五里店车站三号出入口施工方案.docx
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五里店车站三号出入口施工方案
五里店车站三号出入口施工方案
重庆轨道交通六号线TBM试验段
五里店站三号出入口
施工方案
编制：
复核：
批准：
中铁隧道集团有限公司
重庆轨道交通六号线一期工程项目经理部
二0一二年三月
五里店站三号出入口施工方案
一、编制依据
（1）五里店车站3号出入口结构及防水图。
（2）地铁设计规范（GB50157-2003）。
（3）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）。
（4）混凝土结构施工图平面整体表示和构造详图（03G101-1、03G101-6）。
（5）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）。
（6）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）。
（7）重庆市轨道交通工程结构耐久性混凝土施工技术规范（修订版）
（8）地下防水工程质量验收规范（GB50208-2002）。
（9）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）。
（10）钢筋机械连接通用技规程（JGJ107-2003）。
（11）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。
（12）重庆市地方性标准建筑安装分项工程施工工艺规程。
（13）建筑施工计算手册（中国建筑出版社）。
（14）城市轨道交通工程测量规程（GB/T50308-2008）。
（15）钢筋焊接头试验方法标准（JGJ/T50308-2008）。
（16）地铁杂散电流腐蚀防护技术规程（TCJ49-92）
（17）我单位类似车站施工经验。
二、工程概况
2.1工程地理位置
五里店车站3号出入口位于五里店立交东侧，朝天门大桥西侧引道下，快速路五纵线和三横线的交汇处。
五里店车站3号出入口位置示意图见图2-1。
2.2水文地质条件
本场地出露的地层由上之下依次可分为第四全新统填土层、残坡积层和侏罗系中统沙溪庙组沉积岩层。
（1）素填土：
褐色、灰褐色，由粘性土、块石碎石及少量建筑垃圾等组成。
根据土的物质组成及土样的室内腐蚀性分析试验，土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构均无腐蚀性。
（2）粘土：
褐色、灰褐色，可塑。
该层在素填土层之下呈透镜状分布，局部含有机质，呈灰黑色、流塑状。
根据土的物质组份以及地区建筑经验，土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构均无腐蚀性。
（3）砂质泥岩：
紫色、紫红色，粉砂泥质结构，中厚层状构造，主要矿物成分为粘土质矿物。
根据土、石可挖性分级标准，该层土为软石，土石等级为Ⅳ级。
（4）砂岩：
灰色、灰白色，细粒结构，中～厚层状构造，泥钙质胶结。
与场区内砂质泥岩呈互层状主要位于砂质泥岩之下，根据土、石可挖性分级标准，该层土为次坚石，土石等级为Ⅴ级。
拟建场地其原始地貌隶属浅丘沟谷地貌。
场地内地下水主要为松散层上层滞水和基岩风化裂隙水。
原始丘包和斜坡地段地势高，表层松散土体薄，无地下水存在；场地位于位于斜坡地形的中部，后期回填层粒径普遍粗大，渗透性较强，地下水赋存较差。
场区内地下水相对贫乏。
2.3工程设计概况
五里店站3号出入口设计为地下一层钢筋混凝土箱型结构，结构施工采用明挖顺做法施工。
3号出入口通道结构长65.5m，含9.4m人防段。
人防段结构宽度8.9m，其余宽度7.2m。
3号出入口顶板、底板、侧墙采用C40-P8防水混凝土；钢筋采用HPB235钢筋、HRB335钢筋，结构梁、板钢筋连接必须采用焊接或机械连接，受力钢筋直径d≥25mm时采用机械连接。
纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度（mm）:
环境类别
顶板、底板及侧墙
其他站内楼板
梁
柱
C40
C40
C40
C40
迎水面
50
50
50
50
非迎水面
40
30
40
40
板、墙中分布钢筋的保护层厚度不应小于表中相应的数减10mm，且不小于10mm，梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于20mm。
建筑抗震设防烈度为6度，按7度抗震构造措设防，结构抗震等级为三级。
2.4总体施工方案
根据《五里店车站基坑开挖方案》，3号出入口结构施工顺序与基坑开挖顺序基本相同。
3号出入口结构分两部分施工，即起点里程至人防段终点里程作为第一段，剩余作为第二段。
三、资源配置
3.1施工组织机构及施工人员配备
工程由具有经验丰富的深基坑工程与车站结构工程施工等管理人员组成“中隧集团重庆轨道交通六号线一期工程五里店站（含）～山羊沟水库段节点工程（TBM试验段工程）项目经理部”。
专门成立一个车站工区。
根据施工进度要求，分工序组成5个施工班组，各班组工作内容及计划人数见表3-1-1《施工人员计划表》。
项目经理部配备项目经理一名、副经理一名、总工程师一名，项目部设“四部一室”，车站施工组织机构见图3-1-1。
表3-1-1施人员计划表
序号
工序名称
工作内容
计划人数
1
钢筋班组
钢筋加工、绑扎、施工缝处理
20
2
模板班组
模板加工、安装、拆除
20
3
架子班组
脚手架搭设、拆除
15
4
砼班组
砼浇捣、养护
10
5
文明施工班组
文明施工、场地清理
5
合计
70
3.2施工材料计划
综合考虑施工进度、经济效益，主体结构施工所需要的主要材料数量见表3-2-1。
表3-2-1主体结构主要材料需求表
序号
材料名称
规格型号
单位
总用量
备注
1
脚手架
Φ48，δ=3.5
t
20
投入量
2
次楞：
方木
松木，100×100mm
m3
10
投入量
3
次楞：
方木
松木，70×100mm
m3
10
投入量
4
木模板
2440×1220×18mm
㎡
500
投入量
5
钢筋
—
t
设计量
6
结构砼：
C40
防水砼
m3
设计量
3.3机械设备配备
主体结构施工所需要的机械设备数量见表3-2-2。
表3-2-2机械设备配备表
序号
设备名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
塔吊
QZ60
台
1
计划投入
2
弯曲机
GW40
台
2
计划投入
3
型材切割机
台
2
计划投入
4
钢筋切断机
GQ40
台
2
计划投入
5
电焊机
BX3-500
台
5
计划投入
6
木工圆锯
MT300-7
台
2
计划投入
7
手电钻
把
2
计划投入
8
木工刨床
台
2
计划投入
9
滚压直螺纹机床
GYZL-40
台
2
计划投入
10
钢筋调直机
GT8
台
2
计划投入
11
钢筋调直机
GT10
台
2
计划投入
12
凿岩机
台
1
计划投入
13
挖掘机
台
2
计划投入
14
自卸车
台
15
计划投入
四、施工方法
4.1基坑开挖及边坡支护
三号出入口采用机械开挖，边坡采用放坡结合锚杆挡墙进行支护，开挖过程中随挖随支护。
为保证基坑开挖安全、有序进行，采取如下开挖、支护措施：
1）、基底至结构顶板2.5m以上范围内左右两侧岩质边坡按岩石1：
0.3、砂质泥岩1：
0.5的临时放坡率进行放坡处理，结合喷锚支护，100mm厚C25喷射混凝土，Φ8@200×200mm钢筋网，锚杆间距为2m×2m，插入角度为15度。
锚杆采用Φ25mm，L=5m砂浆锚杆。
2）、锚杆注浆采用M30水泥砂浆，水灰比1：
0.45，注浆压力为0.5MPa；锚喷坡面设置PVCΦ50泄水管，梅花型布置，横纵间距5.0m。
3）、基坑边沿1m处设置排水沟，及时排出排水沟中的积水，防止积水流入基坑内，基底部两侧和基顶两侧设置排水沟。
详见4-1-1基坑开挖典型横断面支护图。
4.2围护桩破除施工
五里店车站主体围护结构48#、49#、50#桩（桩型：
1500×1000mm）位于3号出入口，需要进行围护桩破除施工。
见图4-2-13号出入口围护桩位置布置图。
围护桩破除采用机械破除为主，48#、50#桩与车站主体结构相接，采用人工破除，防止破坏车站主体结构及车站侧墙防水层，采用风镐进行破除。
基坑开挖过程中，随着挖随进行锚索的割除。
开挖至设计基底标高后，凿岩机进场进行围护桩破除。
破除顺序为：
先破除49#桩，49#桩破除至基底开挖标高后，再进行破除48#、50#桩。
48#、50#桩临近车站主体结构时，采用人工破除，保证车站主体结构及侧墙防水不被破坏。
4.3结构施工顺序
每一施工段按以下的施工顺序分层施工：
垫层→防水→保护层→底板、底板梁→侧墙→顶板→附属结构（楼梯）。
详见附表4-3-1《五里店站3号出入口结构施工工艺流程表》。
表4-3-1五里店站3号出入口结构施工工艺流程表
序号
施工步骤
施工说明
1
垫层
防水
防水保护层
基坑开挖至基底标高，浇筑垫层砼，人工抹平。
砼达到强度后施做防水层及防水保护层。
2
底板、底板梁
混凝土纵向分幅，横向由两侧向中部浇注。
底板梁位置，先浇筑梁体砼，达到底板底面时，和底板同时浇筑。
侧墙浇至倒角上20cm处，插入式捣固器捣固。
板面进行压实、抹光处理。
3
侧墙
砼两侧对称浇注，分层浇注厚度不大于50cm，模板用木模板，钢管脚手架支撑体系，8m长插入式捣固器捣固，板顶砼面人工压实、抹光处理。
4
顶板
模板用木模板，钢管脚手架支撑体系，8m长插入式捣固器捣固，板顶砼面人工压实、抹光处理。
5
附属结构
施做楼梯等。
4.4模板及支撑系统
根据车站主体结构形式、施工荷载、施工质量等方面的因素，结合以往类似工程施工经验，车站主体结构侧墙模板采用2440×1220×18mm木模板。
背楞采用双排φ48×3.5mm的钢管，中板及顶板模板采用18㎜厚木胶板，背楞为100×100㎜方木，间距如下：
立杆间距：
600㎜×800㎜（纵×横）
水平杆步距：
1200㎜
竖向背杆间距：
300㎜
横向背杆间距：
600㎜
中板次楞间距：
300㎜
背杆间距：
600㎜
顶板次楞间距：
250㎜
背杆间距：
600㎜
模板支撑体系采用扣件式脚手架钢管。
4.4.1模板验算
4.4.1.1侧墙模板验算
（1）荷载计算
新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列二公式计算，并取二式中的较小值。
式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/㎡）；
γc——混凝土的重力密度（kN/m3），计算中取24kN/m3；
t0——新浇筑混凝土的初凝时间（h），冬季施工混凝土掺加有早强性防冻剂，初凝时间较普通混凝土短，计算时按非冬季施工考虑，按t=200/（T+15）计算；
T——混凝土的温度，计算时取25℃；
V——混凝土的浇筑速度（m/h）；
β1——外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时取1.0；掺加缓凝作用的外加剂时取1.2；
β2——混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时取1.0；110～150mm时，取1.15。
结构砼采用泵送，计算时，取1.15。
混凝土的侧压力为：
F=0.22×24×5×1×1.15×21/2=42.94KN/㎡；
F=24×6.3=151.2KN/㎡；
根据计算结果，取较小值，F=42.94KN/㎡。
考虑倾倒混凝土时，采用混凝土泵车导管，倾倒混凝土对侧模板产生的水平荷载标准值取2KN/㎡。
则按强度要求计算模板支撑系统时，组合荷载为：
F1=1.2×42.94+1.4×2=54.33KN/㎡；
按刚度要求计算支撑系统时，不考虑倾倒混凝土荷载，F2=1.2×42.94=51.53KN/㎡；
（2）侧墙模板验算
①强度验算
侧墙模板验算按单跨两端悬臂进行强度验算（不考虑穿墙拉杆），计算简图如下。
P6015钢模板截面特征：
W=13.02×103mm3I=58.87×104mm4E=2.1×105
每块模板承受的线荷载为：
54.33×0.6=32.60KN/㎡
最大弯矩：
M=ql2/8-qla/2=32.6×15002/8-32.6×1500×300/2=235.4×104N·㎜
σ=M/W=235.4×104/（13.02×103）=180.8＜215N/㎜2
满足强度要求。
②刚度验算
刚度验算时不考虑荷载组合，则每块模板承受的线荷载为：
42.94×0.6=25.76KN/㎡
ω=25.76×300×（-9003+6×900×3002+3003）/（24×2.1×105×58.87×104）=-0.56㎜＜【ω】=1.5㎜
满足刚度要求。
（2）支撑检验
根据以上计算，横向水平钢管承受的最大水平压力为（线荷载）：
①强度检算：
脚手架钢管采用φ48钢管，δ=3.5mm，A=489.3mm2。
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001），φ48钢管的允许抗压强度设计值[σ]=205N/mm2。
σ=N/A=54.33kN/489.3mm2=111.04N/mm2<[σ]=205N/mm2（满足要求）
②稳定性检算：
为使脚手架横向水平杆承受主楞的压力并保持稳定，必须满足σ≤[σw]，[σw]为受压杆件的稳定允许应力。
[σw]=ψ（λ）[σ]，ψ为稳定系数，λ为压杆的长细比。
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001），φ48钢管的截面回转半径i=15.8mm，允许抗压强度设计值[σ]=205N/mm2。
λ=μl/i，l为立杆的横向间距，本处按800㎜考虑。
横向水平杆两端固定，按铰接考虑，μ取1.0。
则，λ=50.6。
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）附表，ψ（50.6）=0.832，则：
[σw]=ψ（λ）[σ]=0.832×205=170.56N/mm2，σ=107.65N/mm2<[σw],可判断横向水平杆支撑侧墙模板稳定。
4.4.1.2顶板底模板计算
车站主体结构环线站台板厚700mm，站厅板厚400mm，顶板厚800mm，故以顶板为验算对象。
（1）顶板荷载计算、组合
钢筋砼自重：
25.1×0.9=22.59kN/㎡；
模板自重:
0.3kN/㎡；
砼振捣产生的荷载：
4kN/㎡；
施工人员及设备荷载：
2.5kN/㎡；
强度检算荷载组合：
模板自重+钢筋砼自重+振捣产生的荷载+施工人员及设备荷载。
q1=（0.3+22.59）×1.2+（4+2.5）×1.4=36.218kN/㎡。
刚度检算荷载组合：
模板自重+钢筋砼自重。
q2=（0.3+22.59）×1.2=27.468kN/㎡。
经计算顶板模板所受到的荷载较侧墙要小得多。
每块模板为2440×1220×18mm，因此将次楞间距仍确定为300mm，主楞间距确定为600mm，即脚手架立杆纵向间距为600mm。
（2）模板检算
根据计算模板截面抵抗矩W=54mm3,截面惯性矩I=486mm4。
模板受力计算简图如下：
强度检算:
σ=M/W=KMql2/W=0.107×0.03622×3002÷54=6.46N/㎜2〈[σ]=13N/㎜2（可行）。
刚度检算:
ω=KWql4/100EI=0.677×0.02747×3003×300÷100÷10000÷486
=0.001033×300=0.304<[ω]=1/400=0.75（可行）
（3）次楞检算
次楞承受的均布荷载分别为:
q3=0.03622×300=10.87N/㎜（强度要求）；
q4=0.02747×300=8.24N/㎜（刚度要求）。
次楞截面为100×100mm，截面抵抗距W=bh2/6=166666.7mm3，截面惯性距I=bh3/12=8333333.3mm4。
计算简图如下：
强度检算:
σ=M/W=KMql2/W=0.1×10.87×6002÷166666.7
=2.35N/㎜2〈[σ]=13N/㎜2（可行）。
刚度检算:
ω=KWql4/100EI=0.677×8.24×6003×l÷100÷10000÷833333.3
=0.00145×l=0.87<[ω]=1/400=1.5（可行）
（4）脚手架钢管支撑检算
脚手架立杆承受的压力N=28.98N/㎜×800mm=23.18kN，比横向水平杆的压力要小,根据横杆强度和稳定性检算,顶板砼施工时立杆强度和稳定性同样满足要求。
（5）主楞检算
主楞受力化为均布荷载考虑，荷载为q5=0.03622×800=28.98N/mm（按强度要求计算）和q6=0.02747×600=21.98N/mm（按刚度要求计算）。
计算主楞跨度时，将主楞看成以横向水平钢管支撑为支座的三跨连续梁。
φ48钢管，截面抵抗W=10160mm3，截面惯性矩I=243800mm4。
主楞受力计算简图如下:
强度检算:
σ=M/W=28.98×8002×0.1÷10160=182.6N/㎜2〈[σ]=205N/㎜2（可行）。
刚度检算:
ω=ql4/100EI=21.98×8003×l÷100÷206000÷243800
=0.00103×l=l/970=1.79<[ω]=1/400=2（可行）
4.4.2模板施工方法
4.4.2.1底板模板施工
两边侧墙底部腋角及其上30cm要同底板同时浇筑。
因此，需在底板内竖直插入φ22钢筋，以固定侧墙和侧墙腋角模板，固定方法见图7-1-1《侧墙底部、腋角模板安装图》。
在底板端头钢边止水带上下分别安装挡头模板，模板上切割出纵向钢筋预留孔。
挡头板由底板纵筋上焊接的竖向钢筋支撑固定。
4.4.2.2侧墙模板施工
（1）侧墙模板施工工艺流程
剔除接茬处混凝土软弱层→测量放样→搭设脚手架、绑扎侧墙钢筋→钢筋检验→安装预埋孔洞模板→安装侧模板→安装支撑钢管固定→预检。
（2）侧墙模板施工
侧墙模板采用2440×1220×18mm木模板，面板厚度3.5㎜,双排φ48㎜，δ=3.5㎜钢管作次楞。
模板施工时，采用塔吊分块吊入模板，依次安装，不足标准块模板长度或宽度的位置预先制作异形模板拼装，面板接缝处用50×5㎜泡沫带封闭。
脚手架水平钢管两端部加设顶托顶在两边侧墙的竖向主楞上，固定侧墙模板，防止侧墙浇筑时模板内移。
最后再在主楞外背上钢管。
侧墙模板次楞间距为300mm，主楞间距为600mm，脚手架水平杆步距为600、1200mm。
侧墙模板体系见图7-1-4《侧墙模板安装图》。
图4-3-2侧墙模板安装图
4.4.2.3顶板模板施工
（1）板模板施工工艺流程
搭设脚手架→测放梁轴线和梁、板底高程→铺设梁底模板→安装、绑扎板下部钢筋→安装梁侧模板和板底模板→校正模板高程→模板预检→绑扎板上部钢筋。
（2）板模板施工
侧墙模板安装，经检验合格后，校正脚手架立杆上的钢管，依次铺装主楞、次楞、模板，板缝采用胶带封闭。
根据计算，板次楞间距为300mm、250mm。
脚手架立杆纵向间距60cm，横向间距为80cm。
板底模板安装时，考虑砼的落沉量将模板标高台高2cm，并按跨度的2‰～3‰进行起拱。
4.4.2.4支撑体系安装
（1）支撑体系采用扣件式脚手架。
脚手架钢管进场后，对钢管、扣件进行检查验收，不合格产品不得使用。
（2）当底板砼强度达到2.5Mpa时，方可开始搭设脚手架。
根据模板计算结果，标准段支撑体系脚手架立杆纵向间距为60cm，横向间距为90cm，水平杆步距为120cm，侧墙位置脚手架水平杆长应在1.5m～2m左右,以便侧墙模板的拆除、安装。
（3）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底板上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
（4）当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不大于1m。
（5）立杆设置必须竖直，2m高度的垂直允许偏差不大于15mm；
（6）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。
纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。
对接、搭接符合下列要求：
①纵向水平杆的对接扣件应交错布置：
两根相邻纵向水平杆的接头设置在不同步或不同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离在1000mm以上；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
②搭接长度按1.2～1.5m控制，等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm；
（7）每搭完一步脚手架后，按表4-4-2校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
表4-4-2脚手架允许偏差与检查方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
步距
±20
尺量
2
纵距
±50
尺量
3
横距
±20
尺量
4
立杆垂直度
±15（2m）高度内）
尺量
（8）脚手架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底到顶连续设置。
（9）脚手架两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔3步设置一道水平剪刀撑。
（10）每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按表4-4-3确定。
（11）每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45～60°之间。
剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接要求同纵向水平杆搭接要求。
（12）剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
表4-4-3剪刀撑跨越立杆的最多根数
剪刀撑斜杆与地面的倾角α
45°
50°
60°
剪刀撑跨越立杆的最多根数n
7
6
5
4.4.2.5附脚手架施工专项施工方案
详见《脚手架施工专项施工方案》。
4.4.2.6模板组配
（1）根据不同位置处的断面尺寸，预先对模板进行整体设计，对柱、梁、腋角、预留孔洞等处的专用模板进行编号，以提高模板利用率。
（2）配模时,优先选用标准块的大模板，做到模板块数少，镶拼量小，接缝少，遇到不够标准宽度时，方使用非标准块拼齐。
（3）尽量减少在模板上钻孔，当需要在模板上钻孔时，综合考虑钻孔位置，使钻孔的模板能多次周转使用。
4.4.2.7模板吊装
（1）吊装模板时，先进行试吊，确认模板固定牢固后方可进行正式吊装。
（2）吊装过程中由专人指挥，避免模板板面与钢支撑或脚手架磨擦碰撞，严禁吊臂下站人。
（3）次楞接头在两块模板的接缝处错开，以增强接缝处的刚度。
（4）模板安装好后，由专人进行检查，当确认安装牢固后，方可松开吊钩。
4.4.2.8刷脱模剂
（1）检查模板是否清理到位，凡不符合要求的模板不得擅自作主刷脱模剂，必须通知班组长整改，验证后方可刷脱模剂，钢模板刷油质脱模剂，木胶板刷水质脱模剂。
（2）检查脱模剂质量是否异常，如有异常应向班组长及技术、物资部门反映，采取措施，不合格脱模剂不准使用。
（3）刷脱模剂要专人进行，要涂刷均匀，不准漏刷，不准有流淌痕迹，脱模剂要随用随领，剩下的要集中存放保管，防止浪费和变质。
4.4.2.9模板安装要求
（1）钢筋及模板安装时必须确保砼保护层满足设计要求。
（2）模板拼装时，木楞严格按计算确定的间距进行组装，确保模板足够的刚度及强度。
（3）模板表面要平整，模板接缝严密。
模板表面应洁净，脱模剂涂刷均匀，在涂刷时不得污染钢筋和混凝土接
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