DK10+800DK11+2425 挡墙模版专项施工方案.docx
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DK10+800DK11+2425挡墙模版专项施工方案
天津铁路枢纽西南环线扩能改造工程
Ⅱ标段(DK9+838.09~DK25+064.91)
DK10+800-DK11+242.5段挡墙模版专项施工方案
编制:
审核:
批准:
天津市铁路集团工程有限公司
天津铁路枢纽西南环线扩能改造工程指挥部
2015年10月25日
第一节工程概况
该段施工里程为DK10+800-DK11+242.5,于DK10+800-DK11+242.5左侧路肩处设置C45钢筋混凝土扶壁式挡墙,墙高6.6m-8.8m,每0.2m分一级,扶壁厚0.6m,两扶壁净距为3.45m,扶壁两端墙面板悬出长度为1.41m,墙身采用C45混凝土浇筑,钢筋采用HRB400型号,其中DK10+987.5-DK11+152.5段挡墙采用B型挡土墙,其余段为A型挡土墙。
各节挡土墙间设置伸缩缝,缝宽0.03m,缝内填塞沥青麻筋。
在地面以上,沿墙高和墙长方向设置泄水孔,采用φ50mmPVC管,并用透水土工布(400g/m2)包裹PVC管进口,按上下左右间隔2-3m交错布置。
墙背后最低排泄水孔至墙顶设0.3m厚沙夹卵石反滤层,挡土墙墙顶下0.5m及最低排泄水孔的下部设隔水层(C20混凝土)。
挡土墙底设0.2m厚碎石垫层,夯实平整后,碎石垫层顶浇灌一层C20素混凝土垫层,厚0.1m,作为钢筋绑扎作业面。
挡土墙于适当位置设置检查梯,检查梯采用φ16mm钢筋,步距0.3m。
第二节模版选材
采用16mm厚钢板(1830×915),Ф48钢管作楞,配套穿墙螺栓使用Ф16高强螺栓(上部2m范围采用φ12高强螺栓)。
竖向内楞采用单钢管Ф48×3.5,水平外楞采用双钢管Ф48×3.5。
加固通过在双钢管处打孔拉结穿墙螺栓。
斜撑采用钢管Ф48×3.5。
第三节模板安装
墙板钢筋隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。
安装墙模前,要清除墙根部杂物,焊接或修整模板的定位预埋件,做好测量放线工作,抹好模板下的找平砂浆。
一、模板安装顺序
模板定位→模板安装→垂直度调整→模板加固→验收
二、技术要点
1、模板支设前将基底面清理干净。
不得有积水、杂物,并将施工缝表面冲净。
为防止墙体模板根部接缝处出现漏浆"烂根"现象,墙模安装前,必须贴海绵条,做到平整、准确、粘结牢固保证在浇筑时不漏浆。
穿墙螺栓的安装必须严格按要求进行加固,在墙体下部1/3范围必须使用双螺帽。
2、模板定位
当底板混凝土浇筑完毕并具有一定强度(≥1.2MPa),即用手按不松软、无痕迹,方可上人开始进行轴线投测。
根据轴线位置放出墙截面位置尺寸线、模板50控制线,以便于墙模板的安装和校正。
首先引测结构尺寸控制线,并以该控制线为起点,引出墙控制线,用墨线弹出模板的内线、边线以及外侧控制线,施工前三线必须到位,以便于模板的安装和校正。
3、模板安装加固
四周竖向内背楞采用50×100木方,间距225mm,每个侧面两端的方木与模板用圆钉固定,水平外楞采用钢管Ф48×3.5,间距450mm。
加固通过背楞上打孔拉结穿墙螺栓,水平、竖向间距均为450mm,端头带圆塑料块限位片,以便拉杆端头处理。
斜向支撑用钢管上中下三道进行间距600mm加固,以保证其稳定。
挡墙下部1/3范围对拉螺栓两侧加双螺母。
h=450mmb=225mm对拉螺栓水平、竖向间距均为450mm
挡墙模板设计示意图
模板组装前要进行组装设计,板缝留设要一致,拉杆间距要在满足设计要求的同时达到美观要求,严禁乱设。
组装时严格按照模板配板设计图尺寸拼装成整体,模板在现场拼装时,要控制好相邻板面之间拼缝,两板接头处要加设卡子,以防漏浆,拼装的精度要求如下:
1)、两块模板之间拼缝≤1;
2)、相邻模板之间高低差≤2;
3)、模板平整度≤3;
4)、模板平面尺寸偏差±3;
模板搭设必须搭设脚手架,脚手架立柱必须落在有足够承载力的地基上,立柱底端必须放置垫板或混凝土垫块,立杆纵横间距不得大于1200mm,步距不得大于1500mm,并严格按规范要求设置剪刀撑、顶杆、扫地杆、斜撑等,保证架体安全、稳固。
第四节模板拆除
1、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,方可拆模。
2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。
在拆除侧模时,混凝土强度要达到设计要求(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。
混凝土的底模,其混凝土强度必须符合下表规定后方可拆除。
3、拆除模板的顺序与安装模板顺序相反,先支的模板后拆,后支的先拆。
墙模板在混凝土强度达到设计要求,能保证其表面及棱角不因拆除而损坏时方能拆除,模板拆除顺序与安装模板顺序相反,先外墙后内墙,先拆外墙外侧模板,再拆除内侧模板,先模板后角模。
拆墙模板时,首先拆下穿墙螺栓,再松开地脚螺栓,使模板向后倾斜与墙体脱开。
不得在墙上撬模板,或用大锤砸模板,保证拆模时不晃动混凝土墙体。
4、模板拆除吊至存放地点时,模板保持平放,然后用铲刀、湿布进行清理。
支模前刷脱模剂。
模板有损坏的地方及时进行修理,以保证使用质量。
5、模板拆除后,及时进行板面清理,涂刷隔离剂,防止粘结灰浆。
第五节模板计算
一、竖墙模板
墙模板的背部支撑由两层龙骨组成:
直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。
组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。
根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2;
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):
300;穿墙螺栓水平间距(mm):
600;
主楞(外龙骨)间距(mm):
500;穿墙螺栓竖向间距(mm):
500;
对拉螺栓直径(mm):
M14;
2.主楞信息
龙骨材料:
;Ф48钢管
宽度(mm):
80.00;高度(mm):
100.00;
主楞肢数:
1;
3.次楞信息
龙骨材料:
Ф48钢管;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
次楞肢数:
2;
4.面板参数
面板类型:
钢板;面板厚度(mm):
18.00;
面板弹性模量(N/mm2):
9500.00;
面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
5.Ф48钢管参数
Ф48钢管抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
Ф48钢管弹性模量E(N/mm2):
9500.00;
Ф48钢管抗剪强度设计值ft(N/mm2):
1.50;
墙模板设计简图
二、墙模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H -- 模板计算高度,取8.8m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.000;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F:
分别为 47.705 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值47.705 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=47.705kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2.000 kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
按规范规定,强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
1、抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中, M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(内楞间距):
l =300.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×47.71×0.50×0.90=25.761kN/m,其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m;
q = q1 + q2 =25.761+1.260=27.021 kN/m;面板的最大弯距:
M =0.1×27.021×300.0×300.0= 2.43×105N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ --面板承受的应力(N/mm2);
M --面板计算最大弯距(N.mm);
W --面板的截面抵抗矩 :
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W= 500×18.0×18.0/6=2.70×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);
f=13.000N/mm2;面板截面的最大应力计算值:
σ = M/W = 2.43×105 / 2.70×104 = 9.007N/mm2;
面板截面的最大应力计算值 σ =9.007N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求。
2、抗剪强度验算
计算公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l =300.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×47.71×0.50×0.90=25.761kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m;q = q1 + q2 =25.761+1.260=27.021 kN/m;
面板的最大剪力:
∨ = 0.6×27.021×300.0 = 4863.726N;
截面抗剪强度必须满足:
其中, Τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--面板计算最大剪力(N):
∨ = 4863.726N;
b--构件的截面宽度(mm):
b = 500mm ;
hn--面板厚度(mm):
hn = 18.0mm ;fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv = 13.000 N/mm2;面板截面的最大受剪应力计算值:
T =3×4863.726/(2×500×18.0)=0.811N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 T=0.811N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [T]=1.500N/mm2,满足要求。
3、挠度验算
根据规范,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:
q = 47.71×0.50 = 23.85N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l = 300.00mm;
E--面板的弹性模量:
E = 9500.00N/mm2;I--面板的截面惯性矩:
I = 50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ω] = 1.200mm;面板的最大挠度计算值:
ω = 0.677×23.85×300.004/(100×9500.00×2.43×105) = 0.567 mm;
面板的最大挠度计算值:
ω =0.567mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ω]=1.200mm,满足要求。
四、墙模板内外楞的计算
(一)、内楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,内龙骨采用木楞,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 60×80×80/6 = 64.00cm3;
I = 60×80×80×80/12 = 256.00cm4;
内楞计算简图
1、内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算:
其中, M--内楞跨中计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(外楞间距):
l =500.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×47.71×0.30×0.90=15.456kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.30×0.90=0.756kN/m,其中,0.90为折减系数。
q =(15.456+0.756)/2=8.106 kN/m;内楞的最大弯距:
M =0.1×8.106×500.0×500.0= 2.03×105N.mm;
内楞的抗弯强度应满足下式:
其中, σ --内楞承受的应力(N/mm2);
M --内楞计算最大弯距(N.mm);
W --内楞的截面抵抗矩(mm3),W=6.40×104;
f --内楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;内楞的最大应力计算值:
σ = 2.03×105/6.40×104 = 3.166 N/mm2;内楞的抗弯强度设计值:
[f] = 13.000N/mm2;内楞的最大应力计算值 σ = 3.166 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求。
2、内楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中, V-内楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(外楞间距):
l =500.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×47.71×0.30×0.90=15.456kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.30×0.90=0.756kN/m,其中,0.90为折减系数。
q = (q1 + q2)/2 =(15.456+0.756)/2=8.106 kN/m;内楞的最大剪力:
∨ = 0.6×8.106×500.0 = 2431.863N;
截面抗剪强度必须满足下式:
其中, τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--内楞计算最大剪力(N):
∨ = 2431.863N;
b--内楞的截面宽度(mm):
b = 60.0mm ;
hn--内楞的截面高度(mm):
hn = 80.0mm ;
fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
τ = 1.500 N/mm2;内楞截面的受剪应力计算值:
fv =3×2431.863/(2×60.0×80.0)=0.760N/mm2;内楞截面的抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值 τ =0.760N/mm2 小于 内楞截面的抗剪强度设计值 [fv]=1.50N/mm2,满足要求。
3、内楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中, ω--内楞的最大挠度(mm);q--作用在内楞上的线荷载(kN/m):
q = 47.71×0.30/2=7.16 kN/m;
l--计算跨度(外楞间距):
l =500.0mm ;
E--内楞弹性模量(N/mm2):
E = 9500.00 N/mm2 ;
I--内楞截面惯性矩(mm4),I=2.56×106;内楞的最大挠度计算值:
ω = 0.677×14.31/2×500.004/(100×9500.00×2.56×106) = 0.124 mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω] = 2.000mm;
内楞的最大挠度计算值 ω=0.124mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2.000mm,满足要求。
(二)、外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用木楞,宽度80mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 80×100×100/6 = 133.33cm3;
I = 80×100×100×100/12 = 666.67cm4;
1、外楞抗弯强度验算
外楞跨中弯矩计算公式:
其中,作用在外楞的荷载:
P = (1.2×47.71+1.4×2.00)×0.30×0.50/1=8.11kN;外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):
l = 600mm;外楞最大弯矩:
M = 0.175×8106.21×600.00= 8.51×105 N/mm;
2、强度验算公式:
其中, σ-- 外楞的最大应力计算值(N/mm2)
M -- 外楞的最大弯距(N.mm);M = 8.51×105 N/mm
W -- 外楞的净截面抵抗矩; W = 1.33×105 mm3;
[f] --外楞的强度设计值(N/mm2),[f] =13.000N/mm2;外楞的最大应力计算值:
σ = 8.51×105/1.33×105 = 6.384 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f] = 13.000N/mm2;
外楞的最大应力计算值 σ =6.384N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求。
3、外楞的抗剪强度验算
公式如下:
其中, ∨--外楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(水平螺栓间距间距):
l =600.0mm;P--作用在外楞荷载:
P = (1.2×47.71+1.4×2.00)×0.30×0.50/1=8.106kN;
外楞的最大剪力:
∨ = 0.65×8106.210 = 3.16×103N;
外楞截面抗剪强度必须满足:
其中, τ--外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2);
∨--外楞计算最大剪力(N):
∨ = 3.16×103N;
b--外楞的截面宽度(mm):
b = 80.0mm ;
hn--外楞的截面高度(mm):
hn = 100.0mm ;
fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv = 1.500 N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值:
τ =3×3.16×103/(2×80.0×100.0)=0.593N/mm2;
外楞的截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
外楞截面的抗剪强度设计值:
[fv]=1.50N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值 τ =0.593N/mm2 小于 外楞截面的抗剪强度设计值 [fv]=1.50N/mm2,满足要求。
4、外楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中, ω--外楞最大挠度(mm);
P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m):
P = 47.71×0.30×0.50/1=7.16 kN/m;
l--计算跨度(水平螺栓间距):
l =600.0mm ;
E--外楞弹性模量(N/mm2):
E = 9500.00 N/mm2 ;
I--外楞截面惯性矩(mm4),I=6.67×106;外楞的最大挠度计算值:
ω = 1.146×7.16×100/1×600.003/(100×9500.00×6.67×106) = 0.280mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ω] = 2.400mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.280mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=2.400mm,满足要求。
五、穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
其中 N -- 穿墙螺栓所受的拉力;
A -- 穿墙螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170.000 N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号:
M14 ;
穿墙螺栓有效直径:
11.55 mm;
穿墙螺栓有效面积:
A = 105 mm2;穿墙螺栓最大容许拉力值:
[N] = 1.70×105×1.05×10-4 = 17.850 kN;穿墙螺栓所受的最大拉力:
N =47.705×0.600×0.500 = 14.312 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力 N=14.312kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=17.850kN,满足要求。
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