/地鐵車站高支模的設(shè)計及應(yīng)用摘要:結(jié)合廣州地鐵二、八號線昌崗站土建工程施工實例,對建設(shè)部規(guī)定緊急性較大工程之一的高支模設(shè)計計算及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)介紹,重點說明白設(shè)計計算的主要內(nèi)容及施工留意事項,對類似工程具有普遍指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞:地鐵車站緊急性較大工程高支模設(shè)計計算施工應(yīng)用中圖分類號:TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2011)03(b)-0178-02高支模是指建筑工程中層超群過4.5m的混凝土結(jié)構(gòu)的模板及其支撐系統(tǒng),其支撐架一般由鋼管立桿或門式腳手架和水平桿、剪刀撐通過扣件連接,形成整體性模板支撐系統(tǒng)。近年在現(xiàn)澆混凝土施工中,這類模板支架失穩(wěn)倒塌事故時有發(fā)生,究其緣由有:施工現(xiàn)場管理不到位;模板支架搭設(shè)不規(guī)范;模板支撐系統(tǒng)計算錯誤或考慮不周;支架主要受力材料質(zhì)量差,無法滿足受力要求;平安技術(shù)規(guī)范不完善等。在地鐵工程施工中,大體積現(xiàn)澆砼構(gòu)件的施工經(jīng)常見到,其特點是澆筑塊體積大、底部空間較高,對模板體系的平平穩(wěn)定要求高,在建設(shè)管理中要求有專項設(shè)計方案。高支模大體積砼施工一旦發(fā)生坍塌事故,必將造成重特大平安傷亡事故,應(yīng)當(dāng)引起施工人員的高度重視。為防止重大平安事故的發(fā)生,除了細(xì)致做好平安生產(chǎn)管理的日常工作以外,制定最優(yōu)的專項平安技術(shù)施工方案尤其關(guān)鍵。結(jié)合廣州地鐵二、八號線昌崗站土建工程的施工,探討大體積現(xiàn)澆砼高支模設(shè)計思路,以積累此類工程施工閱歷。1工程概況昌崗站是二、八號線的換乘車站,二號線車站有效站臺中心里程為YDK13+716.00,總長度為168.206m,標(biāo)準(zhǔn)段寬21.50m,基坑深約29m;八號線車站有效站臺中心里程為YDK10+016.30,總長189.188m,標(biāo)準(zhǔn)段寬21.3m,基坑深約17.5m～21.1m。車站八號線為兩層明挖現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),二號線為三層明挖現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),車站中板厚度為400mm,八號線側(cè)墻厚度為700mm,頂板厚度為900mm和1000mm,負(fù)一層層高為5850mm,負(fù)二層層高為6500mm,二號線側(cè)墻厚度為700mm和900mm,頂板厚度為1000mm和1100mm,負(fù)一層層高為5850mm,負(fù)二層層高為6500mm,負(fù)三層層高為6500mm。2高支模設(shè)計計算在地鐵混凝土施工過程中,較多為高支模施工,為保證施工質(zhì)量和平安,模板腳手架計算顯得更為重要,須要受力驗算的部位較多:頂板、中板、梁、柱、側(cè)墻等,驗算主要包括強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性三個方面,下面以頂板受力驗算為例,計算腳手架的布置。2.1模板強(qiáng)度和次楞間距計算荷載計算:(1)模板自重0.3kN/m2×1.2(分項系數(shù))=0.36kN/m2(2)混凝土自重25kN/m3×1.1×1.2(分項系數(shù))=33kN/m2(3)人員及設(shè)備荷載2.5kN/m2×1.4(分項系數(shù))=3.5kN/m2合計F=36.86kN/m22.1.1抗彎強(qiáng)度驗算模板接受18mm高強(qiáng)膠合板,新澆筑的混凝土勻整作用在膠合板上,單位寬度的面板可以視為梁,次龍骨作為梁支點按五跨連續(xù)考慮。計算簡圖如1所示:查施工手冊:模板強(qiáng)度允許值:fm=12.90N/mmM=0.105qL2=0.105×36.86×L2=3.87L2N-mmW=1/6bh2=1/6×1000×18×18=54000mm3σ=M/W≤fm3.87L2/54000≤12.90L2≤54000×12.9/3.87L≤424mm2.1.2剛度驗算查施工手冊:E模=5200變形允許值[ω]=1/250L模板的截面慣性矩:I=1/12bh3=1/12×1000×183=486000mm4荷載組合設(shè)計值:F1=(1)+(2)=0.36+33=33.36kN/m2ω=0.64qL4/100EI≤[ω]0.64×33.36×L4/100×5200×486000≤1/250LL3≤100×5200×486000/0.64×33.36×250L≤361mm取次楞骨間距300mm2.2次楞強(qiáng)度和主楞間距計算依據(jù)模板要求,次龍骨間距設(shè)計300mm,次龍骨視為連續(xù)梁,主龍骨作為梁支點按兩跨連續(xù)考慮。選用50×100松木木方。2.2.1荷載計算:同上2.2.2按抗彎強(qiáng)度計算查施工手冊:次楞強(qiáng)度允許值:fm=13N/mm2作用在次楞上線荷載q=36.86N/m2×0.30m=11.058kN/m=11.058N/mmM=0.125qL2=0.125×11.058×L2=1.16×LN2-mmW=1/6bh2=1/6×50×100×100=83333.33mm3σ=M/W≤fm1.16×L2/83333.33≤13L2≤83333.33×13/1.16L≤966mm2.2.3剛度計算查施工手冊:E模=9000N/mm2變形允許值[ω]=1/250L次楞截面慣性矩:I=1/12bh3=1/12×50×1003=4166666.67mm4作用在次楞上組合線荷載:q=33.36×0.30m=10.008KN/m=10.008N/mmω=0.521qL4/100EI≤1/250L0.521×10.008×L4/100×9000×4166666.67≤1/250LL3≤100×9000×4166666.67/0.521×10.008×250L≤1422mm依據(jù)抗彎強(qiáng)度取主楞骨間距850mm2.3支架間距和主楞強(qiáng)度驗算依據(jù)次龍骨間距300mm,主楞骨按次楞骨模數(shù)三跨連續(xù)考慮,支架為支點。間距600mm,選用100×100松木木方。2.3.1荷載計算:同上2.3.2按抗彎強(qiáng)度計算查施工手冊:主楞強(qiáng)度允許值:fm=13N/mm2作用在主楞集中荷載:P=0.3×0.85×36.86=9.399kN=9399NM=0.175PL=0.175×9399×600=986895N-mmW=1/6bh2=1/6×100×100×100=166666.67mm3σ=M/W≤fmσ=986895/166666.67σ=5.9N/mm2≤fm(13N/mm2)滿足要求2.3.3剛度驗算查施工手冊:E模=9000N/mm2變形允許值[ω]=1/250L=600/250=2.4mm主楞截面慣性矩I=1/12bh3=1/12×100×1003=8333333.33mm作用在主楞上集中荷載P=0.30×0.85×36.86kN/m2=9.399KN=9399Nω=1.146PL3/100EIω=1.146×9399×6003/100×9000×8333333.33ω=0.31mm≤[ω](2.4mm)滿足要求2.4支撐穩(wěn)定性計算接受ф48×3.5碗扣架管,依據(jù)主楞和次楞跨距平面布置間距為600×850mm,上設(shè)U托,最下一層地桿距地150mm,中間水平支撐間距小于1200mm。支撐桿有效面積A2=489mmN=0.6×0.85×36.86=18.799kN=18799N鋼管回轉(zhuǎn)半徑□=(d2+d12)1/2/4=(482+412)1/2/4=15.78mm鋼管長細(xì)比λ=L/□=1200/15.78=76.05查施工手冊j=0.743f=215N/mm2σ=N/φA≤f18799/0.743×489=51.741N/mm2≤f(215N/mm2)滿足要求2.5模板的加工制作模板加工制作必需滿足截面尺寸,兩對角線誤差小于1mm。次龍骨必需雙刨光,主龍骨至少要單面刨光。翹曲、變形的方木不得作為龍骨運(yùn)用。模板拼縫小于1mm,模板必需具備足夠的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性,重點檢查面板厚度、龍骨斷面幾何尺寸。模板加工制作后的次楞和主楞間距。應(yīng)符合模板施工方案要求。模板加工完畢后,必需經(jīng)過技術(shù)人員、質(zhì)檢人員驗收合格后方可運(yùn)用。對于周轉(zhuǎn)運(yùn)用的多層板,假如有破損模板必需切掉破損部分,然后刷封邊漆加以利用。2.6模板安裝模板安裝依次:定位放線→“滿堂紅”碗扣腳手架→主龍骨→次龍骨→高強(qiáng)膠合板拼裝→模板調(diào)整驗收。在底板或中板上按小于或等于平面布置間距放線,立支撐桿,水平系桿在支撐桿上按方案確定間距后和支撐桿扣接,扣接時應(yīng)拉線,做到橫平豎直。支撐每跨設(shè)剪刀撐,間距為不大于4.0m。立桿頂端加可調(diào)頂托調(diào)整模板標(biāo)高。主楞搭接在可調(diào)頂托處,次楞在主楞處相互錯位搭接。樓板模板當(dāng)接受單塊就位時,宜以每個鋪設(shè)單元從四周先用陰角模板和墻、梁模板連接,然后向中心鋪設(shè)。按規(guī)范要求起拱(跨度大于4m時,起供2‰),起拱部位為中間起拱,四周不起拱。安裝模板圖如圖2所示。3質(zhì)量保證措施(1)在底板或中板上按小于或等于平面布置間距放線,立支撐桿,水平系桿在支撐桿上按方案確定間距后和支撐桿扣接,扣接時應(yīng)拉線,做到橫平豎直。支撐每跨設(shè)剪刀撐,間距為不大于4.0m。(2)每個部位每次測量放線完成后,必需堅持責(zé)任復(fù)核驗線,依據(jù)規(guī)程由技術(shù)、質(zhì)量、監(jiān)理復(fù)驗簽認(rèn),確保放線的精確。(3)確保材料質(zhì)量合格,貨源足夠,分期分批進(jìn)場并按規(guī)定地點存放,做好遮蓋愛惜。材料質(zhì)量檢驗報告及其鋼管材質(zhì)檢驗方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬拉伸試驗方法》(GB/T228)的有關(guān)規(guī)定,質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)中Q235-A級鋼的規(guī)定。(4)鋼管表面應(yīng)平直光滑,不應(yīng)有裂縫、結(jié)疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道;鋼管外徑、壁厚、端面等的偏差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定;鋼管必需涂有防不銹漆;新扣件應(yīng)有生產(chǎn)許可證、法定檢測單位的測試報告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證;舊扣件運(yùn)用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,有裂縫、變形的嚴(yán)禁運(yùn)用,出現(xiàn)滑絲大螺栓必需更換;新、舊扣件均應(yīng)進(jìn)行防銹處理,并對多次運(yùn)用的受力材料作必要的強(qiáng)度測試。(5)模板必需保證結(jié)構(gòu)各部分形態(tài)、尺寸和相互位置的精確,具有足夠的承載實力、剛度和穩(wěn)定度。接縫不得漏漿。4平安保證措施(1)裝拆施工時,上下有人接應(yīng),隨拆隨運(yùn)轉(zhuǎn),并把活動部件固定牢靠,嚴(yán)禁堆放在腳手板上或拋擲。(2)安裝墻柱模板時,隨時支撐固定,防止傾覆。(3)預(yù)拼裝模板的安裝,邊就位、邊校正、邊安設(shè)連接件,并加設(shè)臨時支撐穩(wěn)固。(4)吊裝模板時,必需在模板就位并連接堅實后,方可脫鉤,并嚴(yán)格遵守吊裝機(jī)械運(yùn)用平安有關(guān)規(guī)定。(5)拆除模板時由專人指揮和切實牢靠的平安措施,并在下面標(biāo)出作業(yè)區(qū),嚴(yán)禁非操作進(jìn)人作業(yè)區(qū)。(6)拆模起吊前,復(fù)查拆墻螺栓是否拆凈,再確定無遺漏且模板和墻全完全脫離方可吊起。(7)模板拆除時嚴(yán)禁運(yùn)用大杠或重錘敲擊。拆除后的模板剛好清理混凝土渣塊。由專人負(fù)責(zé)校對模板幾何尺寸,偏差過大剛好修理。5施工效果檢查在車站主體結(jié)構(gòu)施工中,項目部嚴(yán)格依據(jù)驗算結(jié)果施工,頂板、中板沒有出現(xiàn)漲模、跑?，F(xiàn)象,側(cè)墻有微小漲模,經(jīng)測量側(cè)墻偏差為2mm,均滿足設(shè)計及規(guī)范要求。6結(jié)語要確保在高大空間狀況下現(xiàn)澆砼的施工平安,必需細(xì)致做好專項施工方案的平安核算工作。特別是高支模排架的結(jié)構(gòu)計算,各種構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,滿足平安要求是重中之重。廣州地鐵二、八號線昌崗站土建工程在砼澆注過程中能順當(dāng)安然無恙故,很重要的一點就是在技術(shù)上充分地考慮到滿足平安條件,重視技術(shù)手段去消退平安隱患,確保施工全過程的平安。參考文獻(xiàn)[