检修通道主体结构方案

检修通道主体结构施工方案

一、编制说明及依据

为安全完成宁波市机场快速干道永达路I 标工程检修通道一段的施工，并保证质量和各项功能满足设计及相关规范规定要求，我单位依据《建设工程安全生产管理条例》及相关安全生产法律法规、标准规范，制定检修通道主体结构的施工方案。编制依据如下：

1) 、宁波市机场快速干道永达路I 标工程主体结构施工图设计； 2）、《永达路主体结构安全，施工专项方案》；

二．工程概况

检修通道位于永达路隧道工程里程桩号K1+590.6处，连通隧道与隧道监控中心地下室，全长约为21.6m 。 （一）围护结构

通道围护结构采用的是桩长为为22.2m 和17.2m 的SMW 工法桩，压顶梁为700×700×1150的钢筋混凝土结构。 （二）主体结构

通道主体采用的是封闭钢筋混凝土箱体结构，结构底板、侧墙及顶板厚度均为50cm ，通道净空由2.9m 到4.95m 不等, 箱体净宽为5m 。通道内设有两道水平长度分别为4.59m 和2.7m ，坡度为0.63的斜坡阶梯。

检修通道结构平面图

检修通道结构纵断面图

三、主体结构施工准备

1、基坑开挖至设计标高后，仔细进行测量、放样及验收，严禁超挖。

2、在结构段施工前首先进行接地网施工，接地网施工结束后，再施工垫层。 3、防水材料的检验，进料。

4、结构施工前，按照防水设计图对围护结构表面及底板垫层进行有效的防水处理，确保围护结构表面不渗漏。

5、根据施工进度提前安排进料。

6、对结构施工顺序、施工进度安排、施工方法及技术要求向工班及全体管理人员进行认真交底

四、主体结构施工顺序

主体结构施工工艺流程如下：

基底清理找平→底板垫层施工→侧墙砖胎膜砌筑→底板防水施工→防水保护层施工→底板结构施工→侧墙防水施工→侧墙钢筋绑扎→支架搭设→模板施工→顶板结构施工→顶板防水层铺设→防水保护层施工→土方回填。

主体结构工程施工步骤详见后附图。

主体结构标准段施工工艺流程

五、主要工程材料

1、压顶梁、钢筋砼支撑砼强度等级为C30。

2、SME 工法桩为硅酸盐水泥搅拌桩，型钢Q235B 。 3、侧墙砖胎膜：24×11.5×5.3水泥砖。

4、箱体顶板、侧墙、底板均为C35抗渗砼，抗渗等级为P8，中隔墙为C35。 5、垫层砼强度等级：C20素砼，为使垫层发挥其支撑作用，应掺入早强剂。 6、钢筋：υ为HPB235级钢， Φ为HRB335级钢；ф为HRB400级钢 7、钢材：Q235B

8、焊条：E43、E50系列 9、防水卷材：

六、钢筋工程

参见《永达路主体结构安全，施工专项方案》

七、模板工程

模板支撑加固体系主要有：10#槽钢、100×100mm 的木方、100*50mm的方木、Ф12、Ф14、Ф16、Ф20的拉杆螺栓、Ф48×3.5mm 的钢管（配套顶托、扣件等）。通道主体结构的模板主要包括：侧墙砖胎膜，侧墙木模，阶梯木模，顶板木模。 （一）侧墙砖胎模

在土方开挖过程中，SMW 工法桩水泥搅拌桩部分很容易被破坏，从而使型钢外露，若采用直接粘贴油毛毡，再施做侧墙防水卷材，待工法桩型钢拔出时很容易损坏防水卷材。另外一方面，工法桩围护外扩较多，砖胎模能填充侧墙外扩部分，并且有一定的强度，同时也能较好控制混凝土的方量。由此两方面原因分析，建议施做侧墙砖胎模。 1. 施做流程

垫层→测量放线→砌筑砖墙→砂浆抹面→防水卷材铺设

砖墙砌筑过程中，若遇第三道钢支撑，则先砌筑其下50cm ，做好底板与侧墙防水卷材的搭接，待底板混凝土浇筑并拆除支撑后再砌筑至侧墙顶。 （二）侧墙木模

侧墙底部混凝土侧压力最大，在底板浇筑时侧墙25cm 处预留Ф12螺杆，通道纵向每60cm 一处，中间每20cm 一道10cm ×5cm 的方木肋，再用两根Ф48×3.5mm 的钢管用螺栓固定。上部其余部分同隧道主体结构上部侧墙模板安装。 （三）阶梯木模

阶梯尺寸为5m ×27cm ×17cm, 阶梯模板制作为17cm 高的15mm 厚竹胶板，竹胶板背后中间用一道10cm ×5cm 的方木加劲，阶梯平均设置4道纵向加固方木，横向平均分布。

楼梯模板图

八、混凝土工程

主体结构顶板、底板及侧墙都采用C35p8防水混凝土，结构分两侧浇筑完成。 （一）浇筑方法

在施工过程当中，采用混凝土橄榄车运输混凝土，采用混凝土汽车泵泵送混凝土至灌注工作面，在工作面泵管端头采用耐高压橡胶管（4～6m ）作活动端，便于人工摆动、调节。灌注过程中，采用插入式振捣器振捣，在密肋梁和过梁钢筋较密处，采用υ25mm 直径的振捣器捣固。

混凝土浇筑从低到高进行，采用阶梯式分层浇筑法施工，即第一层从施工段一端开始浇筑，进行到一定距离返回浇筑第二层，且第二层混凝土控制在第一层混凝土初凝前浇筑，如此依次向前浇筑各层。 1、第一次底板砼浇注

①采用商品砼泵送入模，插入式振捣棒及平板振捣器振捣，分层、分段对称连续浇注。 ②底板砼顺隧道坡度方向由低向高连续浇注。

③底板厚度为0.5m ，砼灌注拟采用竖向分两层，第一层浇筑厚度不超过30cm ；纵向采用斜面分层浇注，横向由中间向两端浇注。

④底板与侧墙交接部位分三次浇注，加强振捣，确保砼浇注质量。 ⑤楼梯处待底板混凝土达到初凝后，缓慢浇筑，小心振捣保护模板。

⑥底板采用塑料薄膜覆盖保湿养护。 2、第二次侧墙及顶板砼浇筑

①侧墙砼采用分层、对称、均衡、连续浇注。 ②砼采用输送泵下料，侧墙高度2m 至4m ，为防止泵送砼入模时冲击力过大造成砼离析，入模点处设短弯管头，让砼从管头水平流出。

③侧墙水平施工缝以下50cm 范围内，注意振动棒插入深度及砼下落速度，防止使止水带发生弯曲移位。

④侧墙混凝土分层浇筑，分层高度20～30cm 左右。浇筑过程注意使整个施工段内的混凝土面均匀上升，且浇筑速度均匀，保证混凝土不发生离析。

⑤侧墙洒水养护。

⑥顶板砼采用分层、分段水平连续浇注，其它方法与底板相同。

⑦顶板采用塑料薄膜覆盖保湿养护。养护时间不少于14天。

九、进度计划

检修通道进度计划安排如下表

工程项目进度计划

十、计算

（一）满堂碗扣支架计算

1、立杆

（1）立杆计算工况

顶板最大高度为0.5m ，侧墙最大高度设置满堂碗扣支架结构立杆lb(立杆纵距顺桥向90cm ）×la(立杆横距横桥向60㎝）, 立杆步距为120cm 。碗扣支架顶托顶设纵向10#槽钢，槽钢顶设方木（10㎝×10㎝）间距顺桥向25㎝，顶板底模采用δ= 15㎜的高强度覆模竹胶板，立杆计算简图如下：

计算简图

计算简图

（2）不组合风荷载时，立杆稳定性计算：

按照横断面图中立杆的布置形式，受力最大的立杆承受的计算单元为：顺桥向90cm, 横桥向为60cm ，单元面积为0.6×0.9=0.54m2，根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》，荷载取值如下：

（1）模板及支撑架自重标准值：模板及方木荷载：0.5 KN/㎡ 0.5KN/㎡×0.54㎡=0.27KN

脚手架自重荷载：脚手架高度为4.95m 。 【6×（0.9+0.6）+4.95】×38.4N/m=0.53KN Q1=0.27+0.53=0.8 KN

（2）新浇混凝土自重标准值：Q2=0.5×0.54×26KN/m³=7.02KN

（3）施工人员及设备荷载标准值：Q3=1.0 KN/㎡×0.9×0.6=0.54KN

（4）浇筑和振捣混凝土产生的荷载标准值：Q4=1.0 KN/㎡×0.9×0.6=0.54 KN ①、计算立杆的轴向力N ：

N=1.2（Q1+ Q2）+1.4（Q3+ Q4） Q1—— 模板及支撑架自重标准值

Q2—— 新浇筑砼自重（包括钢筋）标准值 Q3—— 施工人员及设备荷载标准值

Q4—— 浇筑和振捣砼时产生的荷载标准值

N=1.2×(0.8+7.02)+1.4×(0.54+0.54)= 10.9KN ②、立杆的稳定性计算： N/ФA ≤[f]

Ф：轴心受压杆件的稳定系数，由《规范》中附录E 表中取值。由长细比λ值确定。 [f]：钢材抗压强度值，Q235钢抗拉，抗压和抗弯强度设计值[f]=205Mpa。

2

A ： 立杆的截面面积，对于Ф48mm （壁厚3.5㎜）的钢管，A=4.89㎝λ：长细比，λ=lo/i lo：计算长度，lo=h+2a;

h ：支架立杆的步距，取值120㎝;

a ：模板支架立杆伸出顶层横向水平中心线至模板支撑点的长度，本次施工为30㎝。 I： 截面回转半径， i=1.58㎝

可得：λ=lo/i= （120+2×30）/1.58 =114；

查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJI166—2008）附录C 可得： υ（立杆轴心受压杆件的稳定系数）= 0.489

-42

立杆的抗压强度f=N/υA=10.9KN/(0.489×4.89×10m ) =45.6Mpa

综上可知：立杆的受压强度计算值σ =45.6Mpa 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 Mpa ，满足要求。

（3）组合风荷载时，立杆稳定性及斜杆抗滑力计算

因本工程碗扣架及顶板均在原地面以下，四周均有围护墙遮挡，风力对支架的影响较小，不需计算。 （二）模板

底模采用δ= 15㎜的高强度覆模竹胶板，按3跨连续梁考虑，取单位（1米板宽）进行计算，方木间距顺桥向25㎝。

荷载标准值： Q1 模板自重不计 最大高度为1m ，Q2=1*26=26KN/m2 施工人员及设备Q3=1 KN/m2

混凝土冲击、振捣荷载Q4=2KN/m2

荷载设计值：Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2 q=35.4KN/m2*1m=35.4KN/m 模板截面特性：

22

W=bh/6=1000×15/6=37500mm3

33

I= bh/12=1000×15/12=281250mm4

3

模板容许应力【σ】= 14.5 Mpa,E=6×10Mpa

2

Mmax= ql/10 = (35.4×250×250)/10=221250N*mm

σmax= Mmax/ W = 221250/37500=5.9 Mpa

4

刚度计算：f=ql/150EI

4

=35.4×250/(150×6×1000×281250) = 0.55㎜

方木纵向间距为250mm ，立放，横向跨径最大为900mm ，按简支梁计算，偏安全。 同（二），荷载设计值：Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2

q=35.4KN/m2*0.25m=8.85KN/m 10*10cm方木立放截面特性：

22

W=bh/6=100×100/6=166666mm3

33

I= bh/12=100×100/12=8333333mm4

3

方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa

22

则：跨中最大弯矩：Mmax =ql/8=8.85×900/8=896062N*mm 方木弯拉应力：σmax = Mmax/ W= 896062/166666

= 5.38Mpa

44

方木挠度：f=5ql/384EI =5*8.85*900/(384*11000*8333333)=0.82mm

10#槽钢放置在顶托中心，横桥向间距同碗扣架立杆间距，横桥向最大受荷宽度为750mm ，纵向跨径为900mm 。按3跨连续梁计算。

荷载同（二），荷载设计值：Q=1.2*( Q1+Q2)+1.4*( Q3+Q4)=35.4KN/m2 q=35.4KN/m2*0.75m=26.55KN/m 10#槽钢立放截面特性： W=39400mm3 I=1983000mm4

5

容许抗弯强度设计值【σ】=170Mpa;弹性模量E=2.1×10Mpa ，Sx=23500mm3，t=5.3mm，容许剪应力【σ】=85Mpa。

2

则：弯矩：Mmax=0.1ql=0.1*26.55*900*900=2150550N.mm 应力：σmax = Mmax/ W= 2150550/39400

= 54.6 Mpa

4

挠度：f=ql/150EI =0.28㎜

综上可知，主线碗扣架、底模系统布置满足施工荷载受力要求，结构安全。 （五）边侧墙混凝土浇筑计算 为确保主线边侧墙不渗水，本方案考虑不采用对拉螺杆施工工艺，改为边侧墙模板底部设预埋螺杆拉住（预埋螺杆不贯穿边侧墙），模板中部及顶部均采用対撑撑住，以抵抗混凝土浇筑时模板水平向的侧压力，保证模板不变形，対撑采用υ48*3mm钢管，端部设顶托可调节，顶托内设置水平向10*10cm方木（竖向间距为60cm ），顶住竖向5*10cm方木竖肋（纵向间距为25cm ），方木竖肋上覆15mm 厚竹胶板。

为减少施工缝，将边侧墙与顶板一次性浇筑，以保证防水质量，故在搭设顶板碗扣支架时，同时将水平対撑撑住边侧墙木模，待顶板模板及钢筋安装完成后，将边侧墙与顶板一次性浇筑。详见《检修通道纵断面图》。则边侧墙最大浇筑高度为：4.95m 。 （一）混凝土侧压力计算

模板主要承受混凝土侧压力，本工程砼一次最大浇筑高度为4.95米，新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力取下列二式中的较小值：

F=0.22γct0β1β2V F=γcH

12

式中 F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）; γc —混凝土的重力密度，取26KN/m3； t0—新浇混凝土的初凝时间，取8h ； V—混凝土的浇灌速度，取1m/h；

H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，取4.03m ； β1—外加剂影响修正系数，取1.2；

β2—混凝土坍落度影响修正系数，取1.15； 所以 F=0.22γct0β1β2V

=0.22×26×8×1.2×1.15×1 =63.1KN/m2 F=γcH =26×4.95 =128.7KN/m2

综上混凝土的最大侧压力F=63.1KN/m2 有效压头高度为 h=F/γc =63.1/26 =2.43m 故：Q1=0KN/m2 ，Q2=63.1KN/m2=Q3 侧压力布置图示如下：

(二) 竹胶模板

12

12

取1000mm 长的模板，背后的方木竖肋间距为250mm ，即跨径为250mm ，则

荷载按最大计算为：q=Q3*1=63.1KN/m2*1m=63.1KN/m

模板截面特性：

22 W=bh/6=1000×15/6=37500mm3

33 I= bh/12=1000×15/12=281250mm4

3模板容许应力【σ】= 14.5 Mpa,E=6×10Mpa ，按3等跨连续梁计算：

2Mmax= ql/10 = (63.1×250×250)/10=394375N*mm

σmax= Mmax/ W = 394375/37500=10.5 Mpa

4 刚度计算：f=ql/150EI

4=63.1×250/(150×6×1000×281250)

= 0.62㎜

故15mm 竹胶板满足规范要求。

（二）5*10cm方木竖肋

竖向方木纵向间距为250mm ，立放，竖向跨径最大为500mm ，按3等跨连续梁计算。 荷载按最大计算为：q=Q3*0.25=63.1KN/m2*0.25m=15.78KN/m

5*10cm方木立放截面特性：

22 W=bh/6=50×100/6=83333mm3

33 I= bh/12=50×100/12=4166667mm4

3方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa

22则：最大弯矩：Mmax =ql/10=15.78×500/10=394375N*mm

方木弯拉应力：σmax = Mmax/ W= 394375/83333

= 4.73Mpa

44方木挠度：f=ql/150EI=15.78*500/(150*11000*4166667)=0.14mm

刚度满足要求。

（三）10*10cm方木

10*10cm方木纵向水平，竖向间距为600mm ，后面用顶托顶住，顶托间距为每隔5个600mm 夹一个900mm 。按跨径600+900+600的3跨连续梁计算。

荷载按最大计算为：q=Q3*0.6=63.1KN/m2*0.6m=37.86KN/m

22W=bh/6=100×100/6=166666mm3

33 I= bh/12=100×100/12=8333333mm4

3方木容许抗弯强度设计值【σ】=14.5Mpa;弹性模量E=11×10Mpa

Mmax=2275935N.mm

应力：σmax = Mmax/ W= 2275935/166666=13.65 Mpa

剪应力：τmax=QSx/Ixt=2.2Mpa

挠度：f=1.1㎜

故采用10*10cm方木满足规范要求。

（四）φ48*3mm钢管

υ48*3mm钢管用扣件扣在碗扣支架立杆上，步距为1.2m ，受力最大为：

N=63.1KN/m2*0.75m*0.6m=28.4KN。

υ48*3mm钢管稳定性计算：

N/ФA ≤[f]

Ф：轴心受压杆件的稳定系数，由《规范》中附录E 表中取值。由长细比λ值确定。

[f]：钢材抗压强度值，Q235钢抗拉，抗压和抗弯强度设计值[f]=205Mpa。

A ： 立杆的截面面积，对于Ф48mm （壁厚3㎜）的钢管，A=4.24㎝

λ：长细比，λ=lo/i

lo：计算长度，lo=h+2a;

h ：支架立杆的步距，取值120㎝;

a ：模板支架立杆伸出顶层横向水平中心线至模板支撑点的长度，本次施工为30㎝。 I： 截面回转半径， i=1.6㎝

可得：λ=lo/i= （120+2×30）/1.6 =112.5；

查《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJI166—2008）附录C 可得： υ（立杆轴心受压杆件的稳定系数）= 0.499

立杆的抗压强度f=N/υA=28.4×1000/(0.499×424)

=134.2Mpa

综上可知：立杆的受压强度计算值σ =134.2Mpa 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 Mpa ，满足要求。

（五）预埋拉杆及围檩

1、预埋拉杆

预埋拉杆采用υ12钢筋@600mm，则单根拉杆受力为：63.1KN/m2*0.25m*0.6m=9.5KN

2、围檩

围檩采用双拼Ф48mm （壁厚2.5㎜）的脚手钢管。

双拼Ф48mm （壁厚2.5㎜）脚手钢管受到荷载为：

63.1KN/m2*0.25m=15.78KN/m

其截面性能：

W=7730mm3

I=185152mm4

容许抗弯强度设计值【σ】=170Mpa;弹性模量E=2.1×105Mpa

按承受15.78KN/m均布荷载的跨径为600mm 的3等跨连续梁计算：则

2弯矩：Mmax=0.1ql=0.1*15.78*600*600=568080N.mm

应力：σmax = Mmax/ W= 568080/7730

= 73.5 Mpa

4挠度：f=ql/150EI =0.35㎜

故采用双拼Ф48mm （壁厚2.5㎜）的脚手钢管满足规范要求。 2