地铁区间人防段二衬施工模板支架方案

大连地铁211标段区间工程

南南区间、南机区间人防段二衬施工

模板支架专项方案

编制 审核 审批

北京城建集团有限责任公司 大连地铁一期工程211标段项目经理部

2013年9月6

目录

大连地铁一期工程211标段 模板支架专项方案

一、编制依据 ....................................................................................................... 3 二、工程水文地质 ............................................................................................... 3 三、编制说明 ....................................................................................................... 7 四、模板支架计算书 ........................................................................................... 9 4.1、工程属性 ................................................................................................ 9 4.2、荷载设计 .............................................................................................. 10 4.3、模板支撑体系设计 .............................................................................. 10 4.4、面板验算 .............................................................................................. 11 1、强度验算 ......................................................................................... 12 ○2、挠度验算 ......................................................................................... 12 ○4.5、小梁验算 .............................................................................................. 12 1、强度验算 ......................................................................................... 13 ○2、抗剪验算 ......................................................................................... 13 ○3、挠度验算 ......................................................................................... 14 ○4.6、立柱验算 .............................................................................................. 14 1、长细比验算 ..................................................................................... 14 ○2、立柱稳定性验算 ............................................................................. 15 ○4.7、可调托座验算 ...................................................................................... 15 五、相关要求 ..................................................................................................... 16 六、成品保护 ..................................................................................................... 16 七．施工安全措施 ............................................................................................. 17

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一、编制依据

招标文件及施工设计图纸

《大连市地铁2号线一期工程211标段工程土建施工合同文件》 《大连市地铁2号线工程区间区间人防施工图》 计算依据：

1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130－2011 3、《组合钢模板技术规范》GB50214-2001 4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 5、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 6、《钢结构设计规范》GB 50017-2003

二、工程水文地质

(1)地下水的类型、赋存、径流排泄

大连市的气候属温带季风气候，，并具有海洋影响的特点。冬季气温较低，降水少。夏季气温较高，降雨集中，较多。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。每年5-9月为雨季。

本场地地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水。

孔隙水主要赋存在素填土层中，基岩裂隙水主要赋存于强风化及中风化岩中。本次勘察期间稳定地下水位埋埋深为1.30～5.60m，水位高程35.68~59.84m。地下水总的径流方向为由北西向南东。

地下水的排泄途径主要是地下径流。主要补给来源为径流补给及大气

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降水。

(2)各岩土层的富水性及渗透系数

①1素填土在本场地广泛分布，素填土具中等透水性，建议取渗透系数K＝5.00m/d;

⑤1粉质粘土具微透水性，为相对隔水层，建议取渗透系数K=0.01 m/d； ⑤3含碎石粉质粘土为微透水层，建议取渗透系数K=0.005m/d; ○62红粘土具微透水性，为相对隔水层，建议取渗透系数K=0.01 m/d； ○81全风化辉绿岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝2m/d; ○82强风化辉绿岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝7m/d; ○83中风化辉绿岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝2.00m/d; ○111全风化石灰岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝1m/d; ○112强风化石灰岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝10.00m/d; ○113中风化石灰岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝8.00m/d； 121全风化板岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝2m/d; ○

122强风化板岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝10m/d; ○

123中风化板岩具中等透水性，建议取渗透系数K＝8m/d。 ○

由于地层的渗透性差异，基岩裂隙发育，场区地层中的孔隙水与裂隙水局部具连通性。

岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。 (3)地下水的腐蚀性

经取水样试验，根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021－2001）表12.2.1、

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12.2.2、12.2.4、12.2.5-1判定：经取水样试验，根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021－2001）表12.2.1、12.2.2、12.2.4、12.2.5-1判定：地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。具体指标详见附表6《水质分析汇总评价表》；根据《铁路工程地质勘察规范》（TB10012－2007 J124－2007）判定：环境土、水对混凝土无腐蚀性。

3、岩土工程分析与评价 (1)土、石可挖性分级 1.Ⅱ级、普通土

包括①1素填土 、○51粉质粘土、○53含碎石粉质粘土、○62红粘土、141溶洞充填物即开挖时，部分用镐刨松，再用铁锹挖，以脚连蹬锹需连蹬○

数次才能挖动的，机械需部分刨松方能直接铲挖满载或可直接铲挖，但不能满载。 2.Ⅲ级、硬土

包括 ○81全风化辉绿岩 、○111全风化石灰岩、○121全风化板岩，即开挖时必须用镐先整个刨过才能用锹挖的。机械须普遍刨松或部分爆碎方能铲挖满载者。 3.Ⅳ级、软石

○82强风化辉绿岩、○112强风化石灰岩、○122强风化板岩，即开挖时，用撬棍或十字镐及大锤开挖，部分用爆破法开挖。 4.Ⅴ级、次坚石

○113中风化石灰岩、○123中风化板岩，用爆破法开挖。

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5.VI级、坚石

○83中风化辉绿岩，用爆破法开挖。 (2)围岩基本分级 1. Ⅵ级围岩

①1素填土、○51粉质粘土、○53含碎石粉质粘土、○62红粘土、○141溶洞充填物，围岩极易坍塌变形，有水时土、砂常与水一齐涌出，浅埋时易坍塌至地表。 2. Ⅴ级围岩

○81全风化辉绿岩 、○82强风化辉绿岩、○111全风化石灰岩、○121全风化板岩 、○122强风化板岩、○112强风化石灰岩，围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常小坍塌，隧道浅埋时易出现地表下陷或坍塌至地表。 3.Ⅳ级围岩

○83中风化辉绿岩、○113中风化石灰岩、○123中风化板岩，拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。

注：1）围岩受地下水影响时，围岩级别应进行分级修正；

2）Ⅲ~Ⅳ级围岩在软弱面集中地段，可根据具体情况和施工条件适当降低围岩石分类。

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三、编制说明

本次模板支架方案包含地铁211标段南南区间、南机区间人防段二衬结构施工，两区间断面形式相同，故采用代表性断面进行计算，即计算最不利荷载位置，本工程二衬施工采用模板台车，由于人防段断面大，模板台车不能满足施工要求，故人防段的二衬要采用支架体系结合小钢模板（1200×300mm）、型钢支撑，“U”型卡，脱模剂，满堂脚手架，配合竹胶板，剪刀撑设计按照《建筑工程扣件式脚手架安全技术规程》设置，采用普通型剪刀撑设置，横向设置两道，纵向每隔3m设置一道，铺底采用枕木，拐角（包含变截面）处采用2m、3m直径48mm、壁厚为3.25mm的钢管进行加强，人防段结构断面尺寸见附图。

区间人防段平面布置图

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区间人防段纵向剖面图

区间人防横向剖面图

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模板支架简图

四、模板支架计算书

4.1、工程属性

人防段二衬模板支工程名成 架施工 新浇混凝土边长L(m) 13.8 新浇混凝土边宽B(m) 7.6 板厚(mm) 500

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4.2、荷载设计

面板 面板及小梁 面板及其支架自重标准值G1k(kN/m) 楼板面板 面板及其支架 新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m) 钢筋自重标准值G3k(kN/m) 模板支拆环境不考虑风荷载 3320.3 0.5 0.75 1.1 24 1.1 4.3、模板支撑体系设计

模板支架高度(m) 面板铺设方式 立柱横向间距lb(mm) 小梁间距(mm) 7.5 平行长边 900 600 水平拉杆步距h(mm) 面板长向接缝方式 面板一端悬臂长(mm) 小梁一端悬挑长度(mm) 900 端缝错开 200 200 设计简图如下：

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模板设计平面图

4.4、面板验算

1号面板长度l(mm) 2号面板长度l(mm) 面板宽度b(mm) 荷载设计值折减系数 面板截面抵抗矩W(cm) 面板弹性模量E(N/mm) 小梁间距(mm) 231200 600 300 0.95 5.94 206000 600 面板块数 面板块数 面板厚度(mm) 面板截面惯性矩I(cm) 面板抗弯强度设计值[f](N/mm) 面板一端悬臂长(mm) 2411 1 2.5 26.97 205 200 面板长向接缝方式为端缝错开，根据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008，5.2.1条，面板可按简支梁计算。所以面板受力简图如下：

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○1、强度验算

q1＝0.95×0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+

(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.95×0.9max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.65)+1.4×2.5，1.35×(0.3+(1.1+24)×0.65)+1.4×0.7×2.5] ×0.3=6.38kN/m q2＝λ×0.9×1.35×G1k×b＝0.95×0.9×1.35×0.3×0.3=0.1kN/m p＝λ×0.9×1.4×0.7×Q1k＝0.95×0.9×1.4×0.7×2.5＝2.09kN M1=q1l2/8=6.38×0.62/8=0.29kN·m

M2=q2l2/8+pl/4=0.1×0.62/8+2.09×0.6/4=0.32kN·m

M3=max[q1l2/2，q2l2/2+pl]=max[6.38×0.42/2，0.1×0.42/2+2.09×0.4]=0.85kN·m Mmax＝max[0.29，0.32，0.85]= 0.85kN·m

σ＝Mmax/W＝0.85×106/5940＝142.46N/mm2≤[f]＝205N/mm2 满足要求！ ○2、挠度验算

q＝(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(1.1+24)×0.65)×0.3=4.98kN/m

跨中νmax＝5ql4/(384EI)＝5×4.98×6004/(384×206000×269700)＝0.15mm≤1.5mm 悬臂端νmax＝ql4/(8EI)＝4.98×4004/(8×206000×269700)＝0.29mm≤1.5mm 满足要求！

4.5、小梁验算

小梁类型 小梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 小梁弹性模量E(N/mm) 小梁截面惯性矩I(cm) 422工字钢 205 206000 712 小梁材料规格 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 小梁截面抵抗矩W(cm) 3214号工字钢 125 102 因[B/lb]取整＝[7600/900]取整＝8，按四等跨连续梁计算，又因小梁较大悬挑长度为

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200mm，因此需进行最不利组合，计算简图如下：

○1、强度验算

q1＝0.95×0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+

(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.95×0.9×max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.65)+1.4×2.5，1.35×(0.5+(1.1+24)×0.65)+1.4×0.7×2.5]×0.7/1＝15.05kN/m 因此，q1静＝0.95×0.9×1.35×(G1k+(G3k+G2k)×h)×b＝0.95×0.9×1.35×(0.5+(1.1+24)×0.65)×0.7/1＝13.59kN/m

q1活＝0.95×0.9×0.7×0.98×Q1k×b＝0.95×0.9×0.7×0.98×2.5×0.7/1=1.47kN/m q2＝0.95×0.9×1.35×G1k×b＝0.95×0.9×1.35×0.5×0.7/1＝0.4kN/m p＝0.95×0.9×0.7×0.98×Q1k/1＝0.95×0.9×0.7×0.98×2.5/1＝2.09kN

M1＝0.107q1静L2+0.121q1活L2＝0.107×13.59×0.92+0.121×1.47×0.92＝1.32kN·m M2＝max[0.077q2L2+0.21pL，0.107q2L2+0.181pL]＝

max[0.077×0.4×0.92+0.21×2.09×0.9，0.107×0.4×0.92+0.181×2.09×0.9]＝0.42kN·m M3＝max[q1L12/2，q2L12/2+pL1]=max[15.05×0.22/2，0.4×0.22/2+2.09×0.2]＝0.43kN·m Mmax＝max[M1，M2，M3]＝max[1.32，0.42，0.43]＝1.32kN·m σ＝Mmax/W＝1.32×106/102000＝12.95N/mm2≤[f]＝205N/mm2 满足要求！ ○2、抗剪验算

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V1＝0.607q1静L+0.62q1活L＝0.607×13.59×0.9+0.62×1.47×0.9＝8.24kN V2＝0.607q2L+0.681p＝0.607×0.4×0.9+0.681×2.09＝1.65kN V3＝max[q1L1，q2L1+p]＝max[15.05×0.2，0.4×0.2+2.09]＝3.01kN Vmax＝max[V1，V2，V3]＝max[8.24，1.65，3.01]＝8.24kN

τmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=8.24×1000×[80×1402-(80-5.5)×121.82]/(8×7120000×5.5)＝12.17N/mm2≤[τ]＝125N/mm2 满足要求！ ○3、挠度验算

q＝(G1k+(G3k+G2k)×h)×b/1=(0.5+(24+1.1)×0.65)×0.7/1＝11.77kN/m

跨中νmax＝0.632qL4/(100EI)=0.632×11.77×9004/(100×206000×7120000)＝0.03mm≤[ν]＝l/400＝900/400＝2.25mm

悬臂端νmax＝qL4/(8EI)=11.77×2004/(8×206000×7120000)＝0mm≤[ν]＝l1/400＝200/400＝0.5mm

满足要求！

4.6、立柱验算

立杆稳定性计算依据 《建筑施工扣件式剪刀撑设置 钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 立杆顶部步距hd(mm) 900 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm) 顶部立杆计算长度系数μ1 钢管类型 立柱截面回转半径i(mm) 立柱抗压强度设计值[f](N/mm) 2普通型 200 1.386 Ф48×3.25 15.9 205 非顶部立杆计算长度系数μ2 立柱截面面积A(mm) 立柱截面抵抗矩W(cm) 321.755 457 4.79 ○1、长细比验算

顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(900+2×200)=1801.8mm

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非顶部立杆段：l02=kμ2h =1×1.755×1200=2106mm λ=l0/i=2106/15.9=132.45≤[λ]=210 长细比满足要求！ ○2、立柱稳定性验算

顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.386×(900+2×200)=2081.079mm λ1＝l01/i＝2081.079/15.9＝130.885，查表得，φ1＝0.396 f=N/(φA)=0.9max[1.2×(0.75+(1.1+24)×0.65)+1.4×1,

1.35×(0.75+(1.1+24)×0.65)+1.4×0.7×1]×0.9×0.7×1000/(0.4×457)=13.62×1000/180.97=75.25N/mm2≤[f]=205 N/mm2 满足要求！

非顶部立杆段：l02=kμ2h =1.155×1.755×1200=2432.43mm λ2＝l02/i＝2432.43/15.9＝152.983，查表得，φ2＝0.301 f=N/(φA)=0.9max[1.2×(1.1+(1.1+24)×0.65)+1.4×1,

1.35×(1.1+(1.1+24)×0.65)+1.4×0.7×1]×0.9×0.7×1000/(0.3×457)=13.×1000/137.56=100.95N/mm2≤[f]=205 N/mm2 满足要求！

4.7、可调托座验算

荷载传递至立杆方式 可调托座 可调托座承载力容许值[N](kN) 30 按上节计算可知，可调托座受力N＝13.62kN≤[N]＝30kN 满足要求！

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五、相关要求

组装的模板必须符合施工设计的要求。

保证混凝土结构、构件的位置、形状、尺寸符合设计要求，保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。

模板体系必须具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受混凝土的重量和侧压力，以及其他施工荷载，尤其对于地铁工程，建筑限界的要求严格，应该充分地考虑浇灌混凝土时模板加固体系因受力而发生的变形以及施工误差，确保各种净空尺寸。

模板构造力求简单，受力明确，加工容易，装拼方便，以便提高工效加快进度，满足钢筋绑扎和混凝土浇灌及养护的工艺要求。

为了保护模板和保证拆卸模板的方便，与混凝土接触模板面在支设模板前必须刷脱模剂，保证模板与混凝土能良好分离。混凝土为防水混凝土，其内部的各种钢筋或绑扎铁丝不得接触模板，确保防水混凝土的质量。

各种连接件、支承件、加固配件必须安装牢固, 无松动现象。模板缝严密。 现浇结构模板安装容许偏差应符合下表的规定。

模板的安装应与钢筋的绑扎、人防门安装等工程密切配合，为施工创造条件。

六、成品保护

1、上操作面前模板上的脱模剂不得流坠，以防污染结构成品。 2、为防止破坏模板工序必须做到：不得重物冲击已支好模板、支架；不准在模板上任意拖拉钢筋；在支好的模板上焊接钢筋时，加垫薄钢板或其他阻燃材料。

3、拆下的模板，如有变形，及时进行修理。

4、进场后的模板临时堆放时，要放稳垫平，必须用编织布临时遮盖，使用前，必须涂刷水性脱模剂，遇雨时，及时覆盖塑料布。

5、模板拆除时，严禁用撬棍乱撬和高处向下抛掷，以防口角损坏并保

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证安全。

6、施工过程中，严禁用利器或重物乱撞模板，以防模板损坏或变形。

七．施工安全措施

1、高空作业时操作人员必须挂好、系好安全带。

2、支模前必须搭好相关脚手架（见本工程脚手架方案及相关方案、相关安全操作规程等）。

3、在拆墙模前不准将脚手架拆除；拆除模板前划定安全区域和安全通道，将非安全通道用钢管、安全网封闭，挂“禁止通行”安全标志，操作人员不得在此区域，必须在铺好跳板的操作架上操作。

4、浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须对称浇筑，单侧浇筑高度不得大于1m，并由模板支设班组设专人看模，随时检查支撑是否变形、松动，并组织及时恢复。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动，发现问题及时组织处理。

5、木工机械要求必须配备专用开关箱同时严禁使用倒顺开关盒，一次线不得超过3m，外壳接保护零线，且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器，锯片不得有裂纹（使用前检查，使用中随时检查）；且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用；使用木工机械严禁戴手套；长度小于50cm 或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯；两人操作时相互配合，不得硬拉硬拽；机械停用时断电需加锁。

6、模板上架设的电线和使用的照明灯具。应采用36V的低压电源或其它有效的安全措施。

7、作业时，各种配件应放在工具箱或工具袋中，严禁放在模板或脚手架上，防止掉落。

8、装、拆模板时，必须采用稳固的登高工具，高度超过2.0米 时，必须搭设脚手架。装、拆时下面不得站人。装、拆模板应随拆随运转，扣件和钢管严禁堆放在操作平台上和抛掷。

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9、环保、文明施工措施

现场模板加工垃圾及时清理，并存放进指定垃圾堆。做到工完场清脚下净。

整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。

北京城建集团有限责任公司

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2013年9月6日