地鐵車(chē)站單側(cè)墻移動(dòng)模架施工工法

1、地鐵車(chē)站單側(cè)墻移動(dòng)模架施工工法中鐵二局股份有限公司城通公司1.刖言在深基坑側(cè)墻施工時(shí)， 側(cè)墻多采用定型竹膠板、 木模板+鋼管支撐組合體系， 使用過(guò)程中存在耗費(fèi)工時(shí)長(zhǎng)，材料利用率低，表觀質(zhì)量差、滲漏水現(xiàn)象較嚴(yán)重等缺點(diǎn)。在施工武漢市軌道二號(hào)線一期工程第十八標(biāo)18A分標(biāo)段工程【洪山廣場(chǎng)站】 時(shí)，根據(jù)施工工藝、基坑深度、支護(hù)要求和土質(zhì)情況，選擇了移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的組合式模板，減少了勞動(dòng)力投入，提高了工作效率。.工法特點(diǎn)成本低廉;2.2安全可靠;操作方便;工作效率高;節(jié)能環(huán)保;.適用范圍適用于地下車(chē)庫(kù)、地下室、地下車(chē)站等單側(cè)墻體系工程。.工藝原理工藝原理1、加固原理：借助預(yù)埋的地腳螺栓+臺(tái)車(chē)自重+

2、臺(tái)車(chē)斜向可調(diào)節(jié)鋼錠進(jìn)行加固；2、行走原理：在臺(tái)車(chē)底部設(shè)置萬(wàn)向輪行走裝置，利用人工推動(dòng)行走；3、工作原理：模板制安、腳手架搭設(shè)一次成型，側(cè)墻墻體分段整體澆筑，側(cè)墻剎尖部分預(yù)留契口，后期通過(guò)注漿的方式，保證該部位碎密實(shí)度。側(cè)壓力計(jì)算混凝土作用于模板的側(cè)壓力，根據(jù)測(cè)定，隨混凝土的澆筑高度而增加，當(dāng)澆筑高度達(dá)到某一臨界時(shí)，側(cè)壓力就不再增加，此時(shí)的側(cè)壓力即為新澆筑混凝土的最大側(cè)壓力。側(cè)壓力達(dá)到最大值的澆筑高度稱為混凝土的有效壓頭。通過(guò)理論和實(shí)踐，可按下列二式計(jì)算，并取其最小值：F =0.22 ct0 ；2V1/2F = cH式中 F-新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（KN/m2 ）丫 c混凝土的重力密度（

3、kN/m3 ）取25 kN/m3t0-新澆混凝土的初凝時(shí)間（ h），可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，可采用t=200/（T+15）計(jì)算；t=200/（20+15）=5.71T-混凝土的溫度（ ）取20 V混凝土的澆灌速度（m/h ）;取2m/hH-混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（ m） ;B4.0mB 1 外加劑影響修正系數(shù)，摻外加劑時(shí)取1.0 ;B 2-混凝土塌落度影響系數(shù)，當(dāng)塌落度小于30mm 時(shí)，取0.85; 5090mm 時(shí)，取1;110 150mm 時(shí)，取 1.15。取 1F =0.22 ct02V1/2=0.22x25x5.71x1.0 x1x21/2=44.4kN

4、/m2F = cH=25x4.0=100kN/ m2取二者中的較小值，F(xiàn)=44.4kN/ m2作為模板側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值，并考慮傾倒混凝土產(chǎn)生的水平載荷標(biāo)準(zhǔn)值4 kN/ m2 ,分別取荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2和1.4,則作用于模板的總荷載設(shè)計(jì)值為：q=44.4x1.2=53.28kN/ m2架體承受壓力單側(cè)支架主要承受混凝土側(cè)壓力，取混凝土最大澆筑高度為4.0m ,側(cè)壓力取為F=53.28KN/ m2有效壓頭高度h=1.78 m ;有效壓頭中由水平荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力為4x1.4=5.6 kN/ m2 （見(jiàn)圖4.3-1 :側(cè)墻臺(tái)車(chē)受力檢算簡(jiǎn)圖）圖4.3-1側(cè)墻臺(tái)車(chē)受力檢算簡(jiǎn)圖支架受力計(jì)算單側(cè)支架按最大間距

5、1.24m布置；頂部單根拉卞f最大承載力按50KN （每1000mm放置一根）計(jì)算；F1=0.5X1.78X1.24X53.28=58.8KNF2=2.22X1.24X53.28=146.67KNF3=1.78X1.24 X5.6=12.36KN1、分析支架受：取。點(diǎn)的力矩為0,則：3.761 X R+4 X 50=F1 X (1.78 X 1/3+2.22)+F2 X 2.22 X 1/2+ F3 X (1.78 X 1/2+2.22)R=44.26KN圖4.4-1支架側(cè)面合力檢算簡(jiǎn)圖F 錨=154KNF錨=154KN 共有5/2個(gè)埋件承擔(dān)(每塊模板有2個(gè)架體，5個(gè)地腳螺栓)其中單個(gè)埋件最大

6、拉力為：F=154 /(5/2)= 61.6KN埋件強(qiáng)度驗(yàn)算A=3.14 X102=314mm2預(yù)埋件為n級(jí)螺紋鋼d=25mm ,埋件最小有效截面積為:軸心受拉應(yīng)力強(qiáng)度：（T =F/A=61.6 X103/314=196.2MPa F 錨=61.6KN符合要求其中：F錨-錨固力，作用于地腳螺栓上的軸向拔出力（ N）d-地腳螺栓直徑（mm ）h-地腳螺栓在碎基礎(chǔ)內(nèi)的錨固深度（mm）七-碎與地腳螺栓表面的粘結(jié)強(qiáng)度（N/mm2）.施工工藝流程及操作要點(diǎn)施工工藝流程施工準(zhǔn)備-零部件驗(yàn)收-預(yù)埋地腳螺栓-臺(tái)車(chē)拼裝-臺(tái)車(chē)就位調(diào)試-臺(tái)車(chē)驗(yàn)收-平臺(tái)搭設(shè)-碎澆筑-進(jìn)入下道工序。操作要點(diǎn)零部件驗(yàn)收設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，對(duì)模板

7、主要材料進(jìn)行驗(yàn)收，主要材料質(zhì)量驗(yàn)收表見(jiàn)5.2.1 ,主材驗(yàn)收見(jiàn)5.2.1-1和5.2.1-2.表5.2.1模板主要材料質(zhì)量驗(yàn)收表序號(hào)項(xiàng)目允許偏差（mm）檢驗(yàn)方法1面板截面尺寸+8 , +5鋼尺檢查2全rW垂直度H/1000 且 30經(jīng)緯儀或吊線、鋼尺檢查3層高（全高）10水準(zhǔn)儀或鋼尺檢查4平整度10水準(zhǔn)儀及2m靠尺檢查5相鄰兩板局看10鋼尺檢查65m10經(jīng)緯儀或吊線、鋼尺檢查圖5.2.1-1面板驗(yàn)收?qǐng)D5.2.1-2背楞驗(yàn)收5.2.2預(yù)埋地腳螺栓樓板碎施工前，測(cè)量定位側(cè)墻邊口線，沿側(cè)墻縱向每300mm 預(yù)埋中25的鋼筋；待樓板碎澆筑完成后，用中25的接駁器+精扎螺紋鋼，接長(zhǎng)，形成地腳螺栓。5.2

8、.3臺(tái)車(chē)拼裝臺(tái)車(chē)組裝時(shí)以 2.4m為臺(tái)車(chē)單元組，組裝直接利用結(jié)構(gòu)頂板吊鉤和手動(dòng)葫蘆掛裝。每組臺(tái)車(chē)配臺(tái)車(chē)組之間連接采用中485.2.3-1 。一塊2440 x3800mm 進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)模板、2根桁架結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的接高模板，桁架和模板之間采用螺栓固 定連接。單元臺(tái)車(chē)組掛裝完成后，根據(jù)施工段落長(zhǎng)度再將單元臺(tái)車(chē)組組裝, 腳手架鋼管連接，臺(tái)車(chē)組裝完成后將模板表面涂刷脫模劑，臺(tái)車(chē)組裝效果見(jiàn)圖圖5.2.3-1臺(tái)車(chē)組裝效果圖5.2.4臺(tái)車(chē)就位調(diào)試臺(tái)車(chē)橫向和縱向移位均依靠人工牽引，桁架下方設(shè)置萬(wàn)向輪，直接在混凝土面上走行。臺(tái)車(chē)組裝完成或拆模后，先利用千斤頂將臺(tái)車(chē)升起，收起螺旋支撐后將千斤頂降下，讓萬(wàn)向輪直接接觸地面承

9、受臺(tái)車(chē)重量；然后采用人工牽引方式將臺(tái)車(chē)移動(dòng)到預(yù)定位置，臺(tái)車(chē)平面布置圖見(jiàn)5.2.4-1。7圖5.2.4-1臺(tái)車(chē)平面布置圖1、臺(tái)車(chē)就位調(diào)試方法及步驟主要有：1）臺(tái)車(chē)就位前先在矮邊墻上用墨線畫(huà)出模板下口控制線，同時(shí)檢查矮邊墻的水平位置是否符合設(shè)計(jì)，對(duì)不符合設(shè)計(jì)部分采用打磨、修補(bǔ)等方法進(jìn)行修正調(diào)直。2）將臺(tái)車(chē)移動(dòng)并緊貼矮邊墻上，利用螺旋支撐將模板下口調(diào)整至控制線位置。3）利用線錘或水平尺檢查模板的垂直度。若模板不垂直，則利用臺(tái)車(chē)上的旋轉(zhuǎn)支撐進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模板達(dá)到垂直方向的要求。調(diào)整時(shí)通常將模板上口向混凝土一側(cè)預(yù)留11.5cm傾斜變形量，以調(diào)節(jié)混凝土澆筑時(shí)模板向外傾斜。4）模板調(diào)整到位，利用螺桿拉地錨和背

10、向加支撐等方式加固臺(tái)車(chē)，防止碎澆筑過(guò)程臺(tái)車(chē)移動(dòng) 跑位。2、碎澆筑1）墻體澆注應(yīng)采取長(zhǎng)條流水作業(yè)，分段澆筑，分層振搗，均勻上升。2）側(cè)墻碎澆筑前，先鋪一層5 10cm厚的與墻體碎同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿，采用鐵鍬入模，不應(yīng)用料斗直接灌入模內(nèi)。3）側(cè)墻澆筑施工時(shí)，兩側(cè)應(yīng)交叉對(duì)稱進(jìn)行， 一側(cè)墻澆筑一層后進(jìn)行另一側(cè)墻同層混凝土澆筑， 澆筑高度應(yīng)大致相同，以免對(duì)模板支撐體系產(chǎn)生側(cè)壓。4）混凝土澆筑振搗過(guò)程中，不可隨意挪動(dòng)鋼筋，要經(jīng)常加強(qiáng)檢查鋼筋保護(hù)層厚度及所有預(yù)埋 件的牢固程度和位置的準(zhǔn)確性。5）側(cè)墻碎分層澆筑，分層振搗，分層厚度應(yīng)不大于50cm ,使用心48振搗棒插入振搗，插入振搗時(shí)移動(dòng)間距不宜大于作用半徑的

11、1.5倍，距離模板不應(yīng)大于振搗器作用半徑的1/2。6）振搗時(shí)間一般為15 30s,并且在20 30min后對(duì)其進(jìn)行二次復(fù)振。 碎振搗不得碰撞鋼筋、 模板和預(yù)埋件，以免模板變形或預(yù)埋件偏移、脫落。7）側(cè)墻碎初凝后鑿平殺肩部位多余碎，采用同標(biāo)號(hào)水泥砂漿抹光收面，剎肩部位碎效果見(jiàn)圖5.2.4-2 。圖5.4.2-2剎肩部位碎效果3、模板臺(tái)車(chē)常見(jiàn)問(wèn)題的原因及處理模板臺(tái)車(chē)常見(jiàn)問(wèn)題原因及處理措施見(jiàn)表5.4.2-1 。表5.4.2-1模板臺(tái)車(chē)常見(jiàn)問(wèn)題的原因及處理現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法爛根1、砂漿攤鋪/、均；2、振搗不到位。1、邊墻施工前，將側(cè)墻外辿線內(nèi)收1cm ,并在模板底部貼雙口膠，依靠碎自重（側(cè)壓力），充

12、填密實(shí)；2、加強(qiáng)根部碎振搗。錯(cuò)縫模板拼裝后，整體加固擰緊螺栓過(guò)緊1、模板拼裝后，嚴(yán)格執(zhí)行驗(yàn)收程序，通過(guò)檢查模板垂直度、模板斷向有效控制；2、碎澆筑過(guò)程中，派專職看模工。蜂窩、麻面1、碎坍落度過(guò)?。?、振搗時(shí)間過(guò)短。1、嚴(yán)格控制商品碎坍落度，將設(shè)計(jì)坍落度值調(diào)大；2、嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，每 1.5米增設(shè)30*30cm澆筑孔。6.材料與設(shè)備材料1、移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)以 2440 x3800mm 為一個(gè)單元，共 10組，單元重 1200kg ;2、其中面板采用芬蘭進(jìn)口維薩板(1220 x2440mm ),可雙面倒用 80次；3、主背楞采用木工字梁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工字鋼，木工字梁規(guī)格為工20cm ;4、移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)底

13、部安裝萬(wàn)向輪，供臺(tái)車(chē)行走使用。圖6-1 維薩(WISA )板圖6-2木工字梁6.2設(shè)備本工法采取的機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表 6.表6機(jī)具設(shè)備表序號(hào)機(jī)具名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量用途1模板1220 x2440套50支模2支撐448m35加固103精扎螺紋鋼磔套350加固4電焊機(jī)BX3-500臺(tái)10鋼筋工程5切割機(jī)FGQ40臺(tái)2鋼筋工程6卷?yè)P(yáng)機(jī)3t臺(tái)1鋼筋工程7甯曲機(jī)CW40臺(tái)1鋼筋工程8打磨機(jī)AQ50臺(tái)1鋼筋工程9吊車(chē)50t臺(tái)2吊裝10振搗棒ZDN50套2碎振搗11全站儀廿臺(tái)1測(cè)量12垂準(zhǔn)儀廿臺(tái)1測(cè)量13水準(zhǔn)儀臺(tái)1測(cè)量.質(zhì)量控制工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)側(cè)墻施工質(zhì)量執(zhí)行 GB50299-1999地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范，

14、允許偏差見(jiàn)表7 。表7允許偏差表序號(hào)項(xiàng)目允許偏差（mm）檢驗(yàn)方法1面板截面尺寸+8 , +5鋼尺檢查2全rW垂直度H/1000 且 30經(jīng)緯儀或吊線、鋼尺檢查3層tWj （全tWj）10水準(zhǔn)儀或鋼尺檢查4平整度10水準(zhǔn)儀及2m靠尺檢查5相鄰兩板局看10鋼尺檢查11序號(hào)項(xiàng)目允許偏差（mm）檢驗(yàn)方法6層高垂直度5m10經(jīng)緯儀或吊線、鋼尺檢查質(zhì)量保證措施模板頂板預(yù)留50mm的契口，砂施工至此時(shí)，在結(jié)構(gòu)墻外側(cè)支 300mm高的木模，形成碎工作窗，后期通過(guò)預(yù)埋的注漿管注漿保證剎肩部位碎的密實(shí)度。立模過(guò)程中，每一模支模均須吊線垂控制，須保證模板拼裝垂直度。對(duì)于側(cè)墻模板有蜂窩，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象的，及時(shí)用快干水泥

15、堵漏補(bǔ)強(qiáng)。側(cè)墻碎配料時(shí)，嚴(yán)格按照試驗(yàn)室配合比進(jìn)行，保證側(cè)墻碎的塌落度滿足澆筑要求。.安全措施模板臺(tái)車(chē)行走過(guò)程中，防止萬(wàn)向輪失穩(wěn)造成人員傷害，使用前仔細(xì)檢查臺(tái)車(chē)零部件完整度;側(cè)墻碎澆筑過(guò)程中，澆筑速度不宜過(guò)快，防止模板傾覆。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)搭設(shè)工作梯，作業(yè)人員不得爬支架上下。模板頂部高空臨邊要有足夠的操作平臺(tái)和安全防護(hù)。.環(huán)保措施環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策，結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能減排監(jiān)督管理暫行辦法，我部主要采取以 下措施：側(cè)墻碎澆筑后，碎余料和垃圾及時(shí)清理；將建筑垃圾分類(lèi)存放進(jìn)指定垃圾站；12模板堆放場(chǎng)地干凈無(wú)污染。.效益分析本工法將工程施工由地面轉(zhuǎn)入地下，避免了地面施工產(chǎn)生的大量場(chǎng)地占用，消除了對(duì)城市交通

16、的嚴(yán)重影響，施工產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音、粉塵等公害也得到了最大限度的降低。工程建設(shè)時(shí)，周?chē)木用窦捌笫聵I(yè)單位能正常生活及工作。超近距離安全穿越高層居民樓房的成功，為以后城市地下工程在類(lèi)似情況下的規(guī)劃建設(shè)提供了可靠的決策依據(jù)和技術(shù)指標(biāo)，新穎的工法技術(shù)將促進(jìn)地下工程施工技術(shù)進(jìn)步，社會(huì)效益和環(huán)境效益明顯。在造價(jià)上，側(cè)墻施工模板節(jié)約成本為 0.088萬(wàn)元/延米。成本效益分析見(jiàn)表10。表10項(xiàng)目效益分析表序號(hào)項(xiàng)目移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)工法常規(guī)支架法1成本成本計(jì)算式0=24.7/24.4/800=0.024*6/4+0.046X6X (0.5-0.3 ) +0.012成本（萬(wàn)元/延米）0.0130.1013工期每一段側(cè)墻

17、（24m）384人工每一段側(cè)墻（24m）510說(shuō)明：（1）移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)工法成本計(jì)算式內(nèi)，24.7萬(wàn)兀是L套臺(tái)車(chē)（24.4m）主材+加工費(fèi)用，80是可倒用次數(shù)；（2）常規(guī)支架法成本計(jì)算式內(nèi)，模板單價(jià)為0.024元/,可倒用4次，鋼管撐用量為 0.046t/ m2,支架高度按5m考慮，新鋼管0.5萬(wàn)元/t,舊鋼管0.3元/t; 0.01萬(wàn)元是模板底模安裝、鋼管撐搭設(shè)、 加固等人工費(fèi)用。13本工法側(cè)墻采用移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)施工，多段側(cè)墻可一批同時(shí)施工。這樣，在保證業(yè)主要求的 節(jié)點(diǎn)工期和工程總工期上，較其他工法施工，有較大的優(yōu)勢(shì)。本工法施工，自鋼筋綁扎、模板立模、碎澆筑。采用人工施工較多，較之機(jī)械施工。在噪

18、 音和廢氣污染上，都有明顯的優(yōu)勢(shì)。.應(yīng)用實(shí)例工程概況武漢市軌道交通二號(hào)線一期工程洪山廣場(chǎng)站位于洪山廣場(chǎng)西側(cè)廣場(chǎng)下，該廣場(chǎng)是武漢市重要的城市中心廣場(chǎng)，屬武漢地鐵2#線與4#線的換乘車(chē)站。洪山廣場(chǎng)站為地下三層多柱多跨箱型結(jié)構(gòu)（物業(yè)開(kāi)發(fā)部分為地下二層），車(chē)站基坑主體平面呈楔形，建筑面積為 10300m 3;基坑最大開(kāi)挖深度達(dá) 26.81m 。因車(chē)站結(jié)構(gòu)平面跨度大，地面條件受限制，且需及早恢復(fù)路面交通，故結(jié)構(gòu)采用蓋挖逆作法施工，側(cè)墻采用。800的C35P8混凝土。采用蓋挖逆作法施工，平面位置見(jiàn)圖 11.1-1 。洪山廣場(chǎng)站平面圖洪山廣場(chǎng)站站位圖14圖11.1-1洪山廣場(chǎng)平面圖本工程側(cè)墻施工于 2011年1月1日開(kāi)工，竣工日期為 2011年12月25日，總工期360日歷天。本工程使用移動(dòng)模板臺(tái)車(chē)施工范圍內(nèi)側(cè)墻共計(jì)900余米，累計(jì)施工側(cè)墻 40次，側(cè)墻施