明挖隧道主体结构模板施工方案.docx
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明挖隧道主体结构模板施工方案.docx
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明挖隧道主体结构模板施工方案
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工程概况
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503米;其中隧道引道主体结构长299米(西侧引道长147米,东侧引道长152米),暗埋段长182米,净宽9.25米。
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56.14~58.72米之间。
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1.5米高(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,据项目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:
以项目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,项目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
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