1、地铁车站主体结构支模架专项施工地铁车站主体结构支模架专项施工(总57页)*1号线工程*延伸段3标*主体结构支模架专项施工方案一、编制依据1、*1号线【*站*区间/区间风井/*】土建工程合同文件。2、中铁隧道勘测设计院有限公司提供的*1号线*16号路段工程主体内部结构（变更）（HD/S/SDY/04/Z32/JG/02/B）；3、建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）；4、建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）；5、钢管脚手架扣件（GB 158312006）6、浙江省工程建设标准建筑施工扣件式钢管模板支架技术规范（DB33/1035-2006）；7、危险性较大的
2、分部分项工程安全管理办法（建资200987号）；8、建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则（建资2009254号）；9、大体积混凝土施工规范（GB50496-2009）；10、组合钢模板技术规范(GB50214-2001)；11、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002（2011年版）；12、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；13、建筑结构荷载规范（GB50009-2012）；14、钢管脚手架扣件（GB 15831-2006）15、扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全；16、*集团有限责任公司现行的施工管理的相关规定。二、工程简介2.1、工程概况*站位于2号
3、大街与23号大街的交叉路口，车站主体结构为地下二层岛式站台，箱形框架结构。车站全长297.223m，由区间明挖段+车站主体两部分组成，两部分由厚800mm地连墙墙隔开，区间明挖段开挖长度111.5m，标准段开挖深度约17.4m，开挖宽度为13.8m；车站主体基坑处开挖长度186.7m，标准段开挖深度约17m，开挖宽度为21.3m。车站围护结构采用0.8m厚地下连续墙+五道支撑形式，主体地连墙接头采用锁口管形式；基坑支护共设五道支撑：第一、三道为钢筋混凝土支撑，第二、四、五道为钢支撑，车站采用明挖顺作法施工。2.2、主体结构概况*主体内部结构分为两个区段，分别为明挖区间段和主体基坑段。明挖区间段
4、内衬结构为双层箱形结构，板跨中不设梁、柱。底板厚1300mm、中板厚400mm、顶板厚800mm、标准段侧墙厚700mm（部分墙负二层厚1800mm，负一层厚1000mm）。负二层竖向内净空6160mm（端头井为7490mm），负一层竖向净空为4650mm，标准段横向净空为8350mm和10200mm（端头处）。主体基坑段内衬结构为双柱双层箱形结构，板跨中设两排立柱，负一层柱子结构基本为800900mm,负二层柱子为8001000mm。底板厚度为1000mm，中板厚度为400mm，顶板厚度为800mm，侧墙厚度为700mm。柱与板连接处设纵梁，底板处设12002200mm上翻梁（端头井部分设下
5、翻梁），中板设10001000mm下翻梁，顶板设12001800mm上翻梁（部分下翻）。负二层标准段竖向净空6160mm（端头井为7490mm），负一层竖向净空为4650mm，标准段横向净空21300mm（端头井为25200mm）。（1）、顶板、地下一、二层侧墙、端墙、地下二层底板：C35、P8混凝土；（2）、中板、楼梯、站台板等内部构件：C35混凝土；（3）、立柱：C40混凝土；（4）、钢筋：采用HPB300、HRB335、HRB400钢筋；（5）、预埋钢板：材料为Q235；（6）、焊条：用电弧焊接Q235钢板和HPB300钢筋时采用E43焊条，焊接HRB335、HEB400钢筋时采用E50
6、焊条；（7）、钢筋连接器：级等强度直螺纹连接器。2.3、周边环境概况23号大街与2号大街分别为*南北和东西方向交通主干道，现状宽58米，道路下管线较多，沿道路两侧布置。23号大街与2号大街交叉路口四个象限地面现状分别为：北侧紧邻2号渠，西北角浙江水利水电专科学校；东北角*；东南角为*；西南角为规划商业用地以及新加坡科技园（地下商业开发）。场地自然地面较平坦，地面标高5.36.5m。*已完成管线迁改，污水管绕行主体结构南侧，接入*施工区域外的污水主管内，雨水D1800管绕行东端头排入2号渠中，废除主体上方的雨水管道；南北向电力管、给水管、通讯管、燃气管绕行主体，便桥下连接两头管线；2号路电力管，
7、给水管一次绕行主体北侧，地铁1号风亭组（路口西南侧）电力临时废除，完成后复建。影响主体围护结构施工的管线已全部迁改或废除。三、车站结构施工设计3.1、结构施工段划分*根据设计诱导缝位置划分共计9段，明挖区间段4段+主体基坑4段，我部考虑到开挖的暴露时间、施作的流水作业等综合因素考虑，将结构施工段进行划分。诱导缝的位置不变，将超过一定长度的施工段进行重新划分，采用中间设施工缝的方式再次进行分段，共计划分为10个施工段。见“*结构施工分段示意图”。3.2、施工段施作步序*各施工段划分后，每个施工段的内衬结构施工共分为九个工况，工况步序如下：（1）、工况一：施工段底板浇筑施作底板，并预留底板上翻梁钢
8、筋、侧墙钢筋、柱子钢筋；（2）、工况二：拆除第五道钢支撑待底板达到设计强度后，拆除第五道钢支撑，施作底板上翻梁、负二层柱子，支架立杆直接施作至负二层，横杆搭设至负二层侧墙第一次浇筑高度；（3）、工况三：负二层侧墙一次浇筑负二层侧墙一次浇筑至第四道钢支撑下，底板上翻梁、负二层柱子浇筑完成；（4）、工况四：施作第四道换撑、拆除第四道钢支撑待负二层侧墙（第四道钢支撑下）达到设计强度后，施作第四道钢支撑，换撑完成后拆除第四道钢支撑。换撑时拆除支撑边部分横杆及立杆，以便换撑施作；（5）、工况五：中板及剩余负二层侧墙浇筑搭设负二层支模架，施作中板及剩余部分负二层侧墙，一次性浇筑；（6）、工况六：拆除第三道
9、砼支撑待中板达到设计强度后，拆除第三道砼支撑，并搭设支架，施作负一层柱子，支架立杆直接负一层一次到位，横杆搭设至负一层侧墙第一次浇筑高度；（7）、工况七：负一层侧墙一次浇筑负一层侧墙一次浇筑，浇筑至第二道钢支撑下，负一层柱子同时浇筑完成；（8）、工况八：顶板及剩余负一层侧墙浇筑搭设负一层支模架，施作顶板及剩余部分负一层侧墙，一次性浇筑；（9）、工况九：拆除负一层、负二层支模架，拆除第一道砼支撑、换撑待顶板达到设计强度后拆除第一道砼支撑、拆除负一层、负二层支模架、换撑，并施作顶板防水层、压顶梁，后回填土方。详见“结构段施工工况图”。四、车站结构支模架方案设计本工程综合考虑质量、安全、进度、经济实
10、用等方面，采用扣件式钢管支架支设板、梁、柱和侧墙的混凝土浇筑。模板及脚手架设计的原则是：采用符合规范的材料，按照规范科学设计，便于现场施工，有可观的经济性；重点是考虑模板的承载能力、刚度、稳定性及密实性。在满足上述原则的前提下，尽可能多的考虑模板及其支撑系统的可周转性、耐久性及经济性。基于以上设计原则，结合本车站结构特点，本车站采用扣件式钢管支架支设板、梁、柱和侧墙的混凝土浇筑4.1、材料的选择钢管：采用483.5mm，用于支架主体、剪刀撑、横杆、板模板的分配梁、侧墙横撑、侧墙的内外龙骨、柱子和梁的外龙骨；木模板：采用1200mm2450mm1.8mm竹胶板，用于板、柱子、梁的模板材料；钢模板
11、：采用600mm1500mm组合钢模板，部分100mm1500mm、300mm1500mm组合钢模板进行混搭，用于侧墙、中隔墙的模板材料；方木：采用100mm（柱子背带50mm）100mm4000mm方木，具体搭配尺寸根据现场实际用刀锯进行下料，主要用于板模板背带、柱子模板背带、梁模板背带等；顶托：采用可调式顶托，主要用于板和梁的上部支撑、侧墙和柱子及梁的横撑；扣件：采用十字卡、转卡及对接卡，用于钢管主体支架、横撑、剪刀撑连接；底板及底板上翻梁处倒角采用定型钢管安装施作，中板及顶板下倒角采用竹胶板+背带加固安装制作。4.2、车站结构施工的支模架设计因为车站的层高、净空及各内衬结构比较统一，尺寸
12、相差不大，本次支模架设计以车站标准断面为设计框架，进行初步的支模架设计。*支模架设计见“*支模架设置示意图”。支模架设计如下：（1）、中板支模架钢管架采用483.5mm，立杆纵距横距=900mm700mm，横杆布局为1200mm；中板包括倒角模板采用1200mm2450mm1.8mm竹胶板满铺，板下部：顶托+483.5mm双钢管分配梁+100mm100mm方木300mm作为背带+18mm竹胶板；支架设剪刀撑，每隔四排纵向、横向都设一道剪刀撑。（2）、顶板支模架钢管架采用483.5mm，立杆纵距横距=900mm700mm，横杆布局为1200mm；顶板包括倒角模板采用1200mm2450mm1.8
13、mm竹胶板满铺，板下部：顶托+483.5mm双钢管分配梁+100mm100mm方木300mm作为背带+18mm竹胶板；支架设剪刀撑，每隔四排纵向、横向都设一道剪刀撑。（3）、中板梁支模架钢管架采用483.5mm，立杆横向设4根，纵向间距900mm，横杆步距同中板设置；梁部：483.5mm双钢管分配梁+100mm100mm方木（底部5根、梁侧各3根）作为背带+18mm竹胶板，采用18丝杆+蝴蝶卡连接，栏杆竖向设2道，横向间距600mm。（4）、顶板梁支模架钢管架采用483.5mm，立杆横向设4根，纵向间距900mm，横杆步距同顶板设置；梁部：483.5mm双钢管分配梁+100mm100mm方木（
14、底部5根、梁侧各4根）作为背带+18mm竹胶板，采用18丝杆+蝴蝶卡连接，栏杆竖向设3道，跨度方向间距600mm。（5）、柱子支模架因负二层柱子的截面尺寸和高度都大于负一层柱子，本次设计负二层柱子，负一层柱子同负二层柱子设计。柱箍采用双钢管48mm3.5mm800；柱模板背带方木采用50mm100mm，宽度方向竖楞4根，长度方向竖楞5根；双钢管处采用18丝杆+蝴蝶卡对拉，长度方向设2道，宽度方向设一道，竖向间距为800mm；柱子模板采用18mm竹胶板。4.3、车站支模架计算本次车站支模架计算以最不利条件考虑，对车站的内衬结构主要计算以下几个部位：（1）、中板厚400mm，顶板厚800mm，本次
15、验算顶板支模架，中板的支模架设置参照顶板设置；（2）、中板梁为1000mm1000mm，顶板梁为1200mm1800mm，本次验算顶板下翻梁的支模架，中板下翻梁参照顶板下翻梁设置；（3）、负二层柱子为1000mm800mm4360mm，负一层柱子为900mm800mm3650mm，本次验算负二层柱子支模架，负一层柱子参照负二层柱子支模架设置；（4）、负二层侧墙高度为6160mm（含倒角），负一层侧墙高度为4650mm（含倒角），本次验算负二层侧墙支模架，负一层侧墙支模架参照负二层侧墙支模架设置。计算依据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)、浙江省工程建设标准建筑施工扣件式钢管模板
16、支架技术规范（DB33/1035-2006），分别对板、梁、柱、侧墙进行支模架验算。4.4、顶板支模架验算:钢管强度为205.0N/mm2； 模板支架搭设高度为4.7m，立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=0.70m，步距h=1.20m。面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。木方100100mm，间距300mm，木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用双钢管483.0mm计算。模板自重0.30kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3，施工活荷载2.50kN/m
17、2。 顶板支撑架立面简图 顶板支撑架立杆稳定性荷载计算单元按照建筑施工模板安全技术规范4.3.1条规定，确定荷载组合分项系数如下：由可变荷载效应控制的组合S=1.2(25.100.80+0.30)+1.402.50=27.956kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.3525.100.80+0.71.402.50=29.558kN/m2由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.71.40=0.98面板为受弯结构,验算其抗弯强度和刚度，按照三跨连续梁计算。考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q1=0.9(25.1000.8000.900+0.3000
18、.900)=16.508kN/m考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值q2=0.9(0.000+2.500)0.900=2.025kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=48.60cm3；截面惯性矩I=43.74cm4；(1)、抗弯强度计算f=M/Wf其中： f面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；M面板的最大弯距(N.mm)；W面板的净截面抵抗矩；f面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；M=0.100ql2其中：q荷载设计值(kN/m)；经计算得到M=0.100(1.3516.508+0.982.025)0.3000.300=0.218kN.m经计算得到面板抗弯强
19、度计算值f=0.21810001000/48600=4.494N/mm2面板的抗弯强度验算ff,满足要求!(2)、挠度计算v=0.677ql4/100EIv=l/250面板最大挠度计算值v=0.67716.5083004/(1006000437400)=0.345mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!(3)、2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算经过计算得到面板中间跨支座最大弯矩计算公式为M=0.1Pl+0.1ql2面板的计算宽度为1800.000mm集中荷载P=2.5kN考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q=0.9(25.1000.8001.800+0.3001.800)=3
20、3.016kN/m面板的计算跨度l=300.000mm经计算得到M=0.1000.90.982.50.300+0.1001.3533.0160.3000.300=0.467kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.46710001000/48600=9.615N/mm2面板的抗弯强度验算ff,满足要求!木方按照均布荷载计算。1）、荷载的计算(1)、钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.1000.8000.300=6.024kN/m(2)、模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.3000.300=0.090kN/m(3)、活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计
21、算得到，活荷载标准值q2=(2.500+0.000)0.300=0.750kN/m考虑0.9的结构重要系数，静荷载q1=0.9(1.356.024+1.350.090)=7.429kN/m考虑0.9的结构重要系数，活荷载q2=0.90.980.750=0.661kN/m计算单元内的木方集中力为(0.661+7.429)0.900=7.281kN2）、木方的计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:均布荷载q=7.281/0.900=8.090kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.18.090.900.90=0.655kN.m最大剪力Q=0.6
22、0.9008.090=4.369kN最大支座力N=1.10.9008.090=8.009kN木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=166.67cm3；截面惯性矩I=833.33cm4；(1)、木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.655106/166666.7=3.93N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)、木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到5.503kN/m最大变形v=0.6775.503900.04/(1009000.008333333.5)=0.326mm木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!(3)、2
23、.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2考虑荷载重要性系数0.9，集中荷载P=0.92.5kN经计算得到M=0.2000.980.92.50.900+0.0807.4290.9000.900=0.878kN.m抗弯计算强度f=0.878106/166666.7=5.27N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力P=8.009kN均布荷载取托梁的自重q=0.090kN/m。托梁计算简图托梁弯矩图(kN.m)托梁剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标
24、准值，受力图与计算结果如下：托梁变形计算受力图托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=1.300kN.m经过计算得到最大支座F=20.799kN经过计算得到最大变形V=0.716mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩W=8.98cm3；截面惯性矩I=21.56cm4；(1)、顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=1.300106/1.05/8982.0=137.84N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!(2)、顶托梁挠度计算最大变形v=0.716mm顶托梁的最大挠度小于700.0/400,满足要求!根据浙江省工程建设标准建筑施工扣件式钢管模板支架技术规范（DB33/10
25、35-2006），单层模板支架，纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按下式计算:R Rc对两层及两层以上的模板支架，考虑叠合效应，纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按下式计算：1.05R Rc其中：Rc扣件抗滑承载力设计值,直角扣件为8kN； R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值（kN）。R 8.0kN时，采用单扣件；8.0kNR 12kN时，采用双扣件；R12kN时，采用可调托座。计算中R取最大支座反力，以上计算得知最大支座反力为20.799kN。R=20.79912kN,所以采用可调式顶托方式支撑。作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1）、静荷载标准值包括
26、以下内容：(1)、脚手架钢管的自重(kN)：NG1=0.1354.650=0.628kN钢管的自重计算参照扣件式规范附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)、模板的自重(kN)：NG2=0.3000.9000.700=0.189kN(3)、钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25.1000.8000.9000.700=12.650kN考虑0.9的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值NG=0.9(NG1+NG2+NG3)=12.121kN。2）、活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。考虑0.9的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值NQ=0.9(2.500+0.000)0.
27、9000.700=1.417kN3）、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.35NG+0.98NQ不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：其中：N立杆的轴心压力设计值，N=17.75kNi计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；A立杆净截面面积，A=4.239cm2；W立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；f钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.30m；h最大步距，h=1.20m；l0计算长度，取1.200+20.300=1.800m；由长细比，为1800/16.0=113150，满足要求!轴心受压
28、立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.503；经计算得到=17753/(0.503424)=83.241N/mm2；不考虑风荷载时立杆的稳定性计算f,满足要求!4.5、梁部支模架验算（验算顶梁）计算依据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)、浙江省工程建设标准建筑施工扣件式钢管模板支架技术规范（DB33/1035-2006）。:计算断面宽度1200mm，高度1800mm，两侧板厚度800mm。模板面板采用竹胶板，面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm，抗弯强度15.0N/mm，弹性模量6000.0N/mm。梁侧方木背带布置4道，采用100100mm木方，木方剪切强度1.3N
29、/mm，抗弯强度13.0N/mm，弹性模量9000.0N/mm。外分配梁钢管间距600mm，采用双钢管48mm3.5mm，梁底顶托上分配梁采用双钢管483.5mm，长度1.40m。计算采用48mm3.0mm钢管计算，钢管强度为205.0N/mm2。对拉螺栓布置3道，在断面内竖向间距200+300+300mm，断面跨度方向间距600mm，直径18mm。模板支架搭设高度为3.7m，立杆的纵距(跨度方向) 0.90m，步距1.20m，梁底设4道承重立杆，均匀布置。模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3，施工活荷载2.00kN/m2。按照建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-
30、2008)4.3.1条规定，确定荷载组合分项系数如下：由可变荷载效应控制的组合S=1.2(25.501.80+0.50)+1.402.00=58.480kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.3525.501.80+0.71.402.00=63.925kN/m2由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.71.40=0.98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设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:其中：混凝土的重力密度，取24.000kN/m； t新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.263h；T混凝土的入模温度，取23.000；V混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.800m；外加
