1、轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案1第一章 编制说明1.1 编制说明为了顺利地完成本工程，在全面深入理解设计意图的基础上，结合本工程的特点，本着确保施工工期，合理控制工程造价，实施安全文明，优质高效施工的指导原则，编制本施工方案。1.2 编制依据1.2.2 混凝土结构设计规范GB50010-2002 中国建筑工业出版社1.2.3 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 中国建筑工业出版社1.2.4 建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社1.2.5建筑地基基础设计规范GB50007-2002 中国建筑工业出版社1.2.6
2、建筑施工安全检查标准JGJ59-99 中国建筑工业出版社1.2.7 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 中国建筑工业出版社1.2.8 建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社1.2.9 建筑施工安全计算 中国建筑科学研究院软件研究所1.2.10 本企业同类工程施工经验和技术资料。第二章 工程概况2.1 工程概况本单体工程为车辆段主体厂房区的运用库。位于车辆段主体厂房西部，由一层的停车库、镟轮库和二层的停车库、列检库、检查库以及两层附属的办公用房构成。与车辆段检修主厂房、轨行区相邻。运用库地上两层框架，建筑面积 58200，建筑高度 18.6M，结构屋面高度 17.8M。根据建
3、筑物体型和长度，将运用库分隔成 4 个抗震单位。采用人工挖孔桩基础，屋面预留物业开发平台。在首层和二层办公区各设有一个夹层，运用库与轨行区、检修主厂房有联合承台的接口，施工时须与其单体结构施工图配合施工。轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案22.2 场地条件与设计荷载标准值：2.2.1 场地条件：本工程结构体系为框架结构,抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度值为 0.1g,设计地震分组为第一组,水平地震影响系数最大值为 0.08,特征周期为 0.35s, 阻尼比为 0.05,框架结构抗震等级为一级(预留物业开发高层部分)和
4、三级(预留物业开发园林部位)。2.2.2 楼面荷载取值表： 表（2-2-2）类别 使用部位面层及吊顶(KN/m2)活载(KN/m2)备 注办公区首层,二层夹层和二层 2.0 5.0走廊 二层 2.0 10.0疏散楼梯 二层 2.5 3.5列车库 二层 7.0 20.0恒载含回填土部分自重,活载已考虑机车荷载停车库二层 14 20.0 恒载含回填土部分自重,活载已考虑机车荷载室内平坡道 二层 18 20.0恒载含回填土部分自重,活载已考虑机车荷载物业车库平台 屋面 6.3 8.0 根据香港地铁有限公司要求物业绿化平台 屋面 36.3 5.0 根据香港地铁有限公司要求2.2.3 桥梁荷载取值：桥梁
5、荷载：按铁路 B 型(共 24 个轴载，轴载=140KN)钢筋砼桥路结构的动力系数u=0.222，列车离心力及温度力，列车制动力，横向摇摆力、风力、地震力等附加力。轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案3第三章 高支模钢管支撑架设计3.1 结构概况运用库首层基础梁标高为-1.5M，库内一般整体道床基础标高为-0.5M（1-1 剖），库内整体道床平过道基础标高为-0.5M（2-2 剖），库内整体检查道床基础面标高为-1.5M（3-3 剖）。现在库内一层地面做法尚未确定,暂定库内一层高支模支撑架承载地面标高为0.00M。运用库二层板面标高为 7.45 M
6、 或 8.16M，以 8.16+0.5 作二层板面的钢管支撑架结构的计算标高，故二层板面高支模支撑架的计算标高为 8.6M。二层的板面厚度为 0.35M 和0.2M，0.2M 厚板占总量的一半。二层的梁有：(1)、主梁：1.5M*2.6M，1.2M*2.75M，0.9M*3.25M，0.8M*3.3M；(2)、次梁：0.7M*1.7M，0.7M*1.0M；(3)、轨道次梁：0.4M*0.8M 、0.4M*0.6M。运用库屋面层的标高为 17.0M 或 17.8M，以 17.8-7.2=10.6M 作为屋面层钢管支撑架的结构计算标高。屋面板的厚度为 0.35M 和 0.2M，0.2M 厚板占总量
7、的一半。屋面梁有：（1）、主梁：0.8M*2.2M，0.8M*1.4M，0.7M*1.4M，0.7M*2.0M，（2）、次梁：0.7M*1.2M。运用库首层夹层 1600，板厚 150MM，夹层主梁为 0.5M*1.0M，0.7M*1.0M；次梁为0.3M*0.7M，0.4M*0.8M。运用库二层夹层 2000板厚 150MM，二层夹层主次梁均与首层相同。3.2 结构设计3.2.1 满堂楼板钢管支撑架满堂楼板钢管支撑架采用 48*3.0 钢管搭设。主杆纵横间距分别为 0.75M*0.9M(0.35M 板厚)，0.9M*0.9M（0.2M 板厚）。主杆上部为顶托式，顶托内横梁为 48*3.0 双
8、钢管。轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案4横杆步距为 1.2M，扫地杆 0.2M，纵横每隔 10.812.6M 设置一道剪力撑。3.2.2 梁模板支撑架梁模板钢管支撑架采用的纵横立杆间距根据不同截面梁分别为0.360.40M、0.38*0.45M，0.45*0.45M，0.45*0.6M 等几种。立杆上部为顶托式，顶托内横梁为 100100MM 木方或 48*3.0 双钢管，横杆步距为 1.2M，扫地杆 0.2M,沿梁纵向设置剪力撑。梁侧模板外龙骨采用 48*3.2MM 双钢管，内龙骨为 100100MM 木方。3.2.3 夹层梁、板钢管支撑架夹
9、层梁钢管支撑架采用 48*3.0 钢管搭设,结构形式与楼面梁相同，夹层 150 厚楼板支撑架采用门字架搭设，夹层顶层 350 厚屋面板支撑架采用门字架或 48*3.0 钢管搭设。3.2.4 首层地面设计由于运用库楼层梁大板厚，首层地面必须为混凝土地面，方能解决高支模钢管支撑架的稳定问题。根据本企业同类工程的施工经验，运用库首层地面做如下处理：1.回填平整粘性土至-1.40M,压实至 94%-96%2.做 300 厚 6%水泥石粉渣稳定层，压实至 94%-96%。3.浇筑 200 厚 C20 混凝土地面,配 10150 钢筋网。混凝土地面浇筑 3 天后，即可以开始搭设高支模钢管支撑架。搭设钢管前
10、，应在混凝土地面上满铺钢板、槽钢，以保证高支撑钢管的支撑稳定性。经计算，通过上述处理后的运用库首层地面,其地基承载力200KN/,可满足钢管支撑架对地基承载力的要求，计算书附后(4.6 节)。运用库首层地面的上述硬化设计,已经充分考虑了运用库首层的整体道床施工。首层硬化地面的标高为-0.90M,恰好处于整体道床下面,替代了整体道床的垫层。是否能先做整体道床,后搭设高支撑架呢?在整体道床的间隙处加做硬化地面,连同整体道床形成一个搭设高支撑架的硬地面,同样也能完成高支撑架搭设?答案是否定的。因为根据工期要求,09 年 1 月中旬底应完成运用库主休结构,如果先做整体道床,工期要顺延30 天,这将对总
11、的施工进度安制产生严重影响。所以,本方案选择了先做硬化地面,完成楼面梁板浇筑,后做整体道床的施工方法。轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案53.2.5 二层楼面梁板对钢管高支撑架立杆承载验算运用库工程屋面结构同样梁大板厚，在搭设屋面高支模钢管支撑架时，应充分考虑二层楼面梁板的承载能力计算。经计算，在二层楼面梁板强度达到设计强度的 100%后，二层楼面的梁、走廊、列车库、停车库及室内平坡道已满足钢管高支撑立杆对承载力的要求，办公区和疏散楼梯则不能满足上述承载力要求，需进行钢管立杆回顶，回顶方案及计算书附后（见 4.7 节）。第四章 施工设计图及设计安
12、全验算4.1 设计计算依据与参数4.1.1 计算依据计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全。4.1.2 计算参数表表1 模板支架计算长度附加系数 k1步距 h(m) h0.9 0.9h1.2 1.2h1.5 1.5h2.1k1 1.243 1.185 1.167 1.163表2 模板支架计算长度附加系数 k2 H(m) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40h+2a或u1h(m)1.35 1.0 1.014 1.026 1.039 1.042 1.054 1.
13、061 1.081 1.092 1.113 1.137 1.155 1.173轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案61.44 1.0 1.012 1.022 1.031 1.039 1.047 1.056 1.064 1.072 1.092 1.111 1.129 1.1491.53 1.0 1.007 1.015 1.024 1.031 1.039 1.047 1.055 1.062 1.079 1.097 1.114 1.1321.62 1.0 1.007 1.014 1.021 1.029 1.036 1.043 1.051 1.056 1.
14、074 1.090 1.106 1.1231.80 1.0 1.007 1.014 1.020 1.026 1.033 1.040 1.046 1.052 1.067 1.081 1.096 1.1111.92 1.0 1.007 1.012 1.018 1.024 1.030 1.035 1.042 1.048 1.062 1.076 1.090 1.1042.04 1.0 1.007 1.012 1.018 1.022 1.029 1.035 1.039 1.044 1.060 1.073 1.087 1.1012.25 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027
15、1.032 1.037 1.042 1.057 1.070 1.081 1.0942.70 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.053 1.066 1.078 1.0914.2 满堂楼板钢管高支撑架设计及验算4.2.1 350 厚楼板满堂钢管高支撑架设计计算书模板支架搭设高度为 10.5 米搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.90 米，立杆的横距 l=0.75 米，立杆的步距 h=1.20米。梁顶托采用双钢管（483.0mm）。模板为18mm厚胶合板，木方规格8080mm，间距300mm。轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主
16、体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案7图1 楼板支撑架立面简图图2 楼板支撑架荷载计算单元采用的钢管类型为 483.0。1模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 = (25.0000.350+0.3501.000)0.900=8.190kN/m注：模板及木方静荷载为0.35 kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)0.900=2.700kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 90.001.801.80/6 = 48.60cm3；I = 90.00
17、1.801.801.80/12 = 43.74cm4；(1)抗弯强度计算f = M / W f其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm 2)；M 面板的最大弯距(N.mm)；W 面板的净截面抵抗矩；轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案8f 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm 2；M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100(1.28.190+1.42.700)0.3000.300=0.122kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.12210001000/48600=2.520N/mm 2
18、面板的抗弯强度验算 f f,满足要求!(2)抗剪计算 可以不计算T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.28.190+1.42.700)0.300=2.449kN截面抗剪强度计算值 T=32449.0/(2900.00018.000)=0.227N/mm 2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm 2抗剪强度验算 T T，满足要求!(3)挠度计算v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.6778.1903004/(1006000437400)=0.171mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!2模板支撑木方的计
19、算木方按照均布荷载下连续梁计算。1).荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11 = 25.0000.3500.300=2.625kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12 = 0.3500.300=0.105kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 0.002.625+0.000.105=3.276kN/m活荷载 q2 = 1.40.900=1.260kN/m 2).木方的计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值
20、最不利分配的弯矩和，计算公式如下:轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案9均布荷载 q = 3.402/0.750=4.536kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.14.540.750.75=0.255kN.m最大剪力 Q=0.60.7504.536=2.041kN最大支座力 N=1.10.7504.536=3.742kN木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 8.008.008.00/6 = 85.33cm3；I = 8.008.008.008.00/12 = 341.33cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算
21、强度 f=0.255106/85333.3=2.99N/mm 2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算 可以不计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=32041/(28080)=0.478N/mm 2截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm 2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方挠度计算最大变形 v =0.6772.730750.04/(1009500.003413333.5)=0.180mm木方的最大挠度小于750.0/250,满足要求!3.托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续
22、梁计算。集中荷载取木方的支座力 P= 3.742kN均布荷载取托梁的自重 q= 0.080kN/m。900 900 9003.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 0.08kN/mA B轨道交通二期 3 号线横岗双层车辆段主体工程 3105 标段 运用库高支模施工方案10托梁计算简图0.8751.073托梁弯矩图(kN.m)1.3280.093托梁变形图(mm)4.46.450.700.683.063.096.836.845.65.641.901.871.871.905.645.656.846.833.093.060.680.704.45.46托梁剪力图(kN)经过计算得到最大弯矩 M= 1.072kN.m 经过计算得到最大支座 F= 12.491kN经过计算得到最大变形 V= 1.3mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = 8.98cm 3；截面惯性矩 I = 21.56cm 4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f=1.072106/1.05/8982.0=113.67N/mm 2顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁挠度计算最大变形 v = 1.3mm
