横通道纵横梁施工方案.docx

4号竖井横通道横、纵梁施工方案
1 编制依据及原则
1.1编制依据
1.1.1.地铁施工相关规范及国家关于建筑施工强制性条文；
1.1.2.广州地铁总公司关于五号线施工的相关文件、条文；
1.1.3.本工区施工图；
1.1.4.我公司现阶段的施工管理经验及历年来承担地铁工程的施工经验。
1.2 编制原则
1.2.1全面响应合同文件，严格遵守合同文件的各项条款，完成施工任务。
1.2.2采用监控量测措施和信息反馈系统指导施工。
1.2.3施工过程中确保沿线构筑物的安全。
2 工程概况及地质水文条件
2.1 工程概况
4号施工竖井东、西侧横通道位于广州市环市东路与农林下路交叉口处区庄站4号施工竖井内，距环市东路约80m，埋深11.8m，高8.7m、宽7.8m的马蹄形施工横通道。施工横通道作为主体结构两侧洞管棚的工作室，在主体结构第一环管棚施工完成后，通道内施工人工挖孔桩及拱部模筑钢筋混凝土横、纵梁应展开施工。
施工横通道横、纵梁采用C30混凝土，拱顶与纵梁间的空隙采用C30混凝土回填。因横、纵梁混凝土与拱顶回填混凝土相同，考虑施工情况，方案定为混凝土现浇一次成型，保证其的整体性和抗荷载能力。施工横通道横、纵梁钢筋采用HPB235级钢筋及HRB335级钢筋，保护层厚度均为5cm。(具体尺寸配筋图及钢筋大样图见附图)
2.2 工程地质
根据勘察资料所示，4号竖井横通道施工所处地层为泥质粉沙岩、粉沙岩、含砾砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩，局部夹细砂岩、中砂岩、砾岩等地层。该地层粘性差，易松散，浸水易软化、崩解。局部夹强风化岩碎块或薄层，施工条件差。
2.3 水文地质
地下水位在现有地面以下2m。现场地下水分为第四系松散层孔隙水、全风化带潜水型孔隙水以及基岩强-中风化带裂隙水。孔隙水与地表水具水力联系，基岩裂隙水受基岩裂隙发育程度影响，具有一定的随机性。抽样地下水对地铁构筑物中的混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性，对钢结构弱腐蚀性。
3 施工组织
3.1横、纵梁的施工
3.1.1工艺流程
人工挖孔桩灌注

支架搭设至横梁底

出通道底钢筋绑扎

桩体支模

桩体混凝土浇筑

横梁模板架设

模板钢筋绑扎
支架搭设至纵梁底
纵梁底及回填混凝土模板架设

纵梁钢筋绑扎
回填钢筋绑扎
堵头模板立设

桩体拆模

第一次混凝土浇筑
（浇筑至纵梁底上50cm）

第二次混凝土浇筑

养护至设计强度的90%以上

全面检查模板支架

间隔24小时后

拆模

3.1.2 施工工艺
1）支架的安装
支架采用60×60×60cm满堂红碗扣式钢管脚手架布置，支架搭设高度为4.937米，搭设尺寸为：立杆的横距b=0.60米，立杆的纵距l=0.60米，立杆的步距h=0.60米。采用的钢管类型为Φ48×3.50mm。支架上部设顶撑，顶撑上设两层方木模板支撑：一层设100mm×100mm方木，间距300mm的模板支撑，在其上设150mm×150mm方木，间距600mm的大龙骨。模板采用厚18.3mm的木胶板。根据最新的国家建设部推荐数据显示，此种碗扣式脚手架当步距为60cm时，立杆的最大允许荷载为40kN/根，经分析验算得知，实际立杆所承受荷载远远小于此最大允许荷载，完全满足施工要求。安装时注意扣件的牢固性，基础牢固稳定，在软弱地面需要垫设方木，使支架能可靠地承受浇筑混凝土的重量，以及施工荷载。由于横通道底部地层为微风化岩层，外加200mm厚C20混凝土垫层，其承载能力以及稳定性完全满足施工要求，不必进行支架基础承载力验算。
支架平面布置图如下所示：

碗扣式脚手架平面布置图
2）模板安装与横纵梁钢筋的绑扎
首先对人工挖孔桩立柱顶混凝土进行凿毛处理，立设横梁底模。横梁钢筋绑扎应与立柱预留接茬钢筋焊接牢固。待横梁钢筋绑扎完成后，立设横梁侧模及纵梁和拱顶
回填底模。绑扎纵梁钢筋与拱顶回填附加钢筋。在横梁、纵梁和拱顶回填底部钢筋与底模间设置垫块（5×5×5cm），保证其保护层厚度。钢筋绑扎位置的偏差应符合设计及规范要求。模板采用木胶板，模板拼缝采用企口连接，并在接缝处粘贴细海绵胶条填实，防止漏浆。

横通道纵梁及拱顶回填模板支架示意图
横通道横梁模板支架示意图

横通道横纵梁模板支撑示意图

⑴钢筋加工允许偏差（见表3.1.1）
表3.1.1
项 目
允许偏差（mm）
调直后局部弯曲
d/4
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸
±10
弯起钢筋的弯折位置
弯起点位置
±10
弯起高度
0 -10
弯起角度（°）
2
钢筋宽度
±10
箍筋宽和高
+5 -10
⑵钢筋安装位置的允许偏差（见表3.1.2）
表3.1.2
项 目
允许偏差（mm）
绑扎钢筋骨架
长
±10
宽、高
±5
受力钢筋
间距
±10
排距
±5
保护层厚度
±5
绑扎箍筋、横向钢筋间距
±20
钢筋弯起点位移
±10
预埋件
中心线位置
±10
水平高程
±5
⑶ 模板安装应符合以下要求：
① 模板和支架应可靠的承受钢筋混凝土结构及施工的各项荷载；
② 保证结构形状、位置和尺寸正确；
③ 保证模板连接牢固可靠，严禁跑模；
④ 模板接缝不应漏浆；在浇筑混凝土前，模板应浇水湿润，但模板内不应有积水；
⑤ 模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷脱模剂；
⑥ 浇筑混凝土前，模板内的杂物应清理干净。
3）横、纵梁混凝土浇筑施工
⑴ 横、纵梁混凝土浇筑前，在拱部预埋φ=42mm注浆管，以备拱部间隙注浆密实。（位置如附图所示）
⑵ 横纵梁混凝土灌注使用C30商品混凝土，混凝土输送泵泵送至工作面模板内，灌注分两步完成。第一步灌注施工至高出纵梁底标高50cm时，停止灌注，待24小时后，下部已灌注部分具备一定强度后，再采用自流平混凝土灌注上部剩余结构。
示意图如下所示：

混凝土分层浇筑示意图
⑶ 为便于振捣施工，在绑扎钢筋时预留施工通道，待第一步灌注完成后，立即将通道处钢筋恢复。
⑷ 混凝土是否灌满可通过排气孔和端头模板的漏浆状态来判断，应避免混凝土过满超压，损坏模板及支架。
⑸ 混凝土采用商品混凝土，标号为C30的自流平混凝土。混凝土到场时，试验工程师先检查外观质量和坍落度，在监理工程师旁站监督下取样送检。
⑹ 混凝土灌注过程中应随时观测模板、支架、钢筋和预埋注浆管等情况，发现问题，及时处理。
4）模板与支架的拆除
待混凝土强度达到设计90%后模板方可拆除。拆模时应保证混凝土表面及棱角不受损伤。模板和支架的拆除本着先立后拆，后立先拆的原则。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。
5）混凝土的养护
混凝土终凝后及时养护，确保混凝土表面每平方米失水量在1Kg/h之内。养护时间不少于14d。
3.2 拱顶注浆回填的施工
3.2.1 工艺流程
检查注浆设备
混凝土到达100%强度
埋设注浆管
终止注浆
灌注浆液
配料和拌和
浆液选择和配合比的确定

3.2.2 施工工艺
1）注浆参数
小导管注浆采用1：1水泥浆，注浆压力控制在0.1～0.5Mp。注浆终孔标准为：单孔注浆量为0.5m3或单孔注浆压力达到0.5Mp时继续注浆并持续5分钟以上。
2）注浆设备
注浆泵采用UBH型注浆泵注浆。
3）注浆施工
⑴ 注浆施工时浆液必须按照1：1水泥浆施工。
⑵ 注浆过程中如发生地面变形、串浆等异常情况时，可采用降低注浆压力或采用间隙注浆、改变注浆凝胶时间等措施施工。
⑶ 有一定的注浆量，注浆结束时的进浆量一般在20～30L/min。
⑷ 每根注浆管注浆结束后封堵注浆口以免浆液回流，每次注浆结束后必须对注浆设备、注浆泵和注浆管进行彻底清洗。
4 质量标准
4.1 模板工程
4.1.1 模板及其支撑架必须具有足够的刚度、强度、稳定性，能可靠的承受浇注混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。
4.1.2 预埋件的安装应位置正确，安装牢固，符合设计要求。
4.1.3 侧模板应在混凝土强度等级不低于2.5MPa，且能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时，方可拆除。
4.1.4 承重底模必须在混凝土达到设计强度90%后，方可拆除。
4.1.5 在涂刷模板隔离剂时，不得污染钢筋和混凝土接茬筋。
4.2 钢筋工程
4.2.1 为防止钢筋绑扎丝外露及返锈现象，钢筋绑扎是绑扎丝一律扣向结构里侧。
4.2.2 为确保钢筋保护层厚度，现场制作的垫块必须在达到混凝土强度要求后方准投入使用。
4.3 混凝土工程
4.3.1 混凝土的抗压强度必须符合设计要求。
4.3.2 混凝土的结构尺寸及预埋件的设置和构造均满足设计要求。
4.3.3 混凝土表面应平整，无露筋、蜂窝等缺陷。
4.4 质量控制指导原则及措施
4.4.1 建立完善的质量保证体系，配备高素质的项目管理和质量管理人员，强化“项目管理，以人为本”。
4.4.2 严格过程控制和程序控制，开展全面质量管理，实现ISO9001：2000要求，树立创“过程精品”，“业主满意”的质量意识，使本工程成为具有代表性的优质工程。
4.4.3 制定质量目标，将目标层层分解，质量责任、权力彻底落实到位，严格奖惩制度。
4.4.4 建立严格而实用的质量管理和控制办法，实施细则，在工程项目上坚决贯彻执行。
4.4.5 严格样板制、三检制、工序交换制度、质量检查和审批等制度。
4.4.6 广泛深入开展质量职能分析、质量讲评，大力推行“一案三工序”的管理措施，既“质量设计方案、监督上工序、保证本工序、服务下工序”。
4.4.7 材料控制
1）原材料进场时，先检验其是否具有材质证明或合格证件，并按规定进行有、见证抽检，对抽检不合格的材料坚决不采用。
2）施工过程中对材料进行跟踪管理，严格材料入库、出库管理制度，对施工现场材料严格控制，对因库存时间长和因使用不当造成不能正常使用的材料坚决废弃。
4.4.8 严格按照技术交底作业。
4.5 质量保证措施
4.5.1 制定质量目标，将目标层层分解，质量责任、权力彻底落实到位，严格奖惩制度。
4.5.2 建立严格而实用的质量管理和控制办法，实施细则，在工程项目上坚决贯彻执行。
4.5.3 严格样板制、三检制、工序交换制度、质量检查和审批等制度。
4.5.4 广泛深入开展质量职能分析、质量讲评，大力推行“一案三工序”的管理措施，既“质量设计方案、监督上工序、保证本工序、服务下工序”。
5职业安全管理措施
5.1 施工前，对参施人员逐层做好安全生产教育。所有施工人员必须严格遵守现场各项规章管理制度。特殊作业人员必须经培训后持证上岗。
5.2 用电安全。现场配电系统应实行分级配电。各类电气设备在使用中应实行两级漏电保护，所有电气设备的外露导电部分，均应做保护接零。
5.3 机械安全
5.3.1 现场各类机械设备应设专人负责保养、维修和看管，使用中严格遵守机械安全操作规程。施工机电设备应放置在防雨、防砸的地点，周围不得堆放易燃易爆物品及其他杂物。
5.3.2 混凝土泵输送管道应有牢固支撑，尽量减少弯头，各接头连接牢固；输送前要试运行，检修时要卸压。
5.3.3 木加工机械的安全防护装置应齐全可靠，各部件连接紧固。
5.4 安全防护
5.4.1 各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，应保持必要的安全距离。
5.4.2 进行高空作业时，作业人员必须系好安全带，穿防滑胶鞋，操作时安全带与固定结构可靠连接，避免人、物坠落事故的发生。
5.4.3 大模板拆除及存放时，要有防倾覆措施。
5.4.4 进行钢材焊接或其他有毒、易燃材料施工时，作业人员必须按规定佩带保护手套及面罩，焊接人员施焊时必须戴好护目镜，并在现场配备灭火器。
5.5 吊装作业
起吊重物前，应认真检查起吊物品是否捆绑牢固，索具和吊钩是否受力合理，松散材料必须采用密闭容器承装运送；吊车作业半径内不得有人逗留。
6 环境管理措施
6.1 注浆管宜在后方基地加工，避免现场制作时的强噪声污染。
6.2 应采取有效措施防止浆液遗洒。
6.3 浆液的配制量应计算准确，随拌随用，剩余的浆液不得随意泼洒。

附件：模板支架计算书

模板支架计算书
采用60×60×60cm满堂红碗扣式钢管脚手架支架平面布置图如下所示：

一、模板支撑方木的计算
支撑方木采用150mm×150mm方木，按简支梁计算。
方木的截面惯性矩I与截面抵抗矩W分别为：

⑴ 荷载计算
① 混凝土荷载
根据图纸算得横、纵梁及拱顶回填混凝土方量共计：103.758m3
由混凝土容重得，混凝土重量为：2.5t/m3×103.758m3=259.395t
平面立杆共计179根。支架整体受力，每根立杆的承重区格面积为：
0.6m×0.6m = 0.36 m2
故单根立杆承重：259.395t÷179 = 1.449t
② 施工荷载
结构作业支架施工荷载按规定取值为：3kN/ m2
故单根立杆所受施工荷载为：3000N×0.36 m2 = 1080N
单位区格线荷载计算：

=1.2×1449㎏
=1738.8㎏=17.388 kN
——立杆所受的轴力（静荷载）。
——施工荷载在立杆上产生的轴力（活荷载）。

活荷载为施工荷载标准值(kN)：
⑵ 强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

——木材的抗弯强度，广州地区取=13
因此，方木强度满足要求。
⑶ 挠度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

故方木挠度满足要求。
因此，模板支撑方木满足要求。

二、碗扣式钢管支架稳定性及承载力的验算
⑴ 荷载计算
① 混凝土荷载
根据图纸算得横、纵梁及拱顶回填混凝土方量共计：103.758m3
由混凝土容重得，混凝土重量为：2.5t/m3×103.758m3=259.395t
平面立杆共计179根。支架整体受力，每根立杆的承重区格面积为：
0.6m×0.6m = 0.36 m2
故单根立杆承重：259.395t÷179 = 1.449t
② 支架自重
支架共分9层。根据规格60×60×60cm碗扣式钢管脚手架立杆每根重3.53㎏，横杆每根重2.82㎏
故单根立杆承受的最大自重荷载为：3.53㎏×9＋2.82㎏×2×9 = 82.53㎏
③ 施工荷载
结构作业支架施工荷载按规定取值为：3kN/ m2
故单根立杆所受施工荷载为：3000N×0.36 m2 = 1080N
④ 由于木胶板模板自重较小，横纵梁钢筋主要由两侧立柱承重，对模板产生的荷载与混凝土相比影响较小，所以此两项荷载的影响由安全系数包含。
每根立杆所受荷载共计：

=1.2×(1449㎏＋82.53㎏)＋1.4×108㎏
=1989.036㎏
综合考虑各种因素，取安全系数为1.05
故单根立杆所受荷载为：1989.036㎏×1.05＝2088.4878㎏≈2.1t＝21kN
⑵ 立杆承载力的计算
φ48×3.5mm的钢管，A＝424mm2
钢管的回转半径为：
立杆的受压应力为：
按稳定性计算立杆的受压应力：
长细比：
根据长细比查表得立杆的稳定系数
由此得：
⑶ 支架整体稳定性的计算
不组合风荷载时的整体稳定性计算公式：

——材料强度附加分项系数，取1.59。

故支架的整体稳定性满足要求。
因此，此支架的设计完全满足施工的需要。

三、横梁下21根立杆承载力验算
从横纵梁施工支架整体情况考虑，其最不利荷载位置应为横梁架构下的21根支架立杆，故对此处进行重点验算检核，以确保整个支架结构的安全稳定。
横梁共计混凝土方量为：23.94 m3
由混凝土容重得：2.5t/m3×23.94m3=59.85t
故横梁下单根立杆承重：259.395t÷21 = 2.85t
立杆自重荷载为：82.53㎏
施工荷载为：3000N×0.36 m2 = 1080N
故单根立杆承受荷载：

=1.2×(2850㎏＋82.53㎏)＋1.4×108㎏
=3670.236㎏=36.7 kN < 40 kN

故横梁下方21根支架立杆的承载力及整体稳定性均满足要求。
四、结论
本次计算按混凝土整体浇筑全部荷载的最不利情况验算，考虑到实际施工方案为分两步浇筑完成，第一步浇筑的混凝土在第二次浇筑混凝土时已具备一定强度，支架结构实际荷载情况小于计算设定荷载情况，故此方案所设支架结构安全可靠性较高，完全满足施工要求。