明挖隧道主体结构模板的施工方案_secret.doc

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56.1458.72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115mm厚木胶合板m216470244012202旋转扣件t80314对拉止水螺杆个120004.2 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24401220），次楞为60*80木枋、主楞为48*3.5钢管、14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):205.005.1.2顶板模板技术参数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):483.5 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) :483.5楼板参数顶板的计算厚度(mm):7505.2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2440122015胶合板作面板，60mm80mm方木作次楞，48*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2440122015胶合板作面板，60mm80mm方木作次楞，48*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14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2440122015胶合板作面板，60mm80mm方木作次楞，48*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。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。顶板模板施工时，要按要求起拱1.5。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。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。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。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。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。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 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。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32m托线板5相邻两板表面高低差2直尺、尺量6表面平整度22m靠尺、楔形塞尺7阴阳角方 正2方尺、楔形塞尺顺 直25m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 ，09门窗洞口中心线位移3拉线、尺量宽、高5对角线66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。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。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。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。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。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。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。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=0.22t12V1/2 F=H其中 - 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 1- 外加剂影响修正系数，取1.2 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850分别计算得 17.031 kN/m2、72kN/m2，取较小值17.031 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=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(Nmm) l-计算跨度(次楞间距): l=300.0mm 新浇混凝土侧压力设计值q1=1.217.0310.60.9=11.036kN/m倾倒混凝土侧压力设计值q2= 1.430.600.90=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 =0.111.0363002+0.1172.2683002= 1.23105Nmm按以下公式进行面板抗弯强度验算： = M/W f其中， -面板承受的应力(N/mm2) M -面板计算最大弯矩(Nmm) W -面板的截面抵抗矩 : W = bh2/6 = 60015.015.0/6=2.25104 mm3 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= M/W = 1.23105 / 2.25104 = 5.5N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！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 = 0.611.036300 + 0.6172.268300= 2406.3N截面抗剪强度必须满足:= 3V/(2bhn)fv其中，-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 = 1.5 N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值:=32406.3/(260015.0)=0.401N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值=1.5N/mm2，满足要求！ 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:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中，q-作用在模板上的侧压力荷载: q = 17.030.6 = 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 = 601.51.51.5/12=16.88cm4面板的最大允许挠度值: = 1.2mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67710.223004/(10060001.69105) = 0.553 mm小于面板的最大允许挠度值 =1.2mm，满足要求！9.4侧墙模板主次楞的计算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 = 688/62= 128cm3I = 6888/122= 512cm4 次楞计算简图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(Nmm) l-计算跨度(主楞间距): l =600.0mm新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.217.0310.30.9=5.518kN/m 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.430.300.90=1.134kN/m，其中0.90为折减系数。次楞的最大弯矩：M =0.15.5186002+0.1171.1346002= 2.46105Nmm次楞的抗弯强度应满足下式： = M/W f其中， -次楞承受的应力(N/mm2) M -次楞计算最大弯矩(Nmm) W -次楞的截面抵抗矩，W=1.28105mm3 f -次楞的抗弯强度设计值； f=13N/mm2次楞的最大应力计算值： = 2.46105/1.28105 = 1.9 N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！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: 1.217.0310.30.9/2=2.759kN/m 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.43.000.30.9/2=0.567kN/m，其中，0.90为折减系数。次楞的最大剪力：V = 0.62.759600.0+ 0.6170.567600.0 = 1203.2N截面抗剪强度必须满足下式：=3V/(2bhn)其中， -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 = 1.500 N/mm2次楞截面的受剪应力计算值: =31203.2/(260.080.02)=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！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：=0.677ql4/(100EI)=l/250其中， -次楞的最大挠度(mm) q-作用在次楞上的线荷载(kN/m)： q = 17.030.30=5.11 kN/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=5.12106mm4次楞的最大挠度计算值: = 0.67710.22/26004/(10090005.12106) = 0.097 mm小于次楞的最大容许挠度值 =2.4mm，满足要求！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 =5.08cm3 I =12.19cm4 E = 206000N/mm2主楞计算简图主楞计算剪力图(kN)主楞计算弯矩图(kNm)主楞的抗弯强度验算作用在主楞的荷载: P1.217.030.30.61.430.30.64.435kN主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm强度验算公式： = M/W f其中，- 主楞的最大应力计算值(N/mm2) M - 主楞的最大弯矩(Nmm)M = 3.59105 Nmm W - 主楞的净截面抵抗矩(mm3)W = 9.46103 mm3 f -主楞的强度设计值(N/mm2)f =205N/mm2；主楞的最大应力计算值:= 3.59105/9.46103 = 38 N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求！主楞的抗剪强度验算主楞截面抗剪强度必须满足:=2V/Afv其中， -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 = 120 N/mm2主楞截面的受剪应力计算值: =23259.7/978=6.67N/mm2小于主楞截面抗剪强度设计值 fv=120N/mm2，满足要求！主楞的挠度验算主楞的最大挠度计算值: = 0.376mm主楞的最大容许挠度值: = 2.4mm主楞的最大挠度计算值 =0.376mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =2.4mm，满足要求！9.5穿墙螺栓的计算计算公式如下:NN=fA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 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 = 1.701051.0510-4 = 17.85 kN，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 = 5.92 kN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):483.5，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。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 木方的截面高度(mm):80；托梁材料为：钢管(双钢管) :483.5楼板参数顶板的计算厚度(mm):750；顶板支撑架荷载计算单元10.2模板面板计算模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W = 901.52/6 = 33.75 cm3I = 901.53/12 = 25.312 cm4模板面板的按照三跨连续梁计算。面板计算简图荷载计算静荷载为钢筋混凝土板和模板面板的自重(kN/m)q1 = 25.50.750.9+0.50.9 = 17.66 kN/m活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)q2 = 10.9= 0.9 kN/m强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中：q=1.217.66+1.40.9= 22.452kN/m最大弯矩 M=0.122.4523002= 202068 Nm面板最大应力计算值 =M/W= 202068/33750 = 5.987 N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!挠度计算挠度计算公式为=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=22.452kN/m面板最大挠度计算值 = 0.67722.4523004/(100950025.312104)=0.51 mm小于面板最大允许挠度 =300/ 250=1.2 mm满足要求!10.3模板支撑方木的计算方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=bh2/6=688/6 = 64 cm3I=bh3/12=6888/12 = 256 cm4方木楞计算简图荷载的计算(1)静荷载为钢筋混凝土板和模板面板的自重(kN/m)q1= 25.50.30.75+0.50.3 = 5.888 kN/m(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)q2 = 10.3 = 0.3 kN/m强度验算计算公式如下:M=0.1ql2均布荷载 q = 1.2 q1 + 1.4 q2 = 1.25.888+1.40.3 = 7.486 kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.17.4860.92 = 0.606 kNm方木最大应力计算值 = M /W = 0.606106/64000 = 9.47 N/mm2小于方木的抗弯强度设计值 f=13N/mm2满足要求!抗剪验算截面抗剪强度必须满足: = 3V/2bhn 其中最大剪力: V = 0.67.4860.9 = 4.042 kN方木受剪应力计算值 = 3 4.042103/(26080) = 1.263 N/mm2小于方木抗剪强度设计值 = 1.4 N/mm2满足要求!挠度验算计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250均布荷载 q = q1 = 5.888 kN/m最大挠度计算值 = 0.6775.8889004 /(10090002560