2_斜屋面模板专项施工方案

元宏锦江(一期)2#楼

斜屋面模板

专项施工方案

编制：

审核：

批准：

福建省永泰建筑工程公司

2011.2.08

目 录

一、编制依据

1．设计施工图纸

2．现行规范标准

二、工程概况

1．工程建设相关单位

2．建筑设计概况

3．结构设计概况

4．工程特点、重点、难点

三、施工方法及要点

1．概况

2．材料的选用

3．模板工程施工方法及要点

3.1施工顺序

3.2特殊部位模板支设

3.2.1天沟

3.2.2老虎窗

3.2.3烟道

3.2.4屋脊及阴角

3.2.5柱、梁、连梁模

3.2.6斜屋面顶板支模要求

4．支撑体系

5．模板支设注意事项

6，屋面板模板设计

7，屋面梁模板设计

8，采用钢管脚手架

元宏锦江一期，2#楼

斜屋面模板专项施工方案

一、编制依据

1．设计施工图纸

序号	图纸名称	图号	出图日期
1	2#楼结构设计图	结施、结通图	2010年3月
2	2楼#建筑设计图	建施、建通图	2010年3月

2．现行规范标准

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

《施工组织设计》

工程设计图纸及标准图集

二、工程概况：

1．工程建设相关单位

序号	项目	内容
1	工程名称	开封元宏锦江一期工程2#楼
2	建设单位	开封元宏房地产开发有限公司
3	设计单位	开封市建筑设计院有限公司
4	监理单位	河南建工工程监理有限公司
5	总包单位	福建省永泰建筑工程公司
6	质量监督	开封市质量监督站

2．建筑设计概况

本工程由一幢1~17层的住宅组成（2#楼），总建筑面积为12740.87平方米，一层商铺5.2 m二至十七层层高为2.9m，建筑高度为58.10m。

3．结构设计概况

结构类型：框架剪力墙结构。建筑耐火等级为二级，抗震设防烈度为7度，工程为多层建筑。

4．工程特点、重点、难点

元宏锦江2#楼为框架剪力墙结构，一层商铺5.2 m二至十七层层高为2.9m，层数为17层，屋面为斜屋面。

屋面工程形状复杂，斜屋面高低错落，屋面斜板倾角为60°和30°，屋面模板工程施工难度大，劳动强度高，标高控制较难，模板等周转材料消耗量远远超出定额消耗量，为一次摊销。屋面板有向外悬挑500mm的檐沟，檐口支架搭设困难。屋面板上有老虎窗，给施工带来更大的难度，模板配置要求更高。支撑体系搭设困难，整个支撑体系为满堂架支撑系统，控制好水平拉杆的设置和受力立杆的传力途径，采用扣件钢管架支撑，确保模板的稳定性和刚度。

三、斜屋面施工方法及要点

1．概况

2#楼分为两个单元，每个单元共17层，一层商铺5.2 m二至十七层层高为2.9m，总建筑高度为58.10m，屋面为斜屋面，斜屋面屋脊标高为58.10m。屋面斜板倾角为60°和30°，斜板至屋脊高度为4.15m。

2．材料的选用

屋面模板体系采用18厚木胶合板及50X100木档配置，模板支架系统采用φ48×3.0钢管扣件架满堂搭设。

3．模板工程施工方法及要点

3.1施工顺序

主体结构柱模安装→满堂架搭设→立梁模→铺斜屋面板→加固

满堂架搭设前先在十七层板面（层面结构标高为17. 4m）阁楼屋面柱模定线安装，天沟预先支设放出轮廓线及控制标高线和斜屋面屋脊线及阴角线（整个坡屋面水平投影线）。

斜屋面标高为55.278.m至56.4m不等。搭架时按控制标高立好高点及低点立杆，扫地杠水平杆及纵横向剪力撑。

架子搭设完毕之后，在梁模板支设至斜屋面梁底，立梁侧膜、铺坡，枋与架提固定采用18#铁丝8字型绑扎，绑扎点间距不大于1000。

3.2特殊部位模板支设

3.2.1天沟

2#楼坡屋面还带有天沟向外挑500，外边翻高500，。为保证混凝土外观质量及刚性防水要求反沿与斜面板混凝土一次浇筑。

天沟剖面示例图：

3.2.2老虎窗

老虎窗支撑布置图

3.2.3烟道

烟道中心线距屋脊小于1500时，应高出屋脊500；

烟道中心线距屋脊1500-3000时，应与屋脊同高；

烟道中心线距屋脊大于3000时，其顶部与屋脊的连线同屋脊水平线之间夹角不大于10°。

烟道支撑布置图

3.2.4屋脊及阴角

屋脊及阴角模板施工是整个坡屋面模板工程关键。搭设架体时要求严格按楼面放出的轮廓线及控制标高施工在架体上铺好垫底木枋并绑牢后，按楼面上的控制线在木枋上弹出屋脊及阴角线，再进行模板施工，确定截面尺寸准确。

·

3.2.5斜屋面顶板支模要求

30°处采用单面模板法：此法是斜屋面混凝土施工中较常用的简易法，但影响浇筑质量的方面较多，如屋面坡度的大小，模板的光滑程度和坍落度的影响等。因混凝土无法按常规振捣而导致不密实，须待混凝土处于初凝阶段再振捣。此时混凝土的可塑性降低，再振捣势必造成混凝土的内伤和裂纹。为此，在施工中应采用一些措施，如控制混凝土的坍落度30-50mm，利用焊接板筋做抗滑移带和确定混凝土流向、分段施工等。为了保证板面的平整度，随捣随用1：2．5水泥砂浆抹平。

60°处为双面夹板法。施工需要用短钢筋作支架，并加设止水片，以控制屋面厚度和止水、防渗。由于模板支撑系统承受斜屋面的横向推力，因此，必须设置斜撑。应两面同时顺向浇筑混凝土，以减少侧压力，使焊接钢筋同时双面受力。防止混凝土单侧浇筑使支架发生位移而一边倒，甚至发生坍塌事故。斜屋面混凝土施工受到高处作业、坡度大小、形状变化和槽沟等多方面影响，支模及浇筑混凝土均比较困难。

4．支撑体系

2#楼采用满堂架搭设，满堂架立杆从十七层~阁楼坡屋面顶高度不等，立杆间距为1000，水平杆间距为1500，搭设。

架搭设高度依据斜屋面坡度及标高而定。为了保证整个支撑体系的稳定，纵横必须全部设置扫地杆及落地落地剪力撑，以消除屋面侧的压力。

满堂架搭设示例图：

5．模板支设注意事项

按施工规定要求超过4m跨梁中部起拱2%

配置模板时工长必须对主要部位重点检查模板的加工质量。

六，屋面板模板设计

其计算简图如下：

q(恒载)

本工程楼板厚为：0.10m，根据具体情况对100mm的板进行计算楼板的模板及支撑设计：

（1）、对于板厚为100mm的模板采用18厚胶合板（915×1830），次龙骨采用100×100松木顺胶合板短边方向布置间距366mm，主龙骨采用80×80松木条间距1000，支撑采用碗扣式钢管进行支撑，支撑间距1200×1000mm。E：木材弹性模量取（9-10）10³ N/mm²,[σ]：木材抗弯强度设计值，松木取13 N/mm²详楼模板支撑图。

 

各材料的验算如下：（以板厚100为验算依据）

1、胶合板验算

荷载（KN/m²）

取1米板宽进行计算

① 模板结构自重：0.5×1=0.5

② 新浇钢筋砼自重： 25×0.10=3.00

③ 施工人员及施工设备荷载：2.5

恒荷载：q=1.2×（0.5+3）=4.20（KN/m）

活荷载：1.4×2.5=3.5(KN/m）

楼板模板是双向板（按三跨连续梁），其计算简图如下:

q(恒载)

 

366 366 366

(1)、活荷载按均布荷载考虑, (按最不利组合进行布置), 其计算简图如下:

q¹(活荷载)

 

366 366 366

M_max=(0.1×4.2+0.117×3.5) ×0.366²=0.11（KN.m）

V_max=(0.600×4.2+0.617×3.5) ×0.366=1.71（KN）

(2)、活荷载按集中力考虑

按弯矩最不利组合布置

其计算简图如下:

F（活荷载） F（活荷载）

 

366 366 366

按剪力最不利组合布置

F（活荷载）F（活荷载）

 

366 366 366

M_max=0.08ql²+0.213FL=0.08×4.2×0.366²+0.213×3.5×0.366=0.32（KN.m）

V_max=0.600ql+0.675F=0.600×4.2×0.366+0.675×3.5=3.28（KN）

故取（1）（2）的大值M=0.32(KN.m) V=3.28(KN)进行强度验算

(3）抗弯强度的验算

W_x=(bh² )/6=(915×18² ) /6=49410(mm³)

σ= M_max/W_x=0.32×10⁶/49410=6.48(MPa)<〔f_m〕=13 (MPa)

所以抗弯强度满足要求

（4）抗剪强度的验算

τ=(Vs)/(Ib)=(3V)/(2bh)= 3×3.28×10³/(2×915×18)=0.30(MPa)<〔f_t〕=1.4 (MPa)

所以抗剪强度满足要求

（5）挠度的验算，其计算简图如下：

q（活荷载不考虑振捣砼产生的荷载）

 

 

366 366 366

q=4.5 KN/m²

I=(bh³)/12=(915×18³)/12=444690 (mm⁴)， K_w查《建筑施工手册》第四版缩印本P51-52

W=(K_wql⁴)/(100EI)=0.677×4.2×366⁴/（100×9000×444690）

=0.13mm<366/400=0.915mm

所以挠度满足要求

2、次龙骨验算

次龙骨采用100×100，间距366mm

恒荷载的计算简图如下：

q(恒荷载)

 

1000 1000 1000

1. 活荷载按均布考虑：其计算简图如下：

q’(活荷载)

 

1000 1000 1000

q=4.2×0.366=1.54(KN/m)

q^’=3.5×0.366=1.28(KN/m)

查表得

M_max=(0.100×1.54+0.117×1.28) ×1.0²=0.31（KNm）

V_max=(0.600×1.54+0.617×1.28) ×1.0=1.71（KN）

1. 活荷载按集中力考虑

按弯矩最不利组合布置,计算简图如下

F F

 

1000 1000 1000

按剪力最不利组合布置,计算简图如下

F F

 

1000 1000 1000

查表得

M_max=0.08ql²+0.213FL=0.08×1.54×1.0²+0.213×1.28×1.0=0.40（KNm）

V_max=0.600ql+0.675F=0.600×1.54×1.0+0.675×1.28=1.79（KN）

故取(1)、（2）的大值M=0.40(KNm) V=1.79（KN)进行强度验算

(3)、抗弯强度的验算

W_x=(bh² )/6=(100×100² ) /6=166666.67(mm³)

σ= M_max/W_x=(0.40×10⁶)/166666.67=2.40(MPa)<〔f_m〕=13 (MPa)

所以抗弯强度满足要求

(4)、抗剪强度的验算：

τ=(Vs)/(Ib)=(3V)/(2bh)=3×1.79×10³/(2×100×100)=0.27(MPa)<〔f_t 〕=1.4 (MPa)

所以抗剪强度满足要求

（5）、挠度的验算，其计算简图如下（本工程存在单跨的现象，单跨的挠度最大，按单跨计算）

q（活荷载不考虑振捣砼产生的荷载）

 

 

1000

q=4.2×0.366=1.54 KN/m

I=(bh³)/12=(100×100³)/12=8333333.33 (mm⁴)， K_w查《建筑施工手册》第四版缩印本P51-52

W=(5ql⁴)/(384EI)=〔5×1.54×1000⁴〕/（384×9000×8333333.33）

=0.27 mm<〔w〕=1000/400=2.5mm

所以挠度满足要求

3、主龙骨的验算

主龙骨采用100×100， S=1000(mm)

1. 恒荷载计算简图如下：

F F F F F F F F F F

 

1200 1200 1200

 

（2）活荷载

a、按弯矩最不利布置组合

F F F F F F F F

 

1200 1200 1200

 

b、按剪力最不利布置组合

F F F F F F F

 

1200 1200 1200

（3）强度验算

F=4.2×0.366×1.0=1.54KN

F_活=3.5×0.366×1.0=1.28KN

M_max =(0.244×1.54+0.289×1.28) ×1.2=0.89（KNm）

V_max=(1.267×1.54+1.311×1.28) =3.63（KN）

σ_max= M_max/W_x=0.89×10⁶/ 〔1/6×100×100²〕=5.34(MPa)＜〔f_m〕=13 (MPa)

τ_max=（3 V_max）/(2bh)=(3×3.63×10³)/(2×100×100) =0.54(MPa)<〔f_t〕=1.4 (MPa)

故强度满足要求

（4）挠度的验算，其计算简图如下：（本工程存在单跨的现象，单跨的挠度最大，按单跨计算）

F F F F

 

1200

 

W_max=(Fa(3l²-4a²)/(24EI)=〔1.54×0.4×10³×(3×1200²-4×400²〕/〔24×9000×（1/12）×100×100³〕

=1.26 (mm ) <〔w〕=1200/400=3 (mm)

所以挠度满足要求

七 屋面梁模板设计：

本工程的梁截面尺寸有：250×450、等,梁模板采用18厚胶合板，底模横楞采用100×100mm的中方，间距500mm、600mm，纵楞采用100mm×100mm，间距500mm、600mm，扣件式钢管支撑，间距1200、1500mm，横楞采用100mm×100mm,具体详梁模板构造图，穿梁螺栓的水平间距为1000mm。

本组织针对梁进行240×450 mm²进行验算。（其计算简图按二跨连续梁计算）

一、针对250×450mm²的梁进行计算

1、底模计算

(1)底模验算

a.强度验算：

底板承受荷载：

底模板自重：0.5×0.20=0.10（KN/m）

钢筋砼自重：25×0.20×0.8=3 (KN/m)

振动荷载：2.0×0.20=0.4 (KN/m)

恒载:：q=（0.10+3）×1.2×1=3.72(KN/m)

活载：q¹=0.4×1.4×1=0.56 (KN/m)

600 600 600

a、强度的验算（活荷载最不利荷载布置）其计算简图如下：

q¹(活荷载)

 

600 600 600

M_max=K_mql²=(0.1×3.72+0.117×0.56) ×0.5=0.16（KNm）

V_max=K_vql=(0.5×3.72+0.617×0.56) ×0.8=1.55（KN）

W_x=(bh² )/6=(915×18² ) /6=49410(mm³)

σ_max= M_max/W_x=(0.16×10⁶)/49410=3.24(MPa)<〔f_m〕=13 (MPa)

τ_max=（3 V_max）/(2bh)=(3×1.55×10³)/(2×915×18) =0.14(MPa)<〔f_t 〕=1.4 (MPa)

所以强度满足要求

b、挠度的验算，其计算简图如下：

q(活载)

 

600 600 600

W_max=(K_wql⁴)/(100EI)=〔0.677×5.58×600⁴〕/〔100×9000×915×18³×（1/12）〕

=1.22mm<〔w〕=600/400=1.5mm

所以挠度满足要求

（2）次龙骨验算

1. 强度验算： q=3.72+0.56=4.28（KN/m）

q^,=3.72（KN/m）（用于挠度计算）

按单跨计算，其计算简图如下：（500mm为梁宽各边加100mm）

 

400

M_max=（1/8）ql²=（1/8）×4.28×0.4²=0.09（KNm）

V_max=0.5ql=0.5×4.28×0.4 =0.86（KN）

σ_max= M_max/W_x=(0.09×10⁶)/〔（1/6）×100×100²〕=0.54(MPa)<〔f_m〕=13 (MPa)

τ_max=（3 V_max）/(2bh)=(3×0.86×10³)/(2×100×100) =0.13(MPa)<〔f_t 〕=1.4 (MPa)

所以强度满足要求

b. 挠度验算

W_max= 5ql⁴ /(384EI)= 5×4.28×400⁴/〔384×9000×（1/12）×100×100³〕

=0.02(mm ) <〔w〕=400/400=0.75(mm)

所以挠度满足要求

（3）主龙骨验算

其计算简图如下：

q(恒载)

 

1500 1500 1500

1. 强度的验算（活荷载最不利荷载布置）其计算简图如下：

q¹(活荷载)

 

1500 1500 1500

M_max=K_mql²=(0.1×3.72+0.117×0.56) ×1.5²=0.98（KNm）

V_max=K_vql=(05×3.72+0.617×0.56) ×1.5=3.87（KN）

W_x=(bh² )/6=(100×100² ) /6=166666.67 (mm³)

σ_max= M_max/W_x=(0.98×10⁶)/166666.67=5.88(MPa)<〔f_m〕=13 (MPa)

τ_max=（3 V_max）/(2bh)=(3×3.87×10³)/(2×100×100) =0.58(MPa)<〔f_t 〕=1.4 (MPa)

所以强度满足要求

b、挠度的验算，其计算简图如下：

q(活载)

 

1500 1500 1500

W_max=(K_wql⁴)/(100EI)=〔0.677×3.72×1500⁴〕/〔100×9000×100×100³×（1/12）〕

=1.70 mm<〔w〕=1500/400=3.75mm

所以挠度满足要求

2、侧模的验算

（1）胶合板的验算

a.侧压力

F=0.22r_ct₀β1β2V^1/2=0.22×24×〔(250)/(20+15)〕×1.15×2^1/2=49.07（KN/m²）

P=25H=25×0.5=15 （KN/m²）

取二者较小值 P=15（KN/m²）计算

振捣荷载 4（KN/m²）

恒载 q=1.2×15=18（KN/m²）

活载 q¹=1.4×4=5.6（KN/m²）

b.强度验算：

按二跨连续梁进行计算，其计算简图如下：

q(恒荷载)

 

250 250

弯矩活荷载最不利荷载布置，其计算简图如下：

q¹(活荷载)

 

250 250

 

剪力活荷载最不利荷载布置，其计算简图如下：

q(恒荷载)

 

250 250

M_max=K_mql²=(0.125×18+0.063×5.6) ×0.25²=0.16（KNm）

V_max=K_vql=(0.625×18+0.625×5.6) ×0.25=3.69（KN）

W_x=(bh² )/6=(600×18² ) /6=32400 (mm³)

σ_max= M_max/W_x=(0.16×10⁶)/32400=4.93(MPa) <〔f_m〕=13 (MPa)

τ_max=（3 V_max）/(2bh)=(3×3.69×10³)/(2×600×18) =0.51(MPa)<〔f_t 〕=1.4 (MPa)

所以强度满足要求

c. 挠度验算，其计算简图如下：

q(恒荷载)

 

250 250

W_max=(K_wql⁴)/(100EI)=〔0.521×18×250⁴〕/〔100×9000×（1/12）×100×100³〕

=0.49 (mm ) <〔w〕=l/400=250/400=0.63 (mm)

所以挠度满足要求

（2）横楞的验算

恒载 q=0.3×15×1.2/2=2.7（KN/m）

活载 q¹=0.3×4×1.4/2=0.84（KN/m）

强度验算：

按三跨连续梁进行计算，其计算简图如下：

q(恒荷载)

 

1000 1000 1000

活荷载最不利荷载布置，其计算简图如下：

q¹(活荷载)

 

1000 1000 1000

M_max=K_mql²=(0.1×2.7+0.117×0.84) ×1²=0.37（KNm）

V_max=K_vql=(0.8×2.7+0.617×0.84) ×1=2.14（KN）

W_x=(bh² )/6=(100×100² ) /6=166666.67 (mm³)

σ_max= M_max/W_x=(0.37×10⁶)/166666.67=2.22(MPa)<〔f_m〕=13 (MPa)

τ_max=（3 V_max）/(2bh)=(3×2.14×10³)/(2×100×100) =0.32(MPa)<〔f_t 〕=1.4 (MPa)

所以强度满足要求

挠度验算，其计算简图如下：

q(恒荷载)

 

1000 1000 1000

W_max=(K_wql⁴)/(100EI)=〔0.677×2.7×1000⁴〕/〔100×9000×（1/12）×100×100³〕

=0.24(mm ) ＜〔w〕=1000/400=2.5 (mm)

所以挠度满足要求

(3)穿梁螺栓的计算

验算公式如下：

N＜[N]=f×A

N—穿梁螺栓所受的拉力

A—穿梁螺栓有效面积（mm²）

f—穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170.00N/mm²

查表得：

穿梁螺栓的直径：12mm

穿梁螺栓有效面积：9.85mm

穿梁螺栓有效面积：A=76mm²

穿梁螺栓所受的最大拉力：N=18×0.6×1=10.8KN

穿梁螺栓最大容许拉力值：[N]=170×76/1000=12.92 KN＞N

(4) 支撑验算：

F=(8.58+3.5)×0.915 ×1.5=16.58KN

模板支撑采用φ48×3.5的扣件式钢管进行支撑，采用φ48×3.5的钢管脚手架模板支架支撑，其支撑承载力及稳定性验算时钢管壁厚应按小于等于3.0mm计算.其截面几何特性： A=4.24cm² ,i=（I/A）^1/2=1.59cm ,h₀=1800,f=205 N/mm²

h+2a=1800+2×100=2000mm

k₁=1.167 k₂=1.000（支撑高度小等于4m），k₁ ,k₂系数查《建筑施工手册》第四缩印本中脚手架结构模板支撑的构造和设计P240。

l₀= k₁×k₂×(h+2a)=2334mm

λ= l ₀/i=2334/15.9=147查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001附录E可得

Ψ=0.32

N_d=Ψ×A×f=0.32×424×205×10^-3=27.81KN＞N=16.58KN

所以钢管支撑稳定性满足要求。

八．采用扣件式钢管脚手架

本工程斜屋面层高53.1m-56.4m

(2）、对于层高为53.1m-56.4m

采用扣件式钢管脚手架，支撑间距为1000×1000

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001可得

钢管截面几何特性参数为A=4.24cm² ，i=（I/A）^1/2=1.59cm , f=205 N/mm²

支架立杆步距h=1800mm （根据层高设置一步距） 取 a=650mm

h+2a=1800+2×650=3100mm

k₁=1.167 k₂=1.000， k₁ ,k₂系数查《建筑施工手册》第四缩印本中脚手架结构模板

的构造和设计P240。

l₀= k₁×k₂×(h+2a)=3618mm

λ= l ₀/i=3618/15.9=228

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001可得

Ψ=0.14

N_d=Ψ×A×f=0.14×424×205×10^-3=12.17KN＞N=11.16KN

所以钢管支撑稳定性满足要求。

1. 梁的模板支撑

(3.72+1.4×3)×1.5=11.88KN

（1）、对于层高53.1m-56.4m

可采用φ48×3.5的扣件式钢管脚手架模板支架支撑，其计算如下（假设梁的高度为500mm）：

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001可得

截面几何特性A=4.24cm²，i=（I/A）^1/2=1.59cm,f=205 N/mm²

支架立杆步距h=1800mm （根据层高设置一步距） 取 a=400mm

h+2a=1800+2×400=2600mm

k₁=1.167 k₂=1.000， k₁ ,k₂系数查《建筑施工手册》第四缩印本中脚手架结构模板

的构造和设计P240。

l₀= k₁×k₂×(h+2a)=3034m

λ= l ₀/i=3034/15.9=191

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001可得

Ψ=0.197

N_d=Ψ×A×f=0.197×424×205×10^-3=17.12KN＞N=11.88KN

所以钢管支撑稳定性满足要求

（2）、对于层高为2.9米，可采用φ48×3.5的扣件式钢管脚手架模板支架支撑，其计算如下（假设梁的高度为400mm）：

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001可得

截面几何特性A=4.24cm²，i=（I/A）^1/2=1.59cm,f=205 N/mm²

支架立杆步距h=1800mm 取 a=350mm

h+2a=1800+2×350=2500mm

k₁=1.167 k₂=1.000, k₁ ,k₂系数查《建筑施工手册》第四缩印本中脚架结构模板支撑的构造和设计P240。

l₀= k₁×k₂×(h+2a)=2918mm

λ= l ₀/i=2918/15.9=183

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001可得

Ψ=0.214

N_d=Ψ×A×f=0.214×424×205×10^-3=18.60KN＞N=7.68KN

所以钢管支撑稳定性满足要求。