CN102121314A - 一种梁板模板早拆的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种梁板模板早拆的施工方法，包括如下步骤：(1)进行变跨处理；采取在楼板长向跨中部位底部10×10cm方木次龙骨下增设单排立杆进行支撑的技术措施，该方木次龙骨以梁支撑的形式把大于4m跨度的楼板分割成早拆跨度为2-4m的双向板结构；同样，采取沿梁底纵向每隔2.6-4m增设双立杆进行支撑技术措施，把梁变成早拆跨度为2.6-4m的拆模结构。(2)根据已经有的公式确定计算提早拆模时的结构强度、刚度和裂缝宽度，计算结果同时满足要求时，才允许早拆施工。(3)进行模板早拆施工；确定最低允许拆模强度后，以同条件养护试块试压强度为准得出混凝土的实际早拆强度，判断其是否大于计算早拆强度，如果大于则可保留晚拆支撑体系，拆除其它部分模板支撑。

Description

一种梁板模板早拆的施工方法

一、技术领域

本发明涉及一种建筑领域的施工方法，特别是涉及一种梁板模板早拆的施工方法。

二、背景技术

北京市地方标准《模板早拆施工技术规程》编号DB11/694-2009，2010年7月1日起实施。该技术采用早拆装置直接支顶顶板底部模板，使拆模结构跨度变为2M以下，当砼强度达到10MPa以上时，可以实施模板早拆施工；其存在的问题和不足：①只解决2m以下跨度楼板早拆问题，应用范围狭窄；②变跨早拆装置需专业厂家加工，施工不便；③早拆装置直接支顶顶板底部模板，使早拆后的楼板变成无梁楼盖，受力状态不如板助楼盖。

《缩短拱形结构拆模时间的研究》(军队科技进步三等奖，证书编号86JGC-3-31，工程兵第41旅，主研.李万山，1986.12.10)，发明人在部队服务期间，对军事工程9m跨度直墙园拱结构砼的拆模强度进行了研究，采用理论计算与试验相结合的方法，得出了当拱部砼浇注完毕后养护24小时，强度达到设计强度的10％，即20kg/cm²，能够承受拱部砼自重和施工荷载，经多次工程试验证明此时拆除拱底模板，施工安全。该研究成果可推广应用梁板结构模板早拆施工。

三、发明内容

3.1 本发明要解决的技术问题是2-8m跨度梁板模板早拆施工问题。

3.2 技术方案1、梁板变跨技术；

支撑方法：

采取在楼板长向跨中部位次龙骨(10cm×10cm方木)下增设单排立杆(Φ48×3.5钢管，间距＜2m)进行支撑的技术措施，方木次龙骨以梁支撑形式把大于4m跨度的楼板分割成早拆跨度为2-4m的双向板结构；同样，采取沿梁底纵向每隔2.6-4m增设双立杆(Φ48×3.5钢管)进行支撑的技术措施，把梁变成早拆跨度为2.6-4m的拆模结构。

当砼强度达到早拆强度时，保留楼板底部简易单排杆支撑晚拆体系和梁底简易双立杆支撑晚拆体系，拆除其它模板支撑，待砼强度达到设计强度时，拆除保留部分的模板支撑，实现梁板模板早拆施工流程。

用途：可把大于4m跨度梁板变为2-4m跨度拆模结构，实现模板早拆施工。

3.3 技术方案2、最低允许拆模强度确定方法：

采用理论计算的方法，为早拆强度取值提供科学依据。发明人对2m和2.5m跨单向板、3-4.2m跨双向板及梁，在拆模荷载(两层楼板自重和施工荷载)作用下，按受弯构件计算提早拆模时的结构强度、刚度和裂缝宽度，得出了当早拆强度为10MPa和15MPa时，能够同时满足结构强度，刚度和抗裂宽度要求的五种楼厚、四种类型配筋的计算值与允许值的比较，并以表格形式列入模板早拆施工适用手册，砼最低允许拆模强度安全选用表，附表1。早拆构件结构参数同时满足附表1要求，才允许早拆施工。

根据下列计算过程得出附表1内的各项数值，在施工实践中作为指导。

1.内力计算，按弹性理论计算

1.1 单向板拆模荷载弯矩计算公式

M＝1/8ql²

其中M-板跨中弯矩

q-拆模均布荷载计算值

l-楼板跨度

公式出处：《建筑结构静力计算手册》，中国建筑工业出版社，1975年6月第1版，表2-3。

1.2 双向板拆模荷载弯矩及挠度计算公式。

弯矩：v＝0  M₁＝表中系数×ql₀₁ ²，M₂＝表中系数×ql₀₂ ²

v＝0.2  M＝M₁+0.2M₂

挠度：

$B_c=\frac{{\mathrm{Eh}}^3}{12(1-v^2)}$

其中：M砼双向板中心点短跨方向单位板宽内的弯矩。

M₁、M₂-均值弹性材料双向板中心点，短跨和长跨方向单位板宽内的弯矩。

q-均布荷载设计值

l₀₁-板短边跨度

v-泊桑比

f-板中心点挠度

q_k-均布荷载标准值

B_c-刚度

E-弹性模量

h-板厚

公式出处：《建筑结构静力计算手册》，中国建筑工业出版社，1975年6月第1板，表4-1-6。

2、结构承载力弯矩计算公式，按极限状态计算

板： $M_u=a_1{f}_c\mathrm{bx}(h_0-\frac{x}{2})$

h₀＝h-a

$x=\frac{f_y{A}_s}{a_1{f}_{c}b}$

梁： $M_u=a_1{f}_c\mathrm{bx}(h_0-\frac{x}{2})+{f_y}^{\′}{A^{\′}}_y(h_0-a^{\′})$

h₀＝h-a

$x=\frac{f_y{A}_y-{f_y}^{\′}{A_y}^{\′}}{a_1{f}_{c}b}$

其中：M_u-板结构荷载力弯矩

a₁-系数

f_c-砼轴心抗压强度设计值

b-板单位计算宽度

x-矩形应力图的受压区高度

h-板厚

h₀-截面有效高度

a-受拉钢筋保护层厚度

a′-受压钢筋保护层厚度

f_y-钢筋抗拉强度设计值

f_y′-钢筋抗压强度设计值

A_s-抗拉钢筋面积

A_y′-抗压钢筋面积

公式出处：《混泥土结构设计规范》GB50010-2002

3.单向板跨中挠度计算公式

$d_E\mathrm{\ρ}=\frac{E_s{A}_s}{E_{c}b{h}_0}$

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{te}}=\frac{A_s}{0.5\mathrm{bh}}$

${\mathrm{\σ}}_s=\frac{M_s}{0.87h_0{A}_s}$

$\mathrm{\θ}=2-0.4\frac{{\mathrm{\ρ}}^{\′}}{\mathrm{\ρ}}$

$B_l=\frac{M_s}{M_l(\mathrm{\θ}-1)+M_s}$

其中：E_s-钢筋弹性模量

E_c-砼弹性模量

A_s-受拉钢筋面积

ρ_te-按有效受压砼面积计算的纵向受拉钢筋配筋率。

M_s-短期荷载效应弯矩标准值

M_l-长期荷载效应弯矩标准值

σ_s-裂缝处受拉钢筋应力

-受拉钢筋应变不均匀系数

B_s-短期刚度

B_l-长期刚度

θ-受压钢筋刚度影响系数

f-挠度计算值

[f]-挠度允许值

公式出处：《混泥土结构设计规范》GB50010-2002

4.楼板裂缝宽度计算公式

最大裂缝宽度

${\mathrm{\ω}}_{\max }=2.1\×\frac{{\mathrm{\σ}}_s}{E_s}(2.7c+0.1\frac{d}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{te}}})v$

其中c-钢筋保护层厚度

d-钢筋直径

其它符号同前

公式出处：《混泥土结构设计规范》GB50010-2002

砼最低允许拆模强度安全选用表

附表1

砼最低允许拆模强度安全选用表

附表1续

注：1.允许挠度值[f]＝拆模跨度L/200。

2.裂缝允许宽度[ω]＝0.3m/m

用途：可供梁板模板早拆施工确定早拆强度时参照使用。

上述两技术方案组合，构成模板早拆施工总体技术方案，均为共同实现模板早拆施工不可缺少的必要技术特征。

3.4 创新点

本发明与现有技术相比有四点创新

1、变跨技术创新：

本发明采用10×10cm方木次龙骨，以梁支撑形式支顶楼板长跨跨中底部模板，把大于4m跨度的楼板分割成早拆跨度为4m以下的双向板拆模结构，早拆后的双向板受力状态优于现有技术点支撑无梁楼盖受力状态，可提高结构承载能力。

2、拆模理念创新：

发明人首次提出梁板早拆施工必须同时满足结构强度、刚度和抗裂要求的拆模理念。这是保证拆模结构安全和使用功能要求的充分必要条件。根据这一理念，发明人运用现有计算理论结合工程常用的有代表性的几种规格楼板进行早拆强度计算，总结出提早拆模时同时满足结构强度、刚度和抗裂要求的技术数据(附表1)，为模板早拆施工确定计算早拆强度提供科学依据，这一计算成果已通过工程试验证明其可靠性。

3、扩大限定早拆范围：

现有技术限定楼板早拆跨度为2m以下，大于2m跨度的楼板需做变跨处理。而本发明限定楼板的早拆跨度为4m以下，大于4m跨度的楼板才需做变跨处理，同时提出了梁的早拆跨度也限定4m以下，而现有技术没有限定梁的早拆跨度。

本发明限定的早拆范围涵盖了框架结构和住宅建筑的大部分楼板模板可直接进行早拆施工，少量大于4m跨度的楼板和梁经过变跨处理后进行早拆施工。这与现有技术相比，减少了大量变跨处理的工作量，减轻劳动强度，给施工带来方便，有利于早拆技术推广应用。

4、简化早拆支撑构件：

现有技术采用专业厂家生产的“早拆装置”，做为模板早拆体系的支撑构件，而本技术采用工程常用的普通U型托做为早拆体系的支撑构件，与现有技术相比有其就地取材，成本低、施工方便、适用性强的特点和优点。本技术不仅适用于高层住宅建筑早拆施工，尤其在多层框架结构推广应用会产生更大的有益效果。

3.5 有益效果：

1、经济效果：本技术方案要求每个单位工程梁板砼施工配备两套模板，隔一层拆模，与传统施工方法要求配备三套模板、隔两层拆模相比，可节省模板三分之一，如果按每平方米建筑面积节省模板周转材料消耗费用10元计算，10万m²多层建筑可节省模板周转材料消耗费用100万元，可见该发明的推广使用产生的经济效益是很大的。

2、社会效果：

以下述[实施例]为例，每层楼板的实际早拆时间为7天，而要达到规范拆模强度(设计强度的75％)需要10天时间，模板早拆施工每层楼板可提前3天时间，缩短结构施工工期对减少租赁费用，人员开支及工程提早交付使用，将产生很大的经济效益和社会效益。

四、附图说明

图1是楼板模板简易单排杆变跨早拆施工支撑体系拆除前的侧视图；

图2是楼板模板简易单排杆变跨早拆施工支撑体系拆除后的侧视图；

图3是图2沿A-A方向的剖视图：板底简易单排杆变跨早拆支撑体系。

图4是梁底模板简易双立杆变跨早拆施工支撑体系拆除前的侧视图；

图5是梁底模板简易双立杆变跨早拆施工支撑体系拆除后的侧视图；

图6是图4沿B-B方向的剖视图：梁底简易双立杆变跨支撑体系。

图中：1——早拆施工支撑体系，2——晚拆支撑体系。

五、具体实施方式

[实施例]：某楼宇7层框架结构，一房间开间4.2×6m，顶板厚h＝100mm，顶板配筋∮8@150，砼设计强度C25，进行模板早拆施工，具体实施方式如下：

1、进行变跨处理

在楼板6m跨中底部中间位置短向设置一道10CM*10CM木方作次龙骨，该次龙骨底部设置4根立杆作为支撑，立杆间距1400mm。使4.2×6m跨双向板变成3×4.2米跨双向板拆模结构。

2、确定计算早拆强度和早拆时间

将3×4.2m跨楼板结构参数，跨度L＝3m、板厚h＝100mm、配筋As＝335mm²，对照模板早拆施工适用手册附表1，查得计算早拆强度值为10MPa。根据环境温度为25℃，使用425硅酸盐水泥，推算砼强度达到10MPa需要养护时间为3d。

3、确定实际早拆强度和早拆时间

根据作业能力，完成第二层楼板砼的施工时间为7天，即第一层楼板砼的养护时间也为7天，定为实际早拆时间。砼7天的养护强度可达到设计强度的68％，合17MPa，即为实际早拆强度，比计算早拆强度10MPa高60％，拆模安全。

4、模板早拆施工

确定实际早拆强度后，以同条件养护试块试压强度为准，7天试块强度为17MPa，大于计算早拆强度10MPa，此时可保留晚拆支撑体系，拆除其它部分模板支撑。待砼强度达到设计强度C25时，拆除晚拆支撑体系，模板早拆施工实施完毕。

Claims (1)

1.一种梁板模板早拆的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)进行变跨处理；采取在楼板长向跨中部位底部10×10cm方木次龙骨下增设单排立杆进行支撑的技术措施，该方木次龙骨以梁支撑形式把大于4m跨度的楼板分割成早拆跨度为2-4m的双向板结构；同样，采取沿梁底纵向每隔2.6-4m增设双立杆进行支撑技术措施，把梁变成早拆跨度为2.6-4m的拆模结构。

(2)确定计算提早拆模时的结构强度、刚度和裂缝宽度；

单向板拆模荷载弯矩计算公式：

M＝1/8ql²

其中M-板跨中弯矩

    q-拆模均布荷载计算值

    l-楼板跨度

单向板跨中挠度计算公式：

$d_E\mathrm{\ρ}=\frac{E_s{A}_s}{E_{c}b{h}_0}$

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{te}}=\frac{A_s}{0.5\mathrm{bh}}$

${\mathrm{\σ}}_s=\frac{M_s}{0.87h_0{A}_s}$

$\mathrm{\θ}=2-0.4\frac{{\mathrm{\ρ}}^{\′}}{\mathrm{\ρ}}$

$B_l=\frac{M_s}{M_l(\mathrm{\θ}-1)+M_s}$

其中：E_s-钢筋弹性模量

      E_c-砼弹性模量

      A_s-受拉钢筋面积

      ρ_te-按有效受压砼面积计算的纵向受拉钢筋配筋率

      M_s-短期荷载效应弯矩标准值

      N_l-长期荷载效应弯矩标准值

      σ_s-裂缝处受拉钢筋应力

-受拉钢筋应变不均匀系数

      B_s-短期刚度

      B_l-长期刚度

      θ-受压区钢筋刚度影响系数

      f-挠度计算值

      [f]-挠度允许值

双向板拆模荷载弯矩及挠度计算公式：

弯矩：v＝0  M₁＝表中系数×ql₀₁ ²，M₂＝表中系数×ql₀₂ ²

v＝0.2  M＝M₁+0.2M₂

挠度：

$B_c=\frac{{\mathrm{Eh}}^3}{12(1-v^2)}$

其中：M-砼双向板中心点短跨方向单位板宽内的弯矩

      M₁、M₂-均值弹性材料双向板中心点，短跨和长跨方向单位板宽内弯矩，

      q-均布荷载设计值

      l₀₁-板短边跨度

      v-泊桑比

      f-板中心点挠度

      q_k-均布荷载标准值

      B_c-刚度

      E-弹性模量

      h-板厚

结构承载力弯矩计算公式，按极限状态计算：

板： $M_u=a_1{f}_c\mathrm{bx}(h_0-\frac{x}{2})$

h₀＝h-a

$x=\frac{f_y{A}_s}{a_1{f}_{c}b}$

梁： $M_u=a_1{f}_c\mathrm{bx}(h_0-\frac{x}{2})+{f_y}^{\′}{A^{\′}}_y(h_0-a^{\′})$

h₀＝h-a

$x=\frac{f_y{A}_y-{f_y}^{\′}{A_y}^{\′}}{a_1{f}_{c}b}$

其中：M_u-板结构荷载力弯矩

      a₁-系数

      f_c-砼轴心抗压强度设计值

      b-板单位计算宽度

      x-矩形应力图的受压区高度

      h-板厚

      h₀-截面有效高度

      a-受拉钢筋保护层厚度

      a′-受压钢筋保护层厚度

      f_y-钢筋抗拉强度设计值

      f_y′-钢筋抗压强度设计值

      A_s-抗拉钢筋面积

      A_y′-抗压钢筋面积

楼板裂缝宽度计算公式：

最大裂缝宽度

${\mathrm{\ω}}_{\max }=2.1\×\frac{{\mathrm{\σ}}_s}{E_s}(2.7c+0.1\frac{d}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{te}}})v$

其中c-钢筋保护层厚度

    d-钢筋直径

根据上面的公式，确定计算提早拆模时的结构强度、刚度和裂缝宽度，计算结果同时满足要求时，才允许早拆施工。

(3)进行模板早拆施工；确定最低允许拆模强度后，以同条件养护试块试压强度为准得出混凝土的实际强度，判断其是否大于计算早拆强度，如果大于则可保留晚拆支撑体系，拆除其它部分模板支撑。

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