高支模施工组织设计.docx
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高支模施工组织设计
广州市轨道交通X标段盾构工程
高支模施工组织设计
XX工程公司
第1章工程概况及说明
§1.1工程概况
本工程为广州市轨道交通x标段工程,包括2个明挖盾构工作井、2段盾构区间、2个联络通道。
盾构始发井位于河沙中路,地铁里程YCK3+100.000~YCK3+230.000,地面标高7.4m。
该明挖段基坑长130m,最大宽度24.3m,最小宽度13.2m,开挖深度9.1~13.6m。
§1.2周边环境调查
盾构始发井基坑东侧为4~6层民宅建筑,距离基坑最近的民房为45.8米;西侧距离始发井基坑38.6米处有1个高压电塔;南北两侧都为空旷地。
在盾构始发井西侧有Φ1800压力污水管线一条,距离基坑西南角2.1米,该管走向为南北走向,但未进入基坑内。
由于盾构始发井为下沉式,周边环境对盾构始发井高支模系统无影响。
§1.3设计要求
盾构始发井地下一层。
地铁里程ZDK3+233.714至ZDK3+220.207(盾构吊装孔段),顶板厚板0.8m,底板厚板0.8m,净高7.5m,侧墙厚度0.7m,净宽21.3m;地铁里程ZDK3+220.207至ZDK3+162.767,顶板厚板0.65m,底板厚板0.65m,净高5.3m,侧墙厚度0.6m,中隔墙厚度0.4m,左线和右线隧道净宽4.75m,风机房净宽3.88~7.15m;地铁里程ZDK3+162.767至ZDK3+152.967(人防门段),顶板厚板0.65m,底板厚板0.65m,净高5.85m,侧墙厚度0.6m,中隔墙厚度0.4m,左线和右线隧道净宽6.55m,隔室净宽2.51~3.23m;地铁里程ZDK3+152.967至ZDK3+103.928,顶板厚板0.65m,底板厚板0.65m,净高4.85m,侧墙厚度0.6m,中隔墙厚度0.88~2.3m,左线和右线隧道净宽4.75m。
§1.4施工准备
§1.4.1现场准备
现场准备主要有:
(1)通水、通电、通路,场地平整。
(2)截水沟和集水井、沉淀池布置、施工。
(3)主体结构施工机械设备按施工进度分批进场。
(4)结构底板和顶板高程、侧墙边线的测设,高程和坐标控制点的设定和保护。
(5)模板、碗扣式钢管脚手架材料堆放场的布置。
(6)噪声、振动与污染等公害引起的有关问题预测和控制。
§1.4.2技术准备
施工前应准备的资料有:
主体结构和主体建筑施工图及施工图会审纪要等资料。
施工现场各级人员必须认真学习图纸、会审记录、施工方案和施工规范等技术文件,做好三级质量、安全技术交底工作,减少和避免施工误差。
§1.4.3材料设备准备
1、机具准备:
组织机械设备进场,使用前的检验维修保养,确保运转正常,机械设备进场报验。
2、材料进场:
组织高支模用的模板、碗扣式钢管脚手架、木方等材料进场并按指定位置堆放。
§1.5编制依据
一、采用标准及规范
⑴、招标文件《专用技术条款》、《通用技术条款》
⑵、国标GB/T19000族标准
⑶、钢结构设计规范(GB50017-2003)
⑷、木结构设计规范(GB50005-2003)
⑸、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)(2002年版)
⑹、组合钢模板技术规范(GB50214-2001)
⑺、建筑工程大模板技术规程(JGJ74-2003)
⑻、《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》建质[2004]213号
⑼、《广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法》(粤建监字(1998)27号)
⑽、《建设工程基坑、高支模、塔式起重机施工专项安全培训讲义》2005年10月
⑾、相关国家、部颁发的其他规范和标准
二、采用图纸
《广州市轨道交通六号线工程施工图设计高架线入洞口~大坦沙站区间(盾构始发井明挖段)主体结构(第三册)》,广东省重工建筑设计院,二零零六年十一月广州;
§1.6编制说明
1、依据省建委(粤建监字[1998]27号)文的第二条“高支撑模板系统(以下简称‘高支模’)是指高度大于或等于4.5米的模板及其支撑系统”,结合本工程设计要求,本项目模板及其支撑系统属于高支模。
2、本方案按要求组织专家审查。
3、由于高支模是支撑在底板面上,承载力大,所以不需要验算钢管立柱的基础承载力。
4、由于本项目在地面以下进行高支模施工,施工的结构近似封闭,不像高层的外脚手架,因此不考虑风荷载组合计算。
5、本项目高支模系统主要采用碗扣式钢管脚手架,模板材料主要采用木模板。
第2章施工部署及施工组织
§2.1施工部署
底板逐段施工完毕后,先采用对拉螺栓施工中隔墙,中隔墙成形达到一定强度后可作为外侧墙的支顶后座和顶板的支撑系统,后采用碗扣式钢管脚手架施工外侧墙,外侧墙成形达到一定强度后可作为顶板的支撑系统,最后施工顶板。
为配合盾构尽早施工,高支模施工先从盾构机吊装孔开始施工,即由南往北推进。
1、中隔墙模板及支撑系统的布置:
中隔墙模板采用木模板材料,木模板长度2440mm,宽度1220mm,厚度18mm。
紧贴外侧墙模板第一层立楞采用木方条,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,不足长的对接。
立楞横向布置间距为0.2m。
紧贴外侧墙模板第二层水平外楞采用2根木方条并排使用,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,通长设置,也可以采用2根钢管并排使用,钢管直径Φ48mm,壁厚3mm。
每排水平外楞竖向布置间距为0.9m。
中隔墙采用Φ12mm对拉螺栓和Φ20mm的PVC管,对拉螺栓间距为0.6m×0.6m。
北面中隔墙体较厚,对拉螺栓间距为0.6m×0.4m。
中隔墙支撑系统详见图1《中隔墙支撑系统施工图》。
2、外侧墙模板及支撑系统的布置:
外侧墙模板采用木模板材料,木模板长度2440mm,宽度1220mm,厚度18mm。
紧贴外侧墙模板第一层立楞采用木方条,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,不足长的对接。
立楞横向布置间距为0.2m。
紧贴外侧墙模板第二层水平外楞采用2根木方条并排使用,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,通长设置,也可以采用2根钢管并排使用,钢管直径Φ48mm,壁厚3mm。
每排水平外楞竖向布置间距为0.9m。
支撑系统采用碗扣式钢管脚手架,钢管直径Φ48mm,直径3mm。
钢管立柱横向间距为0.9m,纵向间距为0.6m。
横向水平拉杆(即侧墙顶杆)步距为0.9m,纵向间距为0.6m。
纵向水平拉杆步距为1.8m,横向水平间距为1.8m,梅花形布置。
所有顶撑端头均采用活动调节头调平、顶紧。
为保证外侧墙的结构厚度,加设防水型支顶螺栓,螺栓两端均设有椎形垫块,中间还设有止水环。
结构混凝土浇筑完毕后,螺栓垫块可以拆除,用水泥砂浆抹平。
外侧墙支撑系统详见图2《外侧墙支撑系统施工图》。
3、顶板模板及支撑系统的布置:
顶板模板采用木模板材料,木模板长度2440mm,宽度1220mm,厚度18mm。
顶板模板下第一层横楞采用木方条,木方条宽度80mm,厚度80mm,长度1500~3000mm。
横楞纵向布置间距为0.2m。
顶板模板下第二层纵向底楞采用2根木方条并排使用,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,通长设置。
每排纵向底楞横向布置间距为0.9m。
支撑系统采用碗扣式钢管脚手架,钢管直径Φ48mm,直径3mm。
钢管立柱横向间距为0.9m,纵向间距为0.6m。
横向水平拉杆(即侧墙顶杆)步距为0.9m,纵向间距为0.6m。
纵向水平拉杆步距为1.8m,横向水平间距为1.8m,梅花形布置。
所有顶撑端头均采用活动调节头调平、顶紧。
顶板支撑系统详见图3《顶板支撑系统施工图》。
§2.2施工实施目标
地铁工程是广州市的重点工程,我司高度重视地铁工程的建设,该工程被列为我司重点施工项目,我司针对六号线【高~大盾构区间(含明挖段)】盾构工程的工程规模、场地条件及工程特点,结合本公司多年来在各类地下工程管理中积累的经验,为确保高效、优质、安全、文明、低耗完成本工程,安排了有地铁施工经验的精干人员承担本工程的施工任务,实行项目法管理负责工程的组织实施。
因此,在主体结构和高支模施工中确保实现以下目标:
1、工程质量目标:
工程质量验收合格率100%,确保主体结构分部工程质量验收优良。
2、施工工期目标:
确保在29个日历天完成侧墙和顶板高支模施工,开始时间不迟于2006年12月29日,完成时间不迟至2007年1月17日。
3、安全施工目标:
采取有效措施杜绝死亡事故及重伤事故,将月轻伤频率控制在1.2‰以下。
安全教育到位率100%。
4、文明施工目标:
确保达到广州市文明施工工地标准,力争达到市“文明施工样板工地”标准。
5、环境保护目标:
生产生活污水必须经过沉淀池处理以后,符合要求才能排放;固体废弃物实现有效管理;噪声达标排放要符合要求。
6、职业安全健康目标:
特种劳动保护用品配备率100%。
§2.3施工分段、分缝
为加快施工进度,充分利用工作面,在满足技术规范要求下,我们采用流水施工作业。
施工区段分缝原则是:
1、垂直施工缝设置:
根据盾构始发井结构特点,盾构始发井结构划分成8个施工段。
依据设计要求区间环向施工缝间距12~16m,详见图4《盾构始发井底板施工分段图》和图5《盾构始发井顶板施工分段图》;
2、水平施工缝设置:
侧墙水平施工缝设在底板腋角以上0.3m处和顶板腋角以下0.3m处(根据顶板钢筋弯入侧墙的长度可作适当调整);中隔墙水平施工缝设在底板腋角以上0.3m处和顶板腋角下0.3m处;柱水平施工缝设在底板面上和顶板底面以下0.6m处;详见图6《盾构始发井主体结构水平施工缝划分图》。
图6盾构始发井主体结构水平施工缝划分图
§2.4流水施工顺序
为确保盾构机尽早下井,主体结构和高支模施工从盾构始发井端头开始施工,即由南往北推进。
底板逐段施工完毕后,即安装碗扣式钢管脚手架进行侧墙和顶板施工。
§2.5施工方法和施工机械的选择
木模板、碗扣式钢管脚手架的安装采用人工。
根据现场施工条件,为满足施工进度和质量要求,木模板、碗扣式钢管脚手架材料下基坑采用1台25吨MGA2521.8门式起重机进行吊运。
§2.6施工进度计划
高支模施工进度与主体结构施工进度同步。
高支模施工工期为25个日历天。
根据总体计划,于2006年12月14日开始进行底板防水施工,于2007年1月7日完成。
具体计划详见图7《盾构始发井高支模施工横道图》。
§2.7施工组织管理机构
§2.7.1管理架构
在项目组织机构上设项目经理1名,项目副经理1名,总工程师、总经济师各1名,下设总工室、合同计划部、工程部、质安部、设备材料部、资料室。
主体结构和高支模施工阶段设项目机构如图8示:
图8高支模施工阶段项目机构图
§2.7.2部门及主要负责人员
项目经理办公室:
总工室:
合同计划部:
质量安全部:
工程部:
测量组:
设备材料部:
资料室:
试验室:
§2.8各项资源需要量计划
§2.8.1劳动力安排
本项目高支模施工阶段劳动力安排:
表1劳动力安排表
人员类别
人数
管理人员
项目(正、副)经理
3
行政管理人
1
经济管理人员
项目总经济师
1
经济管理办事人员
1
技术人员
项目总工程师
1
技术工作人员
7
质量、安全员
质安员
2
熟练技术工人
模板工
15
架子工
10
测量工
3
电工
2
电焊工
2
机械工
1
合计
49
§2.8.2机械设备安排
一、主要机械设备配置
表2主要机械设备表
序号
施工项目
名称
型号
数量
单位
1
高支模施工
木锯
22KW
2
台
2
钢管切断机
22KW
1
台
3
电焊机
22KW
2
台
4
风焊设备
1
台
二、主要用电设备:
表3主要用电设备表
序号
施工项目
名称
主要性能工作指标
数量
单位
合计功率
1
高支模施工
木锯
22KW
2
台
44kw
2
钢管切断机
22KW
1
台
22kw
3
电焊机
22KW
2
台
44kw
§2.8.3主要材料计划
表4主要材料计划表
序号
施工项目
材料名称
规格
数量
单位
1
高支模施工
木模板
长度2440mm,宽度1220mm,厚度18mm
650
m3
2
钢管
直径Φ48mm,直径3mm
60
T
3
碗扣件
8mm厚、10mm厚
3
T
4
木方条
宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm
500
m3
5
木方条
宽度80mm,厚度80mm,长度1500~3000mm
500
m3
6
对拉螺栓
Φ12mm
3000
根
7
PVC管
Φ20mm
3000
根
§2.9施工总平面布置图
本工程施工涉及面广,投入的人力、物力、机械较多,施工现场总平面的布置将根据广州市政府及广州市地下铁道总公司关于文明施工管理等有关规定,针对施工分段的具体情况,对现场平面进行合理安排,做到布置合理、堆放整齐、使用方便,保证施工各阶段的顺利进行。
主体结构、高支模施工期间,施工现场平面布置见图9《高支模施工平面布置图》。
第3章荷载和材料强度
§3.1荷载
查相关资料可知,高支模荷载大小详见表5:
表5荷载表
序号
荷载名称
荷载大小
1
平板模板及小楞的自重
0.3kN/m2
2
楼板模板(其中包括梁的模板)自重
0.5kN/m2
3
楼板钢筋自重
1.1kN/m3
4
梁钢筋自重
1.5kN/m3
5
普通混凝土自重
24kN/m3
6
施工人员、施工设备和混凝土堆集的自重
2.5kN/m2
7
振捣混凝土时,对水平面模板产生的荷载
2kN/m2
8
振捣混凝土时,对垂直面模板产生的荷载
4kN/m2
9
钢管自重
38.4N/m
§3.2材料强度和截面特性
查相关资料可知,高支模材料强度详见表6:
表6材料强度和截面特性表
序号
材料名称
抗压强度
(N/mm2)
抗剪强度
(N/mm2)
抗弯强度
(N/mm2)
弹性模量
(N/mm2)
面积
(mm2)
回转半径
(mm)
惯性矩
(N/mm4)
1
木模板
10
1.4
13
10000
2
钢管
Φ48×3
205
120
205
2.06×105
489
15.8
121900
3
对拉螺栓
Φ12
210
120
113
第4章中隔墙模板和螺栓计算
§4.1中隔墙模板计算
§4.1.1中隔墙模板荷载计算
新浇筑混凝土对侧墙模板产生的压力F:
假定浇筑时的温度T=20℃
混凝土重力密度
外加剂影响系数
坍落度影响修正系数
墙体混凝土浇筑速度v=2m/h
外侧墙新浇筑混凝土高度h=4.8m
两者取小值,F=58.74kN/m2
§4.1.2中隔墙模板抗弯强度计算
中隔墙模板采用木模板材料,木模板长度2440mm,宽度1220mm,厚度18mm。
紧贴中隔墙模板第一层立楞采用木方条,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,不足长的对接。
立楞横向布置间距为0.2m。
取0.9m宽的墙带作为研究对象,中隔墙模板水平纵向每米单位荷载:
q=0.9F=0.9×58.74=52.87kN/m
外侧墙模板计算模型按等跨多跨连续梁计算,因超过五跨,可按五等跨连续梁计算,查《结构静力计算手册》得:
弯矩系数km=-0.119
剪力系数kv=0.62
挠度系数kf=0.967
,符合要求。
§4.1.3中隔墙模板抗剪强度计算
,符合要求。
§4.1.4中隔墙模板挠度计算
,
符合要求。
§4.2靠中隔墙模板第一层立楞计算
§4.2.1靠中隔墙模板第一层立楞荷载计算
紧贴中隔墙模板第一层立楞采用木方条,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,不足长的对接。
立楞横向布置间距为0.2m。
紧贴中隔墙模板第二层水平外楞采用2根木方条并排使用,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,通长设置。
每排水平外楞竖向布置间距为0.9m。
每根立楞竖向每米单位荷载:
q=0.2F=0.2×58.74=11.75kN/m
§4.2.2靠中隔墙模板第一层立楞抗弯强度计算
靠中隔墙模板第一层立楞受力形式为等跨四跨连续梁,查《结构静力计算手册》得:
弯矩系数km=-0.121
剪力系数kv=0.607
挠度系数kf=0.939
,符合要求。
§4.2.3靠中隔墙模板第一层立楞抗剪强度计算
,符合要求。
§4.2.4靠中隔墙模板第一层立楞挠度计算
,
符合要求。
§4.3靠中隔墙模板第二层水平外楞计算
§4.3.1靠中隔墙模板第二层水平外楞荷载计算
紧贴外侧墙模板第二层水平外楞采用2根木方条并排使用,木方条宽度100mm,厚度100mm,长度4000mm,通长设置。
每排水平外楞竖向布置间距为0.9m。
模板的夹具采用对拉螺栓,螺栓直径Φ12mm,外加PVC管套住,PVC管直径20mm。
对拉螺栓竖向间距为0.9m,纵向间距为0.6m。
水平外楞受力形式为等跨多跨连续梁,由于超过5跨,按5跨跨连续梁计算。
作用在一根水平外楞上的水平纵向均布荷载为:
q=58.74×0.9÷2=26.44kN/m
§4.3.2靠中隔墙模板第二层水平外楞抗弯强度计算
靠中隔墙模板第二层外楞受力形式为等跨五跨连续梁,查《结构静力计算手册》得:
弯矩系数km=-0.119
剪力系数kv=0.62
挠度系数kf=0.967
,符合要求。
§4.3.3靠中隔墙模板第二层水平外楞抗剪强度计算
,符合要求。
§4.3.4靠中隔墙模板第二层水平外楞挠度计算
,
符合要求。
§4.4中隔墙模板对拉螺栓计算
§4.4.1中隔墙模板对拉螺栓荷载计算
中隔墙采用Φ12mm对拉螺栓拉紧模板,外加Φ20mm的PVC管套住,对拉螺栓间距为0.6m×0.6m。
北面中隔墙体较厚,对拉螺栓间距为0.6m×0.4m。
由中隔墙传递给对拉螺栓的集中荷载:
N=58.74×0.6×0.6=21.15kN
§4.4.2中隔墙模板对拉螺栓抗拉强度计算
,符合要求。
第5章外侧墙模板和支撑计算
§5.1外侧墙模板计算
外侧墙模板选用的模板材料同中隔墙,结构布置同中隔墙,荷载大小、模板抗弯强度、抗剪强度、挠度计算结果同中隔墙模板计算,略。
§5.2靠外侧墙模板第一层立楞计算
靠外侧墙模板第一层立楞选用的木方材料同中隔墙,结构布置同中隔墙,荷载大小、立楞抗弯强度、抗剪强度、挠度计算结果同中隔墙立楞计算,略。
§5.3靠外侧墙模板第二层水平外楞计算
靠外侧墙模板第一层立楞选用的木方材料同中隔墙,结构布置同中隔墙,荷载大小、立楞抗弯强度、抗剪强度、挠度计算结果同中隔墙立楞计算,略。
§5.4外侧墙钢管顶杆计算
§5.4.1外侧墙钢管顶杆荷载计算
支撑系统采用碗扣式钢管脚手架,钢管直径Φ48mm,直径3mm。
钢管立柱横向间距为0.9m,纵向间距为0.6m。
横向水平拉杆(即侧墙顶杆)步间距为0.9m,纵向间距为0.6m。
纵向水平拉杆步距为1.8m,横向水平间距为1.8m,梅花形布置。
所有顶撑端头均采用活动调节头调平、顶紧。
由外侧墙传递来的集中荷载:
N=58.74×0.9×0.6=31.72kN
§5.4.2外侧墙钢管顶杆抗压强度计算
,符合要求。
§5.4.3外侧墙钢管顶杆稳定性计算
钢管顶杆的竖直方向步距详见表7:
表7钢管顶杆竖直方向步距表
地铁里程
净宽
(m)
钢管步距从左往右
(m)
ZDK3+233.714至ZDK3+220.207
21.3
0.2+1.8×4+0.9+0.3=21.3
ZDK3+220.207至ZDK3+162.767
4.75
0.2+1.8×2+0.9+0.05=4.75
ZDK3+162.767至ZDK3+152.967
6.55
0.2+1.8×3+0.9+0.05=6.55
ZDK3+152.967至ZDK3+103.928
4.75
0.2+1.8×2+0.9+0.05=4.75
钢管的计算长度选择最不利计算:
L0=1800(mm)
L0=h+2a=900+2×300=1500(mm)
钢管的计算长度选1800mm进行计算。
查表得:
,符合要求。
第6章顶板模板和支撑计算
§6.1顶板底模计算
§6.1.1顶板底模荷载计算
顶板板厚最大值800mm,顶板下的钢管立柱横向间距为0.9m,纵向间距为0.6m。
以0.9m宽板带对楼板底模进行验算,具体如下∶
平板模板及小楞自重0.3×0.9×1.2=0.32kN/m
顶板混凝土自重24×0.9×0.8×1.2=20.74kN/m
顶板钢筋自重1.1×0.9×0.8×1.2=0.95kN/m
振捣砼荷重2×0.9×1.4=2.52kN/m
施工人员及设备自重2.5×0.9×1.4=3.15kN/m
倾倒砼时对模板产生水平荷载6×0.9×1.4=7.56kN/m
合计q=35.24kN/m
§6.1.2顶板底模抗弯强度计算
顶板模板采用木模板材料,木模板长度2440mm,宽度1220mm,厚度18mm。
顶板模板下横楞纵向布置间距为0.2m。
顶板底模计算模型按八等跨连续梁计算,因超过五跨,可按五等跨连续梁计算,查《结构静力计算手册》得:
弯矩系数km=-0.119
剪力系数kv=0.62
挠度系数kf=0.967
,符合要求。
§6.1.3顶板底模抗剪强度计算
,符合要求。
§6.1.4顶板底模挠度计算
,
符合要求。
§6.2顶板底模下第一层横楞计算
§6.2.1顶板底模下第一层横楞荷载计算
顶板底模下第一层横楞采用木方条,木方条宽度80mm,厚度80mm,长度1500~3000mm。
横楞纵向布置间距为0.2m。
横楞下第二层纵楞采用2根木方并为一排,每排水平间距为0.9m。
横楞受力形式为等跨两跨连续梁。
作用在一根横楞上的等效均布荷载为:
q=0.2×35.24÷0.9=7.83kN/m
§6.2.2顶板底模下第一层横楞抗弯强度计算
横楞受力形式为等跨两跨连续梁,查《结构静力计算手册》得:
弯矩系数km=-0.125
剪力系数kv=0.625
挠度系数kf=0.521
,符合要求。
§6.2.3顶板底模下第二层横楞抗剪强度计算
,符合要求。
§6.2.4顶板底模下第二层横楞挠度计算
,
符合要求。
§6.3
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