地铁模板工程安全专项施工方案.docx
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地铁模板工程安全专项施工方案
大连市地铁一期工程204标段
模板施工方案
编制：
审核：
审定：
中铁九局集团有限公司
大连市地铁一期工程204标段项目经理部
2010年4月15日
大连市地铁一期工程204标段项目经理部
模板施工方案
一、工程概况
（一）工程范围
大连地铁一期工程第204合同段包括姚家站、南关岭站、姚家站-南关岭站区间。
（二）设计简介
1、姚家站
姚家站是大连市地铁2号线一期工程的起始站，位于大连市甘井子区北侧姚家路以南。
车站计算站台中心里程为CK1+267.571；起、迄点里程分别为CK1+203.921、CK1+339.921。
车站长136m，建筑面积共计6079平米。
车站共设3个出入口。
姚家站为半地下二层结构，其中站台层位于地下，站台宽度为12m。
站台计算长度中心处轨面高程12.118m，底板顶面高程11.558m。
车站主体结构尺寸为：
车站主体长度136m，宽度20.5m。
车站起点处规划地面标高为15.850m，终点处规划顶面标高为15.850m.
本车站长136m，基坑开挖深度约为5m，基坑开挖宽度为27.5m。
基坑安全等级为三级，最大水平位移允许值控制为0.3%H；由于中风化岩层埋深较浅，且周边基本没有敏感建（构）筑物，基坑支护采用土钉墙+锚喷支护，基坑采用二级放坡开挖，土层采用土钉墙支护，1：
0.5放坡，喷混凝土厚150mm，土钉支护采用Φ25钢筋；岩层采用1：
0.1放坡，喷混凝土厚150mm，岩层锚杆采用Φ25钢筋，L=1.5m梅花形布置。
2、南关岭站
南关岭站设在新建哈大客专新大连站站南广场下方，与国铁新大连站换乘，为2号线1期工程、2号线2期工程、4号线的3岛六线平行换乘车站。
2号线1、2期站台尺寸120×14m，4号线站台尺寸120×12m。
车站设置为地下二层，车站中心里程CK2+770.901（2号线1期），车站设计起点里程CK2+393.001（2号线1期），车站设计终点里程CK3+101.801（2号线1期）。
受线路条件及广场高差限制，站厅层长约472.5m，站台层长约708.8m。
由于地铁与国铁站房建设时序不同，地铁结构墙与国铁结构墙预留了2m的安全距离。
地面共设置8个人员出入口5个疏散口，3组风亭，出入口设置考虑客流疏散及人员进出方便要求，风亭暂考虑矮风亭设计，出入口及风亭形式需结合景观设计进行。
车站包括站前明挖段长236.3m、建筑面积约15300平米，车站长250.2m、建筑面积约40400平米，站后明挖段222.3m、建筑面积23500平米。
车站主体结构宽64.9m，车站有效站台中心里程处高程3.036m。
本站主要位于新建火车站广场地下，与国铁火车站、站前广场一体建设。
车站范围内现状主要为荒地和厂房，经拆迁后场地条件良好，场区内地下管线稀少。
故本站优先选择明挖法施工。
本站距离周边建筑物较远，场地开阔，岩面较高约在地下3～10m。
车站基坑深度差异较大从8m～19m。
地下水位在地下3～8m。
车站具备放坡开挖条件。
基坑支护采用土钉墙+锚喷支护，基坑采用二级放坡开挖，土层采用土钉墙支护，1：
0.5放坡，喷混凝土厚150mm，土钉支护采用Φ25钢筋；岩层采用1：
0.1放坡，喷混凝土厚150mm，岩层锚杆采用Φ25，l=1.5m。
车站附属结构结合主体一体实施，支护结构形式与主体结构一致。
3、姚家站-南关岭站区间
本区间设计范围为右线里程CK1+339.921～CK2+393.001，右线长1054.152m，含长链1.072m。
左线长1073.930m，含长链20.850m。
设计包括区间路基段、区间明挖段、区间矿山法段、联络通道、泵站、过泉水河围堰倒边、4号线预留工程等土建工程。
区间右线CK1+339.921～CK1+550.104为敞口段，长210.183m，CK1+550.104～CK1+850为区间明挖段，长299.896m，CK1+850～CK2+393.001为区间暗挖段，长544.073m（含长链1.072m）；区间左线CK1+339.921～CK1+542.983为敞口段，长203.062m，CK1+542.983～CK1+867.275为区间明挖段，长324.292m，CK1+867.275～CK2+393.001为区间暗挖段,长546.576m（含长链20.850m）。
区间起点处2号线1期左线与4号线左线并向逐渐分开，并行段长约245m。
其中CK1+500～CK1+700不包括在本次投标内。
区间于CK2+338.632处设置一座联络通道兼泵房，在区间明挖段设置人防段一处和联络通道一处。
本区间自姚家站后向南敷设，下穿在建哈大客专和既有哈大铁路后以300m半径曲线左转沿既有哈大铁路南侧向西敷设到达南关岭站。
本区间线路出姚家站后，为下穿铁路纵坡取28‰的下坡，在南关岭站站前为下穿泉水河也取28‰向姚家站方向的下坡，两者之间以3.453‰的坡度连接。
该区间高差较大，地面高程自5变至13m。
二、编制原则、计算依据
序号
内容
1
专业施工图
2
《建筑施工高空作业安全技术规程》（JGJ33-91）
3
《钢结构设计手册》（机械工业部）
4
《建筑施工荷载规范》（GB50009-2001）
5
《建筑施工计算手册》（中国建筑工业出版社）
6
《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）
三、总体筹划
1、模板及支撑方案
主体结构侧墙采用三角形珩架支顶、地脚螺栓固定，各层板采用满堂红脚手架支撑，侧墙及各层板面板均采用组合木胶板，各层纵横梁梁底采用组合钢模板，中柱采用定型钢木模板，梁板交界、板墙交界部位采用木模配套。
柱模在地面拼装成整体，一次吊装就位。
柱模顶比各层板底纵梁（主梁）底面高3cm，以利于柱梁连接。
为防止柱模倾倒，采取支撑和拉结相结合的形式固定，在各层板混凝土浇筑时，注意预埋拉结和抗滑筋。
梁钢模板由Q235钢板制成，面板厚2.5mm，模板厚55mm，肋条上设U形卡环。
通过自制U形架保证梁体断面尺寸，U形架采用I16工字钢冷弯加工而成，纵向间距1.2m。
梁模下采用双支柱支撑，复核梁底标高轴线位置符合要求，当梁跨大于等于4m时梁起拱1.5‰。
板、梁支撑采用碗扣式脚手架，顶板支架立杆密度为0.9×0.9m，纵梁等部位立杆密度加密为0.6×0.6m，横杆每0.9m设置一层，并在脚手架系统水平面和铅垂面设置剪刀撑加固，详见以下章节图示。
2、施工段划分
车站和区间部分均以18米为一个施工段，配套模板及支撑，进行流水作业。
四、施工方法
1、侧墙
本方案施工段暂定长度为18m,两侧墙体同时浇筑共计36m。
车站结构分为2个截面尺寸，即10.30米、6.61米、其中车站5米和6.61米分为两次浇筑，第一次只需浇筑一米，第二次浇筑时将模板支起4米和5.6米即可将其余全部浇筑完成。
区间截面尺寸结构5.20米,浇注程序与车站有所不同.由于区间部分在结构中间有一层钢管支撑,所以需要分二次浇注.浇注底板时先浇注到腋角部位,第一次浇注侧墙混凝土到第二道支撑位置即顶板下5米处,待卸下钢管支撑后浇注到顶板下腋角部位完成侧墙浇注.
（1）埋件部分安装
地脚螺栓出地面处与砼墙面距离：
距离砼面为275mm，出地面为130mm；各埋件杆相互之间的距离为300mm。
在靠近一段墙体的起点与终点处宜各布置一个埋件，具体尺寸根据实际情况而定。
详情见图纸。
埋件系统及架体示意图见右图，埋件与地面成45度的角度，现场埋件预埋时要求拉通线，保证埋件在同一条直线上，同时，埋件角度必须按45度预埋。
地脚螺栓在预埋前应对螺纹采取保护措施，用塑料布包裹并绑牢，以免施工时砼粘附在丝扣上影响上连接螺母。
因地脚螺栓不能直接与结构主筋点焊，为保证砼浇筑时埋件不跑位或偏移，要求在相应部位增加附加钢筋，地脚螺栓点焊在附加钢筋上，点焊时，请注意不要损坏埋件的有效直径。
（2）模板及单侧支架安装
单侧支架相互之间的距离为800mm。
支架中部用施工常用的φ48钢管架起具体现场制作，前面用200×100mm造型木方垫起，因墙体底部有300mm×700mm的倒角，支架吊装到位后支架前端用木块垫起，后端调节支座这里用一个200mm×300mm混凝土墩或型钢垫起，具体附图。
（3）安装流程
钢筋绑扎并验收后→弹外墙边线→合外墙模板→单侧支架吊装到位→安装单侧支架→安装加强钢管（单侧支架斜撑部位的附加钢管，现场自备）→安装压梁槽钢→安装埋件系统→调节支架垂直度→安装上操作平台→再紧固检查一次埋件系统→验收合格后砼浇筑
合墙体模板时，模板下口与预先弹好的墙边线对齐，然后安装钢管背楞，临时用钢管将墙体模板撑住。
吊装单侧支架，将单侧支架由堆放场地吊至现场，单侧支架在吊装时，应轻放轻起，多榀支架堆放在一起时，应在平整场地上相互叠放整齐，以免支架变形。
需由标准节和加高节组装的单侧支架，应预先在材料堆放场地装拼好，然后由塔吊吊至现场。
在直面墙体段，每安装五至六榀单侧支架后，穿插埋件系统的压梁槽钢。
支架安装完后，安装埋件系统。
用主背楞连接件将模板背楞与单侧支架部分连成一个整体。
调节单侧支架后支座，直至模板面板上口向墙内侧倾斜约5mm因为单侧支架受力后，模板将略向后倾。
最后再紧固并检查一次埋件受力系统，确保砼浇筑时，模板下口不会漏浆。
2、底板模板
底板模板主要为两侧斜角梗肋模板。
在两侧斜角梗肋部位专门制作异形模板，以供安装。
而模板固定则依靠底板钢筋骨架，在底部处利用φ12钢筋与底板钢筋点焊形成对模板挡、压、托的三种作用，保证模板底脚不上浮不走位。
而悬空模板的上部则利用φ16钢筋作用斜撑将侧压传递至底板钢筋骨架上。
详见下图：
3、顶板模板安装
侧墙混凝土浇注完毕，达到一定强度后。
即可拆支撑，拼装顶板支撑。
采用φ48×3.0㎜扣件式钢管脚手架，立杆间排距900×900mm，水平联杆的竖向排距600mm，水平联杆兼作内衬墙的模板顶架。
脚手架顶与模板之间设上托，上托上木框架由60×90㎜的方木间距600mm搭设。
其中下层为纵向方木，置于钢管顶的顶托之上，其上布置纵向方木后铺18㎜厚规格为2440×1220㎜的覆面胶合板，其支撑体系如下图所示：
4、间反梁模板
该处模板安装同样利用φ12钢筋托、挡模板体系的底脚，模板侧向压力则利用对拉螺柱承受。
详见下图：
5、施工缝处模板
施工时需保证侧墙施工缝砼结构面平直，不发生接缝错位。
底板施工缝高出底板300mm的侧墙部位在安装模板时紧贴钢筋安装，暂不留砼保护层，待砼浇注后模板拆除，将侧边砼凿毛。
安装上部侧墙模板时，重新由底部按侧墙线位安装，此时300mm高侧墙与模板间有40mm左右的空隙，第二次砼灌注时，砼将沿侧墙流入该空隙将其填满，使得侧墙砼面形成一个整体。
混凝土浇注时使混凝土面低于模板顶部200mm，并埋设固定螺栓，侧墙混凝土浇注后上部模板不拆除，与上层模板连接，且用固定螺栓将其底部固定。
6、柱模板
车站柱主要有截面700×800mm的矩型柱。
各层柱均一次装模、一次浇筑砼到梁底。
柱模板采用胶合板，利用压木及对拉螺栓组合约束侧向压力。
为保证柱模板体系的垂直度，在柱模四面设φ8钢筋作斜拉，确保柱模垂直。
此外，为防止柱脚砼出现烂根现象，模板安装后用水泥砂浆将模板脚处封闭。
柱模安装见下图：
五、模板及支撑体系计算
1、单侧支架埋件验算书
（1）侧压力计算
混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。
侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。
通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：
式中F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）
γc------混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。
当缺乏实验资料时，可采用t=200/（T+15）计算；t=200/（20+15）=5.71
T------混凝土的温度（°）取20°
V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/h
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取5.1m
Β1------外加剂影响修正系数，掺外加剂时取1.0；
Β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。
取1
=0.22x25x5.71x1.0x1x21/2
=44.41kN/m2
=25x5.1=127.5kN/m2
取二者中的较小值，F=44.41kN/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=44.41x1.2x0.85+4x1.4=50.89kN/m2
（2）单侧支架主要承受混凝土侧压力，取混凝土最大浇筑高度为5.1m，侧压力取为F=50.89KN/m2，有效压头高度h=2m。
（见下图）
（3）支架受力计算
单侧支架按间距800mm布置。
分析支架受力情况：
取o点的力矩为0，则：
2879×R=F1×（300+3766.6）+F2×1850
R=138.6KN
其中：
F1=0.5X2X0.8X50.89=40.71KN
F2=3.1X1.0X0.8X50.89=126.2KN
支架侧面的合力为：
F合=F1+F2=166.9KN
再取o点的力矩为0，则L=[F1×（150+3766.6）+F2×1850]/138.6=2834.8mm
根据力的矢量图得F合和R的合力为：
（见下图）
（F总）2=（F合）2+（R）2=166.92+138.62
F总=216.91KN
与地面角度为：
α=39.7°
由F总分解成两个互为垂直的力，其中一个与地面成45度，大小为：
T45°=215.9KN（cos5.3°=T/F总）
T45°共有8/3个埋件承担，
其中单个埋件最大拉力为：
F=T45°/（8/3）=80.96KN
（4）埋件强度验算
预埋件为Ⅱ级螺纹钢d=25mm，埋件最小有效截面积为：
A=3.14×102=314mm2
轴心受拉应力强度：
σ=F/A=80.96×103/314
=257.8MPa（5）埋件锚固强度验算
对于弯钩螺栓，其锚固强度的计算，只考虑埋入砼的螺栓表面与砼的粘结力，不考虑螺栓端部的弯钩在砼基础内的锚固作用。
锚固强度：
F锚=πdhτb=3.14x25x550x3.5
=151.1kN>F=93.16KN符合要求
其中：
F锚-锚固力，作用于地脚螺栓上的轴向拔出力（N）
d-地脚螺栓直径（mm）
h-地脚螺栓在砼基础内的锚固深度（mm）
τb-砼与地脚螺栓表面的粘结强度（N/mm2）
2、顶板支撑体系计算
（1）泵送混凝土出料口的冲击力计算
泵送混凝土浇灌时，作用在水平模板上的冲击荷载最大值
按下式计算：
式中
—单位时间内平均泵送混凝土量（
）；
—泵送输送管的内径（
）；
—混凝土输送管出料口距模板面的垂直高度（
）。
经上式分析得，当
<40
，
<2m时，无论何种形式模板，均可不考虑冲击力的作用。
（2）模板荷载计算
模板及支架自重标准值取0.95KN/m2；
新浇筑混凝土自重为24KN/m2；
钢筋自重标准值2.6KN/m2；
施工人员及设备荷载标准值取1.5KN/m2；
振捣混凝土时产生的荷载标准值对水平模板采取2.0KN/m2，对垂直面模板采用4.0KN/m2；
倾倒混凝土时产生的水平荷载按2.0KN/m2；
（3）楼板模板及支架荷载计算
考虑荷载效应组合结果（0.95×0.9+24×0.9+2.6×0.9+1.5×1.4+2.0×1.4）×0.95=28.210KN/m2。
（4）脚手架检算
板梁支架采用￠48×3.5碗扣式脚手架，端头设置可调螺杆，初拟排距、行距、横向支撑间距均为0.9m，平面及铅垂面设置剪刀撑加固，提高脚手架系统整体性。
顶板采用木胶板，模板下采用60×90cm的方木作为横撑。
脚手架验算采用压杆稳定计算方法。
单根压杆的设计荷载
计算公式为：
计算参数如下：
N—压杆的设计荷载；
K2—考虑压杆的平直度、锈蚀程度等因素影响的附加系数，取1.9；
fy—压杆的设计强度，取170N/mm2;
σ—欧拉临界应力；
η—0.3（1/100i）2;
L0—压杆的有效长度，L0=μL；
i—压杆截面的回转半径；
L0/i—压杆的长细比；
An—压杆的净截面面积。
经计算N=38.4KN
脚手架单根压杆承受荷载为：
28.210KN/m2×0.81m2=22.85KN＜38.4KN，所以脚手架单根压杆稳定。
六、模板安装质量要求
模板工程的施工质量符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，保证工程结构和构件各部位尺寸及相互位置的正确性。
对模板及其支撑结构进行检算，以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性，不致发生超规范的变形与下沉。
预埋件和预留洞允许偏差见下表。
项目
允许偏差（mm）
预埋钢板中心线位置
3
预埋管、预留孔中心线位置
3
插筋
中心线位置
5
外露长度
+10,0
预埋螺栓
中心线位置
2
外露长度
+10,0
预留洞
中心线位置
10
尺寸
+10,0
现浇结构模板安装允许偏差见下表。
序号
项目
允许偏差（mm）
1
两块模板间拼接缝隙
≤2.0
2
相邻模板面的高低差
≤2.0
3
表面平整度
≤5（用2.0m平尺查）
4
轴线位置
5
5
底模上表面标高
+5
6
截面尺寸
+4,-5
7
垂直度
8
七、模板的拆除
1、模板拆除的顺序和方法
按照配板设计的规定进行，遵循先支后拆，后支先拆，先非承重部位和后承重部位以及自上而下的原则。
拆模时，严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
2、模板拆除时间要求
以同条件养护试件强度试验报告为依据。
侧墙和立柱模板的拆除时间要求为：
在混凝土强度不小于2.5MPa，确保其表面及棱角不因拆模而受损坏，同时满足地铁公司项目管理处的相关规定。
各层梁及中楼板模板拆除应在顶板混凝土强度达到设计强度的100%时，才能与顶板模板一起拆除。
3、拆模注意事项
拆模时，操作人员站在安全处，以免发生安全事故。
待该段模板全部拆除后，方准将模板、配件、支撑等运出堆放。
拆下的模板等配件，严禁抛扔，要有人接传递，按指定点堆放。
并做到及时清理、维修和涂刷好脱模剂，以备下一循环使用。
4、模板及支架拆除
拆模准备
施工工具：
撬棍、扳手、锤子图纸。
现场设备：
塔吊或吊车
外墙砼浇筑完24小时后（砼强度达到设计强度的50%以上），先松动支架后支座，后松动埋件部分。
彻底拆除埋件部分，并分类码放保存好。
吊走单侧支架，模板继续贴靠在墙面上，临时用钢管撑上。
砼浇筑完48小时后，拆模板
用撬棍在模板下边的一端将模板松动，然后沿墙上口将模板推开，确保墙体砼不粘模后，将模板吊离。
拆完的模板立靠在堆放架上。
当一段墙体上有角模与直体模板存在时，应先拆直模，后拆角模
砼拆模后应加强保温措施。
拆模流程
松支架→用橇棍在模板下部的一端，将模板松动→将模板吊离墙面。
模板系统维护
模板面板在储存时，要避免暴晒雨淋。
切割和钻孔后用防水油漆封边。
施工完一个节段，要及时清理模板表面，并对沉头螺栓处重新涂刷油性腻子。
吊运模板时注意不能碰坏模板，特别是板面。
八、技术、安全保证措施
1、模板安装拆除工人须经过专门技术培训，熟悉本安全技术操作规程。
2、培训合格颁发上岗证才可进行模板安装拆除操作。
3、施工前技术和安全人员应对工人进行安全技术交底。
4、模板安装操作人员必须严格按模板工程设计书和施工方案进行施工，不得随意更换支撑杆件的材质，减小杆件规格尺寸，如发现设计中存在问题或施工中有困难，需向工地技术负责人提出并经模板设计审核人员同意才可更改。
5、模板上的施工荷载不得超过设计规定，模板上堆料均匀，在模板上运输混凝土时必须铺设走道板，走道板须铺设牢固。
6、单侧支架质量大，为确保安全，工人在立支架时应由多人同时进行。
7、在确保单侧支架立稳后，工人才可安装操作平台，操作平台上的跳板须满铺，操作平台的护拦至少设三道。
8、固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏。
9、支模应按规定的作业程序进行，模板未固定前不得进行下一道工序。
严禁在连接件和支撑件上攀登上下，并严禁在上下同一垂直面上装、拆模板。
结构复杂的模板，装、拆应严格按照施工组织设计的措施进行。
10、支设悬挑形式的模板时，应有固定的立足点。
支设临空构筑物模板时，应搭设支架或脚手架。
模板上有预留洞时，应在安装后将洞盖没。
混凝土板上拆模后形成的临边或洞口，应进行防护。
11、按规范要求控制砼浇筑速度，分层浇筑。
12、支架模板安装需一定的空间，工程中有内隔墙的地方，如不能保证支架模板的安装空间，可在外墙浇筑完毕后，再绑扎内隔墙钢筋
13、模板拆除必须等到混凝土达到设计强度后方可申请拆模，经验收合格后才可进行拆模。
14、拆模前应清除掉模板上堆放的杂物，在拆除区域设警戒线，张挂安全警戒标志牌，设专人监护，对工人进行技术交底。
15、按照后装先拆，先拆侧模，后拆底模；先拆非承重部分，后拆承重部分的原则逐一拆除。
拆模应彻底，严禁留有未拆除的悬空模板。
16、拆模高处作业应配置登高用具或搭设支架，拆模时，操作人员站在安全处，以免发生安全事故。
待该段模板全部拆除后，方准将模板、配件、支撑等运出堆放。
拆下的模板等配件，严禁抛扔，要有人接传递，按指定点堆放。
并做到及时清理、维修和涂刷好脱模剂，以备下一循环使用。
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