白石東地道橋有支撐敞開段側(cè)墻模板支架技術(shù)分析

摘要：地道橋有支撐的敞開段側(cè)墻施工，采用直立式貝雷支架搭設(shè)（321型貝雷片），貝雷支架上、下共設(shè)置兩排Ф32精軋鋼，模板采用0.5cm厚大塊鋼模板。本文主要就白石東地道橋敞開段側(cè)墻施工過程中遇到的問題以及技術(shù)處理的主要措施進(jìn)行分析，可供同類工程施工管理借鑒。Keys：地道橋敞開段側(cè)墻施工貝雷支架措施施工工藝受力分析0引言地道橋有支撐的敞開段結(jié)構(gòu)層從外往內(nèi)為支護(hù)樁→5CM厚C20噴射混凝土→1.2厚預(yù)鋪反粘HDPE高分子防水卷材（非瀝青基）→側(cè)墻，由于防水層不能破損穿孔，因此側(cè)墻模板施工不能像敞開段無支撐段一樣采用對(duì)拉螺桿進(jìn)行側(cè)墻模板安裝施工。雖然能用滿堂支架進(jìn)行模板施工，但是工作量大，費(fèi)用也將大大增加。潭州大道快速化改造項(xiàng)目白石東地道橋有支撐的敞開段側(cè)墻施工采用貝雷支架單側(cè)支模進(jìn)行側(cè)模施工，使項(xiàng)目的進(jìn)度及質(zhì)量得到了保證，同時(shí)大大節(jié)約了施工成本。本人針對(duì)潭州大道快速化改造項(xiàng)目白石東地道橋有支撐敞開段支模措施進(jìn)行技術(shù)分析，為以后類似的施工提供可借鑒經(jīng)驗(yàn)。工程概況潭州大道快速化改造（湘潭段）工程白石東地道橋主體結(jié)構(gòu)采用自重抗浮。基坑主體結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為100年。全長(zhǎng)720m，由敞開段與暗埋段構(gòu)成，其中敞開段長(zhǎng)545m，為U型槽框架結(jié)構(gòu)；中間暗埋段長(zhǎng)175m。其中敞開段K8+390.8-K8+529.8、K8+704.8-K8+866.8處為有支撐段。敞開段為U型槽框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)建筑限界凈寬2x13m，凈高5.0m，截面最寬處30m，側(cè)墻高度為3.4m～6.4m（含倒角部分），厚度為80～120cm，采用Φ800MM@1300MM鉆孔灌注樁進(jìn)行支護(hù)，頂部砼冠梁尺寸為1000（寬）*800（高）MM，第一道支撐采用800*800MM的鋼筋砼支撐，底板與相應(yīng)的側(cè)墻厚度相同，厚度為80cm、100cm、120cm三種規(guī)格。總體施工方案2.1有支撐敞開段施工順序與施工方法敞開段K8+390.8-K8+529.8、K8+704.8-K8+866.8為有支撐段，砼澆筑分兩次進(jìn)行，第一次澆筑底板（至倒角以上50cm），待底板砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除第二道鋼支撐（如有），再進(jìn)行第二次澆筑，即剩余主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻部分，側(cè)墻支模采用直立式貝雷支架。2.2敞開段（有支撐段）主體結(jié)構(gòu)施工工藝流程施工準(zhǔn)備→基坑檢驗(yàn)及地基處理→測(cè)量放樣→C20早強(qiáng)素砼墊層澆筑→底板及側(cè)墻預(yù)鋪1.2mm厚反粘HDPE高分子防水卷材→底板5cm厚C20細(xì)石砼保護(hù)層澆筑→底板鋼筋安裝→底板側(cè)模安裝（施工縫鍍鋅止水鋼片安裝、預(yù)埋對(duì)拉PVC管）→底板（至倒角以上50cm）砼澆筑→拆模及養(yǎng)護(hù)→側(cè)墻鋼筋安裝→直立式貝雷支架搭設(shè)→側(cè)墻模板安裝→側(cè)墻砼澆筑→拆模及養(yǎng)護(hù)→側(cè)墻頂面防水處理→C20細(xì)石砼收口及回填→驗(yàn)收支架、模板搭設(shè)3.1支架搭設(shè)本工程側(cè)墻澆筑模板支架采用直立式貝雷支架，模板安裝通過側(cè)墻底板、倒角澆筑時(shí)預(yù)埋精軋鋼，以及冠梁施工時(shí)預(yù)留的PVC孔，穿入Ф32精軋鋼，采用對(duì)拉的方式進(jìn)行固定。貝雷支架搭設(shè)橫斷面布置如下圖：貝雷支架橫斷面布置圖貝雷支架縱斷面布置圖直立式貝雷支架搭設(shè)采用321型貝雷片。貝雷片由上、下弦桿、豎桿及斜桿焊接而成，上下弦桿的端部有陰陽接頭，接頭上有杵架連接銷孔。貝雷片的材料為16Mn，每片架重270kg，其桁節(jié)采用16錳鋼，銷子采用鉻錳鈦鋼，插銷用彈簧鋼制造，焊條用T505X型。所有材料須經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可投入使用。貝雷支架上、下共設(shè)置兩排Ф32精軋鋼，精軋鋼布置間距見（貝雷支架平面布置圖）。支架安裝時(shí)，在靠近上、下兩排精軋鋼的貝雷架斜桿內(nèi)加設(shè)一根[10槽鋼加強(qiáng)。3.2模板搭設(shè)各段側(cè)墻鋼筋及貝雷支架施工完畢，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，用全站儀準(zhǔn)確測(cè)量，放樣定出每一段側(cè)墻的角點(diǎn)，再將各角點(diǎn)連接成側(cè)墻邊線。側(cè)墻模板安裝前，應(yīng)進(jìn)行試拼裝。側(cè)模采用大塊鋼模板，單塊尺寸2.25×3.0m，面板厚度5mm，面板背肋采[10槽鋼，間距30cm。模板拼裝時(shí)，要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙尺寸進(jìn)行，拼裝須密實(shí)，避免澆砼時(shí)漏漿。側(cè)模背架采用通長(zhǎng)的雙拼[10槽鋼，豎向間距80cm，通過焊接固定在模板上。因本工程側(cè)墻厚度為變化值（側(cè)墻厚度共分為50cm、80cm、100cm、120cm四種），為保證側(cè)墻幾何尺寸，模板安裝時(shí)，先利用側(cè)墻拉鉤鋼筋將內(nèi)、外層主筋焊接形成整體，然后在最外層鋼筋上設(shè)置好鋼筋保護(hù)層砼墊塊（每平方米綁扎4個(gè)，梅花型布置），再分層支立側(cè)模并靠住墊塊，同時(shí)采用吊垂法檢查側(cè)模是否垂直。為確保支模穩(wěn)定及施工安全，每向上支立一層側(cè)模必須設(shè)置鋼管斜撐作為臨時(shí)支撐。立模過程嚴(yán)格控制模板的垂直度和平整度。側(cè)墻模板構(gòu)造如下圖：貝雷支架及側(cè)模安裝好后，先在模板與貝雷支架之間安裝可調(diào)頂托作為支撐，將承托一端支撐在模板背架雙拼[10槽鋼上，另一端插入單排貝雷片的插銷孔內(nèi)，頂托豎向間距為80cm，沿模板縱向間距90cm；然后在貝雷支架外側(cè)上下各安裝一道通長(zhǎng)的雙拼][10#貝雷弦桿將支架連接形成整體，最后采用2排精軋鋼將整個(gè)支撐體系拉緊，精軋鋼縱向間距90cm，其中底部的一排精軋鋼為底板澆筑時(shí)預(yù)埋，通過連接器接長(zhǎng)后拉在雙拼][10#貝雷弦桿上，頂部的一排精軋鋼通過穿入冠梁內(nèi)預(yù)埋的Ф75mmPVC管后再拉在雙拼][10#貝雷弦桿上，冠梁側(cè)安裝精軋螺母和墊板。受力分析模板側(cè)壓力荷載計(jì)算模板主要承受混凝土側(cè)壓力，本工程砼一次澆筑最大高度為6.4米，按照《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008要求：新澆筑混凝土對(duì)側(cè)面模板的壓力標(biāo)準(zhǔn)值按下列兩公式計(jì)算[1]，并取其中的較小者：F=0.22γct0β1β2(公式-1)F=γcH（公式-2）式中：F──新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力(KN/m2)；h──為有效壓頭高度(m)；υ──混凝土的澆筑速度(m/h)；取0.8m/ht0──新澆混凝土的初凝時(shí)間(h)，可按實(shí)測(cè)確定(一般為4-6小時(shí)，取大值6小時(shí))；γc──混凝土的容重(kN/m3)；取26kN/m3β1──外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1.0，摻緩凝作用的外加劑時(shí)，取1.2；β2──混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm時(shí)，取0.85；50～90mm時(shí)，取1.0；110～150mm時(shí)，取1.15；H──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；取6.4m混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值由公式-1得F1=0.22×26×6×1.0×1.15×=35.3KN/㎡由公式-2得F1'=26×6.4=166.4KN/㎡按要求模板的側(cè)壓力取F1=35.3KN/m2新澆混凝土、傾倒及振搗混凝土對(duì)模板產(chǎn)生的組合側(cè)壓力荷載：F強(qiáng)度=F1γQ1+(Q1+Q2)*γQ2=35.3*1.2+（2+2）*1.4=47.96kN/m2式中：F1──新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力γQ1──新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力荷載分項(xiàng)系數(shù)，取值為1.2Q1──傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，取值為2KNQ2──振搗砼時(shí)產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，取值為2KNγQ2──可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，取值為1.4模板驗(yàn)算模板取四跨連續(xù)梁進(jìn)行受力計(jì)算、模板采用0.5cm大塊鋼模板，面板豎肋為10#槽鋼，間距為30cm模板背架采用通長(zhǎng)的雙拼10#槽鋼，豎向間距80cm，靠貝雷架側(cè)采用2道通長(zhǎng)雙拼10#槽鋼形成整體；模板受力模型采用4跨連續(xù)梁計(jì)算查《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》中附錄二《結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算用表》中附表2-10[2]得支座反力最大彎矩模板彈性模量E=2.1×105MPa。模板截面慣性矩：Ix==8333mm4(b方向取值0.8m）模板截面抵抗矩：Wx==3333mm3(b方向取值0.8m）滿足要求撓度計(jì)算模板豎肋驗(yàn)算（10#槽鋼）將其簡(jiǎn)化為5跨跨徑0.8m受到均布荷載得受力模型由面板驗(yàn)算得出最大得支座反力為F=16.54kN故豎肋受到q=16.54kN/m查《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》中附錄二《結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算用表》中附表2-11得支座反力最大彎矩10#槽鋼彈性模量為：E=2.1×105MPa。截面慣性矩：Ix=198cm4截面抵抗矩：Wx=39.7cm3滿足要求。雙拼十號(hào)槽鋼驗(yàn)算按五跨連續(xù)梁計(jì)算跨徑為0.9m受到0.3m間隔集中力計(jì)算由豎肋驗(yàn)算得出最大得支座反力為F=14.98kN故雙拼10#槽鋼受到F=14.98kN間隔為0.3m集中力查《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》中附錄二《結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算用表》中附表2-11得支座反力10#槽鋼彈性模量為：E=2.1×105MPa。截面慣性矩：Ix=2×198cm4截面抵抗矩：Wx=2×39.7cm3滿足要求貝雷架驗(yàn)算貝雷架簡(jiǎn)化為一跨簡(jiǎn)支梁間隔0.8m布置經(jīng)驗(yàn)算得出的雙拼十號(hào)槽鋼的最大支座反力（頂托傳遞）F=50.21kN支座反力為因荷載對(duì)稱布置、在跨中有最大彎矩即（單排單層桁架允許內(nèi)力為788.2KN.M）滿足要求單根32MM的精軋螺紋鋼最大允許拉力為827.95KN,最大拉力在支座位置即支座反力225.95kN＜827.95kN，精軋螺紋鋼滿足拉力需求。結(jié)語通過對(duì)潭州大道快速化改造項(xiàng)目白石東地道橋有支撐的敞開段側(cè)墻模板的分析，施工單位和工