单侧支模施工方案

1、杭州明珠国际商务中心 B6楼地下室外墙单侧支模专项施工方案浙江耀华建设集团有限公司2012年3月1 一、编制依据1、建筑结构荷载规范(GB50009-2001);2、混凝土结构设计规范(GB50010-2002);3、钢结构设计规范(GB50017-2003)4、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2002);5、建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008);6、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-20027、建筑工程施工质量统一标准(GB50300-2001)8、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-20029、明珠国际商务中心地下室基坑围护设计

2、方案10、本工程地下室设计图纸及图纸会审、设计变更、设计交底、联系单和其他文件11、国家及浙江省的有关标准图集12、国家及浙江省的有关规范、规程和标准13、杭州市现行的有关文明施工和安全生产相关规定14、高博恒睿安全计算软件二、前言工程概况(一)工程基本情况杭政储出( 2007) 46号地块(暂名杭州明珠国际商务中心 B6号楼)位于杭州 市钱江新城开发区，地块北面为五星路，西面为清江路，南临钱塘江，东接新建建筑物。工程总用地面积4366褶，总建筑面积25422m2 m2 ,包括1幢10层小高层和两层(局部1 / 23三层）地下室，地上建筑面积 14595 m2 m2,地下建筑面积10827 m

3、2 m2,建筑高度49 米。由杭州金基房地产开发有限公司投资开发，杭州绿城建设管理有限公司代建， 浙江省建筑设计研究院设计，中国建筑西南勘察设计研究院有限公司勘察，浙江中兴工 程建设监理有限责任公司监理，浙江耀华建设集团工程有限公司总承包。工程质量、安 全由杭州市质量安全监督总站监督。（二）、工程设计概况本工程设计使用年限50年，建筑结构安全等级二级，建筑耐火等级一级， 结构体系采用框架-核心筒结构，建筑抗震重要性类别为丙类，抗震等级为剪力墙二级， 框架三级，设防裂度均为六度。基础采用大直径钻孔灌注桩，围护体系采用钻孔桩排桩 加两道钢筋混凝土支撑，三轴水泥搅拌桩止水帷幕，降水采用自流深井坑内坑

4、外全降水， 基坑等级为一级基坑。本工程± 0.000相当于黄海高程11.400米。（三）地下室外墙设计情况B6楼南侧为地下三层，层高至下而上分别为 4.20m、4.8m、4.6m,地下 室外墙厚度分别为450mm 400mm 350mm北侧为地下二层，层高至下而上分 别为4.2m、4.9 8m,地下室外墙厚度为450mm 400mm外墙配筋详见结构图 各外墙剖面。由于地处钱江新城，为最大限度利用土地资源，B6楼地下室外墙边线与用地 红线距离较小，其中东侧距红线1.0m,西侧距红线1.4m,南侧距红线2.3m, 北侧距红线2.4m （具体详见基坑总平面图）。加上围护体系尺寸影响，地下

5、室外墙外边至围护桩内侧的理论净尺寸仅0.2m,此空间仅可满足外墙外防水 找平及防水层粘贴，无法按照常规方法对外墙进行双面支模并加固施工，所2 / 23以只能采用室内单侧支模方案用地红线24 / 23地下室剖面图二外地厚由沪桩与处三、施工部署1、施工难点分析1.1 地下室外墙厚度厚，层高较高，混凝土在浇筑过程中产生的侧压力较大， 因此模 板支撑体系必须有足够的强度、刚度和稳定性；1.2 外墙距围护距离仅0.2m,无法满足双面支模空间要求，只能采用单面支模体系； 而外墙外侧防水层又不允许穿透，导致加固体系完全依赖于单面斜撑或对撑，不确定因 素较多；1.3 因地处钱塘江边高地下水位区域，地下室外墙抗

6、渗要求较高，外墙水平施工缝一 般留置在距底（楼）板面 300mm勺高度，常规要求外墙宜与梁、板混凝土整体浇筑，如 果外墙模板体系失稳将造成梁、板模板体系的坍塌。1.4 地下室施工工期紧张，而外墙总长度共 245m工程量较大，具施工方案的合理 与否直接关系到施工进度。2、支模体系方案选择2.1 方案选择原则：a、遵循经济、便于就地取材的原则；b、遵循结构体系与临时围护体系分离的原则；c、遵循形成独立受力体系与支撑体系的原则；d、遵循便于施工与质量控制的原则；2.2 方案选择结构竖向构件的模板体系加固一般依赖于穿透构件的螺杆和围合于构件外围的抱 箍来实现。由于本工程地下室外墙外侧距离很小，无法进行

7、双面支模，只能单侧支模。 按照常规，单面模板加固可采用对拉螺杆与围护桩竖向钢筋焊接的方法，其效果与普通 双面支模体系中的对拉螺杆效果一致。但考虑围护桩与外墙间隔防水层，如凿出桩身钢 筋焊接对拉螺杆将破坏防水层，影响防水效果；而且这种对拉螺杆的型式将围护临时结 构与主体永久结构刚性连接，随着主体结构的逐步施工，结构荷载增加所形成的结构沉 降，以及围护因换撑导致的局部位移、变形等产生的巨大应力将通过对拉螺杆传递，有 可能导致外墙螺杆周边混凝土拉动破坏，造成结构安全隐患与渗水问题。将在围护结构 换撑过程中由于各种原因造成的围护变形直接导致外墙受力开裂，从而出现渗漏现象。因此，总结以往施工经验并结合本

8、工程实际，拟采取单面支模结合扣件式钢管支撑体系的施工方案，即外墙内侧支设单面木模，设置单头螺杆、次楞、主楞，侧向压力通 过连接墙板主楞与地面地锚的钢管传递至底板或楼面。此方案的主要优点在于：(1)、外墙结构与围护结构完全脱离，可避免由于相对变形造成结构破坏；(2)、就地取材，所采用的材料均为当前建筑工程中常用的材料，其材料性能、使 用效果均有实践证明；(3)、施工工艺简单，对施工人员的技术要求一般，施工过程便于检查与验收；3、扣件式钢管单侧支模体系3.1 系统组成与材料选择扣件式钢管单侧支模体系由紧固部分、支撑部分与锚固部分组成。紧固部分包括面 板、次楞、主楞与单侧螺杆，支撑部分包括竖撑、斜撑

9、与压杆，锚固部分包括地锚杆、 连杆、抗浮筋。紧固部分：面板采用16-18mnB釉面木模板，次楞选用小48毛.2钢管，竖向设置450mm主楞为双钢管 450mm横向设置，主楞固定采用单头螺杆，小12Q23硼筋l=150mm45 0支撑部分：竖撑、斜撑与连杆均采用小48M.2钢管，纵向间距600m；m竖撑为双钢 管，通长设置于横向主楞外侧；斜撑上口与竖撑相交处为丝口顶托，下口与地锚杆连接 撑于底板或楼板；负二层部分斜撑利用角撑作为支座，以用来分解作用在楼板上的作用 力。可以大大提高楼面的安全性。锚固部分：底板采用小48M.2=550mm(预埋350mm钢管，楼面采用小25钢筋l=550mm (预埋

10、350mrm,斜杆与地锚杆相交处通过纵向钢管用活动扣件扣紧，并在地锚纵向连杆下部设置与斜撑反向的三角形木桦塞紧下部空隙，斜杆与地(楼)面相交处预留凹槽， 确保斜撑直顶在底板或楼板碎上。3.2 工方案与技术措施4.1 地下室外墙施工顺序及工况(1)地下三层位置外墙浇筑，墙厚为450mm,浇筑高度420O)m。(2)地下二层楼面至自行车库楼板位置外墙浇筑，墙厚400mm,浇筑高度3450nlm。(3)自行车库楼面至地下一层楼板(局部为地下室顶板)位置外墙浇筑，墙厚400mm,浇筑高度1350nm。(4)地下一层楼面以上外墙浇筑(局部为单侧支模)，墙厚350nlm,浇筑高度5500mm (单侧支模高

11、度400mm)4.2 施工流程施工准备一一预留预埋一一设置单头螺杆、面板拼装一一安装次楞、主楞一一 调整至设计尺寸一一安装竖撑、斜撑一一安装纵向稳定杆件并加固一一支模架搭设 平板铺设一一梁板钢筋绑扎一一碎浇捣4.3 系统设置控制要点(地下三层)根据地下室外墙单侧支模施工工况，地下三层的浇筑高度最大，为本工程最不利位 置。因此，选择地下三层地下室外墙为本工程样板，建立受力分析模型，其余位置均以 此为标准，参照实施。(1)、预埋预留：地下室底板浇筑前，分别在距外墙2ml 3m 4.5m处预埋长度0.5m (锚固长度不小于305mm的短钢管作为地锚支撑点。内转角处按 45度角设置预埋点。地锚纵向间距

12、为600mm底板上的预埋支撑点均采用纵横通长钢管连成整体。外墙翻边内 沿纵向预埋14螺杆，间距同竖撑间距，距翻边 0.2m处预埋16钢筋，作为抗浮拉结 点备用。下部同时为保证斜撑稳定性，采用48X3.2钢管预埋在距外墙0.5m的底板(楼 面)上作为斜拉钢管拉结点。并在底板(楼板)上泛泛边内预埋 14螺杆。(2)、单头螺杆安装：在外墙钢筋绑扎完成并验收后，焊接单头螺杆；单头螺杆采 用小12Q235ffi筋l=150mm45双向，按照外墙位置线吊线焊接，螺杆外露尺寸以满足主 楞加固为宜；单头螺杆仅起固定主楞的作用，且不穿透外墙，故无需焊接止水片。外墙 翻边止水钢板上口斜向增加一根穿墙螺杆，分别与外

13、墙内外主筋、止水钢板焊接牢固， 此螺杆与导墙内预埋的螺杆一起，直接作为竖撑的加固螺杆。(3)、模板拼装与紧固：模板采用18mntt面木模板，按照预排的螺杆间距在现场弹 线打孔，逐块拼装成整体后，放置竖向次楞，横向主楞，并将单头螺栓用“3”型调节件暂紧固上。(4)、支撑系统设置：在墙板模板整体拼装完毕并调校到位后立即进行竖撑与斜撑 设置。竖撑采用双钢管，尽量靠近次楞与主楞交叉点设置，下部与预埋在导墙内的螺杆 连接，作为底部侧压力主要受力点，根部与预埋的抗浮钢筋焊接，作为抗浮支点。斜撑 通过活动扣件与竖撑、地锚连接，斜撑与竖撑交点共6点，分别位于距地面900mm1500mm 2000mm 2500

14、mm 3100mm 3700mnmt,其中自下而上第一、二、道斜撑固定于第一排地 锚，第三、四、道斜撑固定于第二排地锚，第五、六道斜撑固定于第三排地锚。斜撑与竖撑、斜撑与地锚均采用双扣件连接，同时斜撑必须直撑到地面预留凹槽处，以确保传 力效果。地锚纵向连接钢管与斜撑支点下部必须用木塞塞紧，防止由于地锚纵向连接钢 管产生挠度导致墙板炸模。(4)、支撑稳定杆设置：将斜撑通过钢管扣件呈反三角连接，同时在连接结点处设 置纵横通长连杆，要求所有斜撑杆单段长度不大于2米，以保证斜撑杆件稳定。(5)支模架搭设：将外墙板加固完毕后，再进行支模架的搭设，支模架支撑系统采 用扣件式钢管模板支模架。立柱、纵横钢管、

15、剪刀撑和扫地杆等材料均为帆8刈.2直缝电 焊钢管。扣件由可锻铸铁制作，分为直角扣件、旋转扣件、对接扣件，在螺栓拧紧扭力 矩达65NM寸，不得发生破坏。梁、板侧模、底模选用 900mm1800mm18mmi制九夹板， 模板下部龙骨支撑采用50X00 X2000mm：方，梁底梁侧方木均垂直于梁截面设置， 大梁侧 面加固内龙骨采用60X80木方，外龙骨采用(48M.0钢管，对拉措施采用直径 M2Q235a 筋。立柱钢管纵横间距、龙骨间距、对拉螺栓间距均由计算确定，扫地杆离地高度均为 200mm纵横水平钢管步距均为1.5米，立柱上端伸出顶部水平杆件均为100mm纵横剪刀 撑及水平剪刀撑的设置间距等详见

16、支模架搭设构造要求。4.4系统示意图 f X J _-地下室外墙转角位置斜撑支设平面图四、系统受力计算(一)计算依据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008);建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2002);混凝土结构设计规范(GB50010-2002);建筑结构荷载规范（GB50009-2001）;钢结构设计规范（GB50017-2003）;（二）系统受力分析侧向力传递路线：外墙侧向压力一面板一次楞一主楞一竖撑一斜撑一结构楼（地） 面。（三）主要参数剪力墙参数：厚度450mm高度4200mm主楞材料：（148X3.2的双钢管；主楞竖向间距分别为：250,450,450

17、,450,450,600,600,600mm ;次楞材料：（48X3.2钢管；水平间距为450mm穿墙螺栓：直径14mm水平间距为450mm（四）计算书1、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 = 0.22y/ 凡为技3其中Y-混凝土的重力密度，取24kN/m；t -新浇混凝土的初凝时间，取5h;T -混凝土的入模温度，取20 C;V -混凝土的浇筑速度，取0.5m/h;H -模板计算高度，取3.95m；B1-外加剂影响修正系数，取1.2;2-混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。分别计算得25.76 kN/m 2、94.8

18、kN/m2,取较小值25.76 kN/m 2作为计算荷载。计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 q1=25.76kN/m 2根据(JGJ162-2008)规范考虑倾倒混凝土对垂直模板侧压力标准值：q2= 2 kN/m有效压头高度 h = 25.76/24 =1.073m2、墙模面板计算(1)均布线荷载作用依据(JGJ162-2008)规范规定，从下列组合值中取最不利值确定：q1=0.9X(1.2 X 25.76+1.4 X 2) X (4.2-0.25)=119.846KN/mq1=0.9 义(1.35 义 25.76+1.4 义 0.7 X 2) X (4.2-0.25)=130.596KN/m

19、根据以上两者比较取q=130.596KN/m乍为设计值计算简图弯矩图(kN.m)23.506剪力图(kN)计算得最大弯矩 Mmax=1.175kN.m 最大剪力V =23.506KN;最大变形umax=0.13mm最大支座力 Rmax=43.095N面板弹性模量E = 8000N/mni净截面抵抗矩 W = 395 X 1.8 2/6=213.3cm3截面惯性矩 I = 395 X 1.8 3/12=191.97cm4(2)强度验算面板的最大应力计算值(T = M/W = 1.175 X 106 /( 213.3 X 103) =5.509N/mm2f -面板的抗弯强度设计值25N/mn2面板

20、的抗弯强度满足要求！(3) 抗剪验算截面抗剪强度必须满足下式：r= 3V/(2bh) < fv面板受剪应力 T= 3 X 23.506 X 103/(2 X 3950X 18) =0.496N/mm2面板抗剪强度设计值fv=1.8N/mm 2面板抗剪验算满足要求！(4) 挠度验算面板的最大挠度计算值:=0.13 mm;面板最大容许挠度可=300/250=1.2mm面板的挠度验算满足要求！3、次楞计算(1)荷载作用次楞采用60mm( 80mmJ木方截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=6 X82/6=64cm3I=6X 83/12=256cm4依据(JGJ162-2008)规范规定，从下列

21、组合值中取最不利值确定:q=0.9X(1.2 X 25.76+1.4 X 2) X 0.3=9.102KN/mq=0.9 X(1.35 X 25.76+1.4 X 0.7 X2) X 0.3=9.919KN/m根据以上两者比较取q = 9.919N/m作为设计值9.919KN/m 9.919KN/m9.919KN/m 9.919KN/m9.919KN/m 9.919KN/m 9.919KN/m919KN9m9KN/m600450 丁250.250 ；计算简图弯矩图(kN.m)剪力图(kN)计算得最大弯矩 M=0.628kN.m；最大剪力 V = 4.464 kN ;最大变形尸0.05mm 最大

22、支座力 N=7.963kN(2)强度验算次楞最大应力 o=0.628 X 106/64000=9.813N/mn2次楞的抗弯强度f=16.83 N/mm 2次楞抗弯强度满足要求！(3) 抗剪验算截面抗剪强度必须满足下式：r= 3V/(2bh) < fv次楞受剪应力 T= 3 X 4.464 X 103/(2 X 60X 80) =1.395N/mm2次楞抗剪强度设计值fv=1.6N/mm 2次楞抗剪验算满足要求！(4) 挠度验算次楞的最大挠度计算值:-0.05 mm ;次楞最大容许挠度可=600/400=1.5mm次楞的挠度验算满足要求！4、主楞计算（1）荷载作用主楞承受次楞传递的集中力

23、，取次楞最大支座力7.963kN,按照集中荷载作用下的三跨连 续梁计算 主楞采用（48X3.2的双钢管 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=9.46cm 3I=22.702cm 47.963KN7.963KN7.963KN300300300计算简图弯矩图（kN.m）5.1755.1753.9823.9822.7892.7892.78827i883.9L.813.981F5.17457T74剪力图(kN)计算得最大弯矩 M=0.418kN.m；最大剪力 V = 5.175 kN ;最大变形尸0.04mm 最大支座力 N=9.156kN(2)强度验算主楞最大应力 o=0.418 X 106/94

24、60=44.186N/mn2主楞的抗弯强度f=205 N/mm 2主楞抗弯强度满足要求！(3)挠度验算主楞的最大挠度计算值:h0.04 mm ;主楞最大容许挠度可=300/400=0.75mm主楞的挠度验算满足要求！4、穿墙螺栓计算验算公式如下：N<N= f XA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178 N/mm2穿墙螺栓型号：M14 ;查表得: 穿墙螺栓有效直径：11.55 mm ;穿墙螺栓有效面积：A = 104.774mm 2穿墙螺栓所受的最大拉力：N =13.884 kN穿墙螺栓最大容许拉力值:N = 178 X 1

25、04.774/1000 = 18.65 kN穿墙螺栓受力满足要求!5、竖撑计算主楞采用域8X3.2的双钢管，主楞承受次楞传递的集中力，按照集中荷载作用下连 续梁计算集中荷载现次楞的最大支座力13.884kN截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:3W=9.46cmI=22.702cm 4计算得最大弯矩 M=3.562kN.m；最大剪力 V = 14.402 kN ;最大变形 尸0.11mm 最 大支座力N=16.716kN6、斜撑、压杆验算(1)计算简图匚：万更幡内力L充甑加R取最大支座力16.7kN,斜撑按照轴向受压计算。斜杆受到轴力自下而上依次为 N1=18.28KNN2=20.91KNN3=2

26、0.14KNN4=21.8KNN5=21.49KN最大轴力在第四道斜撑上，Nmax=24.75KN,l=3m,a =35, B =42, F2max=21.8KN (2)斜撑强度验算f=N/ 小 A钢管小48X3.2截面回转半径i = 15.9 mm ;长细比入=L0/i=245.6轴心受压立杆的稳定系数小根据人由(JGJ162-2008)附录D采用，取值0.357钢管小48X 3.2立杆的截面面积 A = 450 mm2N/ 小 A =21.49 X 1000/(0.357 义 450)=133.77N/mm2钢材的抗压强度设计值f =205N/mm2斜杆稳定性满足要求！因斜撑所受轴力均超过

27、11KN所以斜撑与竖撑连接全部采用丝口顶托。(3)压杆计算压杆与竖撑通过双扣件连接，双扣件抗滑移摩擦阻力按14.01KN考虑，满足要求。五、地下二层外墙支模控制要点地下二层外墙支模方案参照地下三层，但地下二层较地下三层存在差异，需进行针 对性设计。1.地下二层设有自行车库夹层，地下室外墙需分两次浇筑，第一次为地下二层楼面 至自行车库楼板位置的外墙浇筑，浇筑高度为 3.45m,第二次为自行车库楼面至地下一层 楼板(局部为地下室顶板)位置外墙浇筑，浇筑高度1.35m。其中，第一次浇筑时，斜撑 可与地下二层楼板位置的预埋件连结；在第二次浇筑时，按地下三层设计原则，斜撑应 与自行车库楼板位置的预埋件连结，但因自行车库夹层为局部挑空设计，无法统一按此 原