地铁模板工程安全专项施工方案.doc

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 施工计划大连市地铁一期工程204标段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25钢筋；岩层采用1：0.1放坡，喷混凝土厚150mm，岩层锚杆采用25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12014m，4号线站台尺寸12012m。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310m。车站基坑深度差异较大从8m19m。地下水位在地下38m。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25钢筋；岩层采用1：0.1放坡，喷混凝土厚150mm，岩层锚杆采用25，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+339.921CK2+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+339.921CK1+550.104为敞口段，长210.183m，CK1+550.104CK1+850为区间明挖段，长299.896m，CK1+850CK2+393.001为区间暗挖段，长544.073m（含长链1.072m）；区间左线CK1+339.921CK1+542.983为敞口段，长203.062m，CK1+542.983CK1+867.275为区间明挖段，长324.292m，CK1+867.275CK2+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+500CK1+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 (GB 50009-2001)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0.90.9m，纵梁等部位立杆密度加密为0.60.6m，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300 mm。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800 mm。支架中部用施工常用的48钢管架起具体现场制作，前面用200100mm造型木方垫起，因墙体底部有300mm700 mm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200mm300 mm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12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16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483.0扣件式钢管脚手架，立杆间排距900900mm，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6090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24401220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12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700800mm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8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） c-混凝土的重力密度（kN/m3）取25 kN/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)=5.71T-混凝土的温度（）取20V-混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/hH-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5.1m1-外加剂影响修正系数，掺外加剂时取1.0； 2-混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；5090mm时，取1；110150mm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4 kN/ 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5.1 m，侧压力取为F=50.89KN/m2，有效压头高度h=2 m。（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：2879R=F1（300+3766.6）+F21850R=138.6KN其中：F1=0.5X2X0.8X50.89=40.71KNF2=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）+F21850/138.6=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+138.62F总=216.91KN与地面角度为：=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级螺纹钢d=25mm，埋件最小有效截面积为：A=3.14102=314mm2 轴心受拉应力强度：=F/A=80.96103/314 =257.8MPa 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）b-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2.6 KN/m2；施工人员及设备荷载标准值取1.5 KN/m2；振捣混凝土时产生的荷载标准值对水平模板采取2.0 KN/m2，对垂直面模板采用4.0 KN/m2；倾倒混凝土时产生的水平荷载按2.0 KN/m2；（3）楼板模板及支架荷载计算考虑荷载效应组合结果（0.950.9+240.9+2.60.9+1.51.4+2.01.4）0.95=28.210 KN/m2。 （4）脚手架检算板梁支架采用483.5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6090cm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;欧拉临界应力；0.3（1/100i）2;L0压杆的有效长度，L0=L；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：28.210 KN/m20.81 m2=22.85KN38.4KN，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2.02相邻模板面的高低差2.03表面平整度5(用2.0m平尺查)4轴线位置55底模上表面标高+56截面尺寸+4,-57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