检修通道主体结构施工方案
一、编制说明及依据
为安全完成宁波市机场快速干道永达路I 标工程检修通道一段的施工,并保证质量和各项功能满足设计及相关规范规定要求,我单位依据《建设工程安全生产管理条例》及相关安全生产法律法规、标准规范,制定检修通道主体结构的施工方案。编制依据如下:
1) 、宁波市机场快速干道永达路I 标工程主体结构施工图设计; 2)、《永达路主体结构安全,施工专项方案》;
二.工程概况
检修通道位于永达路隧道工程里程桩号K1+590.6处,连通隧道与隧道监控中心地下室,全长约为21.6m 。 (一)围护结构
通道围护结构采用的是桩长为为22.2m 和17.2m 的SMW 工法桩,压顶梁为700×700×1150的钢筋混凝土结构。 (二)主体结构
通道主体采用的是封闭钢筋混凝土箱体结构,结构底板、侧墙及顶板厚度均为50cm ,通道净空由2.9m 到4.95m 不等, 箱体净宽为5m 。通道内设有两道水平长度分别为4.59m 和2.7m ,坡度为0.63的斜坡阶梯。
检修通道结构平面图
检修通道结构纵断面图
三、主体结构施工准备
1、基坑开挖至设计标高后,仔细进行测量、放样及验收,严禁超挖。
2、在结构段施工前首先进行接地网施工,接地网施工结束后,再施工垫层。 3、防水材料的检验,进料。
4、结构施工前,按照防水设计图对围护结构表面及底板垫层进行有效的防水处理,确保围护结构表面不渗漏。
5、根据施工进度提前安排进料。
6、对结构施工顺序、施工进度安排、施工方法及技术要求向工班及全体管理人员进行认真交底
四、主体结构施工顺序
主体结构施工工艺流程如下:
基底清理找平→底板垫层施工→侧墙砖胎膜砌筑→底板防水施工→防水保护层施工→底板结构施工→侧墙防水施工→侧墙钢筋绑扎→支架搭设→模板施工→顶板结构施工→顶板防水层铺设→防水保护层施工→土方回填。
主体结构工程施工步骤详见后附图。
主体结构标准段施工工艺流程
五、主要工程材料
1、压顶梁、钢筋砼支撑砼强度等级为C30。
2、SME 工法桩为硅酸盐水泥搅拌桩,型钢Q235B 。 3、侧墙砖胎膜:24×11.5×5.3水泥砖。
4、箱体顶板、侧墙、底板均为C35抗渗砼,抗渗等级为P8,中隔墙为C35。 5、垫层砼强度等级:C20素砼,为使垫层发挥其支撑作用,应掺入早强剂。 6、钢筋:υ为HPB235级钢, Φ为HRB335级钢;ф为HRB400级钢 7、钢材:Q235B
8、焊条:E43、E50系列 9、防水卷材:
六、钢筋工程
参见《永达路主体结构安全,施工专项方案》
七、模板工程
模板支撑加固体系主要有:10#槽钢、100×100mm 的木方、100*50mm的方木、Ф12、Ф14、Ф16、Ф20的拉杆螺栓、Ф48×3.5mm 的钢管(配套顶托、扣件等)。通道主体结构的模板主要包括:侧墙砖胎膜,侧墙木模,阶梯木模,顶板木模。 (一)侧墙砖胎模
在土方开挖过程中,SMW 工法桩水泥搅拌桩部分很容易被破坏,从而使型钢外露,若采用直接粘贴油毛毡,再施做侧墙防水卷材,待工法桩型钢拔出时很容易损坏防水卷材。另外一方面,工法桩围护外扩较多,砖胎模能填充侧墙外扩部分,并且有一定的强度,同时也能较好控制混凝土的方量。由此两方面原因分析,建议施做侧墙砖胎模。 1. 施做流程
垫层→测量放线→砌筑砖墙→砂浆抹面→防水卷材铺设
砖墙砌筑过程中,若遇第三道钢支撑,则先砌筑其下50cm ,做好底板与侧墙防水卷材的搭接,待底板混凝土浇筑并拆除支撑后再砌筑至侧墙顶。 (二)侧墙木模
侧墙底部混凝土侧压力最大,在底板浇筑时侧墙25cm 处预留Ф12螺杆,通道纵向每60cm 一处,中间每20cm 一道10cm ×5cm 的方木肋,再用两根Ф48×3.5mm 的钢管用螺栓固定。上部其余部分同隧道主体结构上部侧墙模板安装。 (三)阶梯木模
阶梯尺寸为5m ×27cm ×17cm, 阶梯模板制作为17cm 高的15mm 厚竹胶板,竹胶板背后中间用一道10cm ×5cm 的方木加劲,阶梯平均设置4道纵向加固方木,横向平均分布。
楼梯模板图
八、混凝土工程
主体结构顶板、底板及侧墙都采用C35p8防水混凝土,结构分两侧浇筑完成。 (一)浇筑方法
在施工过程当中,采用混凝土橄榄车运输混凝土,采用混凝土汽车泵泵送混凝土至灌注工作面,在工作面泵管端头采用耐高压橡胶管(4~6m )作活动端,便于人工摆动、调节。灌注过程中,采用插入式振捣器振捣,在密肋梁和过梁钢筋较密处,采用υ25mm 直径的振捣器捣固。
混凝土浇筑从低到高进行,采用阶梯式分层浇筑法施工,即第一层从施工段一端开始浇筑,进行到一定距离返回浇筑第二层,且第二层混凝土控制在第一层混凝土初凝前浇筑,如此依次向前浇筑各层。 1、第一次底板砼浇注
①采用商品砼泵送入模,插入式振捣棒及平板振捣器振捣,分层、分段对称连续浇注。 ②底板砼顺隧道坡度方向由低向高连续浇注。
③底板厚度为0.5m ,砼灌注拟采用竖向分两层,第一层浇筑厚度不超过30cm ;纵向采用斜面分层浇注,横向由中间向两端浇注。
④底板与侧墙交接部位分三次浇注,加强振捣,确保砼浇注质量。 ⑤楼梯处待底板混凝土达到初凝后,缓慢浇筑,小心振捣保护模板。
⑥底板采用塑料薄膜覆盖保湿养护。 2、第二次侧墙及顶板砼浇筑
①侧墙砼采用分层、对称、均衡、连续浇注。 ②砼采用输送泵下料,侧墙高度2m 至4m ,为防止泵送砼入模时冲击力过大造成砼离析,入模点处设短弯管头,让砼从管头水平流出。
③侧墙水平施工缝以下50cm 范围内,注意振动棒插入深度及砼下落速度,防止使止水带发生弯曲移位。
④侧墙混凝土分层浇筑,分层高度20~30cm 左右。浇筑过程注意使整个施工段内的混凝土面均匀上升,且浇筑速度均匀,保证混凝土不发生离析。
⑤侧墙洒水养护。
⑥顶板砼采用分层、分段水平连续浇注,其它方法与底板相同。
⑦顶板采用塑料薄膜覆盖保湿养护。养护时间不少于14天。
九、进度计划
检修通道进度计划安排如下表
工程项目进度计划
十、计算
(一)满堂碗扣支架计算
1、立杆
(1)立杆计算工况
顶板最大高度为0.5m ,侧墙最大高度设置满堂碗扣支架结构立杆lb(立杆纵距顺桥向90cm )×la(立杆横距横桥向60㎝), 立杆步距为120cm 。碗扣支架顶托顶设纵向10#槽钢,槽钢顶设方木(10㎝×10㎝)间距顺桥向25㎝,顶板底模采用δ= 15㎜的高强度覆模竹胶板,立杆计算简图如下:
计算简图
计算简图
(2)不组合风荷载时,立杆稳定性计算:
按照横断面图中立杆的布置形式,受力最大的立杆承受的计算单元为:顺桥向90cm, 横桥向为60cm ,单元面积为0.6×0.9=0.54m2,根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》,荷载取值如下:
(1)模板及支撑架自重标准值:模板及方木荷载:0.5 KN/㎡ 0.5KN/㎡×0.54㎡=0.27KN
脚手架自重荷载:脚手架高度为4.95m 。 【6×(0.9+0.6)+4.95】×38.4N/m=0.53KN Q1=0.27+0.53=0.8 KN
(2)新浇混凝土自重标准值:Q2=0.5×0.54×26KN/m³=7.02KN
(3)施工人员及设备荷载标准值:Q3=1.0 KN/㎡×0.9×0.6=0.54KN
(4)浇筑和振捣混凝土产生的荷载标准值:Q4=1.0 KN/㎡×0.9×0.6=0.54 KN ①、计算立杆的轴向力N :
N=1.2(Q1+ Q2)+1.4(Q3+ Q4) Q1—— 模板及支撑架自重标准值
Q2—— 新浇筑砼自重(包括钢筋)标准值 Q3—— 施工人员及设备荷载标准值
Q4—— 浇筑和振捣砼时产生的荷载标准值
N=1.2×(0.8+7.02)+1.4×(0.54+0.54)= 10.9KN ②、立杆的稳定性计算: N/ФA ≤[f]
Ф:轴心受压杆件的稳定系数,由《规范》中附录E 表中取值。由长细比λ值确定。 [f]:钢材抗压强度值,Q235钢抗拉,抗压和抗弯强度设计值[f]=205Mpa。
2
A : 立杆的截面面积,对于Ф48mm (壁厚3.5㎜)的钢管,A=4.89㎝λ:长细比,λ=lo/i lo:计算长度,lo=h+2a;
h :支架立杆的步距,取值120㎝;
a :模板支架立杆伸出顶层横向水平中心线至模板支撑点的长度,本次施工为30㎝。 I: 截面回转半径, i=1.58㎝
可得:λ=lo/i= (120+2×30)/1.58 =114;
查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJI166—2008)附录C 可得: υ(立杆轴心受压杆件的稳定系数)= 0.489
-42
立杆的抗压强度f=N/υA=10.9KN/(0.489×4.89×10m ) =45.6Mpa
综上可知:立杆的受压强度计算值σ =45.6Mpa 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 Mpa ,满足要求。
(3)组合风荷载时,立杆稳定性及斜杆抗滑力计算
因本工程碗扣架及顶板均在原地面以下,四周均有围护墙遮挡,风力对支架的影响较小,不需计算。 (二)模板
底模采用δ= 15㎜的高强度覆模竹胶板,按3跨连续梁考虑,取单位(1米板宽)进行计算,方木间距顺桥向25㎝。
荷载标准值: Q1 模板自重不计 最大高度为1m ,Q2=1*26=26KN/m2 施工人员及设备Q3=1 KN/m2
混凝土冲击、振捣荷载Q4=2KN/m2
荷载设计值:Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2 q=35.4KN/m2*1m=35.4KN/m 模板截面特性:
22
W=bh/6=1000×15/6=37500mm3
33
I= bh/12=1000×15/12=281250mm4
3
模板容许应力【σ】= 14.5 Mpa,E=6×10Mpa
2
Mmax= ql/10 = (35.4×250×250)/10=221250N*mm
σmax= Mmax/ W = 221250/37500=5.9 Mpa
4
刚度计算:f=ql/150EI
4
=35.4×250/(150×6×1000×281250) = 0.55㎜
方木纵向间距为250mm ,立放,横向跨径最大为900mm ,按简支梁计算,偏安全。 同(二),荷载设计值:Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2
q=35.4KN/m2*0.25m=8.85KN/m 10*10cm方木立放截面特性:
22
W=bh/6=100×100/6=166666mm3
33
I= bh/12=100×100/12=8333333mm4
3
方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa
22
则:跨中最大弯矩:Mmax =ql/8=8.85×900/8=896062N*mm 方木弯拉应力:σmax = Mmax/ W= 896062/166666
= 5.38Mpa
44
方木挠度:f=5ql/384EI =5*8.85*900/(384*11000*8333333)=0.82mm
10#槽钢放置在顶托中心,横桥向间距同碗扣架立杆间距,横桥向最大受荷宽度为750mm ,纵向跨径为900mm 。按3跨连续梁计算。
荷载同(二),荷载设计值:Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2 q=35.4KN/m2*0.75m=26.55KN/m 10#槽钢立放截面特性: W=39400mm3 I=1983000mm4
5
容许抗弯强度设计值【σ】=170Mpa;弹性模量E=2.1×10Mpa ,Sx=23500mm3,t=5.3mm,容许剪应力【σ】=85Mpa。
2
则:弯矩:Mmax=0.1ql=0.1*26.55*900*900=2150550N.mm 应力:σmax = Mmax/ W= 2150550/39400
= 54.6 Mpa
4
挠度:f=ql/150EI =0.28㎜
综上可知,主线碗扣架、底模系统布置满足施工荷载受力要求,结构安全。 (五)边侧墙混凝土浇筑计算 为确保主线边侧墙不渗水,本方案考虑不采用对拉螺杆施工工艺,改为边侧墙模板底部设预埋螺杆拉住(预埋螺杆不贯穿边侧墙),模板中部及顶部均采用対撑撑住,以抵抗混凝土浇筑时模板水平向的侧压力,保证模板不变形,対撑采用υ48*3mm钢管,端部设顶托可调节,顶托内设置水平向10*10cm方木(竖向间距为60cm ),顶住竖向5*10cm方木竖肋(纵向间距为25cm ),方木竖肋上覆15mm 厚竹胶板。
为减少施工缝,将边侧墙与顶板一次性浇筑,以保证防水质量,故在搭设顶板碗扣支架时,同时将水平対撑撑住边侧墙木模,待顶板模板及钢筋安装完成后,将边侧墙与顶板一次性浇筑。详见《检修通道纵断面图》。则边侧墙最大浇筑高度为:4.95m 。 (一)混凝土侧压力计算
模板主要承受混凝土侧压力,本工程砼一次最大浇筑高度为4.95米,新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力取下列二式中的较小值:
F=0.22γct0β1β2V F=γcH
12
式中 F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2); γc —混凝土的重力密度,取26KN/m3; t0—新浇混凝土的初凝时间,取8h ; V—混凝土的浇灌速度,取1m/h;
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度,取4.03m ; β1—外加剂影响修正系数,取1.2;
β2—混凝土坍落度影响修正系数,取1.15; 所以 F=0.22γct0β1β2V
=0.22×26×8×1.2×1.15×1 =63.1KN/m2 F=γcH =26×4.95 =128.7KN/m2
综上混凝土的最大侧压力F=63.1KN/m2 有效压头高度为 h=F/γc =63.1/26 =2.43m 故:Q1=0KN/m2 ,Q2=63.1KN/m2=Q3 侧压力布置图示如下:
(二) 竹胶模板
12
12
取1000mm 长的模板,背后的方木竖肋间距为250mm ,即跨径为250mm ,则
荷载按最大计算为:q=Q3*1=63.1KN/m2*1m=63.1KN/m
模板截面特性:
22 W=bh/6=1000×15/6=37500mm3
33 I= bh/12=1000×15/12=281250mm4
3模板容许应力【σ】= 14.5 Mpa,E=6×10Mpa ,按3等跨连续梁计算:
2Mmax= ql/10 = (63.1×250×250)/10=394375N*mm
σmax= Mmax/ W = 394375/37500=10.5 Mpa
4 刚度计算:f=ql/150EI
4=63.1×250/(150×6×1000×281250)
= 0.62㎜
故15mm 竹胶板满足规范要求。
(二)5*10cm方木竖肋
竖向方木纵向间距为250mm ,立放,竖向跨径最大为500mm ,按3等跨连续梁计算。 荷载按最大计算为:q=Q3*0.25=63.1KN/m2*0.25m=15.78KN/m
5*10cm方木立放截面特性:
22 W=bh/6=50×100/6=83333mm3
33 I= bh/12=50×100/12=4166667mm4
3方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa
22则:最大弯矩:Mmax =ql/10=15.78×500/10=394375N*mm
方木弯拉应力:σmax = Mmax/ W= 394375/83333
= 4.73Mpa
44方木挠度:f=ql/150EI=15.78*500/(150*11000*4166667)=0.14mm
刚度满足要求。
(三)10*10cm方木
10*10cm方木纵向水平,竖向间距为600mm ,后面用顶托顶住,顶托间距为每隔5个600mm 夹一个900mm 。按跨径600+900+600的3跨连续梁计算。
荷载按最大计算为:q=Q3*0.6=63.1KN/m2*0.6m=37.86KN/m
22W=bh/6=100×100/6=166666mm3
33 I= bh/12=100×100/12=8333333mm4
3方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa
Mmax=2275935N.mm
应力:σmax = Mmax/ W= 2275935/166666=13.65 Mpa
剪应力:τmax=QSx/Ixt=2.2Mpa
挠度:f=1.1㎜
故采用10*10cm方木满足规范要求。
(四)φ48*3mm钢管
υ48*3mm钢管用扣件扣在碗扣支架立杆上,步距为1.2m ,受力最大为:
N=63.1KN/m2*0.75m*0.6m=28.4KN。
υ48*3mm钢管稳定性计算:
N/ФA ≤[f]
Ф:轴心受压杆件的稳定系数,由《规范》中附录E 表中取值。由长细比λ值确定。
[f]:钢材抗压强度值,Q235钢抗拉,抗压和抗弯强度设计值[f]=205Mpa。
A : 立杆的截面面积,对于Ф48mm (壁厚3㎜)的钢管,A=4.24㎝
λ:长细比,λ=lo/i
lo:计算长度,lo=h+2a;
h :支架立杆的步距,取值120㎝;
a :模板支架立杆伸出顶层横向水平中心线至模板支撑点的长度,本次施工为30㎝。 I: 截面回转半径, i=1.6㎝
可得:λ=lo/i= (120+2×30)/1.6 =112.5;
查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJI166—2008)附录C 可得: υ(立杆轴心受压杆件的稳定系数)= 0.499
立杆的抗压强度f=N/υA=28.4×1000/(0.499×424)
=134.2Mpa
综上可知:立杆的受压强度计算值σ =134.2Mpa 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 Mpa ,满足要求。
(五)预埋拉杆及围檩
1、预埋拉杆
预埋拉杆采用υ12钢筋@600mm,则单根拉杆受力为:63.1KN/m2*0.25m*0.6m=9.5KN
2、围檩
围檩采用双拼Ф48mm (壁厚2.5㎜)的脚手钢管。
双拼Ф48mm (壁厚2.5㎜)脚手钢管受到荷载为:
63.1KN/m2*0.25m=15.78KN/m
其截面性能:
W=7730mm3
I=185152mm4
容许抗弯强度设计值【σ】=170Mpa;弹性模量E=2.1×105Mpa
按承受15.78KN/m均布荷载的跨径为600mm 的3等跨连续梁计算:则
2弯矩:Mmax=0.1ql=0.1*15.78*600*600=568080N.mm
应力:σmax = Mmax/ W= 568080/7730
= 73.5 Mpa
4挠度:f=ql/150EI =0.35㎜
故采用双拼Ф48mm (壁厚2.5㎜)的脚手钢管满足规范要求。 2
检修通道主体结构施工方案
一、编制说明及依据
为安全完成宁波市机场快速干道永达路I 标工程检修通道一段的施工,并保证质量和各项功能满足设计及相关规范规定要求,我单位依据《建设工程安全生产管理条例》及相关安全生产法律法规、标准规范,制定检修通道主体结构的施工方案。编制依据如下:
1) 、宁波市机场快速干道永达路I 标工程主体结构施工图设计; 2)、《永达路主体结构安全,施工专项方案》;
二.工程概况
检修通道位于永达路隧道工程里程桩号K1+590.6处,连通隧道与隧道监控中心地下室,全长约为21.6m 。 (一)围护结构
通道围护结构采用的是桩长为为22.2m 和17.2m 的SMW 工法桩,压顶梁为700×700×1150的钢筋混凝土结构。 (二)主体结构
通道主体采用的是封闭钢筋混凝土箱体结构,结构底板、侧墙及顶板厚度均为50cm ,通道净空由2.9m 到4.95m 不等, 箱体净宽为5m 。通道内设有两道水平长度分别为4.59m 和2.7m ,坡度为0.63的斜坡阶梯。
检修通道结构平面图
检修通道结构纵断面图
三、主体结构施工准备
1、基坑开挖至设计标高后,仔细进行测量、放样及验收,严禁超挖。
2、在结构段施工前首先进行接地网施工,接地网施工结束后,再施工垫层。 3、防水材料的检验,进料。
4、结构施工前,按照防水设计图对围护结构表面及底板垫层进行有效的防水处理,确保围护结构表面不渗漏。
5、根据施工进度提前安排进料。
6、对结构施工顺序、施工进度安排、施工方法及技术要求向工班及全体管理人员进行认真交底
四、主体结构施工顺序
主体结构施工工艺流程如下:
基底清理找平→底板垫层施工→侧墙砖胎膜砌筑→底板防水施工→防水保护层施工→底板结构施工→侧墙防水施工→侧墙钢筋绑扎→支架搭设→模板施工→顶板结构施工→顶板防水层铺设→防水保护层施工→土方回填。
主体结构工程施工步骤详见后附图。
主体结构标准段施工工艺流程
五、主要工程材料
1、压顶梁、钢筋砼支撑砼强度等级为C30。
2、SME 工法桩为硅酸盐水泥搅拌桩,型钢Q235B 。 3、侧墙砖胎膜:24×11.5×5.3水泥砖。
4、箱体顶板、侧墙、底板均为C35抗渗砼,抗渗等级为P8,中隔墙为C35。 5、垫层砼强度等级:C20素砼,为使垫层发挥其支撑作用,应掺入早强剂。 6、钢筋:υ为HPB235级钢, Φ为HRB335级钢;ф为HRB400级钢 7、钢材:Q235B
8、焊条:E43、E50系列 9、防水卷材:
六、钢筋工程
参见《永达路主体结构安全,施工专项方案》
七、模板工程
模板支撑加固体系主要有:10#槽钢、100×100mm 的木方、100*50mm的方木、Ф12、Ф14、Ф16、Ф20的拉杆螺栓、Ф48×3.5mm 的钢管(配套顶托、扣件等)。通道主体结构的模板主要包括:侧墙砖胎膜,侧墙木模,阶梯木模,顶板木模。 (一)侧墙砖胎模
在土方开挖过程中,SMW 工法桩水泥搅拌桩部分很容易被破坏,从而使型钢外露,若采用直接粘贴油毛毡,再施做侧墙防水卷材,待工法桩型钢拔出时很容易损坏防水卷材。另外一方面,工法桩围护外扩较多,砖胎模能填充侧墙外扩部分,并且有一定的强度,同时也能较好控制混凝土的方量。由此两方面原因分析,建议施做侧墙砖胎模。 1. 施做流程
垫层→测量放线→砌筑砖墙→砂浆抹面→防水卷材铺设
砖墙砌筑过程中,若遇第三道钢支撑,则先砌筑其下50cm ,做好底板与侧墙防水卷材的搭接,待底板混凝土浇筑并拆除支撑后再砌筑至侧墙顶。 (二)侧墙木模
侧墙底部混凝土侧压力最大,在底板浇筑时侧墙25cm 处预留Ф12螺杆,通道纵向每60cm 一处,中间每20cm 一道10cm ×5cm 的方木肋,再用两根Ф48×3.5mm 的钢管用螺栓固定。上部其余部分同隧道主体结构上部侧墙模板安装。 (三)阶梯木模
阶梯尺寸为5m ×27cm ×17cm, 阶梯模板制作为17cm 高的15mm 厚竹胶板,竹胶板背后中间用一道10cm ×5cm 的方木加劲,阶梯平均设置4道纵向加固方木,横向平均分布。
楼梯模板图
八、混凝土工程
主体结构顶板、底板及侧墙都采用C35p8防水混凝土,结构分两侧浇筑完成。 (一)浇筑方法
在施工过程当中,采用混凝土橄榄车运输混凝土,采用混凝土汽车泵泵送混凝土至灌注工作面,在工作面泵管端头采用耐高压橡胶管(4~6m )作活动端,便于人工摆动、调节。灌注过程中,采用插入式振捣器振捣,在密肋梁和过梁钢筋较密处,采用υ25mm 直径的振捣器捣固。
混凝土浇筑从低到高进行,采用阶梯式分层浇筑法施工,即第一层从施工段一端开始浇筑,进行到一定距离返回浇筑第二层,且第二层混凝土控制在第一层混凝土初凝前浇筑,如此依次向前浇筑各层。 1、第一次底板砼浇注
①采用商品砼泵送入模,插入式振捣棒及平板振捣器振捣,分层、分段对称连续浇注。 ②底板砼顺隧道坡度方向由低向高连续浇注。
③底板厚度为0.5m ,砼灌注拟采用竖向分两层,第一层浇筑厚度不超过30cm ;纵向采用斜面分层浇注,横向由中间向两端浇注。
④底板与侧墙交接部位分三次浇注,加强振捣,确保砼浇注质量。 ⑤楼梯处待底板混凝土达到初凝后,缓慢浇筑,小心振捣保护模板。
⑥底板采用塑料薄膜覆盖保湿养护。 2、第二次侧墙及顶板砼浇筑
①侧墙砼采用分层、对称、均衡、连续浇注。 ②砼采用输送泵下料,侧墙高度2m 至4m ,为防止泵送砼入模时冲击力过大造成砼离析,入模点处设短弯管头,让砼从管头水平流出。
③侧墙水平施工缝以下50cm 范围内,注意振动棒插入深度及砼下落速度,防止使止水带发生弯曲移位。
④侧墙混凝土分层浇筑,分层高度20~30cm 左右。浇筑过程注意使整个施工段内的混凝土面均匀上升,且浇筑速度均匀,保证混凝土不发生离析。
⑤侧墙洒水养护。
⑥顶板砼采用分层、分段水平连续浇注,其它方法与底板相同。
⑦顶板采用塑料薄膜覆盖保湿养护。养护时间不少于14天。
九、进度计划
检修通道进度计划安排如下表
工程项目进度计划
十、计算
(一)满堂碗扣支架计算
1、立杆
(1)立杆计算工况
顶板最大高度为0.5m ,侧墙最大高度设置满堂碗扣支架结构立杆lb(立杆纵距顺桥向90cm )×la(立杆横距横桥向60㎝), 立杆步距为120cm 。碗扣支架顶托顶设纵向10#槽钢,槽钢顶设方木(10㎝×10㎝)间距顺桥向25㎝,顶板底模采用δ= 15㎜的高强度覆模竹胶板,立杆计算简图如下:
计算简图
计算简图
(2)不组合风荷载时,立杆稳定性计算:
按照横断面图中立杆的布置形式,受力最大的立杆承受的计算单元为:顺桥向90cm, 横桥向为60cm ,单元面积为0.6×0.9=0.54m2,根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》,荷载取值如下:
(1)模板及支撑架自重标准值:模板及方木荷载:0.5 KN/㎡ 0.5KN/㎡×0.54㎡=0.27KN
脚手架自重荷载:脚手架高度为4.95m 。 【6×(0.9+0.6)+4.95】×38.4N/m=0.53KN Q1=0.27+0.53=0.8 KN
(2)新浇混凝土自重标准值:Q2=0.5×0.54×26KN/m³=7.02KN
(3)施工人员及设备荷载标准值:Q3=1.0 KN/㎡×0.9×0.6=0.54KN
(4)浇筑和振捣混凝土产生的荷载标准值:Q4=1.0 KN/㎡×0.9×0.6=0.54 KN ①、计算立杆的轴向力N :
N=1.2(Q1+ Q2)+1.4(Q3+ Q4) Q1—— 模板及支撑架自重标准值
Q2—— 新浇筑砼自重(包括钢筋)标准值 Q3—— 施工人员及设备荷载标准值
Q4—— 浇筑和振捣砼时产生的荷载标准值
N=1.2×(0.8+7.02)+1.4×(0.54+0.54)= 10.9KN ②、立杆的稳定性计算: N/ФA ≤[f]
Ф:轴心受压杆件的稳定系数,由《规范》中附录E 表中取值。由长细比λ值确定。 [f]:钢材抗压强度值,Q235钢抗拉,抗压和抗弯强度设计值[f]=205Mpa。
2
A : 立杆的截面面积,对于Ф48mm (壁厚3.5㎜)的钢管,A=4.89㎝λ:长细比,λ=lo/i lo:计算长度,lo=h+2a;
h :支架立杆的步距,取值120㎝;
a :模板支架立杆伸出顶层横向水平中心线至模板支撑点的长度,本次施工为30㎝。 I: 截面回转半径, i=1.58㎝
可得:λ=lo/i= (120+2×30)/1.58 =114;
查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJI166—2008)附录C 可得: υ(立杆轴心受压杆件的稳定系数)= 0.489
-42
立杆的抗压强度f=N/υA=10.9KN/(0.489×4.89×10m ) =45.6Mpa
综上可知:立杆的受压强度计算值σ =45.6Mpa 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 Mpa ,满足要求。
(3)组合风荷载时,立杆稳定性及斜杆抗滑力计算
因本工程碗扣架及顶板均在原地面以下,四周均有围护墙遮挡,风力对支架的影响较小,不需计算。 (二)模板
底模采用δ= 15㎜的高强度覆模竹胶板,按3跨连续梁考虑,取单位(1米板宽)进行计算,方木间距顺桥向25㎝。
荷载标准值: Q1 模板自重不计 最大高度为1m ,Q2=1*26=26KN/m2 施工人员及设备Q3=1 KN/m2
混凝土冲击、振捣荷载Q4=2KN/m2
荷载设计值:Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2 q=35.4KN/m2*1m=35.4KN/m 模板截面特性:
22
W=bh/6=1000×15/6=37500mm3
33
I= bh/12=1000×15/12=281250mm4
3
模板容许应力【σ】= 14.5 Mpa,E=6×10Mpa
2
Mmax= ql/10 = (35.4×250×250)/10=221250N*mm
σmax= Mmax/ W = 221250/37500=5.9 Mpa
4
刚度计算:f=ql/150EI
4
=35.4×250/(150×6×1000×281250) = 0.55㎜
方木纵向间距为250mm ,立放,横向跨径最大为900mm ,按简支梁计算,偏安全。 同(二),荷载设计值:Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2
q=35.4KN/m2*0.25m=8.85KN/m 10*10cm方木立放截面特性:
22
W=bh/6=100×100/6=166666mm3
33
I= bh/12=100×100/12=8333333mm4
3
方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa
22
则:跨中最大弯矩:Mmax =ql/8=8.85×900/8=896062N*mm 方木弯拉应力:σmax = Mmax/ W= 896062/166666
= 5.38Mpa
44
方木挠度:f=5ql/384EI =5*8.85*900/(384*11000*8333333)=0.82mm
10#槽钢放置在顶托中心,横桥向间距同碗扣架立杆间距,横桥向最大受荷宽度为750mm ,纵向跨径为900mm 。按3跨连续梁计算。
荷载同(二),荷载设计值:Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2 q=35.4KN/m2*0.75m=26.55KN/m 10#槽钢立放截面特性: W=39400mm3 I=1983000mm4
5
容许抗弯强度设计值【σ】=170Mpa;弹性模量E=2.1×10Mpa ,Sx=23500mm3,t=5.3mm,容许剪应力【σ】=85Mpa。
2
则:弯矩:Mmax=0.1ql=0.1*26.55*900*900=2150550N.mm 应力:σmax = Mmax/ W= 2150550/39400
= 54.6 Mpa
4
挠度:f=ql/150EI =0.28㎜
综上可知,主线碗扣架、底模系统布置满足施工荷载受力要求,结构安全。 (五)边侧墙混凝土浇筑计算 为确保主线边侧墙不渗水,本方案考虑不采用对拉螺杆施工工艺,改为边侧墙模板底部设预埋螺杆拉住(预埋螺杆不贯穿边侧墙),模板中部及顶部均采用対撑撑住,以抵抗混凝土浇筑时模板水平向的侧压力,保证模板不变形,対撑采用υ48*3mm钢管,端部设顶托可调节,顶托内设置水平向10*10cm方木(竖向间距为60cm ),顶住竖向5*10cm方木竖肋(纵向间距为25cm ),方木竖肋上覆15mm 厚竹胶板。
为减少施工缝,将边侧墙与顶板一次性浇筑,以保证防水质量,故在搭设顶板碗扣支架时,同时将水平対撑撑住边侧墙木模,待顶板模板及钢筋安装完成后,将边侧墙与顶板一次性浇筑。详见《检修通道纵断面图》。则边侧墙最大浇筑高度为:4.95m 。 (一)混凝土侧压力计算
模板主要承受混凝土侧压力,本工程砼一次最大浇筑高度为4.95米,新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力取下列二式中的较小值:
F=0.22γct0β1β2V F=γcH
12
式中 F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2); γc —混凝土的重力密度,取26KN/m3; t0—新浇混凝土的初凝时间,取8h ; V—混凝土的浇灌速度,取1m/h;
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度,取4.03m ; β1—外加剂影响修正系数,取1.2;
β2—混凝土坍落度影响修正系数,取1.15; 所以 F=0.22γct0β1β2V
=0.22×26×8×1.2×1.15×1 =63.1KN/m2 F=γcH =26×4.95 =128.7KN/m2
综上混凝土的最大侧压力F=63.1KN/m2 有效压头高度为 h=F/γc =63.1/26 =2.43m 故:Q1=0KN/m2 ,Q2=63.1KN/m2=Q3 侧压力布置图示如下:
(二) 竹胶模板
12
12
取1000mm 长的模板,背后的方木竖肋间距为250mm ,即跨径为250mm ,则
荷载按最大计算为:q=Q3*1=63.1KN/m2*1m=63.1KN/m
模板截面特性:
22 W=bh/6=1000×15/6=37500mm3
33 I= bh/12=1000×15/12=281250mm4
3模板容许应力【σ】= 14.5 Mpa,E=6×10Mpa ,按3等跨连续梁计算:
2Mmax= ql/10 = (63.1×250×250)/10=394375N*mm
σmax= Mmax/ W = 394375/37500=10.5 Mpa
4 刚度计算:f=ql/150EI
4=63.1×250/(150×6×1000×281250)
= 0.62㎜
故15mm 竹胶板满足规范要求。
(二)5*10cm方木竖肋
竖向方木纵向间距为250mm ,立放,竖向跨径最大为500mm ,按3等跨连续梁计算。 荷载按最大计算为:q=Q3*0.25=63.1KN/m2*0.25m=15.78KN/m
5*10cm方木立放截面特性:
22 W=bh/6=50×100/6=83333mm3
33 I= bh/12=50×100/12=4166667mm4
3方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa
22则:最大弯矩:Mmax =ql/10=15.78×500/10=394375N*mm
方木弯拉应力:σmax = Mmax/ W= 394375/83333
= 4.73Mpa
44方木挠度:f=ql/150EI=15.78*500/(150*11000*4166667)=0.14mm
刚度满足要求。
(三)10*10cm方木
10*10cm方木纵向水平,竖向间距为600mm ,后面用顶托顶住,顶托间距为每隔5个600mm 夹一个900mm 。按跨径600+900+600的3跨连续梁计算。
荷载按最大计算为:q=Q3*0.6=63.1KN/m2*0.6m=37.86KN/m
22W=bh/6=100×100/6=166666mm3
33 I= bh/12=100×100/12=8333333mm4
3方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa
Mmax=2275935N.mm
应力:σmax = Mmax/ W= 2275935/166666=13.65 Mpa
剪应力:τmax=QSx/Ixt=2.2Mpa
挠度:f=1.1㎜
故采用10*10cm方木满足规范要求。
(四)φ48*3mm钢管
υ48*3mm钢管用扣件扣在碗扣支架立杆上,步距为1.2m ,受力最大为:
N=63.1KN/m2*0.75m*0.6m=28.4KN。
υ48*3mm钢管稳定性计算:
N/ФA ≤[f]
Ф:轴心受压杆件的稳定系数,由《规范》中附录E 表中取值。由长细比λ值确定。
[f]:钢材抗压强度值,Q235钢抗拉,抗压和抗弯强度设计值[f]=205Mpa。
A : 立杆的截面面积,对于Ф48mm (壁厚3㎜)的钢管,A=4.24㎝
λ:长细比,λ=lo/i
lo:计算长度,lo=h+2a;
h :支架立杆的步距,取值120㎝;
a :模板支架立杆伸出顶层横向水平中心线至模板支撑点的长度,本次施工为30㎝。 I: 截面回转半径, i=1.6㎝
可得:λ=lo/i= (120+2×30)/1.6 =112.5;
查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJI166—2008)附录C 可得: υ(立杆轴心受压杆件的稳定系数)= 0.499
立杆的抗压强度f=N/υA=28.4×1000/(0.499×424)
=134.2Mpa
综上可知:立杆的受压强度计算值σ =134.2Mpa 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 Mpa ,满足要求。
(五)预埋拉杆及围檩
1、预埋拉杆
预埋拉杆采用υ12钢筋@600mm,则单根拉杆受力为:63.1KN/m2*0.25m*0.6m=9.5KN
2、围檩
围檩采用双拼Ф48mm (壁厚2.5㎜)的脚手钢管。
双拼Ф48mm (壁厚2.5㎜)脚手钢管受到荷载为:
63.1KN/m2*0.25m=15.78KN/m
其截面性能:
W=7730mm3
I=185152mm4
容许抗弯强度设计值【σ】=170Mpa;弹性模量E=2.1×105Mpa
按承受15.78KN/m均布荷载的跨径为600mm 的3等跨连续梁计算:则
2弯矩:Mmax=0.1ql=0.1*15.78*600*600=568080N.mm
应力:σmax = Mmax/ W= 568080/7730
= 73.5 Mpa
4挠度:f=ql/150EI =0.35㎜
故采用双拼Ф48mm (壁厚2.5㎜)的脚手钢管满足规范要求。 2