大模板施工方案.docx
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大模板施工方案
青岛地铁2号线一期工程六工区
大模板施工方案
编制:
审核:
审批:
中国铁建二十二局集团青岛地铁
2号线工程土建Ⅱ标6工区项目部
2012年11月6日
一、工程概况
啤酒城站位于香港东路与海尔交口、沿香港东路路南布置,为地下双层岛式车站。
车站主体采用地下双柱两层框架结构,站台宽12m,标准段宽20.7m,车站主体外包总长224.1m。
有效站台中心里程YCK39+104.789,车站设计起点里程为YCK39+019.949,车站设计终点里程为YCK39+244.049。
啤酒城站共设4个直通地面的出入口、一个紧急疏散出入口及2组风亭,出入口均设置在道路红线以内的绿化带内;1号风亭设于车站西南侧与规划嘉佳广场地下空间结合设计,风亭口部与地面建筑合建,2号风亭设于车站东南侧绿化带内,均为敞口低风亭。
车站主体基坑安全等级为一级。
主体围护结构采用钻孔灌注桩+内支撑+旋喷桩止水帷幕。
为了保证止水效果,围护桩桩间采取旋喷桩止水,旋喷桩插入不透水层2m,旋喷桩采用三管旋喷。
本站主体及附属结构全部采用全包柔性防水层加结构自防水的防水原则进行设计。
二、大模板工程施工方案
车站采用明挖法施工,车站共划分15个作业面进行施工,每个作业面为15m左右。
主体结构模板侧墙内模选用组合钢模,梁、顶板、柱采用竹胶板模板,并按设计和施工规范要求预留一定沉落量。
模板固定牢固、平整、接缝严密不漏浆,支架系统连接稳定牢固。
模板支立时并预留吹扫孔和振捣窗。
主体结构尺寸
主体结构标准段尺寸拟定表 表2-1
类别
尺寸(单位m)
混凝土标号
主体结构
顶板
0.7
C45,P10级防水混凝土
中板
0.4
C30
底板
0.8
C45,P10级防水混凝土
顶纵梁
1.1×1.8
C45,P10级防水混凝土
中纵梁
0.9×1.0
C30
底纵梁
1.1×2.8
C45,P10级防水混凝土
中柱
0.8×1.0
C50
外墙
0.7
C45,P10级防水混凝土
站台板
0.2
C30
(一)模板施工工艺流程
模板施工工艺流程为:
选料--翻样--加工--支设--检查--验收。
如图所示。
(二)模板工程施工方法
模板采用机械吊运、人工支立,柱模配合仪器校正。
1、底板与墙体转角模板安装
根据施工缝设置要求,30cm高侧墙混凝土在施工底板时同时施工,底板模板构造及安装示意图如图所示。
底板与墙体转角模板利用与底板的钢筋骨架连接的拉筋来支撑加固模板。
底板浇筑完毕,拆模以后,并将外露拉筋割掉。
见底板转角模板施工示意图。
2、柱模板
(1)按图纸尺寸制作柱侧模板(注意:
外侧板宽度要加大两倍内侧板模板厚)后,按放线位置钉好压脚板再安柱模板,两侧向加斜拉顶撑,校正垂直度及柱顶对角线。
(2)安装柱箍:
柱箍采用钢箍。
柱箍间距采用500㎜左右,柱截面较大的设置柱中穿心螺栓。
(3)当梁柱接头时梁底模板端头部分铺好,找准以后,先支设梁柱接头处的阴角模,然后再支设该处柱模板。
(4)根据柱根的轴线固定柱模板及梁柱接头模板,根据梁柱接头模板位置,模板模数不适合的,柱子模板在柱根处用木模补齐,梁模板在梁中用木模找齐。
(5)柱顶部位不同混凝土交界面上固定铁丝网,以便于临时遮挡混凝土防止低强度混凝土进入柱模。
(6)柱校正时沿四角加ø6钢丝绳与地锚连接,用紧线器进行柱模垂直度校正。
3、侧墙模板安装
侧墙采用大块组合钢模板。
侧墙模板因不能采用穿墙螺栓,模板固定加斜撑加固,采用拉、顶结合的方法,确保模板的稳定性,横竖带均采用10号槽钢,支撑采用Φ48×3.5钢管组成支架将侧压力传递给底板及坑壁。
在墙的顶部设内撑控制侧墙断面尺寸。
见侧墙模板施工示意图。
侧墙模板施工示意图
4、顶板及梁模板
利用满堂红支架作顶板和顶纵梁模板支撑,满堂红支架由碗扣式脚手架拼组而成,脚手架上方铺设15×15cm方木,方木上设硬木楔子用以调整顶板及梁底标高,顶板为大块竹胶板模板,纵梁为定型竹胶板,顶板模板与纵梁模板连接牢固、密贴。
施工中为保证下部建筑限界,模板标高考虑沉降以及弹性变形,预留1-3‰预拱度。
混凝土达到设强度后方可拆除模板和支架,分部施工的箱体封闭成整体后才可拆除模板和支架;拆除模板以及支架的时间严格控制,防止出现下垂开裂等现象。
梁为定型竹胶板。
梁底支撑采用碗扣式多功能脚手支撑上铺方木。
全部方木采用刨床将接触的一侧刨平。
梁模板中部设置对拉螺栓,间距600mm。
梁模构造与柱模相似,将梁模板预先组装好(包括侧模、底模)形成一个“U”形长槽。
安装时,先将脚手架上方木铺好,要求方木上表面要用水准仪抄平,然后将组装好的梁模安装其上。
梁底模支设时,在梁中部起拱1-3‰。
框架梁模支设时进行抄平,作好控制标高标志,并进行轴线点的复核,采用拉通线的方法,避免出现梁扭曲现象。
顶板、梁模板构造及安装如图所示。
顶板、梁模板构造及安装示意图
中板和顶板采用满堂红支顶架作模板支撑,由碗扣式脚手架组合而成。
见图满堂红支架示意图。
5、端头模板
用竹胶板作为结构变形缝和垂直施工缝的端头模板。
结构变形缝处的端头模板并钉设填缝板,填缝板与嵌入式止水带中心线和变形缝中心线重合,并用模板固定牢固。
止水带不得穿孔或用铁钉固定。
三、顶模板、梁及支撑强度计算
1100x1800的梁模板及支撑计算
1.材料
梁底模板用18mm厚夹板;梁底木枋用80mm×100mm木枋,横枋间距300mm,纵枋间距550mm;对接连接钢管脚手架排距550mm,或门式脚手架(门架),排距600mm,在门架的中间位置另加1Φ48×3.5钢管,用管扣扣牢。
梁侧模板用18mm厚夹板;梁侧竖枋用80mm×100mm木枋,竖枋间距300mm;压杆用2Φ48×3.5钢管,沿梁高间距500mm布置;对拉螺杆M14,水平间距600mm。
2.标准荷载
模板自重标准值:
q1=500N/m2(梁模板及小楞)
新浇筑混凝土自重标准值:
q2=25000N/m3
梁钢筋自重标准值:
q3=1500N/m3
施工人员及设备荷载标准值:
q41=2500N/m3;q42=1500N/m3;q43=1000N/m3
振捣混凝土水平面荷载:
q51=2000N/m2
振捣混凝土垂直面荷载:
q52=4000N/m2(作用在有效压头高度之内)
新浇筑混凝土侧压力:
q61=0.22γt0β1β2V1/2=0.22×24000×200/(25+15)×1.2×1.15×1.11/2=38210N/m2
q62=25000×1.8=45000N/m2
取二者中较小值:
q6=38210N/m2
h=q6/γ=38210/25000=1.528m
3.梁底模板
(1)荷载
模板自重:
Q1=γ1×q1×1.1=1.2×500×1.1=660N/m
新浇筑混凝土自重:
Q2=γ1×q2×1.1×1.8=1.2×25000×1.1×1.8=59400N/m
梁钢筋自重:
Q3=γ1×q3×1.1×1.8=1.2×1500×1.1×1.8=3564N/m
振捣混凝土水平荷载:
Q5=γ1×q51×1.1=1.4×2000×1.1=3080N/m
荷载合计:
q=Q1+Q2+Q3+Q5=59400+3564+3080+660=66704N/m=66.704N/mm
(2)底板强度验算
模板厚18mm,[σ]=13N/mm2横枋间距300mm。
计算简图:
q=66.704N/mm
300300300
底板弯矩(按三跨连续梁计算)
查《建筑结构静力计算手册》,得三跨连续梁的公式、系数:
M中=0.08ql2=0.08×66.704×3002=480268.8N.mm
M支=-0.1ql2=-0.1×66.704×3002=-600336N.mm
取M=600336N.mm
底板W=1100×182/6=59400mm3
底板强度σ=M/W=600336/59400=10.1N/mm2<[σ]=13N/mm2,满足。
(3)底板刚度验算
q0=Q1+Q2+Q3=660+3564+59400=63624N/m=63.624N/mm
E=9000N/mm2,I=1100×183/12=534600mm4
ω=0.677q0l4/(100EI)=0.677×63.624×3004/(100×9000×534600)
=0.73mm<[ω]=300/250=1.2mm,满足。
4.梁底横枋
(1)荷载
模板自重:
Q1=γ1×q1×(1.1+(1.8-0.7)×2)×0.3/1.1
=1.2×500×(1.1+1.1×2)×0.3/1.1=540N/m
新浇筑混凝土自重:
Q2=γ1×q2×1.8×0.3×1.1/1.1=1.2×25000×1.8×0.3=16200N/m
梁钢筋自重:
Q3=γ1×q3×1.8×0.3×1.1/1.1=1.2×1500×1.8×0.3=972N/m
振捣混凝土水平荷载:
Q5=γ1×q51×0.3×1.1/1.1=1.4×2000×0.3=840N/m
荷载合计:
q=Q1+Q2+Q3+Q5=540+16200+972+840=18552N/m=18.552N/mm
(2)横枋强度验算
横枋80mm×100mm,[σ]=13N/mm2,纵枋间距550mm。
计算简图:
q=18.552N/mm
查《建筑结构静力计算手册》,得两跨连续梁的公式、系数:
Rmax=1.25ql=1.25×18.552×550=12755N
M中=0.07ql2=0.07×18.552×5502=392838.6N.mm
M支=-0.125ql2=-0.125×18.552×5502=-701497.5N.mm
横枋W=80×1002/6=133333mm3
横枋σ=M/W=701497.5/133333=5.26N/mm2<[σ]=13N/mm2,满足。
(3)横枋刚度验算
q0=Q1+Q2+Q3=540+16200+972=17712N/m=17.712N/mm
E=9000N/mm2,I=80×1003/12=6666667mm4
ω=0.521q0l4/(100EI)=0.521×17.712×5504/(100×9000×6666667)=0.14mm<[ω]=550/250=2.2mm,满足。
5.纵枋
(1)荷载
由横枋的支座反力Rmax传给纵枋:
P=Rmax=12755N
(2)纵枋强度验算
纵枋80mm×100mm,[σ]=13N/mm2,支顶间距550mm。
纵枋弯矩按最不利情况考虑,按集中荷载作用在跨中位置计算。
计算简图:
P=12755N
550
M=Pl/4=12755×550/4=1753812.5N.mm
纵枋W=80×1002/6=133333mm3
纵枋σ=M/W=1753812.5/133333=13.15N/mm2≈[σ]=13N/mm2,满足.
(3)纵枋刚度验算
E=9000N/mm2,I=80×1003/12=6666667mm4
ω=Pl3/(48EI)=12755×5503/(48×9000×6666667)
=0.74mm<[ω]=550/250=2.2mm,满足。
(4)支座反力(最不利荷载位置反力)
R=P/2=12755/2=6377.5N
6.支顶
(1)钢管支顶
选用YJ-27型钢管支顶,自重203.9
1)荷载
①纵枋传来
P=R=6377.5N
②支顶自重
a.纵横水平拉杆间距550mm×550mm;步距2m,共2道。
钢管单重:
38.4N/m。
支顶重:
G1=38.4×0.55×2+203.9=246.14N
b.扣件自重
单重15N/只,共有2只。
扣件重:
G2=15×2=30N
总重;G=(G1+G2)×1.2=(246.14+30)×1.2=331.4N
③荷载合计
P顶=P+G=6377.5+331.4=6708.9N
2)强度验算
YJ-27型钢:
A=357mm2,i=16.1mm,[σ]=205N/mm2。
σ=P顶/A=6708.9/357=18.79N/mm2<[σ]=205N/mm2,满足。
2)稳定验算
λ=μl/i=1.2×2000/16.1=149.07,查得稳定系数φ=0.343
σ=P顶/(φ管A)=6708.9/(0.343×357)=54.79N/mm2<[σ管]=205N/mm2,满足。
7.侧模板
(1)荷载
振捣混凝土垂直荷载(作用在有效压头高度之内):
Q1=q52×1.4=4000×1.4=5600N/m2
新浇筑混凝土侧压力:
Q2=q6×1.2=38210×1.2=45852N/m2
荷载合计Q=Q1+Q2=5600+45852=51452N/m2=0.0515N/mm2
有效压头高度:
h=q6/γ=1.528m
(2)侧板强度验算
模板厚18mm,[σ]=13N/mm2。
竖枋间距300mm。
q=Q×(1800-700)=0.0515×1100=56.65N/mm
计算简图:
q=56.65N/mm
300300300
侧板弯矩(按三跨连续梁计算):
M中=0.08ql2=0.08×56.65×3002=407880N.mm
M支=-0.1ql2=-0.1×56.65×3002=-509850N.mm
取M=509850mm
侧板W侧=(1800-700)×182/6=59400mm3
侧板强度σ=M/W=509850/59400=8.58N/mm2<[σ]=13N/mm2,满足。
(3)侧板刚度验算
q0=Q2×(1.8-0.7)=45852×1.1=50437N/m=50.437N/mm
E=9000N/mm2,I=(1800-700)×183/12=534600mm4
ω=0.677q0l4/(100EI)=0.677×50.437×3004/(100×9000×534600)
=0.57mm<[ω]=300/250=1.2mm,满足。
(4)竖枋强度验算
q=Q×300=0.0515×300=15.45N/mm
计算简图:
100
500
500
q=15.45N/mm
竖枋弯矩(按荷载最大一跨计算):
M=ql2/8=15.45×5002/8=482812.5N.mm
竖枋W=80×1002/6=133333mm3
竖枋强度σ=M/W=482812.5/133333=3.62N/mm2<[σ]=13N/mm2,满足。
(5)竖方刚度验算
E=9000N/mm2,I=80×1003/12=6666667mm4
ω=5ql4/(348EI)=5×15.45×5004/(348×9000×6666667)
=0.23mm<[ω]=500/250=2mm,满足。
(6)压杆(2Φ48×3.5钢管)强度验算
Φ48×3.5钢管:
A=489mm2,W=5080mm3,[σ]=205N/mm2。
P=Q×300×500=0.0515×300×500=7725N
计算简图:
P=7725N
500
M=Pl/4=7725×500/4=965625N.mm
σ=M/(W)=965625/(5080)=190.08N/mm2<[σ]=205N/mm2,满足。
(7)压杆(2Φ48×3.5钢管)刚度验算
E=206000N/mm2I=121900mm4
ω=Pl3/(48EI)=7725×5003/(48×206000×121900)=0.8<2满足。
(8)对拉螺杆强度验算
N=Q×500×600=0.0515×500×600=15450N
选用M14对拉螺杆,[N]=17800N>N=15450N,满足。
支撑方案如下图示:
顶板模板及支撑计算
以最大截面700mm的板为代表进行验算,取最大层高为6250mm。
1.材料
板底模板用18mm厚夹板;板底木枋用80mm×100mm木枋,横枋间距300mm,纵枋间距1200mm;支顶用门式钢管脚手架(门架),排距600mm。
2.标准荷载
模板自重:
q1=300N/m2(板模板)
新浇筑混凝土自重:
q2=25000N/m3
板钢筋自重:
q3=1100N/m3
施工人员及施工设备荷载:
q41=2500N/m2;q42=1500N/m2;q43=1000N/m2
振捣混凝土水平荷载:
q43=2000N/m2
3.板底模板
(1)荷载
模板自重:
Q1=q1×1×1.2=300×1×1.2=360N/m
新浇筑混凝土自重:
Q2=q2×1×0.7×1.2=25000×1×0.7×1.2=21000N/m
板钢筋自重:
Q3=q3×0.7×1×1.2=1100×0.7×1×1.2=924N/m
施工人员及施工设备荷载:
Q4=q41×1×1.4=2500×1×1.4=3500N/m
振捣混凝土水平荷载:
Q5=q51×1×1.4=2000×1×1.4=2800N/m
荷载合计:
q底=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=360+21000+924+3500+2800=28584N/m=28.584N/mm
(2)底板强度验算
模板厚18mm,[σ]=13N/mm2。
横枋间距300mm。
计算简图:
q底=28.58N/mm
300300300
按三跨连续板计算
M支=-q底l2/10=28.58×3002/10=257220N.mm
底板W底=bh2/6=1000×182/6=54000mm3
底板强度σ底=M底/W底=257220/54000=4.76N/mm2<[σ]=13N/mm2,满足。
(3)底板刚度验算
q底0=Q1+Q2+Q3=360+21000+924=22284N/m=22.284N/mm
E=9000N/mm2,I底=1000×183/12=486000mm4
ω底=0.677q底0l4/(100EI底)=0.677×22.284×3004/(100×9000×486000)
=0.28mm<[ω底]=300/250=1.2mm,满足。
4.板底横枋
(1)荷载
模板自重:
Q1=q1×0.3×1.2=300×0.3×1.2=108N/m
新浇筑混凝土自重:
Q2=q2×0.3×0.7×1.2=25000×0.3×0.7×1.2=6300N/m
板钢筋自重:
Q3=q3×0.3×0.7×1.2=1100×0.3×0.7×1.2=277N/m
施工人员及施工设备荷载:
Q4=q42×0.3×1.4=1500×0.3×1.4=630N/m
振捣混凝土水平荷载:
Q5=q51×0.3×1.4=2000×0.3×1.4=840N/m
荷载合计:
q横=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=108+6300+277+630+840=8155N/m=8.155N/mm
(2)横枋强度验算
横枋80mm×100mm,[σ枋]=13N/mm2,纵枋间距1200mm。
计算简图:
8.155N/mm
120012001200
M=q底l2/10=8.155×12002/10=1174320N.mm
W=80×1002/6=133333mm3
σ=M/W=1174320/133333=8.8N/mm2<[σ]=13N/mm2
(3)横枋刚度验算
q底0=Q1+Q2+Q3=108+6300+277=6685N/m=6.685N/mm
E=9000N/mm2,I底=80×1003/12=6666667mm4
ω底=0.677q底0l4/(100EI底)=0.677×6.685×12004/(100×9000×6666667)
=1.56mm<[ω底]=1200/250=4.8mm,满足。
(4)传给纵枋的支座反力
R=1.1×1200×8.155=10764.6(N)
5.纵枋
按三等跨连续梁计10764.6N
600600600
300300300300300300
Mmax=0.175Fl=0.175×10764.6×600=1130283N.m
σ=M/W=1130283/133333=8.48N/mm2<[σ]=13N/mm2
ωmax=1.146×10764.6×6003/(100×9000×6666667)=0.45mm<600/250=2.4mm
(满足要求)
四、模板安装质量控制
1)竖向模板及其支架的支撑部分,要有足够的支撑面积。
基底必须坚实,安装模板及支撑过程中,必须设置足够的临时固定设施,以免倾覆。
梁模安装后拉中心线检查,以校正梁模的位置;梁的底模安装后,则应检查并调整标高。
2)现浇结构模板安装的允许偏差,应符合以下规定:
轴线位置5(mm)
模板上表面标高±5(mm)
截面内部尺寸(柱、梁、墙)+4、-5(mm)
模板拆除
不承重侧墙模板,在混凝土强度达到2.5MPa即可拆除模板,承重结构顶板和梁严格按设计和施工规范进行拆除。
车站主体结构未形成封闭整体之前,第一次施工结构内的模板支撑一律不许拆除。
五、支模时注意事项
1、模板及支撑支设前,由施工技术人员编制模板和支撑设计方案,对模板和支撑系统的强度、刚度和稳定性进行检算。
使模板及支撑能可靠承受构件自重和新浇筑混凝土的侧压力,以及在施工过程中产生的荷载。
模板和支撑力求构造简单,拆装方便,并便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养生。
2、现浇框架梁按跨度起拱值取全跨度的1/1000~3/1000之间。
3、柱模板底部留100mm×100mm的清扫口,以便于清理柱接茬处杂质,柱模每1.5~2.0m高度留一个装料口,防止倾落混凝土高度过高而造成分层离析。
4、模板均刷专用脱模剂,保证脱模顺利和混凝土表面的密实、光滑。
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