虎泉车站主体结构模板施工专项方案
一、
工程概况
虎泉站为地下二层箱形框架结构(地下一层为站厅层和地下二层为站台层),车站底板、中板、顶板纵向2‰坡度倾斜,车站标准段宽18.7米,站台宽10米。车站一共设四个出入口,分别通向四个方向,便于乘客选择不同的进出站方向。
车站主体结构由底板、独立柱、边墙、梁,中板及顶板等组成,均为钢筋混凝土现浇结构。底板厚度为800mm、中板厚度为400mm、顶板厚度为800mm。现浇边墙厚度为700mm,高度为6250mm。独立柱有三种截面形式,最大截面为700*1300mm,高度为4600mm。混凝土现浇梁断面有几种规格尺寸,其中最大宽度有1200mm,最大高度有2180mm。 二、 施工方案
1、施工顺序
主体结构的梁、板、柱采用满堂支架现浇。混凝土主体结构分段浇灌,分段长度一般不超过18m。断头部位先浇第二段,后浇第一段。每个混凝土施工段,先浇底板,然后浇柱,最后边墙(端墙)与板一起浇。
2模板支护方案 2.1独立柱支护
独立柱采用定制钢模,根据断面尺寸和施工组织安排,配备四套钢模。同时根据柱的高度不同,定做部分调节模板,以便施工。钢模由厂家定做,钢模厚度不得小于4mm,强度和刚度均需满足施工要求。独方柱现浇主要采用对拉螺栓固定,对拉螺栓为ф14钢筋,间距50cm。
2.2边墙支护
边墙模板采用1830*915*18mm胶合板。胶合板与其背后立楞支撑组合装装铺钉成一个整体。立楞支撑为100*50*4000mm落叶松木。立楞间距150mm。立楞背后采用ф48*3.5mm水平钢管顶撑,钢管2根组合成一道水平支撑,每道水平支撑间距为600mm。钢管水平支撑利用U形顶托固定,U形顶托与现浇混凝土板的腕扣支架形成一体。
考虑到边墙低压力较大,边墙底部采用斜撑和拉筋进行加强支护。 变强采用三道斜撑,支撑高度不小于2m。端墙采用四道支撑,支撑高度不小于3m。斜撑间距立柱一致。
拉筋采用ф14钢筋,设置在侧墙最底部,接筋一端利用边墙内侧结构筋焊接固定,另一端与水平钢管固定。拉筋间距600mm。上部施工缝处也设置同样的接筋,确保预留端口尺寸精确。
2.3现浇板支护
中板和顶板和纵梁采用满堂支架支护。支架体系为WDJ腕扣支架。纵梁底部立杆间距为纵向600mm*横向900mm,端墙部位节段立杆间距为纵向600mm*横向600mm。根据立杆间排距,水平横杆长度采用600mm、900mm两种规格。立杆层间步距600mm,高度方向通过底托和顶托调节。
为保证支架体系的整体性和稳定性,纵横向均设置剪刀撑,剪刀撑间距不大于5m。
支架顶托横向铺放150mm*100mm*4000mm木方,间距为600mm。横木顶铺设100*50*40000mm的木方,间距200mm。纵木顶铺钉1830*915*15mm胶合板,作为现浇板梁的底模。
三、
模板支护结构验算
1、现浇梁、现浇板模板支护验算 1.1模板计算
混凝土厚度取梁最大厚度为2.18m,则钢筋混凝土:g1=r*h=26.5*2.18=57.77KN/m2。施工人员重量和混凝土冲击及振捣荷载均按2KN/ m2考虑。板上每米长上的荷载为:g=(57.77+6)*1=63.77KN/m2
模板跨中变距M1/2=gL2/10=63.77*0.22/10=0.255KN?m MZJA65型竹胶板容许弯应力〔σ〕=55MPa
模板所需的载截面模量W=M/1.2[σ]=0.255/1.2*55*103=3.86*10-6m3 根据W、b,得h为:
h=bh3/12=1*0.0153/12=2.813*10-4=9.36*10-4m 挠底变形为9.36*10-4m,符合规范要求。 1.2木方纵向计算
木方纵向梁取600mm*200mm的单元格进行验算。 木方采用落叶松,其容许弯应力〔σ〕=12MPa
纵梁单位荷载p=63.77*0.2=12.75KN/m2
纵梁跨中弯矩M1/2= gL2/8=12.75*0.62/8=0.574KN?m
纵梁所需的载面模量W=M/1.2〔σ〕=0.574/1.2*12*103=3.98*10-5m3 纵梁木方截面模量W=bh2/6=0.05*0.12/6=8.33*10-5m3,可知满足施工要求。
1.3横梁木方计算
横梁木方900mm×600mm的单元格进行验算。假设最大梁宽度为900mm。
横梁按单跨及两跨连续形式计算:
横桥向单位长度荷载为:g=63.77×0.6=38.26KN/m 跨中最大弯矩M=gl2/8=38.26×0.92/8=3.874 KN.m
横梁所需的截面模量W=M/1.2[σ]=3.874/1.2×12×103=2.69×10-4m3 横梁方木截面模量W=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m3,可知满足施工要求。
1.4立杆计算
立杆采用Φ48×3.5钢管,其截面特性如下: 外径 壁厚 截面积A惯性矩抵抗矩回转半径自(mm2) 4.89×102 I(mm4) W(mm3) i(mm) 重(mm) (mm) 48
3.5 (N/m) 38.4 1.21×105 5.08×103 15.78 立杆所受荷载由横梁传递而来,单根立杆所受荷载: N=63.77×0.6×0.9=34.44KN
层间步距为1.2m,则长细比λ=L/i=1200/15.78=76.05 弯曲系数ψ=1.02-0.55(λ+20/100)2=0.51 [N]= ΨA[σ]=0.51×489×215=53619N=53.62KN N=34.44?[N]=53.62KN 立杆间距满足施工要求。 2、边墙模板验算
边墙一次现浇高度H=6.0m
边墙底部最大侧压力P=rHtanθ=24.5×6.0×tan45。=147.0KN/m2 2.1模板验算
底部横向单位长度线荷载p=Ph=147×0.6=88.2KN/m 模板跨中变距M1/2= gl2/10=88.2 ×0.152/10=0.198KN.m MZJA65型竹胶板容许弯应力[σ]=55MPa
模板所需的截面模量W=M/1.2[σ]=0.198/1.2×55×103=3.00×10-6m3
根据W、b,得h为:
H=(6W/b)1/2=(6×3.00×10-6/0.15)1/2=10.95mm
竖向木楞间距为150mm,木模厚度不得低于10.95mm。计划采用模板厚度为18mm。
竹胶板弹性模量E=6500MPa
I=bh3/12=1×0.018312=2.7×10-5m4 根据f=5gL4/384EI,则有:
f=5×88.2×0.154/384×6500×2.7×10-2=3.31×10-6m 挠底变形为3.31×10-6m,边墙木模挠度变形可不考虑。 2.2竖向木楞计算
木方采用落叶松,其容许弯应力[σ]=12MPa 木楞单位荷载p=147.0×0.15=22.05KN/m
木楞跨中弯矩M1/2=gL2/8=22.05×0.62/8=0.992 KN.m
纵梁所需的截面模量W=M/1.2[σ]=0.992/1.2×12×103=6.88×10-5m3
纵梁木方截面模量W=bh2/6=0.05×0.12/6=8.33×10-5m3,可知满足施工要求。
2.3边墙水平支护验算
单根水平支撑所受最大侧压力F=PS=147×0.6×0.6=52.92 KN 对于两侧边墙现浇,必须对称式现浇,利用混凝土的侧压力提供水平支撑反力。
由前面计算可知,杆件容许轴力[N]=53.62KN。ξ=53.62/52.92=1.01. 尽管容许轴力大于最大侧压力,但安全系数仅有1.01,仍存在一定风险,故需采取斜撑和拉筋予以加强。
安全系数取1.2,容许的最大侧向压力F=[N]/1.2=53.62/1.2=44.68KN. 设深度H处的侧压力为44.68KN,