钢结构楼板无支撑模板施工工法

1 青建集团股份公司企业工法 CNQC-GF13009 钢结构楼板无支撑模板 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 工法 Construction Method of Floor Template without The Support System for Tall Steel Structure Building 2009 年 8 月 28 日发布 2009 年 9 月 1 日实施 青 建 集 团 股 份 公 司 发 布 1 1 前言 钢-混凝土组合结构是充分发挥钢材和混凝土两种材料各自优点的合理组合，不但具有优良的 静、动力工作性能，而且能大量节约钢材、降低工程造价和加快施工进度。同时，对环境污染也较 小，符合我国建筑结构发展的方向。该结构体系的建筑特点是：（1）房间开间不大，大多在 3～4.5m 之间；（2）进深也较小，一般在 3.6～5.7m 之间；（3）层高也不高，一般在 2.8～3.3m 之间；（4） 楼盖无混凝土梁，传递荷载的构件为 H 型钢梁。 该结构体系的模板有两种做法：一种是采用压型钢板作为混凝土模板，下部不需要支撑体系， 可几层同时施工，但造价较高；第二种是采用同混凝土框架结构类似的满堂脚手架支撑模板，发挥 不出钢结构的优点。为实现多层楼板同时施工，提高施工速度，减少楼板支撑用量，本工法提出了 利用 H 型钢梁下翼缘为支撑点的楼盖无支撑（或少支撑）模板体系。 青建一建集团和青建集团房建四分公司，结合华阳慧谷高层住宅、青岛莱钢大厦等多项工程对 无支撑（或少支撑）模板体系受力和变形，以及设计构造和施工工艺进行了研究，其核心技术成果 “高层钢-混凝土混合结构住宅体系主体施工关键技术研究”，于 2008 年 9 月通过了青岛市科技局组 织的专家鉴定，技术水平为国内先进，本工法就是在此基础上形成的。 2 工法特点 2.0.1 利用 H 型钢梁下翼缘为支撑点，楼板模板下部无需搭设满堂脚手架，可以减少周转材料的使 用。 2.0.2 施工时不受下层混凝土浇筑及强度影响，如条件具备，可几个楼层板同时施工，从而提高了施 工效率。 2.0.3 本工法工艺简单，面板支撑安装及拆除方便，可节约材料及人工，具有节能降耗、附合绿色施 工的要求。 3 适用范围 本工法适用于多层及高层钢-混凝土混合结构的建筑施工中。 4 工艺原理 4.1 基本原理 本工法利用了钢结构型钢梁将混凝土浇筑的施工荷载，直接传递至钢结构柱上。即：楼盖模板 支设时，利用 H 型钢梁下翼缘为支撑点，采用主龙骨直接支承在钢梁上，其两端用木楔找平，主龙 骨上部铺次龙骨，然后铺设面板，模板下部无需搭设满堂脚手架，仅在个别部位加设竖向支撑。 4.2 楼盖无支撑（或少支撑）模板体系计算 4.2.1 设计计算的基本规定包括： 1 模板体系计算分析主要包括：模板、主次龙骨、型钢梁的强度和变形计算。 2 对于楼板跨度小于 3m 的楼盖，楼板厚度≤120 ㎜。虽然主龙骨（100×150 ㎜方木）中间不加 支撑的楼板挠度可以满足混凝土结构设计规范（GB50010-2002）的要求（l/250），但不能满足《混 凝土结构 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 质量验收规范》 GB50204-2002 的要求(±5mm)。因此，应根据变形值控制起拱高 度。 3 对于楼板跨度大于 3m 的楼盖，楼板厚度≤120 ㎜。主龙骨（木质材料）中间不加支撑的楼 板挠度既不满足混凝土结构设计规范的要求，也不满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 的要求。因此，应采用中间加支撑的模板体系。 4 对于楼板跨度大于 3m 的楼盖，主龙骨（H 型钢）中间不加支撑的楼板挠度可以满足混凝土 2 结构设计规范（GB50010—2002）的要求，但不能满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 的要求。因此，应根据变形值控制起拱高度。 5 对于楼板跨度大于 3m 的楼盖，主龙骨（木质材料）中间加支撑的楼板挠度既能满足混凝土 结构设计规范的要求，也能满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 的要求。 6 钢结构 H 型钢梁在楼盖无支撑模板体系施工过程中，H 型钢梁的竖向位移及转角都很小，不 需对钢结构的型钢梁进行相应的计算分析。 4.2.2 计算模型包括： 1 采用 ANSYS 分析软件的计算模型 1）梁、柱、主龙骨、次龙骨及支撑均采用 BEAM188 单元进行模拟；竹胶板采用 SHELL63 单 元进行模拟； 2）梁、柱连接为刚接，梁和主龙骨为铰接。 2 简化计算 主龙骨按照简支或多跨连续梁计算，次龙骨按照多跨连续梁计算，板按多跨连续梁计算。 4.2.3 计算参数包括： 1 荷载 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 模板自重（包括竹胶板及次龙骨） 0.35kN/m2 钢筋自重（每立方混凝土含量） 1.1kN/m3 施工人员及设备均布荷载 1.5kN/m2 振捣混凝土时产生的竖向荷载 2.0kN/m2 新浇筑混凝土自重 24.0kN/m3 2 材料参数 木材品种：东北落叶松 木材弹性模量： 10000.0 N/mm2 木材抗弯强度设计值 17.0 N/mm2 木材抗剪强度设计值 1.6 N/mm2 模板类型：竹胶板 模板弹性模量： 9500.0 N/mm2 模板抗弯强度设计值 13.0 N/mm2 5 工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程 铺设主龙骨→木楔找平→铺设次龙骨→铺设模板→木 楔固定→增设中间支撑→楼板混凝土浇筑→中间支撑、木楔 拆除→主次龙骨拆除→模板拆除。 5.2 操作要点 5.2.1 设置主龙骨前，应先根据楼板底标高及 H 型钢梁的腹 板高度选择合适的木楔，对于较高的 H 型钢梁，可在其下 翼缘上放置木方，再用木楔找平，见图 5.2.1。主龙骨放置 时，木楔与木龙骨必须固定，防止在楼板混凝土浇筑振捣过 程中脱落。 5.2.2 次龙骨垂直于主龙骨方向放置，其间距应满足模板方 案要求，同时在模板拼缝处应设一道次龙骨。 5.2.3 铺设模板的标高与钢梁上标高相同。沿次龙骨方向的板缝在次龙骨上拼接，与次龙骨垂直方向 的板缝增设双面泡沫胶条，防止板缝漏浆。 5.2.4 钢管柱与钢梁相交的节点处采用内圆外方的模板进行拼接。该部位宜采用整张模板，以利于模 图 5.2.1 木楔固定主龙骨示意 3 板的周转使用。 5.2.5 钢梁上翼缘及牛腿板与模板接触处采用双面泡沫胶条铺设，防止板缝漏浆。 5.2.6 核心筒四周无钢梁作支撑的部位，采用钢管排架作支撑系统。模板铺设时应准确预留出放线孔 以及各预留洞口。 5.2.7 对挠度超过限值的主龙骨，混凝土浇筑前，在每道主龙骨的跨中设一道带顶托的钢管支撑。顶 撑过程中应采用水平仪测量模板标高，符合要求后，再对中间支撑进行固定，加设二道纵横水平向 拉杆，以保证支撑系统的稳定，见图 5.2.7。 6 材料与设备 5.2.8 模板拆除时，应先将固定木楔的铁钉起出，并敲击、松动木楔，拆除中间支撑后，再将木楔拆 除。每个模板体系的单元应沿次龙骨的方向从楼板一侧向另一侧拆除，先拆除一定数量的主龙骨， 待能拆出次龙骨和模板时，再将次龙骨及模板拆除，然后再拆除几根主龙骨，直至本单元的模板全 部拆除。 6 材料与设备 6.1 材料 6.1.1 本工法涉及的主要材料包括：50×80mm 木龙骨、100×150mm 木龙骨、δ=10～15mm 竹或木 胶合板，φ48 ㎜钢管、调节丝杠、扣件、木楔、隔离剂等。主、次龙骨不得有疤节、腐朽、裂纹等 缺陷。 6.1.2 竹木胶合板技术性能应符合相关质量标准，任意部位不得有腐朽，霉斑、鼓泡，公称幅面内不 得有板边缺损。 6.2 机具 本工法使用的主要机具同一般的混凝土结构工程，主要包括电钻、扳手、钳子、平刨、电锯、 塔吊。 7 质量控制 7.1 质量标准 7.1.1 《建筑工程施工工程质量验收统一标准》GB 50300-2001 7.1.2 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002 图 5.2.7 少支撑模板体系剖面 4 7.1.3 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 7.2 质量控制措施 7.2.1 材料进场时，应对模板、钢管、方木等进行验收，其技术性能必须符合相关质量标准。 7.2.2 模板安装必须满足混凝土结构设计规范（GB50010—2002）的要求，同时满足建筑工程施工质 量验收统一标准（GB50300-2001）的要求。 7.2.3 模板及其支架、支撑必须有足够的强度、刚度和稳定性，接缝宽度≤1.5 ㎜。模板 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面必须清 理干净，不得漏刷脱模剂。 7.2.4 所有接缝处粘贴海绵条（包括梁柱交接处等容易漏浆部位）。模板上墙前仔细检查脱模剂是否 涂刷均匀。 7.2.5 模板拆除时，楼板混凝土应符合要求。跨度小于 2m 时，混凝土强度不小于设计强度标准值的 50%；跨度小于 8m 大于 2m 时，混凝土强度不小于设计强度标准值的 75%；跨度大于 8m 时，混凝 土强度不小于设计强度标准值的 100%。 8 安全措施 8.0.1 高处作业时，操作人员必须系挂好安全带，连接件必须放在箱盒或工具袋内部，防止掉落。 8.0.2 浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时，必须由模板支设班组设 专人看管，随时检查支撑是否变形、松动，并组织及时恢复。经常检查支设模板吊勾、斜支撑及平 台连接处螺栓是否松动，发现问题及时组织处理。 8.0.3 拆除顶板模板前必须划定安全区域和安全通道，将非安全通道应用钢管、安全网封闭，并挂“禁 止通行”的安全标志，在模板拆除时做好临边防护工作。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。完工前，不得留下松动和悬挂的模板。 拆动的模板应及时运送到指定地点集中堆放，防止钉子扎脚。 8.0.4 木工机械必须使用专用开关箱，一次线不得超过 3m,外壳接保护零线，且绝缘良好。电锯和电 刨必须接用漏电保护器，锯片不得有裂纹（使用前检查，使用中随时检查），且电锯必须具备防护罩、 锯片防护罩、分料器，并接用漏电防护器，电刨转动轴、皮带必须具备防护罩和护手装置。严禁使 用木工多用机械；长度小于 50 ㎝或厚度大于锯片半径木料严禁使用电锯；两人操作时相互配合，不 得硬拉硬拽；机械停用时断电加锁。 8.0.5 用塔吊吊运模板时，必须由起重工指挥，严格遵守相关安全操作规程。 9 环保措施 9.0.1 夜间，停止模板加工和其它模板作业。现场模板加工垃圾及时清理，做到模板工程加工、施工 完毕场地清。 9.0.2 进入场区的材料、设备、拆除的周转材料等按照要求有序堆放。现场模板加工垃圾及时清理， 并存放进指定垃圾站，做到工完场清。 9.0.3 噪声污染控制。模板加工区的布置避开生活及办公区，控制模板加工等工序的场界噪声限值为： 夜间 55dB、白天 75dB。采取在现场内设封闭式木模加工棚等降噪措施，以避免对工人及周边环境 造成噪声危害。 9.0.4 现场模板堆放区避开道路、消防管线，并满足相关消防要求。每个堆放区设一出口，左、右两 侧各设一标识牌，标明模板适用范围、吊运、保养方法、脱模及涂刷、使用、安全、质量等施工中 注意点。每个堆放区设一工具架，用于放置自制角尺、拖布、清洗桶、工具柄、铁铲子、扫帚等维 护、保养、堆放工具。设专人负责模板堆放和标识工作，模板堆放应分规格、分类型，集中堆放， 大模距两端 1/6 长度处用通长 100×100 mm 木方垫起（木模雨雪天气应用塑料布遮盖），模板用红油 漆编号。 5 10 效益分析 10.1 经济效益 采用无支撑（少支撑）模板体系，能加快施工速度、减少脚手架的使用量、降低工程成本。 10.1.1 楼盖无支撑（或少支撑）模板体系的经济效益主要体现在： 1 加快施工速度降低了工程成本； 2 减少了模板支撑的使用数量。 3 以华阳慧谷 2#楼为例，由于采用本工法主体封顶时间比计划工期提前了 22 天，其经济效益 分析如下： 较有满堂脚手架模板体系每平方米节约 3.15 元（满堂脚手架，96 年综合定额号 9-11）； 该楼标准层面积 604.8 ㎡，可节约费用 604.8×3.15×22 层＝41912.64 元； 工期累计缩短 1 天/标准层×22 层＝22 天。因工期缩短，节约的施工管理费、设备机具租赁等费 用约计 11 万元。节省的总费用是： 4.19＋11＝15.19 万元。 10.1.2 工期。采用楼盖无支撑（或少支撑）模板体系，由于模板少量支撑在混凝土浇筑前增设即可， 因此可以穿插施工，即下层混凝土未浇筑的情况下上层楼板模板基本可以完成。工期缩短 1 天/标准 层。 10.2 社会与环保效益 本工法无须采用模板支撑系统，能够减少资源消耗，并能够加快工程进度和降低造价，对于蓬 勃兴起的钢结构工程具有较高的推广应用价值。 11 工程实例 11.1 华阳慧谷高层住宅工程 11.1.1 工程概况。华阳慧谷高层住宅楼工程位于青岛市市北区华阳路 5 号，基地总占地面积约为 15319.4 ㎡，由四座钢结构高层住宅构成组团 居住区，其中两栋为 18 层，一栋为 22 层，一栋为 10 层。总建筑面积 约为 51885 m2，其中地上建筑面积为 38700m2，地下建筑面积为 13185 m2（含夹层面积）。本项目的四栋住宅楼均采用钢框架—混凝土混合结 构体系，其中钢框架部分是圆钢管混凝土柱、H 型钢梁。 11.1.2 施工情况。该工程 2005 年 3 月 10 日开工，2006 年 12 月 30 日 竣工。主体结构楼板面积约为 3 万 m2，全部采用无支撑（或少支撑） 模板体系。 11.1.3 工程监测与结果 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 。通过应用本工法，大大缩短了主体阶段 施工工期，节省了模板支撑的费用。与原计划相比提前 22 天，节省费 用约为 34 万元。 11.2 青岛莱钢大厦工程 11.2.1 工程概况。青岛莱钢大厦工程，位于青岛市海尔路西侧，135 号 线北侧。总高度为 99.50m，建筑最高点为 117.95m，总建筑面积为 79485 m2，该工程结构形式为钢框架-混凝土混合结构，分酒店楼、商务楼和 裙楼三部分，其中钢框架部分是圆钢管混凝土柱、H 型钢梁。 11.2.2 施工情况。酒店楼全部及部分裙房采用无支撑（或少支撑）模板 图 11.1.2 莱钢大厦 图 11.1.1 华阳慧谷工程 6 体系，面积约为 4 万 m2。 11.2.3 工程监测与结果评价。通过应用本工法，大大缩短了主体阶段施工工期，与原计划相比最高 提前 30 天,节省费用约为 45 万元。 11.3 琴畅大厦改扩建工程 11.3.1 工程概况。琴畅大厦扩建改造工程位于延安三路以西，华严路以北，华严一路以东，地处交 通要道。原有旧楼与新建主楼衔接，总建筑面积 17116.34㎡，其中综合楼地上 14493.1㎡（新增 4886.68 ㎡），新增地下室 1604 ㎡，结构形式：旧楼混凝土框架结构，新建钢框架-混凝土组合结构，基础为 柱下独立基础；地下室一层（为设备用房和车库），地上十三层为办公用房，建筑高度 45.45m，层 高 3.3m。 11.3.2 施工情况。该工程新增主体结构自 2008 年 8 月 26 至 10 月 10 日，其中地上 1 到 13 层大部分 采用了此类模板支撑，建筑面积约为 4000 ㎡。 11.3.3 工程监测与作用评价。采用本工法后，该工程模板安拆速度大大加快，主体施工速度提了 8 天左右。 编制：史少鹏 李恩平 王倩 审核：曹兆军 批准：张同波