盾构接收井模板支架施工专项方案

大连地铁2号线工程201标段盾构接收井二衬模板及支架施工方案一、工程概况西安路站至交通大学站区间设盾构接收井1座及施工横通道1座（兼做左右线联络通道），中心里程DK18+135.50。

盾构接收井位于大连交通大学院内，周围地势平坦，地面高程为10.23m。

竖井内净空12m×9m，深36.5m，口部设高于地面的0.5m防淹井圈。

横通道长45.6m，断面采用拱形直墙断面，断面净宽11m，高10.78m。

盾构接收井二衬施工为模筑C30防水钢筋砼，抗渗标号P10，厚80cm。

竖井及横通道纵剖面图二、编制原则、计算依据三、总体施工方法（1）仰拱模板仰拱模板主要是施工缝处端头封堵模板和为满足边墙防水要求而设的30㎝高边墙混凝土模板。

边墙30㎝高混凝土采用18mm木板，端头封堵采用木模加工成仰拱的形状，用钢管进行支撑。

为方便施工，仰拱素混凝土回填部分与仰拱混凝土同时浇筑。

两侧高30㎝的边墙与仰拱同时浇筑，以满足边墙与底板接缝处的防水要求。

图1-1 仰拱混凝土结构仰拱浇筑长度按横通道分段长度考虑。

图1-2 仰拱端头封堵立模（2）边墙模板边墙模板采用满堂脚手架+钢模板。

满堂脚手架同时作为铺设防水板及绑扎钢筋的操作平台，避免了采用其它形式台架造成的重复搭设和拆除。

横通道临时仰拱及中支撑的拆除是分段进行的，即拆除一段支撑施做一段二衬，活动台架的使用受到临时仰拱及中支撑的限制，且每段二衬的施工周期较长，台架的使用频率较低。

因此考虑使用满堂脚手架作为防水层铺设、钢筋绑扎的平台，并作为边墙及拱部模板的支撑。

图1-3 横通道边墙模板支撑（3）拱部模板拱部采用按设计尺寸订做的定型钢模板，并分段制作以便洞内搬运、拼装及拆模。

拱部模板通过满堂脚手架进行支撑。

拱部模板与边墙混凝土搭接长度要求大于10㎝，边墙混凝土浇筑时预埋螺栓，拱部模板下部通过螺栓与边墙连接以方便定位模板和保证模板与混凝土面密贴防止漏浆。

图1-4 横通道拱部模板支撑1图1-5 横通道拱部模板支撑2图1-6横通道拱部模板支撑3（4）竖井模板及脚手架在竖井底部二衬平台上搭设脚手架，立杆和水平杆均采用φ48*3.5mm钢管，立杆横向及纵向间距均为1.5m，水平杆步距为1.0m。

为增加脚手架整体稳定性，每2排立杆竖向设一道剪刀撑。

管架中部为6m*4.5m物料通道，施工时四周自下而上挂设防护网。

竖井二衬施作时逐段拆除角撑及人行楼梯，钢管架随模板高度上升，以此类推自下而上逐层浇筑竖井二衬砼。

作业人员通过剩余的人行楼梯和管架内的爬梯进入工作面。

模板采用竹胶板，背面用木方加固，模板安装时通过钢管主楞与木方连接加固定位。

四、模板及支撑体系验算（1）侧墙模板计算：侧墙厚取800mm计算。

模板采用600*1500*3钢模板，外楞采用2φ48*3.5钢管，间距为500mm。

混凝土浇筑高度取最大7.1米，混凝土浇筑速度为2m/h，浇筑时温度为25℃，混凝土重力密度γ=25KN/m3。

①模板荷载标准值计算按《建筑工程施工计算手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ -- 混凝土的重力密度，取25kN/m3；t -- 新浇混凝土的初凝时间，取5h；T -- 混凝土的入模温度，取25℃；V -- 混凝土的浇筑速度，取2m/h；H -- 模板计算高度，取7.1m；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。

即：F=0.22×25×5×1.2×1.15×21/2 =53.7 N/m2F=25×7.1=177.5 kN/m2取较小值53.7 kN/m2作为本工程计算荷载。

计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=53.7kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。

②墙模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

根据《建筑施工手册》，强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图A 抗弯强度验算弯矩计算公式如下:M=0.1q1l2+0.1q2l2其中， M--面板计算最大弯矩(N·mm)；l--计算跨度(次楞间距): l =250.0mm；新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×53.7×0.5×0.900=29kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.5×0.90=1.25kN/m；其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。

面板的最大弯矩：M =0.1×29×250×250+0.1×1.25×250×250= 1.89×105N·mm；按以下公式进行面板抗弯强度验算：σ = M/W< f其中，σ --面板承受的应力(N/mm2)；M --面板计算最大弯矩(N·mm)；W --面板的截面抵抗矩 :W = bh2/6 = 1500×600×600/6=9×107 mm3；f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；面板截面的最大应力计算值：σ = M/W = 1.89×105 / 9×107=0.002N/mm2；面板截面的最大应力计算值σ =0.002N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求。

B 挠度验算根据《建筑施工手册》，刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

挠度计算公式如下:ν=ql4/(150EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 29N/mm；l--计算跨度(次楞间距): l = 250mm；E--面板的弹性模量: E = 206000N/mm2；I--面板的截面惯性矩: I = 1500×60×60×60/12=2.7×107cm4；面板的最大允许挠度值:[ν] = 1mm；面板的最大挠度计算值:V=ql4/(150EI)=29×2504/(150×206000×2.7×107)=0.001 mm面板的最大挠度计算值: ν=0.001mm 小于面板的最大允许挠度值[ν]=1mm，满足要求。

（2）墙模板主楞的计算主楞承受次楞传递的集中荷载荷载，转化为在分别荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W =4.493×2= 8.99cm3；I =10.783×2= 21.57cm4；E = 206000N/mm2；A 主楞的抗弯强度验算作用在主楞的荷载: q1 =29kN/m，q2=1.25 kN/m；主楞计算跨度 : l = 250mm；强度验算公式：σ = M/W< f其中，σ-- 主楞的最大应力计算值(N/mm2)M -- 主楞的最大弯矩(N·mm)；M=0.1×29×500.02+0.1×1.25×500.02=7.56×105N·mm；W -- 主楞的净截面抵抗矩(mm3)；W = 8.99×103 mm3；f --主楞的强度设计值(N/mm2)，f =205.000N/mm2；主楞的最大应力计算值: σ = 7.56×105/8.99×103 =84.1N/mm2；主楞的最大应力计算值σ =84.1N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求。

B 主楞的挠度验算主楞的最大挠度计算值: ν=ql4/(150EI)=0.26主楞的最大容许挠度值: [ν] = 2mm；主楞的最大挠度计算值ν=0.26mm 小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2mm，满足要求。

（3)支架验算①参数信息:A 基本参数立杆间距或排距la(m):1.0，立杆步距h(m)：1.0；平台支架计算高度H(m)：8；立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10；钢管类型:Φ48×3.5，扣件连接方式：双扣件，取双扣件抗滑承载力调整系数:0.80；脚手架搭设如下图所示：接收井横通道侧墙模板横断面图接收井横通道侧墙模板平面图B 荷载参数脚手板自重:0.300 kN/m2；栏杆自重:0.150 kN/m；材料堆放最大荷载:1.0kN/m2；施工均布荷载:0.175 kN/m2；②横向支撑钢管计算:横向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为截面抵抗矩 W = 5.08 cm3；截面惯性矩 I = 12.19cm4；A 荷载的计算：支撑钢管承受1.0*1.5m范围模板主楞传递的荷载，包括混凝土侧向压力、振捣力，P =2*3.124=6.248kN；横向钢管计算简图B 强度验算:依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.2.4规定，横向支撑钢管按三跨连续梁计算。

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)支撑钢管计算变形图(mm)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax = 0.274 kN·m ；最大变形νmax = 0.7 mm ；最大支座力 Qmax = 2.959 kN ；最大应力σ= 53.913 N/mm2；横向钢管的计算应力 53.913 N/mm2小于横向钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求。

支撑钢管的最大挠度为 0.7 mm 小于支撑钢管的最大容许挠度 1000/150与10 mm，满足要求。

③扣件抗滑移的计算:双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

R≤Rc其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 2.959 kN；R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。

④模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

A 静荷载标准值包括以下内容：a、脚手架的自重(kN)：NG1 = 0.149×8 = 1.19 kN；b、栏杆的自重(kN)：NG2 = 0.15×1 = 0.15 kN；c、脚手板自重(kN)：NG3 = 0.3×1×1 = 0.3 kN；d、堆放荷载(kN)：NG4 = 1×1×1 = 1 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.64 kN；B 活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。