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。