地铁西四站明挖结构模板施工方案最新.docx
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地铁西四站明挖结构模板施工方案最新
地铁西四站明挖结构模板施工方案（最新）
地铁西四站明挖结构模板施工方案（最新）
北京地铁四号线西四车站
主体明挖结构模板施工方案
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第1章结构概况和编制依据
1.1结构概况
北京地铁四号线西四车站主体结构为地下三跨两柱三层框架结构。
标准段结构外包尺寸为宽度22.90米，高度20.53米。
南端1-3轴为盾构施工考虑结构加宽为27.0米，加深为21.27米。
北端31-33轴为盾构施工考虑结构加宽为27.0米，加深为20.17米。
结构具体尺寸详见【图1.1-1车站主体结构纵断面图】、【图1.1-2车站主体结构横断面图一】、【图1.1-3车站主体结构横断面图二】、【图1.1-4车站主体结构横断面图三】。
1.2模板概况
根据施工的部位，本工程模板可以分为侧墙模板、立柱模板、楼板（中板和顶板）模板、梁模板（底板纵梁模板、顶板和中板纵梁模板）、车站内部结构模板。
本工程为北京市重点工程，结构要求达到“长城杯”要求，混凝土表面要达到清水砼效果。
由于结构比较复杂，模板周转使用率较低，在综合考虑经济、技术两个因素后，模板采用现场配置模板，基坑主体结构侧墙、结构中板、顶板均采用现场预拼装。
自制模板面板使用12mm和15mm两种厚度的酚醛覆膜木胶合板,规格为1220*2440mm，一般倒用2～3次。
加强肋选用100×100mm和100*150mm木方。
模板在加工场根据需要预拼为整块，然后采用吊车整体吊装支拆。
模板支撑系统采用φ48，δ=3.5mm碗扣支架做满堂红支撑，局部使用φ48，δ=3.5mm钢管支撑，并使用φ48，δ=3.5mm钢管加固支撑体系。
1.3编制依据
（1）《北京地铁四号线工程西四站施工组织设计》
（2）《北京地铁四号线工程施工图设计西四站车站主体结构（I）（II）》
（3）《建筑工程模板施工手册》
（4）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299－1999）
（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204－2002）
第2章施工部署
2.1施工安排
主体结构南段竖向（立面）划分为地下三层部分底板、地下三层柱、地下三层下半部分侧墙、地下三层上半部分侧墙、楼板、地下二层柱、地下二层侧墙和楼板、地下一层柱、地下一层侧墙和顶板九个步骤；纵向（平面）划分1-4轴北2m，4轴北2m-8轴北2m，8轴北2m-11轴三个流水段进行浇筑。
详见【图2.1-1主体南段结构竖向浇筑步序图】、【图2.1-2主体南段结构流水段划分示意图】。
主体结构北段竖向（立面）划分为地下三层底板、地下三层立柱、地下三层侧墙、地下三层中层梁板结构、地下二层立柱、地下二层侧墙及中层板梁结构、地下一层柱、地下一层侧墙和顶板及顶纵梁八个步骤。
北段明挖结构纵向（平面）划分23轴—27轴北2m和27轴北2m—33轴两个流水段。
具体划分详见【图2.1-3主体北段结构竖向浇筑步序图】、【图2.1-4西四站北段明挖结构流水段划分示意图】。
模板工程涉及材料计划、现场备料、模板配置和存放、模板吊装、模板拆除和存放等几个环节，各个环节应结合钢筋工程的进度合理安排。
模板及支撑件材料计划根据材料采购周期提前提交给材料部门，以保证现场材料使用需求，并在现场储备一定的材料，既保证施工需要，又使现场库存最少。
模板配置根据钢筋现场绑扎进度安排，确保在两者同步，在钢筋绑扎完后可吊装模板。
模板吊装按方案进行，确保模板安全和现场人员安全。
模板拆除考虑混凝土强度的增长考虑，应现场留置同条件试块，为模板拆除提供依据。
拆除应严格按照方案进行，确保安全和减少模板损坏，拆除后应按方案存放。
2.2施工组织机构
为保证模板施工技术措施的落实，成立以项目经理为领导的模板工程施工领导小组。
保证各种施工设备和物资及时到位，严格按照既定的施工措施，合理安排施工，合理安排机械设备和劳动力计划，监督落实计划中每个细节的实际完成情况，确保工程工期目标和质量目标的实现。
详见【图2.2-1项目部模板工程施工组织机构图】。
2.3主要机械设备
设备名称
设备型号
数量
汽车吊
100t
1台
履带吊
50t
1台
汽车吊
20t
2台
木工压刨
2台
木工平刨
2台
木工圆盘锯
MB504
2台
木工手电锯
6台
电钻
6台
空压机
2台
2.4主要工程数量
设备名称
规格型号
单位
数量
木胶板
1220*2440mm
m2
11000
方木
100*150mm
m3
22
方木
100*100mm
m3
80
碗扣支架
φ48,t=3.5mm
m
50000
钢管
φ48,t=3.5mm
m
2000
2.5劳动力使用计划
根据工期安排及工程量，各工种计划配备劳动力人数如下：
工种
单位
数量
备注
吊车司机
人
6
模板吊装
木工
人
80
模板配置安装
架子工
人
40
豌扣支架搭设
电工
人
6
测量放线工
人
6
电焊工
人
8
普工
人
20
材料搬运、现场清理
信号工
人
4
模板吊装和拆卸
第3章施工工艺
3.1侧墙模板及支撑施工
3.1.1自制侧墙模板设计
（1）模板结构和支撑概述
南侧基坑：
南基坑侧墙模板面板采用15mm厚木胶合板,面板后密排竖向龙骨，龙骨方木100×100mm，中对中间距200，横向龙骨选用100*100mm方木，间距600mm。
模板竖向高度根据一次浇注的范围进行拼装，横向宽度为2440mm，拼接缝采用50mm企口。
详见【图3.1-1-1南基坑侧墙大模板通用结构图】。
模板支撑为水平支撑，附着于满堂红支架立杆上，离开横、立杆交点不得大于15cm。
水平支撑竖向间距600mm，纵向间距900mm。
顶丝顶在横龙骨上。
水平支撑和碗扣立杆用钢管卡子固定，固定点不得少于3个。
自砼浇筑面向外依次为，胶合板、竖向10×10cm方子背楞、水平向10×10cm方子背楞和每根水平向背楞上间距900×600mm的顶撑。
模板竖直向接缝处需要做出子母口，宽度50mm，本块胶合板与下一块模板的竖肋连接，水平背楞上下错茬，连接后加强处理，以避免混凝土出现明显的接缝，斜向顶撑需用水平连接杆连接成一体。
北侧基坑：
侧墙模板面板采用15mm厚木胶合板,面板后密排横向龙骨，龙骨方木100×100，中对中间距200，竖向龙骨选用100*100mm方木，间距600mm。
模板竖向高度根据一次浇注的范围进行拼装，横向宽度为2440mm，拼接缝采用50mm企口。
详见【图3.1-1-2北基坑侧墙大模板通用结构图】。
模板支撑为水平支撑，附着于满堂红支架立杆上，离开横、立杆交点不得大于15cm。
水平支撑竖向间距600mm，纵向间距600mm。
顶丝顶在竖龙骨上。
水平支撑和碗扣立杆用钢管卡子固定，固定点不得少于3个。
自砼浇筑面向外依次为，胶合板、横向10×10cm方子背楞、竖向10×10cm方子背楞和每根水平向背楞上间距600×600mm的顶撑。
模板竖直向接缝处需要做出子母口，宽度50mm，本块胶合板与下一块模板的横肋连接，水平背楞上下错茬，连接后加强处理，以避免混凝土出现明显的接缝，斜向顶撑需用水平连接杆连接成一体。
（2）侧墙模板及支撑验算
1）南基坑模板验算
a.荷载计算
模板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，挠度验算时考虑新浇混凝土侧压力的标准荷载值。
侧墙一次浇注最大高度为4.13m，取H=4.2m，浇注速度根据施工情况选择1.5m/h。
根据混凝土施工规范要求用以下两式计算,然后取较小值:
F1=γC×H=24×4.2=100.8kN/m2
F2=0.22×γC×t0×β1×β2×V0.5
式中γC------混凝土的重力密度,24kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间（h）
按规范t0=200/（T+15）=200/30=6.67h（T---混凝土的温度南基坑主体结构施工均在夏季进行，取15度）
β1-----外加剂影响系数,不掺时为1.0，掺有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2-----坍落度影响修正系数，本工程侧墙混凝土坍落度控制在18±2cm范围内，按规范要求取值1.15
V-----浇注速度，取1.5m/h
F2=0.22×γC×t0×β1×β2×V0.5
=0.22×24×6.67×1.2×1.15×1.50.5=59.53kN/m2
侧压力标准值选用F=59.53kN/m2，并乘以恒荷载分项系数1.2，F=59.53*1.2=71.44kN/m2
向侧墙内倾倒混凝土应选择溜槽和串筒，产生的荷载标准值取2kN/m2，乘以活荷载分项系数1.4，F=2*1.4=2.8kN/m2
强度验算荷载值F=71.44+2.8=74.24kN/m2
挠度验算荷载值F=59.53kN/m2
b.模板厚度验算
选用木胶合板模板,厚度为15mm，木胶合板在200mm一道竖带的情况下，模板挠度应小于L/400=0.5mm。
木胶合板弹性模量为7.15×103N/mm2，
木胶合板的惯性矩：
I=bh3/12=（1000×153）/12=2.81×105mm4
木胶合板的截面抵抗矩：
W=bh2/6=（1000×152）/6=3.75×104mm3
根据施工实际情况，取最不利工况，按二等跨梁均布荷载计算
强度验算：
Mmax=0.070ql2=0.070×74.24×2002=2.08×105N·mm
σ=M/W=2.08×105/3.75×104=5.55N/mm2<11N/mm2
挠度验算：
fmax=0.00521ql4/EI
=0.00521×74.24×2004/（7.15×103×2.81×105）=0.31mm<0.5mm
强度和挠度满足使用要求，可选用。
c.内背楞计算
内层背楞横向间距为200mm，支撑点间距600mm。
根据施工情况，取最不利工况，按三跨连续梁一跨为均布荷载计算，挠度系数为0.00885，弯矩系数为0.094。
10×10cm方子惯性矩I=bh3/12=（100×1003）/12=8.33×106mm4
截面抵抗矩W=bh2/6=（100×1002）/6=1.67×105mm3
强度验算：
Mmax=0.094ql2=0.094×（74.24×0.2）×6002=5.03×105N·mm
σ=M/W=5.03×105/1.67×105=3.02N/mm2<11N/mm2
挠度验算：
fmax=0.00885ql4/EI
=0.00885×（74.24×0.2）×6004/（9×103×8.33×106）=0.23mm<600/500＝1.2mm
强度和挠度满足使用要求，可选用。
d.外背楞计算
外层背楞竖向间隔600mm，支撑点间距900mm,外背愣的作用主要是加强各部分的连接及模板整体刚度，不是一种受力构件，可不进行计算。
e.满堂红顶撑验算
由于工程本身的要求,侧墙没条件使用穿墙螺栓,全部水平荷载由墙外侧的满堂红支撑承载,每根竖向背楞由顶丝支撑,根部用木楔固定，竖向支撑点间距900mm,取混凝土侧压力最大的状态进行计算:
顶撑所受水平荷载为
99.18×0.6×0.9=53.56kN
φ48,t=3.5mm钢管,f=215N/mm2,E=206×105N/mm2，I=121805mm4，A=489mm2
i=15.8mm,自由长度为0.6m,λ=38，查表ψ=0.893，
F=N/ψA=53.56×103/0.893×489=122.65<215N/mm2
合格,可以使用。
1）北基坑模板验算：
a.荷载计算
模板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，挠度验算时考虑新浇混凝土侧压力的标准荷载值。
侧墙一次浇注最大高度为7.33m，取H=7.33m，浇注速度根据施工情况选择1.5m/h。
根据混凝土施工规范要求用以下两式计算,然后取较小值:
F1=γC×H=24×7.33=175.92kN/m2
F2=0.22×γC×t0×β1×β2×V0.5
式中γC------混凝土的重力密度,24kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间（h）
按规范t0=200/（T+15）=200/20=10h（T---混凝土的温度）,按最不利温度冬施入模温度5°C。
β1-----外加剂影响系数,不掺时为1.0，掺有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2-----坍落度影响修正系数，本工程侧墙混凝土坍落度控制在18±2cm范围内，取值1.15
V-----浇注速度，取1.5m/h
F2=0.22×γC×t0×β1×β2×V0.5
=0.22×24×10×1.2×1.15×1.22=89.23kN/m2
侧压力标准值选用F=89.23kN/m2，并乘以恒荷载分项系数1.2，对木模板及其支架的设计，当木材含水率小于25％时，荷载设计值可乘以折减系数0.9,F=89.23×1.2×0.9=96.368kN/m2
向侧墙内倾倒混凝土应选择溜槽和串筒，产生的荷载标准值取2kN/m2，乘以活荷载分项系数1.4，F=2*1.4=2.8kN/m2
强度验算荷载值F=96.368+2.8=99.18kN/m2
挠度验算荷载值F=89.23kN/m2
b.模板厚度验算
选用木胶合板模板,厚度为15mm，在200mm一道横带的情况下，模板挠度应小于0.5mm。
取弹性模量为9×103N/mm2，
1.5cm厚模板的惯性矩：
I=bh3/12=（1000×153）/12=281250mm4
1.5cm厚模板的截面抵抗矩：
W=bh2/6=（1000×152）/6=37500mm3
根据施工实际情况，按三等跨连续梁均布荷载计算
强度验算：
Mmax=0.1ql2=0.1×99.18×2002=396720N·mm
σ=M/W=396720/37500=10.58N/mm2<11N/mm2
挠度验算：
fmax=0.677ql4/EI
=0.677×89.23×2004/（100×9000×281250）=0.38mm<0.5mm
强度和挠度满足使用要求，可选用。
c.内背楞计算
内层背楞竖向间距为200mm，支撑点间距600mm。
根据施工情况，取最不利工况，按三跨连续梁计算。
10×10cm方子惯性矩I=bh3/12=（100×1003）/12=8.33×106mm4
截面抵抗矩W=bh2/6=（100×1002）/6=1.67×105mm3
强度验算：
Mmax=0.1ql2=0.1×（99.18×0.2）×6002=714096N·mm
σ=M/W=714096/1.67×105=4.28N/mm2<11N/mm2
挠度验算：
fmax=0.00667ql4/EI
=0.00667×（99.18×0.2）×6004/（9×103×8.33×106）=0.23mm<600/500＝1.2mm
强度和挠度满足使用要求，可选用。
d.外背楞计算
外背愣的作用主要是加强各部分的连接及模板整体刚度，不是一种受力构件，可不进行计算。
e.满堂红顶撑验算
由于工程本身的要求,侧墙没条件使用穿墙螺栓,全部水平荷载由墙外侧的满堂红支撑承载,每根竖向背楞由顶丝支撑,根部用木楔固定，竖向支撑点间距900mm,取混凝土侧压力最大的状态进行计算:
顶撑所受水平荷载为
99.18×0.6×0.9=53.56kN
φ48,t=3.5mm钢管,f=215N/mm2,E=206×105N/mm2，I=121805mm4，A=489mm2
i=15.8mm,自由长度为0.6m,λ=38，查表ψ=0.893，
F=N/ψA=53.56×103/0.893×489=122.65<215N/mm2
合格,可以使用。
3.1.3侧墙模板及碗扣支撑体系施工
（1）侧墙模板施工
墙模板在模板加工场预拼装，每块预拼装模板宽度为2440mm，高度到楼板下梗斜位置，高度方向不再拼装，模板横竖龙骨在现场安装，固定横龙骨和竖龙骨的交叉点全部用螺栓固定，保证模板吊装时不产生变形。
固定螺栓采用Ф12圆钢套丝。
竖龙骨（北基坑为横龙骨）模板侧使用4mm厚钢板与钢筋焊接，外侧用螺母固定，并加4mm厚垫板。
内侧钢板应嵌入竖龙骨面（北基坑为横龙骨面）。
每块模板边设置50mm宽的企口，以保证模板拼缝严密，有效防止灰浆渗漏。
横方木互相交叉，以保证模板接茬位置的刚度和无错台。
模板拼缝位置应用专用封条挤塞。
每块大模板加工后进行预拼装，然后编号存放。
加强成品和半成品的保护，防止划伤面板和龙骨翘曲。
模板支立前应检查完好状况，损坏处应立即修补。
并且应将面板上灰尘插拭干净，涂抹脱模剂。
大模板采用吊车吊装，吊点设置在竖龙骨上。
（2）支撑体系施工
本工程侧墙和楼板选用碗扣满堂红支撑。
侧墙设水平支撑，侧墙水平支撑用钢管扣件扣于立杆上。
竖向间距600mm，水平纵向间距900mm。
为保证满堂红支撑的充分稳定，按构造要求在横断面上每2.7米设置剪刀撑；侧墙外第三根立杆在纵向设置剪刀撑；支撑临空位置的三排立杆按30cm的间距密排，并用3m短钢管在水平方向做剪刀状连接进行加固；侧墙模板竖向间距1.2m，纵向间距1.8m设置钢管斜支撑，斜支撑和碗扣立杆连接；并依靠柱设置井子架，井子架高度方向原则上每1.8米设置一道，可根据实际情况调整。
满堂红支撑的立杆配置、横杆纵横向间距和横杆竖向间距、斜撑和剪刀撑的设置详见【图3.1-3-1南基坑楼板和侧墙支撑体系横断图】、【图3.1-3-2北基坑楼板和侧墙支撑体系横断图】，【图3.1-4楼板和侧墙支撑体系纵断面图】，【图3.1-5楼板和侧墙支撑体系井子架布置图】。
满堂红支撑的搭设应统筹考虑，应考虑斜撑和剪刀撑及井子架的设置方便，避免返工。
斜撑和剪刀撑下部应和地板预埋的钢筋顶紧。
满堂红支架立杆要竖直，且横纵向成线，因此必须在纵、横向通长弹线，做为参考。
横杆每层应水平且在同一水平面上。
首层横杆搭设后应调节可调底座使横杆水平和楼地面距离和设计图一样。
碗扣应扣紧，将横、立杆锁死。
模板水平支撑和碗扣支撑体系采用钢管卡子固定。
每根钢管至少保证和三根立杆相锁。
模板下口固定是很重要的工序。
底板和楼板施工时，在距离边墙1600mm处埋设一排φ22钢筋，间距1.0m，做为模板下口固定支撑点。
具体办法为在钢筋前通长放置一排方木，用0.9m立杆一端顶方木，一端顶于侧墙模板下口的横龙骨上，并用木楔固定牢固。
地下三层施工时，最下两道水平支撑可支撑到上返梁上。
在侧墙20cm台阶施工时，埋设φ12圆钢，间距1.22m，用以拉结模板下口。
为防止模板上浮，应每块模板至少设置一跟拉筋，和底板上的预埋筋连接。
详见【图3.1-6模板下口固定图】。
3.2柱模板
3.2.1柱模板设计
按图纸尺寸现场制作方柱模板。
方柱模板面板采用15mm厚木胶合板，后背竖向龙骨采用10*10cm方木，应保证龙骨间净距离不得大于10cm。
外设10*5cm双方钢柱箍，本车站柱高度不一致，最大高度8430mm，最小高度3500mm。
因此，柱箍间距按不等间距设置，最小间距在8430mm柱最下端，间距为400mm，4m以上位置柱箍间距调整为以上500mm。
双方钢端头设置Φ16圆钢对拉螺栓。
a.荷载计算
模板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，挠度验算时考虑新浇混凝土侧压力的标准荷载值。
立柱一次浇注最大高度为8.43m，浇注速度根据施工情况选择2m/h。
根据混凝土施工规范要求用以下两式计算,然后取较小值:
F1=γC×H=24×8.43=202.32kN/m2
F2=0.22×γC×t0×β1×β2×V0.5
=0.22×24×8×1.2×1.15×20.5=82.19kN/m2
侧压力标准值选用F=82.19kN/m2，并乘以恒荷载分项系数1.2，对木模板及其支架的设计，当木材含水率小于25％时，荷载设计值可乘以折减系数0.9，F=82.19×1.2×0.9=88.76kN/m2
向立柱内倾倒混凝土应选择串筒或导管，产生的荷载标准值取2kN/m2，乘以活荷栽分项系数1.4，F=2*1.4=2.8kN/m2
强度验算荷载值F=88.76+2.8=91.56kN/m2
挠度验算荷载值F=82.19kN/m2
b.内背楞验算
内层背楞横向间距为200mm，支撑点间距400mm。
根据施工情况，取最不利工况，按简支梁均布荷载计算。
强度验算：
Mmax=ql2/8=（91.56×0.2）×4002/8=366240N·mm
σ=M/W=366240/1.67×105=2.2N/mm2<11N/mm2
挠度验算：
fmax=0.013ql4/EI
=0.0013×（82.19×0.20）×4004/（9×103×8.33×106）=0.038mm<600/500＝1.2mm
强度和挠度满足使用要求，可选用。
c.柱箍验算
100*50*3.0mm方钢弹性模量E=2.06×105N/m2,抗弯强度设计值f=215N/mm2，I=112.12×104mm4，W=22.42×103mm3，方钢跨度l=1500mm。
根据施工情况，取最不利工况，按简支梁点荷载计算。
强度验算：
Mmax=0.75Fl=0.75×（91.56×0.2×400）×1500=8.24×106N·mm
σ=M/W=8.24×106/2*22.42×103=183N/mm2<215N/mm2
挠度验算：
（简化为简支梁均布荷载）fmax=0.013ql3/EI
=0.013×（82.19×0.4）×15003/（2.06×105×112.12×104）
=0.016mm<1500/500＝3mm
d.对拉螺栓验算
对拉螺栓承受拉力f=2.5F=2.5×（91.56×0.2×400）=18312N
σ=f/A=18312/144=127.2N/mm2<215N/mm2
合格,可以使用。
3.2.2柱模板施工
方柱模板制作为4块，然后柱钢筋绑扎完成后在现场合模。
现场合模应注意模板棱角位置，应按图纸方向正确安装，应放置海绵条防止漏浆。
柱脚两侧底纵梁上每边预埋不少于2根φ25钢筋，离柱边220mm，用于固定柱脚。
安装时按柱脚位置线定位，按设计要求调整标高，使其平整后，用楔子固定,与梁垂直方向设每侧设一根钢支撑，在柱底以上2.15m位置设四个方向设一道钢支撑，在钢支撑以上距柱底4.55m和6.65m位置的四个方各设一道揽风绳加固并调整垂直度，两垂直方向加斜顶撑，校正垂直度及柱顶对角线。
详见【图3.2-1立柱模板支撑图】。
3.3楼板模板
3.3.1楼板模板设计
楼板模板采用12mm酚醛覆膜木胶合板，下面依次为10*10cm方木间距25cm，10*10cm方木间距900cm和顶丝。
面板和方木间采用1.5cm铁钉在面板四边间距30cm固定。
施工时板垂直支撑选用碗扣式满堂红脚手架。
立杆顶端加可调顶托，以便调整模板高程。
立杆间距统一设置为0.9m×0.9m，局部可以向0.6m或0.3m间距调整。
横杆间距为600mm；剪刀撑间距为2.0～3.0m；扫地杆距地面0.3m，并留出检查通道。
（1）顶板模板
a.荷载计算
800mm厚顶板新浇混凝土自重：
24000*0.8=19200N/m2
钢筋自重：
1100*0.8=880N/m2
模板自重（面板，木方全部考虑）取
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