厚板式转换层

1、晋城市东关城东村改造工程一期标段厚板式转换层专项施工方案编制人：审核人：审批人：河南国安建设集团有限公司厚板式转换层专项施工方案一、工程概况本工程为晋城市东关城中村改造工程一期标段高层商住楼，地上28层,地下3层,总修建面积73064.61。二层以下为非规范层,框剪结构;二层以上为两栋主楼(27#、28#)，为全现浇短肢剪力墙结构。主楼一层为转换层,设计为带暗梁厚板式转换层,其中梁高1800mm,板厚1800mm,顶标高为4.80m,梁底标高为3.0m,板底标高为3.0m,混凝土强度等级为C40。钢筋最大直径为32,梁的箍筋直径采用了18。厚板式转换层的施工中主要有两个难点需要重点处置:一是荷

2、载传递效果。因板较厚,施工时加上施工荷载, 计算荷载将到达50kN/,下层楼盖(即一层楼盖)设计活荷载为3.5KN/无法直接接受,须采取技术措施处置荷载的平安传递。二是混凝土裂痕控制。因转换层属大体积混凝土,易发生温度和收缩裂痕,须采取技术措施予以控制。二、施工技术方案的选择考虑到厚板式转换层施工中的困难，将厚板分成两次浇筑,第一次先浇筑1000mm高,待砼强度达到设计要求后，应用第一次浇筑的混凝土构成的梁板支承第二次浇筑的混凝土(厚度为800mm)自重及施工荷载。梁、板下模板顶撑仅考虑支承第一次浇筑混凝土自重及施工荷载,顶撑负荷减小为原来的2/3, 计算荷载降到30kN/。同时因混凝土分两次

3、浇筑,可以大大减小构件尺寸,有利于混凝土散热,减小了温度应力过大对控制裂痕的不利影响。解决了转换层施工的两个难点。方案一：混凝土分两次浇筑后，支模方法是从梁底或板底不时支撑到地下室底板面, 荷载可以由底下三层连续性支撑楼板接受,支模高度达3-13m。该方案需置备大量的模板支撑材料,材料的租赁费或一次置办费均太多,而且在施工时要求支承架立柱每层上下严厉对齐,误差不得超越25mm,施工难度太大、安全隐患较大。方案二：混凝土分两次浇筑后，将下层楼板按活荷载30kN/重新设计，待下层楼板达到设计强度后，所有荷载可以全部由下层楼板接受,从而少量增加模板支撑材料，提高施工中的安全系数。考虑了两个方案在施工

4、中的安全、质量、成本控制及操作难度，决定采用方案二施工。三、厚板式转换层模板支架设计与验算（后附）厚板式转换层楼板模板支架计算书厚板式转换层楼板模板支架，第一次浇筑层荷载计算值：依据施工图纸,计算出单位面积内资料自重为:钢筋混凝土自重25.1kN/m2;施工人员及设备荷载: 4.5kN/m2模板及支架自重:模板自重取0.3kN/m2四、厚板式转换层结构施工技术1、施工流程 转换层下部竖向结构混凝土浇筑至梁底加腋部分底转换层厚板支承架的搭设转换层底模的支设转换层梁钢筋、第一层混凝土的上下部钢筋绑扎抗剪力键槽的模板支设第一层混凝土的浇筑第一层混凝土蓄水养护混凝土外表的处置板下层钢筋的绑扎侧模支设上

5、部结构剪力墙插筋绑扎(第一层混凝土强度到达C40后)撤除底模及支架第二层混凝土的浇筑第二层混凝土的保湿保温养护2、模板支设的技术要求 （1）结构转换层模板采用12mm厚竹胶合模板，模板的次楞采用50mm100mm 木方立放,间距0.3m,主楞采用482.8钢管,间距0.6m。模板支架采用482.8的定尺钢管脚手架,立杆间距不大于0.6m0.6m,横杆步距不大于1.5m, 同时应设扫地杆、纵向横向水平杆和剪刀撑，扫地杆距地200，水平杆步距1500，并在加腋部位设置斜撑，与厚板区支撑连成一体。一切立杆上部均设置加可调顶托。主楞必需在顶托上, 在顶托内两侧布置2根50mm50mm的木方或用扣件将顶

6、托与钢管主楞固定，保证钢管大楞正好布置在顶托的中心位置，顶托与竖向钢管连接后直接支撑在立杆上。 （2）每根立杆下均设置通长的16#工字钢托梁，满堂布置间距600,，防止立杆下沉，并将上部荷载均匀传递给下层楼面。顶托采用脚手架上使用的可调顶托，由150mm150mm8mm钢板、立杆管、可调式螺杆、手柄螺母等组成，顶托与竖向钢管连接外露部分距离应控制在250m之内。（3）由于转换层结构模板支撑的荷载较大，本工程实际施工中将下层楼板改为密肋楼盖，板厚200，梁加密了，减少楼板跨度，加大配筋率，按照活荷载30kN/重新设计，待混凝土达到设计强度楼板承受；转换层第二次800厚混凝土浇筑传递下来的荷载全部

7、由第一次浇筑的混凝土构成的梁板承受。（4）1800mm厚板侧边模板采用18mm厚木胶合模板，50mm100mm木楞300mm，外横楞采用双根482.8mm钢管，下端及上口离侧模边50mm，中部间距500mm，16mm对拉螺栓间距为500mm双向，并与板内水平钢筋焊接牢固。（5）厚板式转换层模板支撑搭设方案示意图3、钢筋绑扎的技术措施 转换层钢筋量大,相互交叉多,特殊 是梁的箍筋为二级钢,箍筋直径最大有18,钢筋的绑扎相当困难。梁板纵向钢筋采用了钢筋直螺纹衔接接头,钢筋绑扎前制定了严厉缜密的钢筋绑扎顺序:南北向框架梁下部第一排钢筋东西向框架梁下部第一排钢筋南北向框架梁下部第二排钢筋东西向框架梁下

8、部第二排钢筋南北向框架梁上部第二排钢筋东西向框架梁上部第二排钢筋南北向框架梁上部第一排钢筋东西向框架梁上部第一排钢筋板下部东西向钢筋板下部南北向钢筋第一层混凝土面上的附加钢筋(因分层浇筑而设置的负弯矩钢筋)大梁拉钩的绑扎第一层混凝土边浇筑边插抗剪钢筋(第一层混凝土养护) 板下层东西向钢筋板下层南北向钢筋上部结构插筋浇筑第二层混凝土。采用这种绑扎顺序,保证了施工质量和施工进度。4、混凝土的浇注以及抗剪措施 （1）转换层采用C40商品混凝土，采用“双掺”技术，在保证强度的条件下尽可能减少水泥用量，混凝土在高温季节浇筑，初凝时间控制在68h。混凝土的搅拌要在准确计量、准确上料的基础上停止,混凝土的搅

9、拌时间要确保混凝土的搅拌平均,且有较好的和易性。（2）现场混凝土泵送的衔接要合理,泵送迟滞。为了防止保送泵出现缺点,现场要设有备用混凝土泵及备用混凝土泵管,要确保缺点的出现不影响混凝土的延续施工。（3）第二层混凝土浇筑前运用高压水枪对第一层混凝土外表停止了冲洗,把浮灰、松懈的混凝土碎块、浮浆碎渣等杂物冲洗洁净。另外,为添加界面的抗剪强度还采取了如下措施:在第一层混凝土浇筑时,外表设了抗剪力键,抗剪力键采用500mm500mm150(高)mm 的混凝土剪力墩,间距1500mm1500mm,嵌固在第二层混凝土中（暗梁内不设）,如此可添加界面的抗剪强度。在第一次混凝土浇筑时,在板位置插抗剪钢筋（拉筋

10、25900梅花布置、暗梁内不设）,添加界面的抗剪强度。 （4）根据大体积混凝土抗裂计算确定，在厚板区域及加腋部位混凝土初凝后即采用一层塑料薄膜覆盖，同时减缓侧模的拆模时间，浇水保湿养护14d。 （5）转换层大体积混凝土测温根据厚板区块设置6个测温区段，每个区段布置一个测点，并沿高度方向设3个不同高度的测温位置进行测温根据监测要求在混凝土温度上升阶段每4h测定一次，同时监测大气温度整个测温工作从混凝土浇筑24h后持续12d。确保在整个养护期间混凝土表面与中心温差以及保温层拆除后表面与大气温差始终小于25，有效地控制混凝土内部裂缝的产生。 五、附计算书转换层楼板模板支撑计算书 计算依据建筑施工模板

11、安全技术规范(JGJ162-2008)。 计算参数: 模板支架搭设高度为3.5m， 立杆的纵距 b=0.60m，立杆的横距 l=0.60m，立杆的步距 h=1.50m。 面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。 木方50100mm，间距300mm，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm2。 梁顶托采用钢管482.8mm。 模板自重0.30kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3，施工活荷载2.50kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架

12、荷载计算单元 按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下： 由可变荷载效应控制的组合S=1.2(25.101.00+0.30)+1.402.50=33.980kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.3524.001.00+0.71.402.50=34.850kN/m2 由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.71.40=0.98 采用的钢管类型为482.8。 一、模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值 q1 = 0.9(25.1001.0000.60

13、0+0.3000.600)=13.716kN/m 考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值 q2 = 0.9(0.000+2.500)0.600=1.350kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 60.001.801.80/6 = 32.40cm3； I = 60.001.801.801.80/12 = 29.16cm4； (1)抗弯强度计算 f = M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M 面板的最大弯距(N.mm)； W 面板的净截面抵抗矩； f 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M =

14、 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)； 经计算得到 M = 0.100(1.3513.716+0.981.350)0.3000.300=0.179kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 032400=5.511N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.3513.716+1.01.350)0.300=3.571kN 截面抗剪强度计算值 T=33571.0/(2600.00018.000)=0.496N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm

15、2 抗剪强度验算 T T，满足要求! (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.67713.7163004/(1006000)=0.430mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! (4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算 经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql2 面板的计算宽度为900.000mm 集中荷载 P = 2.5kN 考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值 q = 0.9(25.1001.0000.900+0.3000.900)=20.574kN/m 面板的计算跨

16、度 l = 300.000mm 经计算得到 M = 0.2000.90.982.50.300+0.0801.3520.5740.3000.300=0.332kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.33210001000/32400=10.256N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! 二、模板支撑木方的计算 木方按照均布荷载计算。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.1001.0000.300=7.530kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3000.300=0.090kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振

17、捣混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (2.500+0.000)0.300=0.750kN/m 考虑0.9的结构重要系数，静荷载 q1 = 0.9(1.357.530+1.350.090)=9.258kN/m 考虑0.9的结构重要系数，活荷载 q2 = 0.90.980.750=0.661kN/m 计算单元内的木方集中力为(0.661+9.258)0.600=5.951kN 2.木方的计算 按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 5.952/0.600=9.920kN/m 最大弯矩 M =

18、0.1ql2=0.19.920.600.60=0.357kN.m 最大剪力 Q=0.60.6009.920=3.571kN 最大支座力 N=1.10.6009.920=6.547kN 木方的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.357106/83333.3=4.29N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如

19、下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=33571/(250100)=1.071N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到6.858kN/m 最大变形 v =0.6776.858600.04/(1009500.00.8)=0.152mm 木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求! (4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算 经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql2 考虑荷载重要性系数

20、0.9，集中荷载 P = 0.92.5kN 经计算得到 M = 0.2000.980.92.50.600+0.0809.2580.6000.600=0.531kN.m 抗弯计算强度 f=0.531106/83333.3=6.38N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! 三、托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 6.547kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.042kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 托梁变形计算受力图 托梁变形图

21、(mm) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.688kN.m 经过计算得到最大支座 F= 14.104kN 经过计算得到最大变形 V= 0.540mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 4.25cm3； 截面惯性矩 I = 10.20cm4； (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.688106/1.05/4248.0=154.25N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁挠度计算 最大变形 v = 0.540mm 顶托梁的最大挠度小于600.0/400,满足要求! 四、扣件抗滑移的计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下

22、式计算: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。 五、模板支架荷载标准值(立杆轴力) 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.0973.500=0.338kN (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3000.6000.600=0.108kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.1001.0000.6000.600=9.036kN 考虑0.9的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值 NG = 0.9(NG1+NG2+NG3)= 8.534kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 考虑0.9的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值 NQ = 0.9(2.500+0.000)0.6000.600=0.810kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.35NG + 0.98NQ 五、立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为： 其中 N