模板支架安全专项施工方案.docx
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模板支架安全专项施工方案
韩园子车站主体结构模板、支架安全专项施工方案
一、编制依据
1、北京市轨道交通大兴线工程土建施工06合同段招标文件、投标文件；
2、相关设计文件、设计说明及施工图纸；
3、实施性施工组织设计；
4、相关的施工技术规范、验收标准、行业标准及地方标准；
5、我单位施工技术水平、管理水平及机械配备能力；
6、车站工区总体施工计划安排及目前施工现状；
7、建设部建质[2004]213号文件的通知要求。
二、工程概况
2.1工程概述
北京市轨道交通大兴线工程土建施工06合同段主要施工任务为“一站一区间”，即韩园子站和义和庄站～韩园子站区间。
韩园子站位于规划的新源大街西侧，北接永大路，南临永兴路。
新源大街、永大路、永兴路均尚未实现规划，站位现状为废弃场址的荒地，地表有大量建筑垃圾及矮株植被分布。
车站北有韩园子村，东侧为北京振华油厂。
韩园子站为地下一层，地上三层三跨12m岛式站台车站，设有两条风道，1号风道位于车站西北端，2号风道位于车站西南端。
车站计算站台中心里程为DK19+738.000，设计起点里程为DK19+669.35，设计终点里程为DK19+816.400，车站总长度为147.05m，车站主体总宽度21.1m，主要柱网尺寸9.75×7.65m、9.75×5.0m，车站中设置两道变形缝，车站与风亭之间设置变形缝，缝两侧采用双柱,层高由下往上依次为7.88m,5.45m,5.39m,4.31m，站台板顶面相对标高-0.100m。
2.3结构尺寸
根据车站的功能、建筑布局、施工方法、地质情况、结构受力特点等方面的要求，车站主体结构采用纵横向承重的全现浇钢筋混凝土框架结构，由地下一层侧墙、纵横梁、各层梁、板、柱等构件组成承重体系。
表2-1主体结构尺寸表
三、总体施工方案
3.1阶段划分及施工顺序
按照先地下、后地上；先结构、后围护；先主体，后装修；先土建，后机电设备专业的总体施工顺序原则进行部署。
结构施工遵循“纵向分段，竖向分层，从下至上。
”的顺作法施工原则，车站纵向从南向北分段施作，竖向从车站底板开始自下而上施作，即：
底板→-1层墙、柱、楼板→1层墙、柱、楼板→2层墙、柱、楼板→3层墙、柱、顶板。
车站主体结构施工前，应先作好底板以下接地网和垫层砼，侧墙部分桩间砼补平和结构外防水层等工作，每段底板、侧墙及顶板相互平行流水施工，主体结构及二次结构同时进行。
在地下一层施工完成后，进行侧墙的防水施工及回填施工。
施工节段的划分主要考虑以下因素：
1）在满足工期要求的前提下，结合现场用地条件，车站主体结构考虑自南向北或自北向南分段施作。
2）主体结构节段的施工缝应避开梁柱节点位置，设于纵梁受力较小部位，即纵梁跨度（纵向柱与柱之间）的1/4～1/3处。
3）砼浇注为流水作业推进方向，避免纵梁悬臂出现2/3～3/4跨长而影响模板倒用。
4）施工节段的划分考虑与出入口、楼梯口、风道位置尽量错开。
在充分考虑了以上因素并结合工期要求，车站主体纵向施工顺序：
车站主体结构施工随着分段开挖进行，按施工缝划分要求，沿车站纵向划分为九个（Ⅰ～Ⅸ）结构箱体流水施工节段，因拆迁问题先施工第7～18轴Ⅴ→Ⅵ→Ⅶ→Ⅷ→Ⅸ待拆迁完成后施工Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ。
主体结构流水段划分和施工顺序详见图3-1。
图3-1主体结构平面流水段划分
图3-2主体结构剖面流水段划分
3.2施工重难点分析
3.2.1施工重点
（1）主体结构断面型式复杂多变，预留空洞较多，分层分段浇筑成型难度较大，确保主体结构施工及成型质量是施工中的重点；
（2）主体结构分层分段浇筑成型，形成纵、环向多道施工缝，需预留钢筋处较多，给防水工程质量控制造成隐患，车站防水等级为一级，施工工艺要求较高，确保车站主体结构防水质量是施工中的重点；
（3）主体结构施工工序交叉循环作业，加之高空模板及脚手架支撑立模进行主体结构浇筑，施工风险点较多，确保施工安全是施工中的重点。
3.2.2施工难点及对策
（1）作业空间小：
支架搭设、钢模板安装机械设备吊装，加之主体结构衬砌施工材料、机具、设备较多，作业空间要求大。
车站空间有限，作业空间的限制对施工影响较大。
对策：
充分利用现有场地条件，合理安排施工工序，规划机械、设备布置，确保主体结构施工场地要求。
（2）工序较多且衔接紧密：
防水、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序流水作业，加之部分结构需预留孔洞、预埋钢筋，对施工组织和作业水平要求较高，施工难度大。
对策：
超前统筹规划施工部署，合理编排施工工序，选用成熟队伍，提高作业水平。
（3）施工安全和质量控制：
组合模板和脚手架进行混凝土浇筑施工，机械设备吊运，施工安全隐患较大；分层分段浇筑主体结构，结构成型质量、防水质量控制均存在较大难度。
对策：
做好模板、脚手架和起重吊装两个重点工程的安全控制工作，针对工序确定危险源和风险点，建立专项管理体系和应急预案，落实管理责任到人；深入理解施工工艺作业标准，进行详细的作业交底，建立质量监督体系，确保施工质量。
四、施工部署及安排
4.1施工准备
（1）现场准备
①清理现场，施作基底垫层找平，测量放线定位主体结构，处理阴阳角，割除外露钢筋头等突出物并砂浆抹平；
②防水材料、钢筋等进场并验收完毕，确定衬砌混凝土理论配合比并报请验收；
③主要机械设备，如：
钢筋弯曲机、调直截断机、电焊机、注浆机具、吊装设备、运输设备、模板、脚手架等进场并验收完毕；
④作业队伍进场并已通过岗前培训。
（2）技术准备
①正式施工前，核对结构基坑尺寸、净空并对基底面进行验收；
②对作业人员及进场队伍进行详细的、针对性强的安全和技术交底；
③针对不同工序存在的施工风险点编制专项控制措施和应急预案并组织现场演练。
（3）组织管理准备
①成立主体结构施工专项工作领导小组，明确成员职责并落实到人；
②施工现场设专职指挥员、安全员、质检员，负责现场指挥，风险排除和质量检验；
③成立应急组织机构，建立沟通联络通道，做好应急物资储备。
4.2工期安排
4.2工期安排
依据总体施工任务阶段划分及施工顺序安排，在资源配置满足施工需求的前提下，综合考虑施工实际情况，车站主体结构施工主要施工工序进度安排如表4-1所示。
表4-1车站主体结构工期安排表
序号
工序名称
开始时间
结束时间
持续时间（d）
1
车站Ⅴ区及Ⅵ区-1层施工
2009/02/23
2009/03/09
15
2
车站Ⅶ区及Ⅸ区-1层施工
2009/03/07
2009/03/22
15
3
车站Ⅷ区-1层施工
2009/03/20
2009/03/27
8
4
车站Ⅴ区及Ⅵ区1层施工
2009/03/23
2009/03/31
9
5
车站Ⅶ区及Ⅸ区1层施工
2009/03/28
2009/04/03
7
6
车站Ⅷ区1层施工
2009/04/01
2009/04/06
6
7
车站Ⅴ区及Ⅵ区2层及3层施工
2009/04/04
2009/04/30
27
8
车站Ⅶ区及Ⅸ区2层及3层施工
2009/04/29
2009/05/25
27
9
车站Ⅷ区2层及3层施工
2009/05/23
2009/06/11
20
10
车站Ⅰ区及Ⅲ区-1层施工
2009/06/09
2009/06/23
15
11
车站Ⅱ区及Ⅳ区-1层施工
2009/06/21
2009/07/05
15
12
车站Ⅰ区及Ⅲ区1层施工
2009/07/03
2009/07/11
9
13
车站Ⅱ区及Ⅳ区1层施工
2009/07/09
2009/07/17
9
14
车站Ⅰ区及Ⅲ区2层及3层施工
2009/07/15
2009/08/03
20
15
车站Ⅱ区及Ⅳ区2层及3层施工
2009/08/01
2009/08/20
20
依据表4-1所示，车站主体结构施工总耗时为：
178天；
在主体施工完成后，进行附属结构施工。
4.3资源配置
4.3.1机械、设备配置
主要施工机械、设备配备见表4-2。
表4-2机械、设备配备表
序号
设备名称
规格型号
数量（台）
1
塔吊
2
2
25t吊车
QZ25E
1
3
混凝土输送泵
HBT80
1
4
电焊机
BX3-500-1
8
5
钢筋弯曲机
GW40
2
6
钢筋调直切断机
GTQ-12
2
7
强制拌和机
JS500
1
8
配料机
PLD1200
1
9
木工圆锯机
ＭＪ105
2
10
木工平刨机
MB504D
2
11
木工压刨机
MB105A
2
12
振捣器
6
4.3.2劳动力配置
图4－1技术管理体系图
工区生产及技术管理人员6人；机械设备操作员6人；电工4人；测量4人；焊工6人；防水工20人；钢筋工60人；木工30人；混凝土工18人；杂工16人，共计170人。
根据专业工作性质，将其编为4个作业队，即加工作业队、防水作业队、钢筋绑扎作业队，模板及混凝土浇筑作业队，各作业队进行默契配合，交叉流水作业。
五、模板及脚手架施工
5.1砼、模板和支撑体系
车站侧墙计划采用φ48×3.5mm碗扣式满堂支架配合6015、3015及1015的组合钢模板配合组织施工，顶板采用φ48×3.5mm碗扣式满堂支架配合大块竹胶板（或木模板）组织施工，使结构砼达到“内实外美”要求。
5.2柱
框架中柱及框架边柱采用C35商品砼，构件尺寸800×800mm，保护层厚度45mm。
（1）砼柱施工工艺流程
施工工艺流程见图5-1。
图5-1主体结构砼柱施工流程
①砼柱子的模板采用6015、3015钢模板，支撑采用“井”字架和定位斜撑；
②柱施工时，对柱脚边不平整处，应用人工凿除松动砼，柱模固定时，应对准下面控制线，上部拉线，进行水平垂直校正。
③对同排柱模板应先装两端柱模板校正固定，拉通长线，校正中间各柱模板。
（见图5-2及图5-3）
图5-2柱体支模立面示意图
图5-3柱体平面示意图
5.3侧墙
墙模板采用钢模板，穿墙螺栓用止水螺栓，4M以下用Φ16，4M以上用Φ14，水平间距不大于500MM，纵向间距不大于700MM。
墙支模见图5-4：
图5-4墙支模示意图
外墙采用有止水环的穿墙螺栓且加梯形胶木垫（如下图），穿墙螺栓水平间距不大于500mm，竖向离地面300mm、距顶面300mm中间500mm左右均分，模板拼装后先上竖向2根Φ48×3.5mm钢管组成的立杆，后上水平钢管横杠，每道横杠均由2根Φ48×3.5mm钢管组成，水平钢管长度不够时可以搭接，接头长度应超出两个穿墙螺栓固定点，加固用的斜支撑沿墙高度不少于两道。
整个支撑系统必须满足刚度要求，保证模板不变形。
外墙支模见下页图5-5：
图5-5地下墙外墙支模示意图
5.4墙、板倒角模板及纵梁模板
墙、板倒角模板及底、顶纵梁模板均采用槽钢骨架加竹合板面板做成定型模板，这样可缩短支模时间，提高模板利用率。
由于倒角高度不大，利用焊接在墙、板已绑扎钢筋上的拉杆固定模板；底、顶纵梁采用对拉螺杆穿透纵梁，固定模板。
（见图5-6）
图5-6底纵梁支模示意图
5.5梁、板
（1）梁、板施工流程（见图5-7）。
图5-7梁、板施工流程
（2）模板及支撑材料
①楼板上、下两面预埋件的设置、预留孔洞的位置，必须经监理检查验收无误后，方可浇筑楼板混凝土。
（见图5-8）
图5-8楼板（顶板）梁模板支撑示意图
②为保证下部建筑限界、沉降后净空仍能满足要求，楼板底标高应考虑支架、搭板沉降及施工误差。
拆模时间应在顶板达到拆模强度后进行，不得过早拆模而发生下垂、开裂等现象。
③浇筑混凝土必须作好标高控制桩，并严格按有关技术规范的要求进行。
5.6楼梯模板
楼梯模板：
楼梯模板采用多层板。
踏步侧板两端钉在梯段侧板木档上，靠墙的一端钉在反三角木上，踏步板龙骨采用50mm厚方木。
制作时在梯段侧板内划出踏步形状与尺寸，并在踏步高度线一侧留出踏步侧板厚度定上木档。
施工中为了更好地保证楼梯踏步的平整度及各级踏步的高度一致，具体楼梯支模方法（见图5-9）。
支设方法如下：
（1）支模顺序：
楼梯先支好模，然后绑扎钢筋，再支踏步侧模。
图5-9楼梯支模示意图示意图
（2）支底模时模板接缝要求，缝宽不大于1mm，接缝处用胶带纸贴缝，模板平整度满足设计和规范要求。
（3）底模下设置50×100mm木枋（间距为300mm），木枋下按楼梯的斜度设置钢管。
且楼梯竖向支撑间距不大于1200mm。
（4）踏步侧模采用50mm厚木枋，木枋高度与楼梯踏步高度相同。
木枋下部切角，以保证砼抹面时能抹到边角。
（5）踏步侧模通过角钢与楼梯上部设置的50×100mm木枋固定（木枋下部均按楼梯级数及踏步形状设置50mm厚三角形木楔，与木枋连接在一起，以保证各级踏步的宽度一致）。
浇注砼时，楼梯侧模的侧向压力由楼梯上部设置的木枋承受，木枋按间距不超过1m设置。
（6）楼梯上部木枋固定在已浇注完的砼楼面上，用木块顶在端部，上部各处用斜木枋固定已浇注好的砼墙体上，再在两根斜支撑木枋下部用一根木枋拉起来，以增加其稳定性；将楼梯上部木枋的上下部分各用一条木枋连接起来，形成一个整体。
5.7洞口模板
采用50mm厚木模定型洞门模板，其角用定型角钢固定，并用螺栓拉牢，详见图5-10。
图5-10洞门支模示意图
侧面用铁钉将多层板固定在木板上，木螺栓要凹进多层板表面。
上下用边梁加内控式定位筋分左、中、右三道支撑定位，左右两侧与暗柱内控式定位筋分上中下固定。
5.8积水坑电梯井模板
积水坑电梯井道模板节点，详见图5-11：
图5-11集水坑及电梯井支模示意图
5.9预埋件和预留孔洞施工
①竖向构件的预埋件设置
a焊接固定
焊接时先将预埋件外露面紧贴钢模板，锚脚与钢筋骨架焊接。
当钢筋骨架刚度较小时，可将锚脚加长，顶紧对面的钢模，焊接不得咬伤钢筋。
b绑扎固定
用铁丝将预埋件锚脚与钢筋骨架绑扎在一起。
为了防止预埋件位移，锚脚应尽量长一些。
②水平构件预埋件的设置
a梁顶面预埋件。
可采用圆钉加木条固定。
b板顶面预埋件。
将预埋件锚脚做成八字形，与板钢筋焊接。
用改变锚脚的角度，调整预埋件的标高。
③预留孔的设置
a梁、墙侧面
预留孔采用钢筋焊成的井字架卡住孔模，井字架与钢筋焊牢。
b板底面：
预留孔可采用在底模上钻孔，用铁丝固定在定位木块上，孔模与定位木块之间用木楔塞紧。
六、结构检算
材料的力学性能：
木枋：
E=9000N/mm2，f顺纹抗剪=1.4N/mm2，[σ]=10N/mm2；
普通酚醛板：
E=10000N/mm2，f顺纹抗剪=1.6N/mm2，[σ]=15N/mm2；
Q235钢：
E=206000N/mm2，[σ]=200N/mm2。
6.1侧墙模板检算
钢模板按《大模板多层住宅结构设计与施工规范》（JGJ20-84）、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）与〈混凝土结构工程施工及验收规范〉（GB50204-92）的要求进行设计与计算。
（1）荷载计算
当墙厚大于100mm（主体结构侧墙、端墙厚度500mm、600mm）时，强度验算仅考虑新浇混凝土侧压力与倾倒混凝土时产生的荷载。
新浇混凝土的侧压力：
已知：
混凝土的重力密度γc=25KN/m3，浇筑速度V=2m/h，最大浇筑高度取H=8m，外加剂影响修正系数β1=1.2，坍落度影响修正系数β2=1.15，T=20℃。
则
根据《高层建筑施工手册》新浇混凝土侧压力计算公式：
=0.22×25×5.7×1.2×1.15×
=61.17kN/m2
=25×8=200kN/m2
取二者中的较小值，F=61.17kN/m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4kN/m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：
（折减系数为0.85）
q=61.17×1.2×0.85＋4×1.4=67.99kN/m2
（2）模板验算
模板需计算的项目包括板面、与板面直接焊接的纵横肋计算。
上述构件均为受弯构件，与板面直接焊接的纵横肋是板面的支承边；横向主梁作为竖向肋的支座。
①钢面板计算
钢面板与纵横肋采用断续焊焊接成整体，钢面板被分成若干矩形方格，根据矩形方格长宽尺寸的比例，可把钢面板当作单向板或双向板计算。
当长宽比大于2时，单向板可按三跨或四跨连续梁计算；当长宽比小于2时，按四边支承在纵横肋上的双向板计算。
计算简图根据周边的嵌固程度有所不同。
合理的设计应将板面分成双向板，这样应力与变形都会大大减小，为此在竖肋之间再加焊一些扁钢加劲肋，将钢板面由单向变成双向板。
在这种情况下，一般最不利的情况是最下端边沿的板，但最下端的实际侧压力是很小的，实际上最不利的板是由下端数第二或第三行侧面方格，为三面嵌固，一面简支选用最大侧压力值。
模板板面为6mm厚钢板，竖向次肋为[8槽钢（间距300mm），横向小肋为60×60mm扁钢（间距500mm），横向主梁采用双排[10槽钢（共五排，起头与地面的距离依次是300mm，向上间距依次为600mm）。
a.强度验算
（1）
式中Mmax———板面最大计算弯矩设计值（N·m）；
rx———截面塑性发展系数rx=1.0，
wx———弯矩平面内净截面抵抗矩（mm3）；
max———板机最大正应力。
Mmax可查相应的静力计算图表求得。
选面板小方格中最不利情况计算，即三面固定，一面简支（短边）。
由于
，查《静力计算手册》，得最大弯距系数
，最大挠度系数
。
取1mm宽的板条为计算单元：
F=61.17×1.2×0.85+4×1.4=67.99kN/m2,
q=67.99×10-3×1mm=67.99×10-3N/mm
Wx=（1/6）×1×62=6mm3
（满足要求）
b.挠度计算
（2）
式中F——新浇混凝土侧压力的标准值（N/mm2）；
h——计算面板的短长（mm）；
V——钢板的泊松系数，V=0.3；
Kf——挠度计算系数，根据板面不同的支承情况，查相应的静力计算图表：
Vmax——板的计算最大挠度。
B0——板的刚度，
；
其中：
E——钢材的弹性模量取E=2.06×105（N/mm2）；
h2——钢板厚度（mm）；
则:
Vmax=0.00249×61.17×10-3×3004/（40.75×105）=0.3mm
[U]=l/500=0.6mm>0.3mm（满足要求）
②竖肋计算
a.计算荷载
竖肋是支承在横向主梁（槽钢）上的连续梁。
q=F*h（N/m）
式中：
F——模板板面的侧压力，当计算强度时，它是新浇混凝土的侧压力设计值与倾倒混凝土的荷载设计值之和；当计算刚度时，它只取新浇混凝土侧压力的标准值（N/mm2）；
h——竖肋的间距（mm）。
q1=61.17×10-3×300=18.35N/mm
b.强度验算
（3）
式中Mmax——竖肋最大计算弯矩设计值（N·m）；
rx——截面塑性发展系数，rx=1.0；
wx——竖肋在弯矩平面内净截面抵抗矩（[8槽钢为25.3×103mm3]；
max=（0.3/2×18.35×6002）/（1.0×25.3×103）
=39.17N/mm2<200N/mm2（满足要求）
c.挠度验算
（a）悬臂部分挠度
（4）
（b）跨中部分挠度
（5）
式中q1——竖肋上的均布荷载标准值，q1=F*h（N/mm）；
a——悬臂部分的长度（为150mm）；
Kw——挠度计算系数，取0.099；
E——钢材的弹性模量（2.06×105N/mm2）；
Ix——弯矩平面内竖肋的惯性矩（[8槽钢为101×104mm4]；
l——横向主梁间距（分别为300mm,600mm。
计算时取最大值）
V——钢板的泊松系数，V=0.3；
q1=61.17×10-3×300=18.35N/mm
Vmax1=（18.35×1504）/（8×2.06×105×101×104）
=0.0056mm<150/500=0.3mm（满足要求）
Vmax2=0.099×18.35×6004/（100×2.06×105×101×104）
=0.011mm<600/500=1.2mm（满足要求）
③横向主梁（槽钢）计算
a．计算荷栽
横向主梁是以对撑架子管为支座的连续梁。
q2=Fl（N/mm2）
式中：
l——竖向主梁的间距（mm），竖向主梁的间距为300mm；
F——模板板面的侧压力（N/mm2）；
q2=61.17×10-3×300=18.35N/mm
b．强度验算
式中：
Mmax——横梁最大计算弯矩设计值（N·m）；
rx——截面塑性发展系数，rx=1.0；
wx——横梁在弯矩平面内净截面抵抗矩（[10槽钢为39.7×103mm3]）；
用弯距分配法和叠加法,对一块连续宽的大模板,对螺栓间距不大于1200mm时,其Mmax≤9.15×106N·mm。
故：
max=（9.15×106）/（1.0×2×39.7×103）
=115.24N/mm2<200N/mm2（满足要求）
c．挠度验算
1）悬臂部分
取最大悬臂l3=300mm,[10槽钢Ix=198×104mm4
Vmax=（18.35×3004）/（8×2.06×105×198×104）=0.046mm＜0.6mm（满足要求）
2）跨中部分
取=300/600=0.2
Vmax=[18.35×6004×（5-24×0.2）]/（384×2.06×105×198×104×2）
=0.0015mm＜1.2mm（满足要求）
6.2侧墙模板支架的检算
（1）碗扣式模板支架主要承受混凝土侧压力，取混凝土最大浇筑高度8m，侧压力取F=61.17KN/m2。
侧墙施工时采用的是两侧墙同时灌注混凝土，脚手架主要承受侧压力。
侧墙最下层为最不利情况下受力支撑，支撑体系如图5－1。
取最不利载荷后，受力简图如图5－2所示。
边墙最大施工高度为8m，边墙厚度为0.6m，施工过程中使用50型振捣棒振捣。
（1）杆件检算
杆件相关参数：
架子管整根长度为8m，采用十字扣件在碗口件每60cm固定一处，则L＝0.6m，杆件受压类型为两端铰接；
F为模板所受侧压力；
杆件为Φ48×3.5无缝钢管，内径d＝41mm，外径D＝48mm。
A3钢，E＝206Gpa，σp＝200Mpa。
可知λp＝100
受力杆件截面惯性半径：
图6－1模板支撑体系示意图
图6－2脚手架中最不利杆件受力简图
杆件柔度
不属于细长杆，则杆件为中心压杆。
只计算杆件的抗压强度。
应用正压力公式：
振捣产生的侧压力取400kgf/m2
混凝土侧压力计算
混凝土入模温度为20℃，混凝土浇注速度取2m/h，坍落度修正系数取1.15，外加剂修正系数1.2。
所以
取两者最小值
考虑振捣荷载：
每块模板受混凝土压力
每根杆件受力
（满足要求）
6.3中板、顶板模板检算
板模板采用15mm的普通胶合板，小楞采用1
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