高支模技术在地铁车站施工中的应用.doc

高支模技术在地铁车站施工中的应用摘要：根据在广州市轨道交通四号线车陂南站万胜围站盾构区间土建工程，盾构始发井施工中所遇到的主体结构侧墙厚度达1800mm;侧墙一次浇筑的砼方量较大，属于大体积混凝土浇注；层间净空均超过5m，而侧墙支模为单侧模等问题，重点围绕如何确保侧墙模板支撑体系的刚度、强度是始发井主体结构施工的难点问题，进行施工技术攻关、施工组织策划，攻克了我司高支模技术在地铁车站施工中的应用，使盾构始发井得以优质、优效的顺利完成，为今后类似工程施工提供了参考。关键词：始发井单侧模大体积砼支撑体系1前言广州市轨道交通四号线车陂南站万胜围站区间盾构始发井起止里程为YDK13+840.147YDK13+890.147，南接万胜围站，北接车万盾构区间，全长50.0米，长宽（5024.6m），呈南北向布置。始发井主体结构形式为两层和横向两跨闭合框架结构，采用明挖顺作法施工，结构最大埋深约18.7m，顶板上履土厚约44.5m。结构外皮净间距为50m，南侧宽约23.60m，北侧宽（盾构竖井段）24.6m，建筑总面积为2446.4m2。整个结构共分两层，地下负二层层高8.42m，其中盾构竖井段层高为9.17m，地下负一层层高6m；轨排井底板厚度为1800mm，而盾构吊装井底板厚度为2010mm，先后分两次浇筑，其中900mm厚随主体施作，待盾构隧道完成后再进行1110mm厚砼浇筑回填。底板顶面由南向北按0.3%的坡率下降，中板厚400mm，中板结构面由北向南按0.3%的坡率上升，顶板厚度700mm；底板、中板、顶板纵梁最大断面尺寸为10003050mm，底板、中板、顶板环框梁最大断面尺寸为15501200mm。盾构井段侧墙厚800mm，端墙厚800mm，中柱为6001200mm，轨排井段地下负一层侧墙厚1200mm，地下负二层侧墙厚1800mm，端墙厚800mm，中柱为6001200mm。结构顶板、底板及侧墙均采用标号为C30、S8防水砼，结构中板采用C30砼，结构中柱采用C40砼。2支撑体系实施部署根据本工程基坑围护结构形式、主体结构为大体积混凝土的特点及设计图纸的要求，主体结构施工组织设计将主体结构分为、四个施工段进行施工，分段长度分别为13m、11m、11m、15m，随着施工段的划分，每一施工段均采用满堂红脚手架支撑体系施作结构侧墙、板，单层间支撑体系自成一体。2.1侧墙单侧支模主要材料外侧墙模板采用22厚建筑胶合板、80100mm及100100mm的木方及钢管组合成模板体系。竖向用间距300mm的80100（mm）木枋作内楞，木枋严格挑选木枋，以保证模板的平整，紧贴。用铁钉将木枋在夹板上定位。竖向木枋接头处要用小木枋连接，并在已浇底板上安装地脚铁件与侧模底排钢管拉结，以防止侧模上移。水平压檩为2条48号钢管，用8号铁丝内外拉结作为临时固定，待满堂脚手架搭设好后，节点处由脚手架承担荷载，竖向间距600mm。满堂红脚手架体系立杆间距为600mm，横杆水平步距为600mm。外侧墙模板施工在墙体钢筋施工完毕，经监理等相关部门验收完毕后进行。外侧墙模板因不能采用穿墙螺栓，模板固定需要梁板满堂红脚手架支撑体系横杆支撑作对撑，并在底板混凝土中预埋钢筋地锚以加斜撑加固，在墙的内部设内撑控制侧墙断面尺寸。2.2梁、板模板的安装与拆除结构板采用180mm厚建筑胶合板，由于楼层高（净空最大4.968.05m），故此，为确保安全，板的模板安装以顶板为最不利因素进行考虑。梁、板施工工艺模板及支撑材料a.梁板上、下两面预埋件的设置、预留洞位置，必须经监理检查验收无误后，方可浇注顶板及梁混凝土。b.为保证下部建筑限界，沉降后净空仍能满足要求，板底标高应考滤支架、搭板沉降及施工误差。拆模时间应在顶板达到拆模强度后进行，不得过早拆模而发生下垂、开裂等现象。c.浇筑混凝土必须做好标高控制桩，并严格按有关技术规范的要求进行。梁、板模板及支撑a.本始发井主体楼板有多根10002300mm，而最大断面尺寸为10003050mm的钢筋混凝土纵向大梁。b.材料模板：厚度18mm聚酯胶合板及22mm厚的聚酯胶合板木方：方木80100mm。钢管：顺直无缺陷。扣件：保养良好，符合要求。2.3模板支撑验算2.3.1模板支架计算(取60010006800mm最大梁ZZL梁为计算对象)(1)模板支架立杆轴向力N。按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJl302001N=1.2NGK+0.851.4NQKNGK模板及支架自重、新浇砼自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和。模板、木枋取：1000N/m2，总重量为10000.66.8=4080N新浇砼自重:0.61.06.82.5104=1.02105(N)钢筋自重按每立方米钢筋含量为150kg计算1500Nm3即4.08m31500Nm3=6120(N)NGK=4080+1.02105+6120=112200(N)NQK施工人员及施工设备荷载标准值，振捣砼时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。施工荷载标准值取1000Nm2振捣砼产生的荷载取2000Nm2输送管倾倒砼时产生的荷载取2000Nm2NQK=(1000+2000+2000)0.66.8=20400(N)整条梁模板支架立杆轴向N总N总=1.2112200+0.851.420400=158916(N)立杆布置为梁两侧各一排,杆距0.6m，每排12根，共24根每根立杆承受轴向力N=N总24=158916/24=6621.5(N)(2)模板支架立杆的计算长度支架立杆排距和行距为0.6m，所以计算长度lo=0.6m(3)立杆采用483.5钢管，查表得：Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205Nmm2:截面积A=489mm2截面模量W=5.08cm3回转半径I=1.58cm每米长质量：3.84kg=38.4N(4)计算长细比，查表取轴心受压构件的稳定系数长细比=lo/I=60/1.58=38=0.906由于支架设置在基坑内，基本不存在风荷载影响，所以不考虑风荷载所产生的附加弯矩MW，MW=02.3.2侧墙模板计算：（取负二层侧墙1800厚、墙高6.32m）(1)荷载计算1)恒载根据现浇砼侧压力的有关计算公式，当采用内部振捣时，新浇砼作用于模板的最大侧压力标准值，按下列二式确定，并取其中较小值：F=0.22to121/2F=H式中：F新浇筑砼对模板的最大侧压力（kN/m2）砼重力密度（kN/m3）砼的浇筑速度（m/h）（在本工程中取每小时浇注0.51m砼计算）to砼的初凝时间(h)=200/(T+15)，（T为混凝土的温度25）1外加剂影响系数，本工程砼不掺外加剂取1.02砼坍落度影响修正系数。当坍落度小于30mm时，取0.85；坍落度为5090mm时，取1.0；坍落度为110150mm时，取1.15；H砼的侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度（mm）。本工程保守考虑按最大值取。计算结果：F=0.22to121/2=0.2225200/（25+15）11.1511/2=31.63kN/m2F=H=256.32=158kN/m2取小值31.63kN/m2。有效压头高度为：h=F/=31.63/25=1.27m2)活载根据施工人员及设备荷载，拟采用泵送砼浇注，活载为2kN/m2，不考虑风荷载。3)荷载设计值F恒1.231.6337.96kN/m2F活1.422.8kN/m2荷载组合:F=37.96+2.840.76kN/m2(2)模板选用采用聚酯胶合模板，规格为1220244022计算，内木楞竖向间距为0.3m，外钢楞水平间距为0.6m。模板参数如下：抗弯强度设计值f模=15MPa=15N/mm2弹性模量E模=6.0103MPa=6.0103N/mm2木楞参数如下：抗弯强度设计值f木=17MPa=17N/mm2在既定的时间内，科学、合理组织好主体侧墙防水、侧墙钢筋、围护结构钢支撑拆除等各交叉工序的流水作业及平行施工，是本工程施工组织的重点。而满堂红脚手架模板支撑体系工艺的应用，加快了工程的整体进度，保证了主体结构施工的质量、安全问题，创造了广州地铁车站建设史上之最。3结语满堂红脚手架模板支撑体系工艺在地铁车站施工中的应用，克服了厚墙体（厚度大于1000mm）、大体积砼、高支模等施工技术问题，加快了工程的整体施工进度，为企业创造了良好的经济效益和企业信誉，为今后类似工程施工提供了参考。参考文献1北京市城乡建设委员会主编.地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999.2003年版.中国计划出版社,2003,10.2孙更生,朱照宏,孙钧,等.中国土木工程师手册,中册M,上海:上海科学技术出版社,2001.3中国建研院等.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范,JGJ130-2001,中国建筑工业出版社,2001,3.4江正荣等编.建筑施工计算手册(精).中国建筑工业出版社,2001,7,1.