资源描述
武汉市轨道交通四号线二期工程第五标段
五里墩站主体结构模板及支撑系统专项施工方案
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目 录
一、编制依据 1
1.1、编制依据 1
1.2、质量目标 1
二、工程概况 2
2.1、工程概况 2
2.2、工程地质及水文地质 3
三、主体结构施工总体筹划 4
3.1、施工流程 4
3.2、施工缝划分 5
3.3、工期计划 7
四、结构模板及支撑系统施工 7
4.1.1、底板施工(钢模) 7
4.1.2、底板施工(木模) 8
4.2、立柱施工 8
4.3.1、侧墙施工(钢模) 11
4.3.2、侧墙施工(木模) 11
4.4.3、侧墙混凝土施工 13
4.4、中板(梁)、顶板(梁)施工 14
4.5、支撑系统施工 16
4.7、模板拆除施工 19
五、结构模板及支撑系统设计验算 20
5.1、模板及支撑系统设计取值 20
5.2、模板及支撑系统设计验算说明 20
5.2.1、设计验算原则 20
5.2.2、模板及支架系统的力学参数 21
5.2.3、模板变形值的规定 21
5.3、侧墙模板设计验算(钢模) 21
5.3.1、荷载计算 22
5.3.2、面板验算 23
5.3.3 内钢楞(竖向大肋)验算 23
5.3.4 钢管支撑验算 24
5.4、侧墙模板设计验算(木模) 25
5.4.1、荷载计算 25
5.4.2、面板验算 26
5.4.3、墙模板主次楞的计算 28
5.5、中、顶板模板设计验算 32
5.5.1.参数介绍 32
5.5.2.模板面板计算 32
5.5.3、模板支撑方木的计算 33
5.5.4、托梁材料计算 34
5.5.5、模板支架立杆荷载设计值(轴力) 35
5.5.6、立杆的稳定性计算 36
5.6、中(顶)板纵梁模板及支撑设计验算 37
5.6.1、参数信息 37
5.5.2、梁侧模板荷载计算 37
5.6.3、梁侧模板面板的计算 38
5.6.4、梁侧模板支撑的计算 39
5.6.5、梁底模板计算 42
5.6.6、梁底支撑木方的计算 43
5.6.7、梁跨度方向托梁的计算 46
5. 6.8、立杆的稳定性计算 48
5.7、结构立柱模板设计验算 50
5.7.1、荷载计算 50
5.7.2.面板抗弯强度验算 51
5.7.3.面板抗剪验算 52
5.7.4面板挠度验算 52
5.7.5、竖楞计算 53
5.7.6、B方向柱箍的计算 55
5.7.7、B方向对拉螺栓的计算 57
5.7.8、H方向柱箍的计算 57
5.7.9、H方向对拉螺栓的计算 59
六、结构模板及支撑系统施工技术质量要求 60
6.1、模板施工质量要求 60
6.2、模板施工质量的一般要求 61
6.3、撑系统施工技术质量要求 61
七、结构模板及支撑系统施工安全要求 62
7.1、模板工程施工安全措施 62
7.2、脚手架支撑施工安全措施 64
7.3 应急预案 66
7.3.1目的 66
7.3.2应急领导小组 66
7.3.3应急领导小组职责 66
7.4.4应急反应预案 66
一、编制依据
1.1、编制依据
(1)武汉轨道交通4号线二期工程土建第五标段五里墩站主体结构施工设计图纸;
(2)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);
(3)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);
(4)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008);
(5)《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008);
(6)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2011)。
(7)《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)
(8)《简明建筑施工计算手册》(第三版)(汪正荣等编,中国建筑工业出版社);
(9)《地下防水工程施工质量验收规范》(GB50208-2011);
(10)《建筑工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》(建质<2009>254号);
(11)我单位其他地下结构项目的施工经验。
1.2、质量目标
模板的设计、施工质量标准,按优质混凝土质量标准实施。混凝土外观要求应力争达到:表面平整光滑,线条顺直,几何尺寸准确(在允许偏差以内),色泽一致,无蜂窝、麻面、露筋、夹渣和明显的汽泡,模板拼缝痕迹有规律性,结构阴阳角方正且无损伤,上下楼层的连接面平整搭接,表面无需粉刷或仅需涂料罩面即可达到相当于中级抹灰的质量标准。
二、工程概况
2.1、工程概况
武汉轨道交通4号线二期工程土建第五标段五里墩站为4号线与远期10号线的换乘车站,4号线车站沿东西走向的汉阳大道设置,远期10号线车站沿江城大道偏路东侧布置,换乘方式为T形换乘。汉阳大道和江城大道是汉阳区的主要干道,交通流量大。周边主要为规划的城市综合体,综合体范围内的建筑物部分已拆除。车站两侧建筑物主要为沿街的多层住宅楼。
五里墩站主体结构采用双层的单柱双跨(局部双柱三跨)钢筋混凝土箱形结构,车站外包尺寸为481.87×21.7×12.9(长×宽×高),采用半盖挖法兼明挖法施工。围护结构选用1000@1200mm混凝土钻孔灌注桩,基坑竖向共设三道内支撑(端头及与10号线换乘段四道),第一道支撑采用1000×1200的C30混凝土支撑,间距约6m;其余两(三)道支撑采用Φ609,t=16钢管支撑,间距约3m。
主体结构顶板、底板及其梁、侧墙及壁柱及保护层垫块:C35防水混凝土,掺适量单一微膨胀剂;抗渗等级P8(换乘节点区地下三层侧墙和底板为P10)。主体结构中内部楼梯板及其梁、柱:C35普通混凝土。主体结构框架柱:C50普通混凝土。素混凝土回填:站台板下为C20普通混凝土、道床范围C35普通混凝土。防水层保护层:C20细石混凝土。底板下素混凝土垫层:C20普通混凝土。压顶梁下填充素混凝土:C35微膨胀混凝土。结构钢筋采用HPB235、HRB335、HRB400,钢筋保护层顶板及顶梁、底板及底梁、侧墙迎土侧为50mm,背土侧为40mm;中楼板为30mm;中楼板梁、框架柱为40mm;楼梯、电梯井墙及站台板下混凝土墙:30mm。
车站结构使用年限为100年,安全等级为一级,结构重要性系数1.1。车站结构抗震设防烈度为6度,人防要求为6级。
表2.1 车站结构尺寸表
序号
部位
尺寸(mm)
1
顶板
900
2
中板
450
3
底板
1100
4
侧墙
800
图2.1 主体结构剖面图
2.2、工程地质及水文地质
拟建场地地形平坦,地面起伏不大,地面高程一般在27.71~32.80m之间,拟建场地地貌单元属长江三级阶地。
(2)场地岩土层的构成与特征
本车站的开挖土层1-1层杂填土Qml,1-2层素填土Qml,6-1层粉质粘土Q4 al+pl,6-2层粘土Q4 al+pl,10-1层粘土Q2 al+pl,10-1A层粘土Q2 al+pl。本车站主要位于10-1层粘土Q2 al+pl。底板主要位于10-1层粘土Q2 al+pl、10-1A层粘土Q2 al+pl。
根据勘察地质报告,拟建场地内的地下水为上层滞水、孔隙承压水、基岩裂隙水及岩溶裂隙水四种类型。
上层滞水主要赋存于人工填土(Qml)层,无统一自由水面,大气降水、地表水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源。勘察期间测得其初见水位埋深为1.0~2.0m,稳定水位埋深为0.5~2.5m。
本场地孔隙承压水主要赋存于(11-1)层中、(11-2)层中,水头标高为地面下9.2米,相当于绝对高程16.30米。其上覆粘性土层为相对隔水顶板,含水层较薄,水量不大,渗透系数较小。
下伏基岩S2f泥质细砂岩地段,裂隙水主要为基岩裂隙水,主要赋存于志留系的泥质细砂岩强风化层中及沿途构造裂隙中,总体来说水量贫乏。基岩裂隙水水量较小,对工程影响不明显。
岩溶裂隙水,主要赋存于三叠系泥灰岩中,从各钻孔揭露来看,场地灰岩溶蚀现象较发育,但未见大型溶槽或溶洞,钻探过程中未见掉钻或漏浆现象。岩溶裂隙水,对工程影响不明显。
地基土的渗透性
从室内渗透试验结合场地地层分布及岩性特征分析,场地(6-1)层粉质粘土、(6-2)层粘土、(10-1)层粘土、(10-1A)层粘土、(10-2)层粘土、(10-2)层粘土属相对隔水层,综合考虑(11-1)层在垂直方向上属微透水~弱透水层,在水平方向属弱透水层,(11-2)层为中等透水层。
三、主体结构施工总体筹划
3.1、施工流程
根据围护结构内支撑及主体结构的设计图纸,针对五里墩车站,具体施工流程如下表:
表2.2 主体结构施工流程表
序号
施工步骤
施工示意图
施工说明
1
垫层施工
基坑开挖一个流水段,浇注一段,并用振动器捣固,人工抹平,并铺设自粘式防水卷材。
2
底板、底板梁施工
混凝土从短边开始浇注,分层浇注厚度30~50cm,浇筑速度不大于0.9m/h模板采用钢模,侧墙腋角采用钢/木模,腋角往上浇注300mm。
3
站台层立柱施工
立柱模板采用木模板,一次浇注完成。等底板混凝土等强后,拆除第四道钢支撑。
4
站台层侧墙施工
安装脚手架支撑系统,侧墙模板用钢/木模板。两侧对称浇注,分层浇注厚度30~50cm,浇筑速度不大于0.9m/h。
5
站厅层中板、立柱施工
待侧墙强度达到设计强度70%后,安装换撑并拆除第三道钢支撑。采侧墙用钢/木模板,两侧对称浇注,分层浇注厚度30~50cm,浇筑速度不大于0.9m/h。架立站台层钢支撑以上部分侧墙及中板、中板梁、站厅层立柱模板,并架立站厅层侧墙转角处模板,浇注取300mm高。
6
站厅层施工
等中板混凝土达到设计强度后,拆除第二道钢支撑,安装负一层脚手架支撑系统。侧墙模板用钢/木模板,顶板采用木模板。 分层浇注厚度30~50cm,浇筑速度不大于0.9m/h。
7
顶板回填
施工顶板防水层、站台板、电梯井、楼梯。并等顶板等强后,拆除第一道砼支撑及换撑。拆除负一层脚手架及负二层脚手架。并进行顶板覆土回填。
3.2、施工缝划分
1、横向施工缝分段设置原则:
(1)依据武汉其他车站施工经验及设计要求,分段长度按18~22m左右考虑;
(2)分段设置在结构受力较小处,即为距柱1/3-1/4范围内;
(3)分段避免将横梁、暗梁、暗柱等构件断开;
(4)分段避开降水井;
(5)分段避开较大的预留孔洞,保证车站内部设施(如水池、电梯井、出入口门洞等)的完整性;
(6)考虑到施工的方便性及材料的周转。
根据设计图纸,本车站主体结构内不设变形缝,在主体结构与出入口通道等附属结构相连处设置变形缝。按照以上原则,车站共分23道横向施工缝,分24仓进行流水施工。见图2.3。
图2.3 底板施工分仓图
2、侧墙水平向施工缝设置原则:
(1)分段设置在结构受力较小处,侧墙即为距中(顶)板1/3-1/4范围内;
(2)顶底板处侧墙处施工缝需高出腋角以上200-300mm;
(3)考虑到防水需要,水平向施工缝尽量统一取齐;
(4)施工缝留置后考虑侧墙钢筋宜满足以下规定:①侧墙内侧主筋连接处宜设在距支座1/4处,侧墙外侧主筋连接处宜设在跨中1/3范围内;②同一连接区段内主筋接头率应小于50%,主筋接头间距应不小于35d且不小于500mm。
(5)考虑钢支撑、换撑的位置及施工流程。
根据本工程施工流程,负二层侧墙底板处施工缝留置在底板腋角往上300mm;考虑到换撑的架设及侧墙主筋预留钢筋接头需满足规范要求,侧墙第二道施工缝留置在第二道钢支撑中心线往下1m处;负一层侧墙底板处施工缝留置在中板往上300mm。详见附图2-五里墩站主体结构施工缝留置图。
图2.4 侧墙施工缝留置示意图
3.3、工期计划
施工工期计划7个月,从2013年9月起至2014年3月封顶.
车站共分24仓,站台层配备6仓模板及支撑体系,自两端向中间进行流水施工;站厅层配备4仓模板及支撑体系,从两端向中间进行流水施工。
四、结构模板及支撑系统施工
根据本车站的施工情况,考虑到五里墩站为明挖、半盖挖结合车站,为加快车站主体结构施工,半盖挖端侧墙采用木模板施工,楼板、柱模板采用木模板,明挖段侧墙采用钢模板,楼板立柱采用木模板。支撑体系采用满堂红碗扣式脚手架。
4.1.1、底板施工(钢模)
1、底板模板:底板模板体系主要包括墙腋模、梁腋模、梁模、集水坑模板。板面采用(900+160)×(300+100)的腋角钢模板,对于局部钢模板尺寸不满足的用木模板做面板。面板后采用Φ48钢管及可调顶托为加固支撑。
2、集水坑模板不设置底模,在集水坑正下方用铁纱绑扎成方盒子以防止混凝土上浮。墙腋模及梁腋模、梁模采用同一加固体系。其中水平杆两道纵向间距1500,两端用可挑顶在坑壁或墙(梁)模;立杆横向在每一跨内设置4道,纵向间距同不平杆设置斜撑加强架体整体性,纵向间距1500。设置立管架托支撑立杆,架托采用Φ25的“土”型钢筋。
4.1.2、底板施工(木模)
1、底板模板:底板模板体系主要包括墙腋模、梁腋模、梁模、集水坑模板。板面采用1220×2440×15mm多层木模板。面板后采用Φ48钢管及可调顶托为加固支撑。
2、集水坑模板不设置底模,在集水坑正下方用铁纱绑扎成方盒子以防止混凝土上浮。墙腋模及梁腋模、梁模采用同一加固体系。其中水平杆两道纵向间距1500,两端用可挑顶在坑壁或墙(梁)模;立杆横向在每一跨内设置4道,纵向间距同不平杆设置斜撑加强架体整体性,纵向间距1500。设置立管架托支撑立杆,架托采用Φ25的“土”型钢筋。
图4.1 底板及底纵梁支模图
4.2、立柱施工
1、立柱模板施工工艺流程
弹出立柱位置线→抹找平层作定位墩→剔除接缝混凝土软弱层→安装柱模板→安装柱箍、方木楞加固→加设斜撑→调平、调直→模板预检
2、柱模板施工
(1)模板采用1220×2440×15mm木胶合板,后背木楞采用100×100方木@200,具体间距可根据柱截面尺寸作适当的调整。
(2)柱箍采用48mm×3mm双钢管,间距为600mm,并沿纵向在每层柱箍处设置三道Φ14对拉螺栓,间距300mm,在钢管端部设置纵横各两根Φ14mm的螺杆,将钢管柱箍拉结成一个整体,对拉螺栓两侧架设燕尾钩,以加强对拉螺栓的调节能力。为保持柱模板的竖向稳定,必须加设斜撑将柱模撑牢。该斜撑底脚撑在底板(或中板)预留钢筋上,以防止撑杆的滑移。
(3)每柱四片模板,四角相邻两块柱模宜采用企口连接,模板安装时,沿柱模板边线外2mm粘贴海绵条进行密封。
(4)面板与方木背楞通过3.4×70钢钉连接,间距30cm。局部面板接宽部位用100×100方木压缝,在模板下口竖向背楞之间加钉横向短方木,以防止扉边。
(5)每片模板上设两个吊环,对称布置。墙体、框架柱混凝土浇筑时比板底、框架梁底高出30mm,拆模后及时剔除浮浆厚25mm,故支模时应考虑浮浆层厚度40mm,支梁底、顶板模时,将模板的边和柱、墙相交,以保证阴角顺直。
(6)安装柱子模板时,对于通排柱,应先安装两端柱子模板,经校正、跑龙套定后,拉通线、校正中间各柱。模板就位后,先用8#铅丝与立筋绑扎临时固定。
(7)第一片模板安装就位后,设临时支撑或用8#铅丝与柱主筋绑扎临时固定,然后依次将其余三片模板就位,并做好支撑。
(8)自下而上按详图要求设置柱箍,校正柱模轴线位移、垂直偏差、截面、对角线,并做好支撑。
(9)为防止模板就位和浇捣砼时向外倾斜,在距柱边1200mm楼板内埋设地锚(用25钢筋),模板就位后,柱模每边设2根拉杆,固定在楼反预埋钢筋环上,用铅坠吊线控制,用花篮螺栓校正柱模垂直度。沿竖向每边设两道斜撑,保证模板的整体刚度、稳定性。
(10)现场支模时如出现背楞与柱箍之间有缝隙,可将扁钢或木楔子塞入缝中。
(11)柱模拆除:拆除时应等到混凝土强度能保证其表面,棱角不因拆除而受损坏时方可拆模,一般为1.2Mpa;先拆掉柱模外斜撑,卸掉柱箍,人站在安全一侧用撬棍轻轻撬动柱模板,使模板脱离柱面,吊车吊走。拆模时应轻撬,防止损坏模板。柱模拆除后,四周用高度1.8m、宽度100mm竹胶板保护柱角。
图4.2 立柱立面支模图
3、立柱砼施工
柱砼浇筑前底部应先人工铺填5~10cm 厚的与混凝土配合比相同的水泥砂浆。柱砼应使用加长型插入式振捣器分层振捣,砼应严格按分层尺杆均匀下料,分层厚度不应超过50cm。振捣时,振捣棒不得振动钢筋和预埋件。
柱顶砼表面应高出梁底面5cm左右。梁板钢筋绑扎前剔凿砼软弱面后,仍有2~ 3cm 柱砼进入梁体内,使柱上不见砼接茬面。
混凝土浇筑完成后,应根据设计钢筋间距,随时将砼顶面伸出的钢筋整理到位。
图4.3 立柱横截面支模图
4.3.1、侧墙施工(钢模)
1、侧墙模板施工工艺流程
测量放线→搭设脚手架、绑扎侧墙钢筋→钢筋检验→安装预埋孔洞模板→安装侧墙钢模板→安装支撑钢管固定→预检
2、侧墙钢模板施工
侧墙采用钢模板加对称支架的形式,最大支模高度为6米。模板体系结构从内而外依次为:5mm钢模板面板——间距300mm的50mm×5mm的横竖向小肋(方格肋)——140×5mm方钢管纵向大肋,间距600mm/900mm。支撑系统为140×5mm圆钢管,间距1200mm,支撑在底板或中板上预先埋设的Φ28钢筋地锚。
模板施工时,采用吊车分块吊入模板,依次安装。图4.6为本车站侧墙模板及支撑体系图。
4.3.2、侧墙施工(木模)
1、侧墙木模板施工工艺流程
测量放线→在已浇筑段侧墙上打螺栓→搭设脚手架、绑扎侧墙钢筋→钢筋检验→安装预埋孔洞模板→安装侧木模板→安装支撑钢管固定→预检
2、侧墙木模板施工
侧墙采用木模板加满堂红脚手架支撑形式。面板采用15mm厚木胶板,50×100方木为次龙骨间距150mm,主龙骨取48×3.0双钢管@600m,支撑体系采用满堂脚手架,脚手架立杆间距采用:900×900/600,步距600。模板采用1220*2440的标准平模板,
模板施工时,采用吊车分块吊入模板,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,面板接缝处用胶带封闭。采用间距1.5m的ø8钢丝绳,通过花篮螺栓拉紧模板防止模板“上浮”。为防止漏浆,模板下口、模板之间用5cm宽1cm厚海绵条密封,海绵条与面板平齐,贴在角钢上。在模板上口放置同墙体保护层厚度的水平木条,控制保护层厚度。木条标高同墙体混凝土浇注高度以上50mm。在模板安装牢固前用8#铁丝把模板与墙体钢筋临时固定。在支撑体系完成以前严禁任何人拆除临时固定装置。
图4.4 侧墙及中板木模板安装图
图4.4 侧墙钢模板安装图
4.4.3、侧墙混凝土施工
墙体浇注应采取长条流水作业,分段浇筑,分层振捣,均匀上升。 侧墙砼浇筑前,先铺一层5~10cm 厚的与墙体砼同标号的水泥砂浆或减石子混凝土,采用铁锹入模,不应用料斗直接灌入模内。
侧墙浇筑施工时,两侧应交叉对称进行,一侧墙浇筑一层后进行另一侧墙同层混凝土浇筑,浇筑高度应大致相同,以免对模板支撑体系产生侧压。侧墙在浇筑到2m高左右应停止浇筑,改用普通砼浇注中板纵梁进行压重,以防侧墙侧压过大而导致中板模板支撑体系上拱。
混凝土浇筑振捣过程中,不可随意挪动钢筋,要经常加强检查钢筋保护层厚度及所有预埋件的牢固程度和位置的准确性。
侧墙砼分层浇筑,分层振捣,分层厚度应不大于50cm,使用心50振捣棒插入振捣,插入深度至下层砼内5cm,以消除两层砼的接缝。插入振捣时移动间距不宜大于作用半径的1.5 倍,距离模板不应大于振捣器作用半径的l/2。振捣时间一般为15~30s,并且在20~30min后对其进行二次复振。砼振捣不得碰撞钢筋、模板和预埋件,以免模板变形或预埋件偏移、脱落。
混凝土浇捣完毕后,将上口甩出的钢筋加以整理,用木抹子按标高线将墙上表面混凝土找平。
4.4、中板(梁)、顶板(梁)施工
1、板(梁)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、绑扎梁下部钢筋→安装梁侧模板和板底模板→校正模板高程→模板预检→绑扎板、次梁及主梁上部钢筋
2、板(梁)模板施工
(1)模板安装经检验合格后,校正脚手架立杆上的钢管,依次铺装主龙骨、次龙骨、模板,板缝采用胶带封闭。根据计算,中板及顶板面板采用15mm厚木胶合板,板次龙骨为100×100方木@300mm,主龙骨取48×3.0双钢管@600mm。支搭满堂碗扣式支撑架,碗扣式模架立杆距墙面小于400,以保证主次龙骨外挑长度小于400。
梁板底模采用15mm木胶板,次龙骨间距取250mm,主龙骨间距加密取300mm。梁下支撑体系间距也进行加密,纵向水平杆间距取300,横向水平杆及水平杆层间距不变。立柱位置的梁模板端头预留企口,柱两侧梁模板对接,形成柱头预留孔,预留孔边缘钉加强楞。梁、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1‰-3‰进行起拱。
板下梁侧模:梁侧模采用15mm厚木胶板,次肋采100mm×100mm方木,间距150mm,主肋采用48mm×3mm双钢管,间距600mm,斜撑钢管与侧边碗扣架立杆、横杆采用扣件连接固定,斜撑间距1200mm。
(2)楼板混凝土施工时,在墙根部支设模板处分别用4m和2m刮杆刮平,并控制好墙体两侧的标高,标高偏差控制在2mm以内,再用铁抹子找平,支模时加设海绵条,保证模板底部的平整、密实。
(3)胶合板使用前要挑选,铺竹胶板前根据图纸量好尺寸,锯过的竹胶板侧面锯口要刷封口油漆。顶板与墙体相交部分,在周圈先放50mm×100mm木方与墙体顶紧,然后再将竹胶板边贴好密封条后与墙体顶紧、挤死,防止漏浆。
(4)顶板拼缝采用硬拼法,量好尺寸。板的拼缝宽度不得大于1mm,多层板要用50mm的钉子按间距300mm钉牢在次龙骨上。板面翘曲的要在翘曲部位加钉子。
(5)通过调整可调顶托来校正顶板标高,用靠尺找平,将小白线拴在钢筋上的标高点上,拉成十字线检验3板的平整,跨度4000mm以上的板,按要求起拱,起拱的位置在板中,四周不起拱。
(6)当顶板板面支撑完毕后,应按照每层顶板预留孔洞图加工木盒子,并在顶板准确安装预留孔洞盒子。
(7)顶板模板拆除:保证施工作业层下垂直方向有四层支撑。顶板拆模时间应根据同条件养护试件强度试验报告确定,砼达到一定强度和施工规范的要求后方可拆除底模。顶板模板拆除顺序:先松顶丝,让方龙骨自由下坠,并卸下龙骨,再拆除支撑水平杆、立杆。立杆由里至外一道道拆除,再及时用钢筋制成的长钩钩下模板。
图4.7 梁板木模板安装图
3、板(梁)砼施工
在底板、中板砼强度达到设计要求后,再进行中板、顶板支架施工。 考虑模板支架承受全部荷载时的弹性变形及砼凝固期间的收缩影响,模板与模板支架要预留1cm的预拱度。
砼浇注前认真检查中板、顶板上、下两面的各种预埋件位置及施工缝处止水材料的铺设,并报请监理验收合格后方能进行砼浇注。
中板厚度为450mm,中层板浇筑则无需分层;顶板厚度为900mm,顶板浇筑时按底板施工方法分层施工。施工时待侧墙砼浇筑到位后由两侧向中部一次到顶浇筑,分幅向前推进浇筑。
中、顶板及梁混凝土应在侧墙混凝土浇筑完毕后停歇l~l.5h 后再浇筑,以便侧墙混凝土获得初步沉落。由于侧墙混凝土为抗渗混凝土,而中层板为不抗渗混凝土,施工过程中要严格控制混凝土质量,核实混凝土强度标号、抗渗等级后,才允许浇筑。浇筑、振捣技术可参考以上施工方法。
为防止砼受力出现裂纹,中板顶板模板及支架的拆除待顶板砼强度达到设计要求强度后方能进行。先拆顶板脚手架,后拆中板脚手架。
顶板砼抹面应用木抹子拉平,以利于聚氨酯防水涂料和顶板砼的粘结。 顶板砼施工完成后,待砼达到设计强度时,应及时铺设防水层和回填土方。
施工顺序图
4.5、支撑系统施工
模板支撑体系采用碗扣式脚手架钢管。负二层支撑体系取纵向水平杆间距×横向水平杆间距×水平杆层间距:900×900×600,负一层支撑体系采用900×600×600.中板梁及顶板梁下将纵向水平杆间距取密为间距300.
(1)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。
(2)每搭完一步脚手架后,按表4.1校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
表4.1 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
±7(2m)高度内)
尺量
(3)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。
(4)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。
(5)每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按表4.2确定。
表4.2 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
(6)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,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;(10)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。
(7)底层纵、横向水平杆作为扫地杆,距地面高度应小于等于350mm,立杆底部可设置可调底座或固定底座;立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。
(8)模板支撑架斜杆设置应符合下列要求:
1、当立杆间距大于1.5M时,应在拐角处设置通高专用斜杆,中间每排毎列应设置通高八字形斜杆或剪刀撑;
2、当立杆间距小于或等于1.5M时,模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,其间距应小于或等于4.5M;
3、剪刀撑的斜杆与地面夹角应在45°~60°之间,斜杆应每步与立杆扣接。
(9)当模板支撑架高度大于4.8m,顶端和底端必须设置水平剪刀撑,中间水平剪刀撑设置间距小于等于4.8m。
(10)模板支撑架高宽比应小于等于2,当大于2时应采取扩大下部架体尺寸或采取其他构造措施。
五里墩站模架支撑平面示意图
4.6、模板配板
(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。
4.7、模板拆除施工
(1)拆模遵循后支先拆、先支后拆,先拆非承重、后拆承重部分的原则。
(2)底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求,当设计无具体要求时,混凝土强度应符合表4.3的规定:
表4.3 底模拆除时的混凝土强度要求
序号
构件类型
构件跨度(m)
达到设计的混凝土立方体
抗压强度标准值的百分比(%)
1
板
≤2
≥50
>2,≤8
≥75
>8
≥100
2
梁、拱、壳
≤8
≥75
>8
≥100
3
悬臂构件
—
≥100
(3)由于侧墙与板砼同时浇筑,侧墙模板拆除时不得碰撞梁、板支撑体系,并注意保护梁板底模板。
(4)拆除模板时应注意保护已浇筑砼结构棱角。
(5)拆除的模板归类堆放,以免混乱使用。拆下的模板应及时清理,清理时要用铲子铲,不得敲击,以保证模板的平整度。拆除下的扣件、螺栓、钉子等均要集中堆放,以重复使用。
五、结构模板及支撑系统设计验算
5.1、模板及支撑系统设计取值
车站侧墙采单侧模板支撑体系施工,侧墙模板面板采用5mm厚钢模,单侧支架由埋件系统部分和架体部分组成,其中埋件为在浇筑底板或中板时埋设Φ28钢筋地锚支撑。钢板横、竖向小肋采用扁钢50mm×5mm,间距S=300mm,大横肋采用2根Φ48×3.5钢管,间距H=600mm,竖向大肋采用140×140mm方形钢管,壁厚5mm,间距L=900mm,斜撑采用φ140钢管,壁厚3.0mm,竖向间距L=1200 mm。模板校正采用φ140×5mm钢管做斜向支撑,安装成形后顶端采用钢丝绳斜拉,以保证模板竖向垂直度,保证模板浇时稳定。
中、顶板模板施工面板采用15mm厚松木胶合板,次楞采用间距200的100×100方木,主楞采用4.8×3.5双钢管@600。对于板纵梁下支撑体系进行加密,纵向水平杆间距取300,纵梁下次楞加密取间距250,主楞加密取间距300。
由于本车站涉及到得模板及支撑系统选型较多,现将模板及支撑系统采用的设计值列于下表:
表3.1 模板及支撑系统采用的设计值
模板位置
选型(mm)
满堂支撑体系
纵向水平杆间距×横向水平杆间距×水平杆层间距 负一层: 900×900×600
负二层: 900×600×600
侧墙钢模
横、竖向小肋:50×5扁钢@300
竖向大肋:140×140×5方管@900
侧墙木模
次楞:50*100方木@150
主楞:48×3.0双钢管@600
中、顶板木模
次楞:100×100方木@300
主楞:4.8×3.0双钢管@600
中、顶板纵梁底模
(支撑体系加密为
300×600×600)
次楞:100×100方木@250
主楞:4.8×3.0双钢管@300
立柱模板
背肋:100×100方木@200
柱箍:4.8×3.0双钢管@600
柱箍中间加3道Φ14对拉螺栓
5.2、模板及支撑系统设计验算说明
5.2.1、设计验算原则
(1)应满足模板在运输、安装、使用过程中的强度、刚度及稳定性的要求;
(2)从本工程实际出发,优先选用定型化、标准化的模板支撑和模板构件;
(3)采取符合实际的力学模型进行计算。
5.2.2、模板及支架系统的力学参数
(1)碗扣式脚手架
外径
壁厚
截面积A
惯性矩I
抵抗矩W
回转半径i
每米自重
48mm
3.0mm
489mm2
121900mm4
5080 mm3
15.8mm
38.4N
钢管、碗扣钢材Q235A(3号)强度设计值
205N/mm2
水平杆件容许挠度值
L/150
钢管的弹性模量E
206000N/mm2
主要受压构件(立柱)的容许长细比
150
(2)木材
参数
弹性模量E
抗弯强度设计值f
净截面惯性矩Ix
截面面积A
100×100方木
10000N/mm2
13N/mm2
833.33cm4
10000mm2
2440×1220×15木胶合板
4000N/mm2
11N/mm2
注:采用TC13A等级的松木。
(3)钢材
参数
截面面积A
弹性模量E
抗弯强度值f
净截面惯性矩Ix
截面面积矩Wx
[8槽钢
10.2cm2
2.06×105N/mm2
205N/mm2
101cm4
25.3cm3
[14槽钢
18.5cm2
2.06×105N/mm2
205N/mm2
564cm4
80.5cm3
(4)钢管
参数
截面面积A (mm2)
惯性矩I(mm4)
抵抗矩W(mm3)
140×140×5mm方钢管
27×102 mm2
82.13×105 mm4
11.73×104 mm3
φ140×5mm圆钢管
21.2×102 mm2
48.38×105 mm4
6.91×104 mm3
5.2.3、模板变形值的规定
为了保证结构表面的平整度,模板及模板支架必须具有足够的刚度,验算时其变形值不超过下列规定:
(1)结构表面隐蔽的模板,为模板构件计算跨度的1/250;
(2)支架体系的压缩变形值或弹性挠度,为相应的结构计算跨度的1/1000;
(3)柱箍最大容许变形值为3mm或B/500;
5.3、侧墙模板设计验算(钢模)
根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)进行模板设计验算。
5.3.1、荷载计算
侧墙采用钢模板加单侧支撑体系。侧墙负一层大部分浇筑高度为4m,负二层大部分浇筑高度为5m,最高段为6m,荷载设计按6m计算。
(1)恒载计算
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:
=0.22×25×6×1.0×1.15×1.31/2=56.4KN/㎡
=24×6=144KN/㎡
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25kN/m3;
t0——新浇筑混凝土的初凝时间(h),采用t0=200/(T+15)计算,取T=20,得t0=6;
V——混凝土的浇筑速度(m/h),侧墙施工混凝土浇筑速度控制在0.7m/h内,模板设计时取1.3m/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;
H——取侧墙第一次浇筑的最高值。
根据计算结果,取较小值,恒载标准值F1=56.4KN/㎡。
混凝土侧压力设计值F=F1×分项系数×折减系数=56.4×1.2×0.85=57.53KN/㎡
(2)活载计算
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/㎡。振捣混凝土产生的侧压力标准值取4KN/㎡。
作用于模板上的活载F2=2+4=6KN/㎡
(3)最大总侧压力计算
模板最大总侧压力为F总=(k1F1+k2F2 )×钢模板折减系数,式中权重系数k1取1.2, k2取1.4,钢模板折减系数取0.85
F总=(1.2×56.4+1.4×6)×0.85=64.7kN/m2
5.3.2、面板验算
(1)强度验算
1.1.2、面板验算
面板采用5mm厚钢板,查表知(建筑施工手册-第四版,下同),钢模板截面特征,Ix=58.87×104mm4,Wx=13.02×103mm3。计算简图:
化为均布线荷载:q1=F总×0.3/1000=64.7×0.3/1000=19.41N/mm(用于计算承载力);q2= F×0.3=57.53×0.3/1000=17.26N/mm(用于计算挠度)。
① 抗弯强度验算:查表8-73得: M=q1×m2/2=19.41×3002/2=87.3×104N·mm
查建筑施工手册(下简称手册)“2常用
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