十号线东端盖挖竖井模板及脚手架方案.doc

北京地铁四、十号线工程黄庄车站

十号线盖挖结构脚手架方案

中铁十四局集团北京地铁十号线0标项目部
2005.3

十号线盖挖结构脚手架方案
一、工程概况
十号线盖挖竖井采用盖挖顺作法施工，结构形式为现浇钢筋混凝土双层框架结构，底板尺寸为15.3m*23.2m，中间立柱为C60混凝土,侧墙、壁柱和楼板为C30防水混凝土，抗渗标号为S10，防水等级为一级。主要工程量：C30防水混凝土2890m3,C30普通混凝土1200m3，C60混凝土120m3,Ⅰ级钢筋94t,Ⅱ级钢筋810t,钢筋接驳器7300个。车站轨面纵坡为0.2%（东高西低），东端竖井东端为车站终点,里程为K2+517.828; 西端竖井西端为车站终点,里程为K2+360.920。
二、脚手架及侧墙模板
图一 侧墙模板示意图

现场搭设脚手架绑扎，侧墙模板示意图见附图一；对围护桩侵入侧墙结构范围，先处理完侵限之后在进行下一工序施工；一次立模浇捣混凝土高度不超过7m。立柱施工至设计标高位置并安设与主梁的连接钢筋，侧墙施工至第三道钢支撑下1.5m左右，然后施工剩余侧墙及中楼板，剩余侧墙及中层板一次完成绑扎钢筋及浇注混凝土工作。立柱施工采用大块木模，其加固除按侧墙支撑外，另用φ20拉杆加强，拉杆水平间距为60cm，竖向间距为50cm。
三、 中层板和顶板脚手架及模板
中层板或顶板的模板支架采用满堂红支架，如图二所示。中层板或顶板预埋件的设置、预留孔洞的位置，经复核无误后，方可浇注中层板或顶板混凝土,中层板混凝土一次性浇注至楼板以上50cm，并预留连接钢筋。为保证下部建筑限界、沉降后净空仍能满足设计要求，中层板或顶板底标高应考虑支架、搭板沉降及施工误差。浇注混凝土前必须作好标高控制，中层板表面可以用钢抹子收光，使表面光滑平整，但顶板顶部必须使用木抹子反复收水压实，以增强防水涂层与基层之间的粘结强度。混凝土强度达到100%时方可拆模，不得过早拆模，以防发生结构下垂、开裂等现象，同时，顶板及中层板结构混凝土的蓄水养生时间不得少于14天。顶板及中楼板混凝土未达到设计强度前不得堆放设备、材料等，顶板养护期结束后立即施作防水层和保护层。

图二　顶板模板支架示意图
四、脚手架及模板安装
1.支架及模板安装
(1)支撑体系使用碗扣式支架和脚手架，并配合适当的方木、钢材做支撑联结件，采用满堂支架法，脚手架横向排距均为90cm，水平丝杠调节间距30cm；竖向间距为60cm，调座高为55cm。支架安装完成后，对其平面位置、顶部标高、节点联系及稳定性进行全面检验。
(2)模板支立前清理干净内表面，并涂刷机油，铺设牢固、平整、接缝处用腻子填塞后粘胶带纸，不得漏浆，相邻两块模板接缝高差不大于2mm；
(3)钢筋混凝土柱的模板自下而上分层支立，中间立柱模板用φ20拉杆加强，用缆风绳加手拉葫芦固定，壁柱模板固定方法同侧墙。模板允许偏差为：垂直度1‰；平面位置：顺线路方向±20mm,垂直线路方向±10mm；
(4)在楼板梁上预埋或钻孔埋设短钢筋（或者钢板）作为受力点支撑加固模板，浇注完混凝土后及时切割掉。模板加固采用［10a槽钢及100*100方木相结合的方式，通过扣件及铁丝牢固连接在一起，使侧墙模板具有足够的强度、刚度和侧向稳定性，防止局部发生“跑模”或变形。
(5)(中板)顶板模板及(中板)顶板梁模板先立支架后铺设模板，模板采用大块钢板，顶部标高预留10mm～30mm沉落量，根据以前的施工经验，按照跨度的1/1000～3/1000来取值；
(6)在支立立柱及侧墙模板时，在第一节模板下设置钢垫板，并用水泥砂浆将垫木上下空隙堵严。侧墙及壁柱模板采用平面组合钢模，中间立柱模板采用大块木模,用φ20拉杆加强,拉杆水平间距为60cm，竖向间距为50cm。
五、 支撑体系检算
十号线西端竖井结构顶板混凝土0.9米厚，混凝土密度取24kN/m3，板每立方米混凝土的钢筋密度取1.1kN/ m3，模板荷载0.5 kPa，振捣（混凝土）荷载2 kPa，施工（人员及设备）活载2.5 kPa。
根据《建筑施工手册 第四版》P514
F板=Hg混×1.2+Hg钢×1.2+F模×1.2+F振×1.5+F活×1.5
g混：混凝土密度
g钢：每立方米混凝土钢筋密度
F模：模板荷载
F振：振捣（混凝土）荷载
F活：施工（人员及设备）活载
F板=0.9×24×1.2+0.9×1.1×1.2+0.5×1.2+2×1.5+2.5×1.5
=34.5kPa
∴顶板最大荷载按34.5kPa考虑
侧墙混凝土厚0.85米,浇筑速度控制在每小时1.2米，浇筑温度控制在15℃。倾倒混凝土时采用泵管进行浇筑，所以F倾取为2kPa
混凝土侧压力计算公式（根据《建筑施工手册 第四版》）P514

其中F：新浇混凝土对模板的最大侧压力（kPa）
rc：混凝土的重力密度（kN/m3）
t0：新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。这里t0=200/(T+15)，T为新浇混凝土的入模温度；这里T取15℃，所以t0=6.67h。
v：混凝土的浇筑速度（m/h）
H：混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）
β1：外加剂影响修正系数，不掺外加剂取1.0；掺具有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；110~150时，取1.15。
∴
所以侧墙所受荷载最大值为66.7kPa。
a．顶板模板受力验算：
顶板模板的受力分析，这里将顶板模板按三跨连续梁进行受力及变形验算。这里取宽度100mm的板作为一个计算单元。单跨长度为900mm。该位置均布荷载q=F板×b=34.5×0.1=3.45kPa
（1） 受力简图

（2） 荷载验算
最大弯距Mmax=0.1×ql2=0.1×3.45×103×0.62=0.124kNm
惯性系数W=bh2/6=0.1×0.042÷6=0.26×10-4m3
σmax=M/W=0.135×103÷（0.26×10-4）=4.8MPa<11MPa=[σ]
∴满足抗弯强度
b．侧墙模板受力验算：
侧墙模板的受力分析，在西端竖井西侧墙厚度为0.85米，受到侧压力最大，这里对其受力及变形进行验算。这里简化为三跨连续梁进行考虑。取其中300mm为一个计算单元。
（1）受力简图

（2）荷载验算
该位置的均布荷载考虑为q=F侧×d=66.7×0.3=20.0kN/m。这里d为单元多层板宽度。
最大弯距Mmax=0.1×20×103×0.22=0.08kNm
惯性系数W=bh2/6=0.3×0.0182÷6=0.162×10-4 m3
σmax=M/W=0.08×103÷（0.162×10-4）=4.9MPa<11MPa=[σ]
∴满足抗弯强度
（3）变形计算

∴最大挠度

∴可以满足侧墙模板受力及变形要求。
c．支撑杆受力分析：
根据分析可知，支撑杆所受压力最大部位出现在支撑侧墙部位的支撑杆件，同时最长杆件也出现在支撑侧墙的横撑杆长度为900mm，这里将此杆件(φ48 ×3.0×900)，按两端铰支考虑。

其中N— 每根立柱承受的荷载（N）
A— 钢管截面面积（mm2）
— 轴心受压稳定系数，根据钢管立柱长细比λ求得。，为钢管长度，为钢管回转半径，式中D为钢管外径，d为钢管内径。根据λ查《冷弯薄壁钢管结构技术规范》可得值
∴ N = F侧×A侧=66.7×103×0.36=24.0kN

查表得 =0.305
A=
≤
∴满足受力要求.
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