明挖隧道主体结构模板施工技术方案.docx

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明挖隧道主体结构模板施工技术方案

1编制依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；

《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

《施工设计图纸》；

2工程简况

南纬四路下穿隧道工程的实施对于完善区域路网、保证行政办公大楼的交通顺畅、实现新区交通发展战略、总体规划目标有着重要的意义。

工程范围起自南经十二路东，起点桩号为K0+481，终于南经十三路西侧，终点桩号为K0+984，道路全长503M；其中隧道引道主体结构长299M（西侧引道长147M，东侧引道长152M），暗埋段长182M，净宽9.25M。

3工程地质与水文情况

3.1工程地质

从地质勘察报告情况来看，自上而下可以分为：

填土层～粘土层～全风化泥质砂岩层。

拟建场地位于淮南市西郊山南新区，场区域地貌属江淮丘陵组成部分，地势起伏，地形高差较大，标高在56.14～58.72M之间。

路线沿线地表水为附近沟、塘所蓄积的水，其来源主要为大气降水及上游河流径流补给。

地下水对钢筋混凝土结构无腐蚀性。

3.2水文情况

地质报告中无地下水位标高。

根据公司在淮南地区施工经验，地下水位埋深在1.0m左右，地下水位埋深较高，水量较小。

4施工计划

4.1拟投入本工程的物资

工程物资投入表

序号

名称

单位

数量

备注

1

15mm厚木胶合板

m2

16470

2440×1220

2

旋转扣件

t

80

3

Φ14对拉止水螺杆

个

12000

4.2劳动力安排

劳动力安排计划表

序号

工种

数量

工作范围

1

队长

2

现场协调、指挥，人员调配

2

模板工

40

脚手架搭拆

3

测量放线工

2

负责脚手架垂直度控制

4.3工程进度计划

本工程最大特点就是工期紧，隧道主体结构计划施工日期为2012年4月1日至2012年6月15日。

主体结构工作量为钢筋2050吨,混凝土浇注14650方，模板16470平方。

由于工程量大、工期紧，工程一旦开工，对物资材料的及时供应及施工组织的合理安排要求较高。

满堂脚手架及模板计划开工日期为2012年5月1日，计划竣工日期为2012年6月10日。

5施工工艺技术

5.1模板技术参数

根据明挖段的结构形式、施工工艺和目前建筑行业施工现状，底板、侧墙、顶板采用15mm厚木胶合板（尺寸2440×1220），次楞为60*80木枋、主楞为Φ48*3.5钢管、Φ14对拉止水螺杆，满堂脚手架支撑加固系统施工。

5.1.1侧墙模板技术参数

⑴基本参数

次楞间距（mm）:

300穿墙螺栓水平间距（mm）:

600

主楞间距（mm）:

600穿墙螺栓竖向间距（mm）:

600

对拉螺栓直径（mm）:

M14

⑵主楞参数

主楞材料:

圆钢管主楞合并根数:

2

直径（mm）:

48.00壁厚（mm）:

3.5

⑶次楞参数

次楞材料:

木方次楞合并根数:

2

宽度（mm）:

60.00高度（mm）:

80.00

⑷面板参数

面板类型:

胶合面板面板厚度（mm）:

15.00

面板弹性模量（N/mm2）:

6000.00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

⑸木方和钢楞

方木抗弯强度设计值fc（N/mm2）:

13.00

方木弹性模量E（N/mm2）:

9000.00

方木抗剪强度设计值ft（N/mm2）:

1.50

钢楞弹性模量E（N/mm2）:

206000.00；钢楞抗弯强度设计值fc（N/mm2）:

205.00

5.1.2顶板模板技术参数

⑴模板支架参数

立杆横向间距或排距（mm）:

900纵距（mm）:

900步距（mm）:

1200

上端伸出至模板支撑点长度（mm）:

35

模板支架搭设高度（mm）:

5660（按照最高设计）

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5板底支撑连接方式:

方木支撑

立杆承重连接方式:

可调托座

⑵荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.500混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.500

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000

⑶材料参数

面板采用胶合面板，厚度为15mm板底支撑采用方木

面板弹性模量E（N/mm2）:

9500面板抗弯强度设计值（N/mm2）:

13

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400木方的间隔距离（mm）:

300

木方弹性模量E（N/mm2）:

9000

木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13

木方的截面宽度（mm）:

60.00木方的截面高度（mm）:

80.00

托梁材料为：

钢管（双钢管）:

Ф48×3.5

⑷楼板参数

顶板的计算厚度（mm）:

750

5.2工艺流程

地板模板安装→地板混凝土浇筑→地板模板拆除→侧墙和顶板模板安装→侧墙和顶板混凝土浇筑→侧墙和顶板模板拆除

5.3施工方法

5.3.1底板及一段侧墙模板施工

模板采用2440×1220×15胶合板作面板，60mm×80mm方木作次楞，φ48*3.5mm钢管作主楞。

外侧墙在低板混凝土浇筑时需浇筑到1.5M高（相对底板底面），外侧墙竖向预埋螺杆2排，上排为对拉螺杆，下排预埋螺杆与结构主筋焊于一体，不贯穿整个底板，阻止模板的移动，螺杆纵向间距600mm，竖向间距500mm。

侧墙内侧倒角部分采用特制钢模，随同电缆槽外侧基础一同施工。

次楞采用60*80方木（横向布置），主楞钢管竖向布置，顶部设置一道钢管拉结。

底板混凝土和侧墙混凝土一次浇筑完毕。

5.3.2侧墙模板施工

明挖段主体结构侧墙模板体系采用钢管脚手架+顶托+次楞方木+主楞钢管支撑。

模板采用2440×1220×15胶合板作面板，60mm×80mm方木作次楞，φ48*3.5mm钢管作主楞，采用满堂脚手架支撑，侧墙模板设对拉螺杆，对拉螺杆采用φ14钢筋。

5.3.3顶板模板施工

明挖段主体结构顶板模板体系采用钢管脚手架+顶托+次楞方木+主楞钢管支撑。

明挖段高达5.66m,侧墙厚600mm、顶板厚750mm。

模板采用2440×1220×15胶合板作面板，60mm×80mm方木作次楞，φ48*3.5mm钢管作主楞，满堂脚手架支撑。

5.4模板加工要求及质量标准

⑴多层板采用专用切割机裁割，防止毛边、飞边、破茬。

模板裁口处用封边漆保护，减少截口处再次产生毛边或遇水膨胀、松散变形。

材料进场均应有合格证和检测报告。

⑵木质模板在工地现场加工。

木工加工组根据图纸对模板进行精确排板，加工成型后，首先由加工组进行自检，发现问题及时整改；再由质检员对加工进行专检，控制模板加工允许偏差在规定的范围内；使用前，由安装组对木制加工品再进行交接检，影响使用的立即返回整修。

⑶顶板模板施工时，要按要求起拱1.5‰。

⑷在顶板模板板缝处均设置底楞，尽量减少贴塑料胶带，在竖向模板板缝加海绵条密封。

⑸在顶板和端部适当位置设置清扫口，浇筑混凝土前，配制吸尘机清理模板内杂物。

⑹控制拆模时间，留设同条件养护试块，按规范要求决定拆模与否。

⑺高度重视模板拆除后的清理及保养工作，要作为一道必不可少的工序来对待，并由专人负责。

模板清理要使用带刃扁铲和干拖布等专用工具，禁止用锤子砸模板，模板清理干净之前不得涂刷隔离剂。

未经清理保养、涂刷隔离剂的模板不能使用。

⑻每根立杆底部拉杆、顶部拉杆必须上满上全，并保证可靠连接。

⑼可调丝杆外露长度不超过丝杆总长度的2/3（300mm）。

5.5模板工程验收标准

⑴模板进场前，据工程部的工程安排及流水段划分情况，对模板进行编号和使用部位编号，有次序地安排模板分批进场，保证现场施工的需求又避免占用现场更多的地方。

⑵模板检验标准

模板安装允许偏差

项次

项目

允许偏差值（mm）

检查方法

1

轴线位移

基础

3

尺量

2

标高

±3

水准仪或拉线尺量

3

截面尺寸

基础

±5

尺量

4

每层垂直度

3

2m托线板

5

相邻两板表面高低差

2

直尺、尺量

6

表面平整度

2

2m靠尺、楔形塞尺

7

阴阳角

方正

2

方尺、楔形塞尺

顺直

2

5m线尺

8

预埋铁件

预埋管

螺栓

中心线位移

2

拉线、尺量

螺栓中心线位移

2

螺栓外露长度

＋5，－0

9

门窗洞口

中心线位移

3

拉线、尺量

宽、高

±5

对角线

6

6施工安全保证措施

6.1组织保证

（1）牢固树立“安全生产，预防为主，综合治理”的方针，坚决贯彻“管生产必须管安全”的原则，建立健全安全生产组织机构：

以工程经理为组长的副经理、总工及安全总监为副组长的安全生产管理小组，下设四部一室即工程部、物设部、安质部、财务部、综合办公室）负责日常的管理工作，工程部配置专职安全管理人员1名。

6.2安全保证措施

（1）装拆预拼大片模板时，垂直吊运采用两个吊点，水平吊运用采用四个吊点。

安装时，边就位、边校正和安设连接件。

连结牢固后方可脱钩。

吊运零散模板时，将模板放入吊笼内，防止坠落伤人。

（2）模板的支撑必须牢固，确保整体稳定。

（3）按规定设置纵横向水平支撑及剪刀撑。

（4）使用电动工具，需装有二级漏电保护装置。

（5）模板堆放场地及在施工现场内，不得进行明火焊接、切割作业。

（6）浇注砼时设专人看护模板，如发现模板倾斜、位移、局部鼓胀时，及时采取紧固措施，方可继续施工。

（7）拆模时，逐块拆卸，不得成片撬落或拉倒。

拆下的模板和零件，严禁向下抛扔。

7质量保证措施

⑴建立健全质量管理体系组织机构，明确各职能部门的职责与分工，配足质量管理人员。

经理部设专职质检工程师、作业队设质检员，保证模板、支架施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。

实行工程质量责任制，逐级落实到班组，责任到人。

建立质量奖罚制度，明确奖罚标准，做到奖优罚劣，杜绝质量事故发生。

⑵加强施工技术管理，严格执行以总工程师为首的技术责任制，使施工管理标准化、规范化、程序化。

认真熟悉施工图纸，严格按照施工图纸、施工规范、施工方案施工。

⑶工程技术人员应及时进行模板、支架技术交底，在施工期间技术人员跟班作业指导，发现问题及时解决。

⑷严格执行工程“三检”制度，即自检、互检、交接检。

作业队自检、经理部复检合格后，由经理部质检工程师及时通知监理工程师检查签认，隐蔽工程必须经监理工程师签认后方能隐蔽。

⑸认真执行各项质量管理制度，把施工图审签制，技术交底制，测量复核制，隐蔽工程检查签证制等行之有效的质量管理制度，贯穿到施工全过程，并落实到工班。

⑹在施工中，对每道工序、每个工种、每个操作工人，做到质量工作全面落实，强化施工人员的质量意识。

⑺模板支撑应牢固，内面平整光滑，尺寸符合设计，中线水平准确。

支架体系牢固，强度、刚度、稳定性满足要求。

⑻预埋件加工尺寸要精确，材质满足设计要求，由技术人员对预埋件的位置进行准确计算，并作好技术交底，编制详细的现场施工技术交底书，进行现场交底，并派专人检查、监督施工，保证施工的质量。

8季节性施工技术措施

8.1雨季施工技术措施

（1）收集气象资料，了解本地区的气象的特点。

（2）做好防雨物资的储备，如草袋、水泵、备用电缆等。

9侧墙模板计算书

9.1参数信息

⑴基本参数

次楞间距（mm）:

300穿墙螺栓水平间距（mm）:

600

主楞间距（mm）:

600穿墙螺栓竖向间距（mm）:

600

对拉螺栓直径（mm）:

M14

⑵主楞参数

主楞材料:

圆钢管主楞合并根数:

2

直径（mm）:

48壁厚（mm）:

3.5

⑶次楞参数

次楞材料:

木方次楞合并根数:

2

宽度（mm）:

60高度（mm）:

80

⑷面板参数

面板类型:

胶合面板面板厚度（mm）:

15

面板弹性模量（N/mm2）:

6000面板抗弯强度设计值fc（N/mm2）:

13

面板抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.50

⑸木方和钢楞

方木抗弯强度设计值fc（N/mm2）:

13方木弹性模量E（N/mm2）:

9000

方木抗剪强度设计值ft（N/mm2）:

1.50

钢楞弹性模量E（N/mm2）:

206000钢楞抗弯强度设计值fc（N/mm2）:

205

墙模板设计简图

9.2侧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:

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

其中γ--混凝土的重力密度，取24kN/m3

t--新浇混凝土的初凝时间，取2h

T--混凝土的入模温度，取20℃

V--混凝土的浇筑速度，取2.5m/h

H--模板计算高度，取3m

β1--外加剂影响修正系数，取1.2

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取0.850

分别计算得17.031kN/m2、72kN/m2，取较小值17.031kN/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=17.031kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/m2。

9.3侧墙模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

根据《建筑施工手册》，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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图

⑴抗弯强度验算

弯矩计算公式如下:

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，M--面板计算最大弯矩（N·mm）

l--计算跨度（次楞间距）:

l=300.0mm

新浇混凝土侧压力设计值q1=1.2×17.031×0.6×0.9=11.036kN/m

倾倒混凝土侧压力设计值q2=1.4×3×0.60×0.90=2.268kN/m

其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。

面板的最大弯矩：

M=0.1×11.036×3002+0.117×2.268×3002=1.23×105N·mm

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

σ=M/W

其中，σ--面板承受的应力（N/mm2）

M--面板计算最大弯矩（N·mm）

W--面板的截面抵抗矩:

W=bh2/6=600×15.0×15.0/6=2.25×104mm3

f--面板截面的抗弯强度设计值（N/mm2）；f=13N/mm2；面板截面的最大应力计算值σ=M/W=1.23×105/2.25×104=5.5N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

⑵抗剪强度验算

计算公式如下:

V=0.6q1l+0.617q2l

其中，V--面板计算最大剪力（N）

l--计算跨度（次楞间距）:

l=300mm

其中q1=11.036kN/m，q2=2.268kN/m

面板的最大剪力：

V=0.6×11.036×300+0.617×2.268×300=2406.3N

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/（2bhn）≤fv

其中，τ--面板截面的最大受剪应力（N/mm2）

V--面板计算最大剪力（N）：

V=2406.3N

b--构件的截面宽度（mm）：

b=600mm

hn--面板厚度（mm）：

hn=15.0mm

fv--面板抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=1.5N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值:

τ=3×2406.3/（2×600×15.0）=0.401N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2，满足要求！

⑶挠度验算

根据《建筑施工手册》，刚度验算采用标准荷载，不考虑振动荷载作用。

挠度计算公式如下:

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的侧压力荷载:

q=17.03×0.6=10.219N/mm

l--计算跨度（次楞间距）:

l=300mm

E--面板的弹性模量:

E=6000N/mm2

I--面板的截面惯性矩:

I=60×1.5×1.5×1.5/12=16.88cm4

面板的最大允许挠度值:

[ν]=1.2mm；面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×10.22×3004/（100×6000×1.69×105）=0.553mm小于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm，满足要求！

9.4侧墙模板主次楞的计算

⑴次楞直接承受模板传递的荷载，按均布荷载作用下三跨连续梁计算。

本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×8×8/6×2=128cm3

I=6×8×8×8/12×2=512cm4

次楞计算简图

①次楞的抗弯强度验算

次楞最大弯矩按下式计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，M--次楞计算最大弯矩（N·mm）

l--计算跨度（主楞间距）:

l=600.0mm

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.3×0.9=5.518kN/m

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3×0.30×0.90=1.134kN/m，其中0.90为折减系数。

次楞的最大弯矩：

M=0.1×5.518×6002+0.117×1.134×6002=2.46×105N·mm

次楞的抗弯强度应满足下式：

σ=M/W

其中，σ--次楞承受的应力（N/mm2）

M--次楞计算最大弯矩（N·mm）

W--次楞的截面抵抗矩，W=1.28×105mm3

f--次楞的抗弯强度设计值；f=13N/mm2

次楞的最大应力计算值：

σ=2.46×105/1.28×105=1.9N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

②次楞的抗剪强度验算

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下:

V=0.6q1l+0.617q2l

其中，V－次楞承受的最大剪力

l--计算跨度（主楞间距）:

l=600.0mm

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.3×0.9/2=2.759kN/m

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.3×0.9/2=0.567kN/m，其中，0.90为折减系数。

次楞的最大剪力：

V=0.6×2.759×600.0+0.617×0.567×600.0=1203.2N

截面抗剪强度必须满足下式：

τ=3V/（2bhn）

其中，τ--次楞的截面的最大受剪应力（N/mm2）

V--次楞计算最大剪力（N）：

V=1203.2N

b--次楞的截面宽度（mm）：

b=60.0mm

hn--次楞的截面高度（mm）：

hn=80.0mm

fv--次楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=1.500N/mm2

次楞截面的受剪应力计算值:

τ=3×1203.2/（2×60.0×80.0×2）=0.188N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2，满足要求！

③次楞的挠度验算

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：

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，ν--次楞的最大挠度（mm）

q--作用在次楞上的线荷载（kN/m）：

q=17.03×0.30=5.11kN/m

l--计算跨度（主楞间距）:

l=600.0mm

E--次楞弹性模量（N/mm2）：

E=9000N/mm2

I--次楞截面惯性矩（mm4），I=5.12×106mm4

次楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×10.22/2×6004/（100×9000×5.12×106）=0.097mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm，满足要求！

⑵主楞承受次楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.08cm3I=12.19cm4E=206000N/mm2

主楞计算简图

主楞计算剪力图（kN）

主楞计算弯矩图（kN·m）

①主楞的抗弯强度验算

作用在主楞的荷载:

P＝1.2×17.03×0.3×0.6＋1.4×3×0.3×0.6＝4.435kN

主楞计算跨度（对拉螺栓水平间距）:

l=600mm

强度验算公式：

σ=M/W

其中，σ--主楞的最大应力计算值（N/mm2）

M--主楞的最大弯矩（N·mm）M=3.59×105N·mm

W--主楞的净截面抵抗矩（mm3）W=9.46×103mm3

f--主楞的强度设计值（N/mm2）f=205N/mm2；

主楞的最大应力计算值:

σ=3.59×105/9.46×103=38N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求！

②主楞的抗剪强度验算

主楞截面抗剪强度必须满足:

τ=2V/A≤fv

其中，τ--主楞的截面的最大受剪应力（N/mm2）

V--主楞计算最大剪力（N）：

V=3259.7N

A--钢管的截面面积（mm2）：

A=978mm2

fv--主楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=120N/mm2

主楞截面的受剪应力计算值:

τ=2×3259.7/978=6.67N/mm2小于主楞截面抗剪强度设计值fv=120N/mm2，满足要求！

③主楞的挠度验算

主楞的最大挠度计算值:

ν=0.376mm

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=2.4mm

主楞的最大挠度计算值ν=0.376mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm，满足要求！

9.5穿墙螺栓的计算

计算公式如下:

N<[N]=f×A

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170N/mm2

查表得：

穿墙螺栓的型号:

M14，穿墙螺栓有效直径:

11.55mm，穿墙螺栓有效面积:

A=105mm2，穿墙螺栓最大容许拉力值:

[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN，主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力，则穿墙螺栓所受的最大拉力为:

N=5.92kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN，满足要求！

10顶板模板计算书

10.1参数信息

⑴模板支架参数

横向间距或排距0.90m，纵距0.90m，步距1.20m，立杆上端伸出至模板支撑点长度0.35m，模板支架搭设高度5.66m，采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5，板底支撑连接方式为方木支撑，立杆承重连接方式为可调托座。

⑵荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.5混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.5

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1

⑶材料参数

面板采用胶合面板，厚度为15mm，板底支撑采用方木。

面板弹性模量E（N/mm2）:

9500面板抗弯强度设计值（N/mm2）:

13

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400木方的间隔距离（mm）:

300

木方弹性模量E（