地铁车站主体结构模板及支架专项施工方案.docx
《地铁车站主体结构模板及支架专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地铁车站主体结构模板及支架专项施工方案.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
地铁车站主体结构模板及支架专项施工方案
1.工程概况
苏州轨道交通一号线Ⅰ-TS-05标塔园路站，采用明挖法施工（部分结合盖挖）。
1.1.施工区段划分
（1）施工分段
车站主体结构施工分段按照避开楼扶梯、设备洞口位置，在柱跨的1/4～1/3设置。
本站设4个施工作业段。
如图1.1-1所示。
（2）施工分层（标准段）
根据纵向施工缝的设置，车站竖向分底板→侧墙及中板→侧墙及顶板顺次垂直分三层进行施工。
如图1.1-2所示。
图1.1-2施工分层图
图1.1-1施工分段图
1.2.内部结构
车站有效站台中心里程为DK6+132.000，设计起终点分界里程分别为DK6+70.950、DK6+190.600。
车站外包总长度122.65m（净长119.65m），外包总宽20.3m（净宽17.3m），为地下两层10m宽岛式站台车站。
本站标准段挖深约16.2m，东端头井挖深约18.9m，西端头井挖深约18.4m，扩大段挖深约16.9m。
车站主体采用地下二层两跨（扩大段为两层四跨，西端头井为两层五跨），现浇钢筋混凝土结构，采用明挖顺作法施工。
本标段主体结构形式均为钢筋混凝矩形箱体框架结构型式。
顶、中、底板与侧墙形成闭合框架，底、中、顶板设计为梁板体系。
同时为了车站内通风在车站两端设置风亭，确保空气流通；在四角人流较多处设置4个地面出入口。
主要结构尺寸：
顶板厚800mm，标准段顶纵梁b×h=800×2000mm；中板厚400mm，端头井扩大端厚500mm，标准段中纵梁b×h=700×1000mm；底板厚900mm，端头井厚1100mm，扩大端厚1000mm，标准段底纵梁b×h=800×2360mm；中柱：
为钢筋混凝土矩形柱，b×h=1100×600mm。
地下连续墙厚800mm，内墙厚700mm。
本站底板由西向东以0.2%坡度向下倾斜，轨面线、站台板、中板、顶板均为水平布置。
除立柱采用C40砼外，其余结构均采用C30砼，地下墙、顶板、底板、内衬抗渗等级为S8。
主体结构施工工法：
车站主体部分根据施工缝的设置情况，分4段施工，每个结构段均采用满堂支架法顺作施工工艺。
2.施工筹划
2.1总体思路
因塔园路站西端作为盾构始发场地，总体施工顺序由西端向东段进行。
主体结构施工依次按垫层→防水→底板→侧墙及中板→侧墙及顶板分段平行作业进行结构施工。
结构顶板施工完毕，施作防水层后进行压顶梁、回填施工。
车站主体施工步序
其中标准段：
开挖至坑底及时浇筑垫层、底板；
结构底板砼达到设计强度80%后，可拆除第四道支撑；在中板以上1100mm处设置换撑；
拆除第三道钢支撑，浇筑站台层墙、柱并浇筑站厅层楼板；
待站厅层楼板达到100%强度后拆除第二道支撑及换撑；
浇筑站厅层侧墙及车站顶板；
施工顶板防水及压顶梁；待顶板砼达到设计强度100%后，拆除余下支撑，顶板以上覆土。
端头井段：
开挖至坑底及时浇筑垫层、底板；
结构底板砼达到设计强度80%后，可拆除第四、五道支撑；
浇筑站台层侧墙至第三道支撑中心以下1.0m处，在第三道支撑中心以下1.7m处设置换撑；
再拆除第三道支撑，浇筑站台层剩余墙、柱并浇筑站厅层楼板；
待站厅层楼板达到100%强度后拆除第二道支撑；
浇筑站厅层侧墙及车站顶板；
待顶板砼达到设计强度100%后，拆除第一道支撑及换撑。
2.2进度计划
根据工程总体施工方案和总体目标、工程的现实情况，主体结构施工计划安排时间为：
2009年1月16日～2009年5月9日。
3.模板、支架施工要求及方法
3.1模板支架施工要求
一、模板施工要求
（一）支模质量要求
1、模板的接缝严密、平整、不漏浆，不错台，不跑模，不涨模，不变形,支立前清理干净并涂刷隔离剂。
2、模板应按部位进行编号，按编号堆放，以免用错。
3、模板上预埋件及预留洞的位置必须准确。
4、模板的安装与钢筋的绑扎应密切配合，以方便施工，提高工效为准。
5、立模前必须经模数试拼、准确放样。
模板初步安装完毕后，用全站仪（或J2经纬仪）校正轴线，然后固定牢固，以确保净空和限界要求。
6墙根、柱根模板应平整、顺直、光洁，标高准确。
为防止少量渗浆，应加贴海绵条，海绵条宽度以不小于30mm为宜，粘贴海绵条距模板线2mm，使其模板压住后海绵条与线齐平，防止海绵条浇入混凝土内。
不得用砂浆找平或用木条堵塞。
7梁模板内应留置清扫口，以便清理垃圾。
8采用水性脱模剂，刷脱模剂前必须把模板内的水泥渣清理干净。
9防止漏浆，竹胶模板缝隙应贴透明胶带。
10、框架结构梁柱接头的模板，接头600~800mm范围，至少应有两道锁木锁在柱子上。
11、施工缝端头模
施工缝模板要严格按照施工图纸和施工方案留置，其位置必须准确，施工缝应考虑支拆方便，为保证钢筋保护层厚度及钢筋间距，采用刻槽模（侧墙）及钢丝板网挡板（板）。
（二）模板拆除
1、模板的拆除将以同条件养护混凝土试块的抗压强度为依据来指导拆模。
2、拆模顺序为后支先拆，先支后拆，先拆非承重模板，后拆承重模板。
3、拆除跨度较大的底模板时，应先拆跨中，再拆两端支座。
4、非承重模板拆除时,混凝土的强度不得低于1.2MPａ，承重模板（梁、板底模）的拆除时间如下表所示：
承重模板拆除时间表
结构名称
结构跨度（m）
达到混凝土标准强度的百分率（%）
板
≤2
50
≤8
75
梁
≤2
75
≤8
100
悬臂构件
≤2
75
≤8
100
5、模时不要用力过猛过急，拆下来的木料要及时运走、整理。
拆柱整体钢模、墙体模板时，先松动螺栓、穿墙螺杆，清理表面，吊运至下一流水段时，表面涂膜剂备用。
6、对暂不使用的钢模板，板面应涂刷脱模剂或防锈油。
背面油漆脱落处，应补刷防锈漆，并堆放好。
7、钢模板宜存放在室内或棚内，板底支垫离地面100mm以上。
露天堆放，地面应平整竖实，模板底支垫离地面200mm以上，两点距模板两端长度不大于模板长度的1/6。
地面要有排水措施。
（三）模板安装允许偏差
项次
项目
允许偏差值（mm）
检查方法
1
轴线位移
柱、梁、墙
5
尺量
2
底模上表面标高
±5
水准仪或拉线尺量
3
截面模内尺寸
基础
±10
尺量
柱、梁、墙
±4、－5
4
层高垂直
层高不大于5m
6
经纬仪或吊线、尺量
大于5m
8
5
相邻两板表面高低差
2
尺量
6
表面平整度
5
靠尺、塞尺
7
阴阳角
方正
2
方尺、塞尺
顺直
2
线尺
8
预埋铁件中心线位移
3
拉线、尺量
9
预埋管、螺栓
中心线位移
3
拉线、尺量
螺栓外露长度
+10、0
10
预留孔洞
中心线位移尺寸
+10
拉线、尺量
+10、0
11
门窗洞口
中心线位移
3
拉线、尺量
宽、高
±5
对角线
6
12
插筋
中心线位移
5
尺量
外露长度
+10、0
二、支架施工要求
1、检查杆件有无弯曲、接头开焊和断裂等现象，无误后可实施拼装。
2、支架拼装之前必须使用水准仪将底座螺栓调至同一水平面上，否则会导致支架拼立困难。
3、拼装到顶层立杆后，装上顶层可调U型托，并依设计标高将各U型托顶面调至设计标高位置。
4、拼纵、横向方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。
5、混凝土施工前需将所有碗扣锁紧并检查所有的可调底座及可调U型托螺帽是否与立杆、横杆紧贴。
此步骤关系到支架的稳定性及施工后线形是否圆顺美观，必须做好。
3.2模板及支架体系
模板及支架工程分为侧墙支撑体系、侧墙及中（顶）板模板支架体系、立柱模板体系及特殊部位模板支架体系。
本工程模板采用18mm厚胶合板，背楞为6cm×9cm及10cm×10cm方木，支架采用碗扣式满堂红脚手架。
车站内部模板支架体系平面布置见下图。
一、侧墙及板、纵梁支撑体系
（一）支架体系
侧墙及板的模板板采用竹胶模板，模板面板为1.8mm的竹胶板；内侧竖肋为6cm×9cm方木，间距300mm，外侧纵肋为10cm×10cm方木，间距600mm。
以标准段为例，支撑体系如下图
（二）侧墙及板支架、模板验算
1、荷载的确定
（1）顶模板（顶板板厚0.8m）
a、模板（支架自重）：
0.5kN/m3
荷载设计值：
0.5×0.8×1.2×0.85=0.408kN/m2
b、新浇砼自重：
25.1kN/m3
荷载设计值：
25.1×0.8×1.2×0.85=20.48kN/m2
c、振捣产生的对水平模板的压力：
2.0kN/m2
荷载设计值：
2.0×1.4×0.85=2.38kN/m2
d、荷载组合
顶板底模：
q1=（0.408+20.48+2.38）×1.22=28.4kN/m2（强度）
（2）中板模板（中板板厚0.4m）
a、模板（支架自重）：
0.5kN/m3
荷载设计值：
0.5×0.4×1.2×0.85=0.204kN/m2
b、新浇砼自重：
25.1kN/m3
荷载设计值：
25.1×0.4×1.2×0.85=10.24kN/m2
c、振捣产生的对水平模板的压力：
2.0kN/m2
荷载设计值：
2.0×1.4×0.85=2.38kN/m2
d、荷载组合
顶板底模：
q1=（0.204+10.24+2.38）×1.22=15.65kN/m2（强度）
（3）衬墙模板
本工程为衬墙与地下连续墙共同承受外力的重合壁形式的主体结构，只需支立内侧模板。
衬墙的模板采用18mm厚的胶合板，内楞木为6×9方木，外楞木为10×10方木，内楞竖向支立，间距＠300mm，外楞水平支设，间距＠600mm，由于衬墙与中（顶）板同时浇筑，因此支撑体系采用满堂支架加设可调横托撑。
详见上图：
a、新浇砼对侧面模板的最大压力：
F1=0.22γc·t0·β1β2V1/2=0.22×25.1×5.4×1.2×1.15×21/2=58.2kN/m2
F2=γcH=25.1×5.0=125.5kN/m2（顶板）
（F2=γcH=25.1×6.0=150.6kN/m2（中板））
取F=F1=58.2KN/m2
设计荷载为：
58.2×1.2×0.85=59.36kN/m2
b、倾落砼产生的荷载为2kN/m2
设计荷载为2×1.4×0.85=2.38kN/m2
c、荷载组合
侧模：
q1=（59.36+2.38）×1.22=75.3kN/m2
2、计算
（1）顶板及其侧墙模板验算
据塔园路车站标准断面的横断面详图及施工段划分图，其计算模型如图所示。
在顶模上施加28.4kN/m2的均布荷载，侧模上施加三角形分布荷载，底部最大荷载为75.3kN/m2，顶部为0。
经过计算可知：
竖向最大轴力为：
11.0kN
水平最大轴力为：
23.72kN
竖向最大位移为：
0.52mm
水平最大位移为：
3.17mm
计算结果如图所示。
（2）中板及其侧墙模板验算
据塔园路车站标准断面的横断面详图及施工段划分图，其计算模型如图所示。
在顶模上施加15.65kN/m2的均布荷载，侧模上施加三角形分布的线性荷载，底部最大荷载为75.3kN/m2，顶部为0。
经过计算可知：
竖向最大轴力为：
5.63kN
水平最大轴力为：
24.4kN
竖向最大位移为：
0.34mm
水平最大位移为：
3.26mm
计算结果如图所示。
3、碗扣架检算
A=489mm2，E=2.06×105MPa，I=12.19×104mm4，ω=5×103mm3，i=15.8mm，g3=17.07kg，g1.8=10.53kg，gH=2.82kg
碗扣架自重：
17.07+10.53+2.82×16=72.7kg=0.71kN
杆件受轴向最大压力:
F=Nmax+0.71=24.4+0.71=25.11kN
计算简图:
碗扣架的计算可以看成是两端铰支的轴向压杆
杆件的长细比:
λ=ul/i=1×600/15.8=38
由建筑施工手册5-22表查得稳定系数ψ=0.893
a、稳定性：
f=F/ψA=25110/（0.893×489）=57.5MPa（稳定）＜205MPa
b、强度计算：
σ=F/A=25110/489=51.35MPa＜205MPa
经计算可知：
该碗扣支架满足要求。
4、模板及背楞方木、可调横撑检算
取受力最大的侧墙计算。
（1）、荷载计算
c、荷载组合
侧模：
q1=（59.36+2.38）×1.22×0.6=75.3kN/m2×0.6m=45.18KN/m
q2=59.36×1.22×0.6=72.4KN/m2×0.6m=43.44KN/m
内楞：
q1=75.3kN/m2×0.3m=22.59KN/m
q2=72.4KN/m2×0.3m=21.72KN/m
外楞：
p1=75.3kN/m2×0.6m×0.3m=13.55KN
p2=72.4KN/m2×0.6m×0.3m=13.03KN
（2）、验算
底模：
b=600mm，h=18mm，E=9000Mpa，wn=32400mm3，I=291600mm4
fm=14Mpa，fv=1.4Mpa，〔w〕=1·l/250=1.2mm，l=300mm
q1
45.18KN/m
q2
43.44KN/m
km
0.105
kw
0.644
kv
0.606
Mmax=kmq1l2N·mm
426951
σmax=Mmax/wn
13.2
w=kwq2l4/100EImm
0.86
Vmax=kvq1l
8214
τmax=3Vmax/2bh
1.14
内楞
外楞
参数、计算简图
参数、计算简图
b=60mm，h=90mm，E=9000Mpa
wn=81000mm3，I=3645000mm4
fm=14Mpa，fv=1.4Mpa
〔w〕=1·l/250=2.4，l=600mm
b=100mm，h=100mm，E=9000Mpa
w=166667mm3，I=8333333mm4
fm=14Mpa，fv=1.4Mpa
〔w〕=1·l/250，l=600mm
q1（p1）
22.59KN/m
13.55KN
q2（p2）
21.72KN/m
13.03KN
km
0.105
0.169
kw
0.644
1.079
kv
0.606
0.661
kn
1.215
Mmax=kmq1l2N·mm
853902
Mmax=kmp1lN·mm
1373970
σmax=Mmax/wnN/mm2
10.5
8.2
w=kwq2l4/100EI
0.55
w=kwp2l3/100EImm
0.40
Vmax=kvq1lN
8214
Vmax=kvp1N
8957
τmax=3Vmax/2AMpa
1.14
1.34
Nmax=（kn+1）p1KN
30KN
可调横撑检算
衬墙内支撑的可调横撑可以看成是一端固定，一端自由的压杆。
A=489mm2，E=2.06×105Mpa,i=15.8mm
杆件的长细比：
λ=ul/i=1×749/15.8=47.4
查建筑施工手册5-22表,稳定系数ψ=0.861
①强度计算
σ=Nmax/A=30000/489=61.3Mpa
②稳定性计算
f=Nmax/（ψA）=30000/（0.861×489）=71.3Mpa（稳定）
经以上的计算可知，设计的模板及支撑能满足施工的需要。
（三）纵梁支架、模板验算
以受力较大的顶纵梁为计算对象。
顶纵梁下翻梁模板如下图
1、模板计算
a、新浇砼对侧面模板的最大压力
F1=0.22γc·t0·β1β2V1/2=0.22×25.1×5.4×1.2×1.0×21/2=50.6kN/m2
F2=γcH=25.1×2=50.2kN/m2
取最小值F=F2=50.2kN/m2
荷载设计值为：
50.2×1.2×0.85=51.2kN/m2
b、模板（支架）自重：
0.5kN/m3
荷载设计值:
0.5×2×1.2×0.85=1.02kN/m2
c、新浇钢筋混凝土自重：
25.1kN/m3
荷载设计值为:
25.1×2×0.85×1.2=51.2kN/m2
d、振捣砼产生的荷载
对水平模板:
2.0KN/m2
荷载设计值:
2×1.4×0.85=2.38kN/m2
对侧面模板:
4.0kN/m2
荷载设计值:
4.0×0.8×1.4×0.85=3.81kN/m2
对底模:
荷载组合:
（1.02+51.2+2.38）×0.8/3=14.56kN/m（计算强度）
（1.02+51.2）×0.8/3=13.9kN/m（验算刚度）
对侧模:
荷载组合:
51.2×0.8+3.81=44.77kN/m（计算强度）
51.2×0.8=40.96kN/m（验算刚度）
计算项目
底模
侧模
计算简图、材料参数
简图、参数
b=800/3=267mm，h=18mm，
E=9000Mpa，w=14400mm3，I=129600mm4，fm=14Mpa，fv=1.4Mpa
〔ω〕=1·l/250=1.2mm，l=300mm
b=800mm，h=18mm，
E=9000Mpa，w=43200mm4，
I=388800mm4，fm=14Mpa，fv=1.4Mpa
〔ω〕=1·l/250=1.2mm，l=300mm
q1
14.56kN/m
44.77kN/m
q2
13.9kN/m
40.96kN/m
km
0.105
0.105
Kω
0.644
0.644
kv
0.606
0.606
Mmax=kmq1l2N·mm
137592
423077
σ=Mmax/wN/mm2
9.6
9.8
ω=kωq2l4/100EImm
0.6
0.6
Vmax=kvq1lN
2647
8139
τmax=3Vmax/2bhN/mm2
0.83
0.85
根据计算结果，模板强度、刚度满足要求。
2、方木计算
对横方木荷载组合:
1.02×0.3＋51.2×0.3＋2.38×0.3＝16.4kN/m（强度）
1.02×0.3＋51.2×0.3=15.7kN/m（刚度）
对纵方木荷载组合:
p1=〔（0.5＋25.1）×0.8×2×2.4×1.2×0.85＋
2×0.8×2.4×1.4×0.85〕/（3×9）=3.9kN
p2=3.7kN
计算项目
梁底横方木
梁底纵方木
简图及参数
简图及参数
红松：
b=60mm，h=90mm，E=9000Mpa
w=81000mm3，I=3645000mm4
fm=14Mpa，fv=1.4Mpa
〔w〕=1·l/250=1.2mm，
a=100mm，l=300mm
b=100mm，h=100mm，E=9000Mpa
w=166667mm3，I=8333333mm4
fm=14Mpa，fv=1.4Mpa
〔w〕=1·l/250=2.4mm，
l=600mm
q1（p1）
16.4
3.9kN
q2（p2）
15.7
3.7kN
km
0.169
kw
1.079
kv
0.5
0.661
Mmax=q1l2（1-2a2/l2）/8
143500
Mmax=kmp1lN·mm
395460
σ=Mmax/wN/mm2
1.8
2.4
w=q2al3（-1+6a2/l2
+6a3/l3）/48EImm
0.003
w=kwp2l3/100EImm
0.1
Vmax=kvp1（q1l/8（5-6a2/l2））
2665
2578
τmax=3Vmax/2bh
0.74
0.39
kn
1.215
Nmax（支座最大轴力）=（kn+1）p1
8.6kN
3、碗扣架检算:
计算参数:
A=489mm2，E=2.06×105Mpa，I=12.19×104mm4
w=5×103mm3，i=15.8mm，g3=17.07kg，gH=3.97kg
fm=205Mpa
单根立杆自重F′=17.07×2＋3.97×20=1.14kN
受轴向最大压力F=Nmax+F′=9.7kN
计算简图:
看成两端铰支的受力杆
杆件的长细比:
λ=ul/i=1×600/15.8=38
由建筑施工手册5-12表查得稳定系数ψ=0.893
1）稳定性计算:
f=F/ψA=9700/（0.893×489）=22.2Mpa＜205Mpa
稳定性满足。
2）强度计算：
σ=F/A=9700/489=19.8Mpa＜205Mpa
对拉螺杆计算:
取8m长度段内计算:
侧面模板受到的最大侧压力P=44.77×8=358kN
Φ12拉杆能承受的最大拉力P1=A〔σ〕=76×170=12.92kN
需拉杆:
n=P/P1=358/12.92=30根
螺栓设置间距@300mm，设在中下部一排。
通过以上计算可知，设计的模板及支架能满足施工的要求。
二、立柱模板支架体系
主体结构柱截面全部为矩形截面，柱模板采用P3015、P2015组合钢模板，U型扣件拼接而成。
内、外楞采用Φ48×3.5钢管、钩头螺栓及蝶形扣件固定于模板上，并且用Φ12对拉螺杆固定截面尺寸，内楞间距为500mm，外楞间距（如图）。
第一根背楞距地面为250mm，对拉螺杆距地面250mm。
合模前，按柱截面的周边线在柱主筋上用Φ16钢筋焊接保护层，作为定位桩，防止混凝土浇筑时根部移动。
支撑体系采用紧线器，每侧二根，地锚为在底板上预埋的钢筋，模板的校正通过调节两侧紧线器来实现，校正完毕后，根部四周用水泥砂浆抹严，严防漏浆。
详图如下：
（1）、计算
a、新浇砼对侧模的最大压力：
F1=0.22γc·t0·β1β2V1/2=0.22×25.5×5.4×1.0×1.0×√3=52.4KN/m2
F2=γcH=25.5×3.75=95.6KN/m2
取最小值F1=52.4KN/m2
荷载设计值为F=F1×1.2×0.85=53.4KN/m2
b、振捣砼产生的侧压力P=4KN/m2
荷载设计值为：
F′=1.2×0.85P=4.1KN/m2
c、荷载组合
F″=F+F′=53.4+4.1=57.5KN/m2
d、计算强度的线性荷载q1=F″×0.3=57.5×0.3=17.3N/mm
验算刚度的线荷载q2=F×0.3=53.4×0.3=16N/mm
表一:
计算式
组合钢模P3015
内楞
计算简图及钢模参数
简图及钢管参数（两根管）
a=250mm，l=500mm
Ixj=26.97×104mm4，ωxj=5.94×103mm3
fm=215Mpa，〔ω〕=1.5mm，E=2.06×105N/mm2
l=600mm，ω=5.08×103mm3
I=12.19×104mm4
fm=215Mpa，〔ω〕=1/400l，E=2.06×105N/mm2
q1N/mm
17.3
57.5×0.5=28.75
升级会员 