xx车站改造工程站房清水混凝土拱壳模板施工方案.docx

XX车站改造工程站房清水混凝土拱壳模板施工方案编制：审核：审批：202x年XX月目录一、概况3二、特点与难点4三、方案比选51、钢模施工方案52、木模施工方案53、比选情况汇总64、比选结论7四、木模板施工方案71、总体支模方法72、施工工艺流程73、支模架体系确定74、模板布置95、模板加工制作216、模板安装与拆除23五、质量标准及技术保证措241、清水混凝土饰面质量要求242、清水混凝土模板工程施工尺寸偏差控制定量标准：254、模板质量通病的防治及质量保证措施，详见表二所示：27六、文明施工与安全生产保证措施281、现场文明施工：282、模板工程施工安全保证：28七、工程实例29一、概况XX车站改造工程站房屋面9轴12轴/A轴口轴范围采用现浇C40清水混凝土拱壳结构，由三对连续的单曲面薄壳板构件组成，混凝土薄壳与钢结构天窗连接处设置1-1联系梁，薄壳板东西两侧设置上翻的B1边梁。壳板上每隔3.5m设一条装饰凹槽线，装3饰线条垂直于屋脊布置，凹槽宽50mm.深25mmo清水混凝土方量为2648m3,清水混凝土展开面积大约为6700m2（其中薄壳板为5885m2）0本工程屋面拱壳布置形式如下图：O©O©©三对壳体的顶标高分别为32m、38m、32m,薄壳板厚度为450mm。混凝土壳体与钢结构天窗连接处为11梁，其断面尺寸为1200×1100,1-1联系梁的最高结构标高为29.85m。壳体东西两侧位于A轴、J轴的B1梁为上翻梁,其断面尺寸为1100X800,梁的最高结构标高为38.OOmoB1梁处采用石材干挂，其梁侧与梁底均采用花岗岩干挂。清水混凝土效果图如下：二、特点与难点XX车站改造工程清水混凝土模板施工的两大难点：一是清水混凝土拱壳模板制作、施工；二是高空大跨度支模架施工。高空大跨度支模架的施工方案已经过论证，并根据专家论证意见进行了修改完善。本方案主要针对清水混凝土拱壳模板制作与施工进行编制。本工程清水混凝土拱壳模板施工主要具有以下特点：拱壳结构的拱脚采用后张法预应力技术，等拱壳结构全部施工完毕并且混凝土强度达到设计强度的100%,才能进行第一次预应力张拉，第一次张拉完毕，拆除拱壳模板。因此拱壳模板无法周转，一次投入的模板量很大。模板承重架的搭设高度高，最高达到38mo拱壳结构的倾角较大，模板需要两边支模，同时为确保混凝土的浇筑质量，在拱壳上层模板上开设混凝土浇筑振捣孔。壳板与边梁结构为单曲面，拱结构的弧度较大，主拱的弧度为31.787m,副拱的弧度为22.667m。11联系梁为双曲面梁，其侧向倾角相对主拱倾角要小。拱粱空间扭曲情况复杂、主钢筋直径大（都是32mm）、箍筋不但边长变而且角度也同时变化。三、方案比选根据本工程清水混凝土的特点，可以考虑两种模板施工方案：钢模施工方案与木模施工方案。1、钢模施工方案由于本工程的拱壳为曲面结构，钢模板必须加工成定型的弧形结构，通用性差，只能算一次摊销，加工成本昂贵，制作周期较长。清水混凝土适合采用全钢大模板，全钢大模板125KGm2,按8000元/T制作成本，再加6000元/T的异形加工费和运输费等，计2000元/T,则全钢大模板为1000元/m2。（小钢模（含背楞）65kg/m2,也在520元/m2,但是采用小钢模其清水质量无法达到。）全钢大模板总价为1189500元，即118.95万元（不包括承重架）。模板承重架的搭设高度高，钢模板自重大，对承重架的要求很高，承重架子立杆间距更密，承重架成本投入更大，搭设周期更长。（3）由于采用定型钢模，其自身重量大，必须采用塔吊配合进行安装调整,对塔吊的安装要求很高，现有塔吊不能满足定型钢模吊装与安装要求，必须采用汽车吊与履带吊配合进行施工，施工成本高，施工周期更长。由于本工程为拱脚采用预应力技术，底模必须等清水混凝土全部施工完毕且进行首次张拉后才能拆除，因此拱壳下部的600（2定型钢模无法采用吊车配合进行拆除，只能采用手工拆除，拆除难度大且不安全。如果壳板两侧均采用定型钢模，上部模板的固定与安装难度很大，如果上部模板采用木模，则木模与钢模采用对穿螺栓进行连接固定的工艺不配套。2、木模施工方案由于拱壳结构的弧度较大，采用18mm厚的九夹模板与50*80方木可以很容易地安装成弧度，并且已经在更小的弧度上得到成功试用。通过采用汽枪钉固定模板可以较好处理好钉眼问题。在模板拼缝处采用加设高密度海绵条等一系列措施可以很好地解决模板拼缝问题，并且工程实际操作中得到验证。采用高强度的面板如WiSa板，具有很好的强度与刚度，并且已经在多个工程上得到成功应用。木模成本低，而且拆模后还可以到其他项目周转使用。木模板采用优质九夹板，每张180元，即面板60.5元/m2,每平方米方木（东北松）用量为0.0203m3,按单价2200元/m3,即每平方米混凝土的方木单价为45元/m2。加上汽钉等其它费用，木模板每平方单位为120元/m2。木模总价为142750元，即14.28万元（不包括承重架）。自重轻，模板拼装时无需塔吊配合，模板安装速度快。木模对承重架的要求相应较低，因此承重架的搭设周期短，成本低。由于木模重量小，拆模更安全。壳板上下两侧均采用木模，便于开设混凝土振捣口，工艺配套，施工技术成熟。3、比选情况汇总钢模与木模施工方案对照分析表序号施_1方案钢模方案木模方案备注1质量技术方面钢模自身施工工艺成熟，但是不适合本工程拱壳结构的施工，现有塔吊不满足钢模安装的要求，下部6000m'定型钢模的拆除难度大，壳板上部模板的安装固定难度大。施工工艺成熟。木模板易做成弧度结构，能较好地处理好钉眼与拼缝问题。能很好地处理壳板上下两侧的模板连接与上侧模板的固定问题。下部模板的拆除简单。拼装模板时无需塔吊配合。本工程适合木模2安全方面定型钢模吊装与拆除较危险。木模吊装与拆除时更安全。适合木模3施工定型模板加工周期较长，安无需事先加工，安装速度适合周期装与拆除较木模周期长。快，拆除速度也快。木模4工程成本模板成本高。承重架成本高。模板成本低。承重架成本也低。具有很大优势适合木模5结构较广泛地用于桥梁、桶体等国内外较成功的清水结构适合适应能多次利用的结构。建筑物一般多采用。木模4、比选结论施工单位对方案比选的结论：采用木模施工方案。四、木模板施工方案1、总体支模方法总体支模方法：由于倾角较大，主拱标高36.OOm以下与副拱标高30.OOm以下的壳板采用两边支模（支模方法与墙体类同），接近拱顶部分的壳板采用单边支模（支模方法与板类同）。混凝土施工时按弧长4.88In为一施工段,即混凝土每隔4.88m弧长浇筑一次。2、施工工艺流程针对本工程曲面清水混凝土拱壳结构的特点，制定清水混凝土构件施工工艺流程：施工准备一曲面拱壳构件图纸深化、翻样一模板深化与清水混凝土配合比优化设计一模板体系选择一模板体系设计、计算、优化一模板体系预拼装、加工、制作一现场支模体系搭设一下部模板安装一钢筋绑扎一上部模板安装一清水混凝土浇捣一清水混凝土养护一上部模板体系拆除一下一施工段。3、支模架体系确定拱结构承重架搭设高度超高，壳体结构为单曲面结构，支模架搭设高度不一致，主拱顶标高为38.OOnb副拱顶标高为32.00m。根据工程的实际情况，采用钢管脚手架取材方便，且钢管扣件式脚手架应用非常成熟，本工程采用满堂钢管脚手架支撑方案。3.1材料规格选用模板的质量直接关系到碎结构的感观质量，为了保证税的密实度及外观达到镜面效果，模板采用18mm厚的九夹覆膜板，方木采用50*80方料，长度为4m、6m及定尺钢管。支模架048X3.5（壁厚不小于3.2）规格的钢管和扣件，20对拉螺栓和大伞形卡。3.2模板质量要求为了能确保混凝土表面质量和外观效果，达到清水混凝土质量要求和设计效果，特别是针对本工程曲面构件，对模板强度、刚度要求高，因此必须选择性能好的优质九夹板，板表面要求平整光洁，模板易分块、腹膜质量好、面板易分割和穿墙螺栓孔眼排列规律整齐，几何尺寸准确，拼缝严密。3.3面板强度、刚度根据拱壳结构高支模架施工方案：按模板支架搭设高度为37.0m（去掉壳板的厚度后为37.m）o立杆的纵距b=0.50m,立杆的横距1=0.75m,立杆的步距h=1.50mo面板厚度18m,剪切强度14Nmm2,抗弯强度15.0Nmm2,弹性模量6000.0Nmm40木方50X80mm,间距25OmnI（实际按间距200mm搭设），剪切强度13Nmm2,抗弯强度13.0Nmm2,弹性模量9500.0Nmm4o模板自重0.30kNm2,混凝土钢筋自重25.00kNm3,施工活荷载3.00kNm20钢管类型为048X3.5（壁厚按3.2mm进行计算）。模板按照三跨连续梁计算：面板抗弯强度计算值f=2.090Nmm2<15.00Nmm2满足要求！抗剪强度验算T=0.226Nmm2<T=1.40Nmm2,满足要求！刚度（挠度）计算v=0.105mm<v=1/250=1mm,大大小于清水混凝土壳板±15的允许偏差要求，满足要求！。3.4支撑木方计算木方按照均布荷载下三跨连续梁计算。木方截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=5.00×8.00X8.00/6=53.33cm3;I=5.00×8.00×8.00X8.00/12=213.33cm4;(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=2.12Nmm2小于13.0Nmm2,满足要求！(2)木方抗剪计算截面抗剪强度计算值T=0.508Nmm2<T=1.30Nmm2,满足要求！(3)木方挠度计算最大变形V=0.060mm,小于500.0/250,满足要求！模板面板与方木最大挠度的叠加值为V=0.165mm大大小于清水混凝土壳板±15的允许偏差要求，满足要求！。因此采用木模板施工，木模面板与方木能满足强度、刚度等要求。4、模板布置本工程屋面9轴“12轴/A轴J轴范围均为清水混凝土壳板，清水混凝土一次成型，直接采用混凝土自身的自然质感，对模板的各种要求较高。单曲面薄壳板模板采用优质九夹板结合50*80方木，在强度、刚度上均能满足要求。面板与方木的固定采用汽枪钉，保证混凝土成型拆模后混凝土表面平整，没有明显的铁钉痕迹。模板系统支撑架选用中48X3.5钢管脚手架。剪刀撑扫地杆全轴网拉通29.85428.66538.OO拱结构钢管承重架立面图每隔3跨设置,由底至顶连续设置。角度由低到高控制在6045范围内/X/X/><i纵向剪刀撑每隔3跨设置,由底至顶连续设置。角度控制在45RiEsKiiiissiiiissiiiisuiKsHiimaiiissaiiHHiiHiiaiimaiiisii发2八Z2-Z2'-7/t"加黑”幽曲Knwqm四I1扫地杆全轴网拉通1KINJMINJMINIMINIH拱结构钢管承重架立面图根据施工图，拱梁、壳板的圆弧半径较大，50*80方木与18CnI面板满足弧度要求，具体做法是：方木龙骨垂直于屋脊方向布置，钢管横楞平行于屋脊方向布置，直接将方木与面层模板弯曲成型并进行固定，而无需对方木与面层模板进行切割。通过现