地铁站主体结构浇筑方案

深圳地铁一期工程皇岗折返段区间主体结构浇筑施工方案编制：复核：总工程师：项目经理：中铁五局（集团）深圳地铁皇岗站项目经理部2002年11月1皇岗站主体结构浇筑方案一、概述1、结构形式本车站为地下一层箱型结构，站体净宽最大为38.50m，最小为21.65m；净高7轴以南为7.04m，以北为6.05m。车站横截面一般地段为两柱一隔墙4跨，最宽地段为三柱一隔墙5跨，最窄地段为两柱3跨。5轴～19轴柱截面为1200×600、双排，共30根，3轴、4轴、21轴～23轴双排以及10至14轴单排为900×700，共16根，20轴为1100×700共2根，3轴4轴左侧为1100×400共2根，端墙T型壁柱5根，立柱总计55根。隔墙设于存车线与左线之间，隔墙总长165.50m。1/01～3轴顶板厚1000～1500；3～9轴大部分顶板属于非转换层，厚800，局部作为转换层厚1850；9～15轴顶板厚1850；15～23轴顶板大部分属于转换层区域，厚1850mm，局部非转换层厚800mm；23～24轴顶板厚800mm。本站底板厚800，侧墙与隔墙厚500（南端端墙厚600）；底板及底梁下垫层厚200，底梁下为φ1800人工挖孔桩。2、浇注段落划分根据设计要求和立柱纵向间隔，由南向北划分为17段，依次每段长度（见下表）。3、施工顺序（1）段落浇注顺序段落编号（由南向北）123456789段落长度（mm）614514645116858185962091209120141209120浇注顺序31426587112续上表：段落编号（由南向北）1011121314151617段落长度（mm）13240912010120141201224091201512014025浇注顺序914121016151317（2）横断面施工顺序基坑开挖支撑浇注坑底垫层接地网、支承桩施工围护结构凿除止水底板下及侧墙后防水层底板绑扎钢筋、浇注立柱、隔墙绑扎钢筋、立模、浇注立顶板浇注支架侧墙绑钢筋立模顶板立模绑钢筋侧墙、顶板浇注顶板防水层、保护层4、支架模型采用形式按照结构形式和方便适用的原则，本站主体结构浇注采用φ48×3.5扣件式钢管脚手架的材料及扣件作成浇注支架满堂架设，模型采用120×120方木，δ=20多层压制烤漆板作成木檩木模，侧墙以水平杆加斜杆支顶，顶板落在密布支架上。钢管支架立杆横距采用600，纵距采用800，步距采用800，厚度为1850顶板地段每隔4排设纵横剪刀撑；厚度为800顶板地段每隔6排设纵横剪刀撑，上下各设一层水平剪刀撑。支架顶承檩槽按600间距设120×120方木纵檩，纵檩上密排120×120方木横檩，横檩之间净距不大于120。隔墙与立柱采用木模、木檩，钢筋拉杆固模，拉杆横向间距400，上下纵距500；拉杆紧扣在纵檩外的横檩方木上，侧墙与隔墙的竖檩中心间隔为400，竖檩外横檩上下中心间距为500。二、支架及模型主要部位受力验算1、支架立杆稳定3由于是地下工程，不考虑风荷载。水平杆上无施工荷载上不验算。按“JGJ120-2001”规范，主要验算立杆的强度与稳定。1）荷载组合（一根立杆）（1）砼菏载（静载）：按横向600mm，纵向800mm，厚1850mm，2.5×10-5N/mm3计。N1=600×800×2.5×10-5=22200N=22.2KN（2）立杆自重：38.4N/mN2=38.4×6=230.4N=0.23KN（3）纵横水平杆重（8层）：N3=38.4×8×（0.8+0.6）=430N=0.43KN（4）扣件重：14.6N/件，有纵横剪刀撑水平剪刀撑等不利组合时，计14个扣件。N4=14.6×14=204N=0.2KN（5）纵横水平剪刀撑担于该杆时的增加重量：N5=（4×226.08.0+2×28.02）×0.0384=0.24KN（6）顶板模型纵横楞木与模板重：N6=（0.122×（0.8+4×0.6）+0.8×0.6×0.02）×6=0.33KN（7）泵送砼对顶板模板的冲击荷载N7=gghAQrbQ/)2/2(=25×1.5×0.015×（2×0.015/0.01227+5.18.92）/9.8=0.59KNr——1m3砼重25KNg——重力加速度（m/S2）b——比例系数，与砼泵的构造与工作效率有关，柱塞式隔膜式泵取1.25～2.0，软管挤压式取1.2～1.5Q——每小时泵送量，取0.015m3/SA——泵车输料管横截面面积，其中内径D=0.125m，截面积0.01227m2h——输料管口至模板面的垂直高度，取1.5m4（8）施工荷载按规范计1KNN8=1KN（9）振捣荷载按规范计0.8KNN9=0.8KN以上（1）至（6）项为砼、支架、模型小计NGK=23.63KN（7）至（9）项施工荷载、砼泵及振动捣固冲击荷载，NQK=2.39KN2）1850厚板地段立杆稳定计算（1）立杆轴向力N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=26.02KN（2）最下一个步距压杆计算长度L0=h+2a=800+2×500=1800mmh——步长800mma——立杆顶部自由端500mm（3）压杆稳定计算回转半径i=AI/=89.4/19.12=15.8mm长细比λ=μl0/i=1×1800/15.8=113.92（μ——长度系数，两端铰支μ=1）按JGJ130-2001钢管脚手架规范：稳定系数ψ=0.489稳定条件σ=N/ψA≤f=205σ=26.020/(0.489×4.89)=108.82N/mm2再采用1.5倍的安全倍数1.5σ=1.5×108.82=163.22≤f=205N/mm2（安全）2、支架顶承檩槽纵向方木强度计算纵檩设于立杆顶端承檩槽内，跨度800，纵檩上密排横檩，简化为均布荷载计算。如图：120120L=800mmL=800mm模板横向方木（密铺）12cm×12cm纵向方木12cm×12cm20顶模纵剖面示意图承檩槽5纵横檩均采用120×120横截面的杉木，纵檩各跨L=800，以三跨连续梁验算。1）纵檩计算（1）均布荷载砼重Q1=0.6×0.8×1.850×2.5=22.2KN纵横檩及模板重：Q2=（0.12×0.12×0.6×4+0.12×0.12×0.8+0.6×0.8×0.02）×6=0.33KN附加荷载：Q3=施工荷载1KN+振捣荷载0.8KN+泵送冲击荷载0.59KN=2.39KN∑Q=22.2+0.33+2.39=24.92KN均布荷载q=24.92/80=0.31KN/cm=3.11N/mm（2）弯矩：最大弯矩为B支点反弯矩Mmax=ql2/10=0.1×0.31×802=198.4KN*cm（3）弯曲应力：σmax=Mmax/W=6MB支/bh2=198.4×6/(12×2×12)=0.689KN/cm2=6.89N/mm2（4）剪应力：ABCDq=0.31KN/cmlll120120L=600mmL=600mm模板横向方木（密铺）12cm×12cm纵向方木12cm×12cm20顶模横剖面示意图钢管立杆承檩槽6最大剪力Vmax=0.6ql=0.6×0.31×80=14.88KN静面矩S=bh2/8=12×122/8=216cm3b——方木宽度，为12cm惯性矩I=bh3/12=1728cm4则最大剪应力τmax=VS/Ib=14.88×216/(1728×12)=0.15KN/cm2=1.5N/mm2=fv=1.5N/mm2（5）挠度：按双跨连续梁ωmax=0.5ql4/(100EI)=0.5×3.1×8004/(100×1000×1728)=0.037cm＜[ω]=L/200（安全）2）横檩不验算，安全储备很大。3、墙模、柱模计算1）侧墙模型计算墙模正面示意图、墙模横剖面示意图、竖檩计算图式、横檩计算图式见下页。侧墙采用木檩木模、钢管支架横向水平杆顶撑，下部受力较大处加斜撑。左侧有隔墙地段，隔墙两面对撑。计算时，竖檩受砼侧压，压头以下为均布荷载，暂以三跨连续梁计算竖檩内力与变形；横檩按水平撑纵向跨度设顶撑，跨中加密的竖檩以集中力作用于横檩跨中，亦以三跨连续梁检算，计算图式如图。（1）竖檩计算①新浇砼侧压力F=0.22γc×200×β1×β2×V1/2/(T+15)=0.22×25×200×1.2×1.15×1.51/2/45=41.31KN/m2γc——砼容重25KN/m3T——砼入模温度30℃β1——外加剂影响修正系数，当使用具有缓凝作用的外加剂时为1.2β2——坍落度影响修正系数，当坍落度为110～150mm时取1.15V——浇灌升高速度，取1.5m/h最大压头h=F/γc=41.31/25=1.65m（从墙顶向下压力逐渐增加到1.65m达到最大，1.65m以下为最大值均布不变）7此页插墙模正面示意图、墙模横剖面示意图、竖檩计算图式、横檩计算图式8作用在竖向500mm跨度内的侧压力F=41.31×0.5×0.4=8.26KN均布荷载q=8.26/50=0.165KN/cm②弯曲应力：σmax=Mmax/W=0.1ql2/(bh2/6)=0.1×0.165×50×50×6/(12×12×12)=0.14KN/cm2=1.4N/mm2取1.5倍安全倍数1.5σmax=2.1＜fm=16N/mm2（安全）③剪应力：最大剪力：Vmax=0.6ql=0.6×0.165×50=4.95KN最大剪应力：τmax=VS/Ib=0.052KN/cm2=0.5N/mm2=fv=1.5N/mm2（安全）④挠度：不检算，安全储备很大。（符号意义同前。）（2）横檩计算集中力P=0.8×0.5×41.31=16.524KN（F——每平方米新浇砼侧压力41.31KN）①按三跨连续梁计算最大弯矩，集中荷载最大弯矩出现在第1跨跨中：Mmax=M1中=0.175Pl=0.175×16.5×80=231KN*cm②弯曲应力：σmax=Mmax/W=231/(bh2/6)=0.802KN/cm2=8.02N/mm2取1.5倍安全倍数1.5σmax=12.03＜fm=16N/mm2（安全）③剪应力：最大剪力出现在支座B左：Vmax=0.65P=0.65×16.524=10.74KN最大剪应力：τmax=VS/Ib=0.112KN/cm2=1.12N/mm2＜fv=1.6N/mm2（安全）④挠度：最大挠度在第1跨ωmax=1.146Pl3/(100EI)=1.146×16.5×803/(100×1000×1728)=0.056cm＜[ω]=L/200=0.4cm（安全）（E=10000N/mm2=1000KN/cm2）L=800DCBP=16.5KNP=16.5KNP=16.5KNAL=800L=80092）隔墙、立柱模型计算隔墙与立柱先于侧墙灌注，隔墙与立柱均采用木模、钢拉杆立模，支架水平撑稳固。隔墙厚度500，立柱截面是1200×600的30根，900×700的16根，1100×700及1100×400的4根。（1）隔墙①拉杆截面选择前已计算，新浇砼侧压力为F=41.31KN/m2，则拉杆拉力F=0.5×0.4×41.31=8.26KN，加上安全系数1.5F=12390N，需Q235钢筋截面12390/205=60mm2，则选择φ14钢筋，将φ14圆钢筋加工成螺栓拉杆，每根长1120mm，两端各套丝长60mm，各配5mm厚钢垫板和配套螺栓。②竖檩规格、间距均与侧墙同，不再检算。③模板挠度计算（模板强度不必检算，，仅计算挠度）侧压力F=8.26KN（前已计算），跨度L=40cm，弹模E=10001KN/mm2，I=bh3/12=50×23/12=33cm4，则挠度ωmax=1.146×8.26×403/(100×1000×33)=0.18cm＜[ω]=40/200=0.2cm。（2）立柱本图为立柱代表断面，立模时按图示操作。模型立好后，周围利用钢管支架进行稳固，以保持柱体的垂直度和整体稳定。柱模的强度、刚度与隔墙相同，各部位不再检算。10此页插隔墙模板横截面示意图、隔墙模板正面示意图11此页插立柱模板横截面示意图12三、施工方法及工艺1