230/（2*600*15）=0.37N/mm2<1.4N/mm2

3.挠度验算： 取侧压力F=25.92化为线性荷载25.92*0.7=18.144KN/m

ω=0.677q1*l4/100EI=0.677*18.144*2004/（100*104*700*153/12）

                =0.067mm＜200/250=0.8mm  (可)

4．钢管立柱的稳定验算：

按横杆步距0.6m

立柱稳定性验算公式：

σ=N/ФA＜f

式中N为每根立柱承受的荷载，见«施工手册»（第四版）8-21

A：钢管截面积

Φ：轴心受压稳定系数

L：为横杆步距

λ=l/i，   i=(D2+d2/4)1/2=(482+412/4)1/2=31.56

λ=l/i=600/31.56=19.01

查得Φ=0.661

σ=N/ФA=600*400*39.74/1000/(0.661*4)=29.51N/mm2＜f= 215N/mm2

满足要求。

（四）、对柱模板进行计算

柱模采用15mm厚复合模板，采用50×100mm木方做竖楞，竖楞间距按20cm，柱箍采用钢管箍，间距40cm一道。

截柱面尺寸见附图，层高5.3m，砼浇筑速度V=1.8m/h,t0=7.41

侧模荷载计算

F=0.22γCt0ß1ß2V1/2=0.22*24*5.71*1.2*1.15*1.81/2=55.82KN/m2

F=γCH =24*5.3=127.2KN/m2

取较小值F=55.82KN/m2，考虑振动荷载，总侧压力

P=55.82*1.2*0.9+4*1.4*0.9=65.33KN/m2

1.面板强度计算

q=65.33*0.4=26.13 KN/m

经过计算得到最大弯矩 M = 0.105*26.13*0.2*0.2=0.11kN.m 

        面板截面抵抗矩 W = 400*15*15/6=15000mm3

        经过计算得到 = M/W = 0.11*106/15000= 7.3N/mm2

        面板的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

面板挠度计算

2.最大挠度计算公式

ω=0.677 ql4/100EI

     其中 q—— 混凝土侧压力的标准值，

q= 55.82*1.2*0.9*0.4=24.11kN/m；

      E —— 面板的弹性模量，E =10000N/mm2；

         I —— 面板截面惯性矩

 I = 400*15*15*15/12=112500mm4；

 经过计算得到ω=0.677*24.11*2004/(100*10000*112500) = 0.232mm

    [ω] 面板最大允许挠度，[ω] = 200/250 = 0.8mm；

面板的最大挠度满足要求!

3.对拉螺栓计算：

柱箍线布荷载：q=65.33*0.4=26.132KN/m

            N=1/2ql=0.5*26.132*0.6=8.43KN

N=1/2ql=0.5*26.132*1.119=14.62KN

A0=N/f=14620/170=86mm2

选用 16螺栓A0=144mm2>86 mm2 满足要求。