隧道方案隧道工程顶板模板高支模专项施工方案.docx

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隧道方案隧道工程顶板模板高支模专项施工方案

XXXXXXX隧道工程高支模方案

第一章编制依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

2、《广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法》

3、《木结构设计规程》GB50005-2003

4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

5、《市政基础设施工程施工质量验收统一标准》DB13（J）53-2005

6、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

7、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

8、《高层混凝土结构技术规程》（JGJ3-2003）

9、本工程有关施工图纸

第二章工程概况

XXX隧道，全长4XXm，结构净宽9m，其中暗埋段长度1XXm，敞开段长度3XXm，该工程暗埋段顶板模板支撑系统属于高支模。

暗埋段隧道箱长151米，采用单箱单孔形式，单孔净宽9米，净高5.8米。

顶板厚为90cm，底板厚为90cm，顶板与侧墙设置150×30倒角。

混凝土强度等级均为C40。

高支模施工前底板混凝土强度必须达到75％以上。

第三章高支模方案设计

（一）材料

模板：

采用915mm×1830mm×18mm酚醛模板。

木枋：

采用100mm×100mm木枋。

钢管：

采用Φ48×3.0钢管。

支撑系统：

选用Φ48×3.0钢管及其配件。

纵横水平拉杆：

选用Φ48×3.0钢管及其配件。

纵横向剪刀撑：

选用Φ48×3.0钢管及其配件。

垫脚：

采用脚手架配套下托（100mm×100mm）。

（二）方案设计

顶板厚0.9米，净空高为5.8米。

选用Φ48×3.0钢管及其配件支撑体系，板底高支模搭设高度为5.8米，满堂布置，立杆横向间距为600mm，两边最外跨间距采用500mm，纵向间距600mm，纵横水平杆步距为1.5m，顶托采用脚手架配套可调顶托，顶托螺杆伸出小于200mm。

模板采用915mm×1830mm×18mm酚醛模板，第一层龙骨采用100mm×100mm木枋间距250mm，第二层龙骨采用双排Φ48×3.0钢管间距随托。

横向水平拉杆端部抵住已完成的侧墙。

在支架四边及中间每隔4.5m设置一道纵向剪刀撑，每隔4.8m设置一道横向剪刀撑。

在顶层、中间及离地面200mm处各设置一道水平剪刀撑。

离地面200mm设置扫地杆一道，以保证支撑体系的形状尺寸和相互位置正确，具有足够的强度、刚度和稳定性。

高支模体系搭设侧正面图

高支模体系搭设侧立面图

高支模体系搭设平面图

第四章

高支模方案计算

（一）计算参数

结构板厚900mm,顶板与侧墙设置150×30倒角，计算采用倒角处最厚板厚1200mm，层高6.70m，结构表面考虑外露；模板材料为：

夹板底模厚度18mm；木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=12.00N/mm2,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2；支撑采用Φ48×3.0mm钢管：

横向间距600mm,纵向间距600mm,支撑立杆的步距h=1.50m；钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.24cm2,回转半径i=1.59cm；钢材弹性模量E=206000N/mm2，抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。

（二）顶板底模验算

（1）底模及支架荷载计算

荷载类型标准值单位计算宽度（m）板厚（m）系数设计值

①底模自重0.30kN/m2×1.0×1.2=0.36kN/m

②砼自重24.00kN/m3×1.0×1.20×1.2=34.56kN/m

③钢筋荷载2.00kN/m3×1.0×1.20×1.2=2.88kN/m

④2.50kN/m2×1.0×1.4=3.50kN/m

底模和支架承载力计算组合①＋②＋③＋④q1=41.30kN/m

底模和龙骨挠度验算计算组合（①＋②＋③）q2=37.80kN/m

（2）顶板底模板验算

第一层龙骨间距L=250mm，计算跨数5跨。

底模厚度18mm,板模宽度=1000mm；

W=bh2/6=1000×182/6=54000mm3，

I=bh3/12=1000×183/12=486000mm4。

1）内力及挠度计算

a.①＋②＋③＋④荷载

支座弯矩系数KM=-0.105

M1=KMq1L2=-0.105×41.30×2502=-271031N.mm

剪力系数KV=0.606

V1=KVq1L=0.606×41.30×250=6257N

b.①＋②＋③荷载

支座弯矩系数KM=-0.105

M2=KMq2L2=-0.105×37.80×2502=-248063N.mm

跨中弯矩系数KM=0.078

M3=KMq2L2=0.078×37.80×2502=184275N.mm

剪力系数KV=0.606

V2=KVq2L=0.606×37.80×250=5727N

挠度系数Kυ=0.644

υ2=Kυq2L4/（100EI）=0.644×（37.80/1.2）×2504/（100×9000×486000）=0.18mm

C施工人员及施工设备荷载按2.50kN（按作用在边跨跨中计算）

计算荷载P=1.4×2.50=3.50kN,计算简图如下图所示。

跨中弯矩系数KM=0.200

M4=KM×PL=0.200×3.50×1000×250=175000N.mm

支座弯矩系数KM=-0.100

M5=KM×PL=-0.100×3.50×1000×250=-87500N.mm

剪力系数KV=0.600

V3=KVP=0.600×3.50=2.10kN

挠度系数Kυ=1.456

υ3=KυPL3/（100EI）=1.456×（3.50/1.4）×1000×2503/（100×9000×486000）=0.13mm

2）抗弯强度验算

M1=-271031N.mm

M2＋M5=-335563N.mm

M3＋M4=359275N.mm

比较M1、M2＋M5、M3＋M4，取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。

Mmax=359275N.mm=0.36kN.m

σ=Mmax/W=359275/54000=6.65N/mm2

顶板底模抗弯强度σ=6.65N/mm2＜fm=12.00N/mm2,满足要求。

3）抗剪强度验算

V1=6257N

V2+V3=5727+2100=7827N

比较V1、V2＋V3，取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力：

Vmax=7827N=7.83kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×7827/（2×600×18）=1.09N/mm2

顶板底模抗剪强度τ=1.09N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。

4）挠度验算

υmax=0.18+0.13=0.31mm

[υ]=250/400=0.63mm

顶板底模挠度υmax=0.31mm＜[υ]=0.63mm,满足要求。

计算简图及内力图如下图。

（3）第一层龙骨验算

钢管横向间距600mm,第一层龙骨间距250mm,计算跨数3跨；

第一层龙骨采用木枋b=100mm,h=100mm；

W=bh2/6=100×1002/6=166667mm3,

I=bh3/12=100×1003/12=8333333mm4。

1）抗弯强度验算

第一层龙骨受均布荷载

q=q1×第一层龙骨间距/计算宽度=41.30×250/1000=10.33kN/m

弯矩系数KM=-0.100

Mmax=KMqL2=-0.100×10.33×6002=-371880N.mm=-0.37kN.m

σ=Mmax/W=371880/166667=2.23N/mm2

第一层龙骨抗弯强度σ=2.23N/mm2＜fm=12.00N/mm2,满足要求。

2）抗剪强度验算

剪力系数KV=0.600

Vmax=KVqL=0.600×10.33×600=3719N=3.72kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×3719/（2×100×100）=0.56N/mm2

第一层龙骨抗剪强度τ=0.56N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

q’=q2×第一层龙骨间距/计算宽度=37.80/1.2×250/1000=7.88kN/m=7.88N/mm,挠度系数Kυ=0.677

υmax=Kυq’L4/（100EI）=0.677×7.88×6004/（100×9000×8333333）=0.09mm

[υ]=600/400=1.50mm

第一层龙骨挠度υmax=0.09mm＜[υ]=1.50mm,满足要求。

计算简图及内力图如下图。

（4）第二层龙骨验算

钢管纵向间距600mm,计算跨数5跨。

第二层龙骨采用双钢管A=848mm2；

W=8980mm3,I=215600mm4,

1）抗弯承载力验算

P=1.100×10.33×600=6818N=6.82kN

弯矩系数KM=0.279

Mmax=KMPL=0.279×6818×600=1141333N.mm=1.14kN.m

σ=Mmax/W=1141333/8980=127.10N/mm2

第二层龙骨抗弯强度σ=127.10N/mm2＜fm=205.00N/mm2,满足要求。

2）抗剪强度验算

剪力系数KV=1.648

Vmax=KVP=1.648×6.82×1000=11239N=11.24kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×11239/（2×2×424）=19.88N/mm2

第二层龙骨抗剪强度τ=19.88N/mm2＜fv=125.00N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

P，=1.100×7.88×600=5201N=5.20kN

挠度系数Kυ=3.021

υmax=KυP，L3/（100EI）=3.021×5201×6003/（100×206000×215600）=0.38mm

[υ]=600/400=1.50mm

第二层龙骨挠度υmax=0.38mm＜[υ]=1.50mm,满足要求。

计算简图及内力图如下图。

（三）支撑强度验算

传至每根立柱的最大支座力的系数=2.836

每根钢管承载NQK1=2.836×6.82×1000=19342N

每根钢管承载活荷载（1.0kN/m2）:

NQK2=0.60×0.60×1×1000=360N

每根钢管承载荷载NQK=NQK1＋NQK2=19342+360=19702N

钢管重量0.0333kN/m,立杆重量=5.50×0.0333×1000=183N

水平拉杆5层,拉杆重量=5×（0.60+0.60）×0.0333×1000=200N

扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=5×14.6=73N

支撑重量NGK=立杆重量＋水平拉杆重量＋扣件重=183+200+73=456N

钢管轴向力N=1.2NGK＋NQK=1.2×456+19702=20249N

LO=h+2a=1.50+2×0.2=190.00cm，钢管的i=1.59cm

λ=LO/i=190.00/1.59=119.50

杆件长细比119.50＜150.0,满足要求。

查表得：

=0.458

P=N/（

A）=20249/（0.458×424.00）=104.27/mm2

立杆稳定性104.27N/mm2＜205N/mm2,满足要求。

（四）支撑支承面验算

立杆设配套底座100×100mm,支承面为混凝土底板（按C40考虑）

支承底板厚900mm,上部荷载为：

F=20249/1000=20.25kN.

（1）支承面受冲切承载力验算

βs=2.00,ft=1.71N/mm2,hO=900-20=880mm，η=0.4＋1.2/βs=1.00

σpc,m=1.00N/mm2，Um=4×100=400mm，βh=1.00

（0.7βhft＋0.15σpc,m）ηUmhO

=[（0.7×1×1.71+0.15×1）×1.00×400×880]/1000=474.14kN

受冲切承载力474.14kN＞F=20.25kN,满足要求。

（2）支承面局部受压承载力验算

Ab=（0.10×3）×（0.10×3）=0.09m2,Al=0.10×0.10=0.01m2

βl=（Ab/Al）0.5=3,fcc=0.85×19100=16235kN/m2,ω=0.75

ωβlfccAl=0.75×3×16235×0.01=365.29kN

支承面局部受压承载力365.29kN＞F=20.25kN,满足要求。

（五）计算结果

底模楼模板18mm,第一层龙骨采用单枋b=100mm，h=100mm,间距250mm；第二层龙骨采用双钢管Φ48×3.0，A=424mm2；钢管横向间距600mm,钢管纵向间距600mm,立杆步距1.50m。

第五章高支模施工安全管理

（一）高支模施工安全管理架构

组长：

（项目经理）

副组长：

（项目副经理）

（技术负责人）

（安全负责人）

（专职安全员）

组员：

各施工班组长

（二）高支模施工注意问题

1、成立以项目经理为中心的领导班子，对本工程存在的实际问题做了详细分析，决定采用扣件式钢管脚手架。

2、高支模搭设、拆除及混凝土浇筑前由安全负责人及技术负责人向作业人员进行安全技术交底。

3、高支模架设后，会同技术部门及安全检查员进行全面检查，验评合格后方可使用。

每施工段要经验收后才使用。

使用过程中定期和不定期进行检查，发现问题应及时整改，整改后才能继续使用。

4、现场作业人员不得利用支撑系统作为上下梯道，应从专用钢梯爬上作业面。

5、高支模搭设、拆除及混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支模底下，并由安全员在现场监护。

6、搭、拆门架的工作人员必须是经过考核合格的专业架子工，上岗人员定期体检合格方可持证上岗。

7、混凝土浇筑时，专职安全员观察模板及支撑系统的变化情况，发现异常立即暂停施工，迅速疏散人员，待排除险情并经现场负责人检查统以后方可复工。

第六章高支模施工方法

（一）施工流程

先沿隧道走向安放下托→放纵横水平扫地杆→从角部起依次向两边竖立底层立杆，底端与水平扫地杆扣接固定，固定底层杆前应校核立杆的垂直度，每个方向装设4根立杆后，随即桩设第二层水平加固杆与立杆扣接固定，校核立杆和水平杆符合要求后，按40-60N·m力矩用扳手拧紧扣件螺栓→按上述要求依次延伸搭设直至第一步架完成，再全面检查一遍构架质量，确保构架质量要求后在进行第二步水平杆安装…随搭设进程及时装设剪刀撑…→搭设至顶层后安设上托→随托安设第二层龙骨→安设第一层龙骨→安装模板→微调上托螺杆使模板达到设计标高→整体检查验收支撑系统→钢筋安装→混凝土浇筑→混凝土养护→混凝土达到拆模强度后卸荷拆模拆支架→下一段施工…

（二）支撑系统安装

1、高支模施工前，由技术负责人按本方案要求向施工管理人员及作业班组进行详细技术交底，并签字确认。

2、对进场的钢管及其他配件进行检查和验收，不合格的钢管及配件不予使用。

3、清理干净底板，不留有杂物。

4、根据支撑立杆平面布置图要求放线定位，先弹出立杆位置线，准确安放100mm×100mm配套下托，搭设时先从角部开始，逐排通层搭设，并随搭随设扫地杆和纵横水平拉杆。

5、水平杆与立杆用配套扣件扣接牢固，纵横扫地杆设置高度不高于地面200mm。

6、剪刀撑从底向顶搭设，剪刀撑斜杆与地面夹角控制在45度～60度之间，剪刀撑宽度跨7根立杆。

7、脚手架立杆垂直度控制，立杆的全部绝对偏差不大于100mm，在脚手架高度段H内，立杆偏差的性对值小于H/400。

8、立杆及水平杆的接长采用对接扣件，水平杆的对接扣件交错布置，两根水平杆的接头不设置在同步同跨内，不同跨或不同步两个相邻接头在水平方向的错开距离大于50cm，各接头中心至近主节点

的距离不大于跨段的1/3。

9、根据本隧道顶板高度，底板顶面到模板底净空5.8米，立杆、可调顶托根据支撑高度设置。

10、横向水平杆端部抵住已完成的侧墙，并用木楔嵌紧。

11、支撑系统搭设时，底板混凝土强度要达到75％。

12、第二层龙骨搭设时，为防止滑动，采用粗铁线将两条钢管扎紧，间隔2米；钢管与上托用粗铁线扎牢。

13、模板支架系统搭设完成后，先进行自检，然后通知质检员、安全责任人及技术负责人会同监理工程师签字验收合格后，方能投入使用。

（三）模板安装

1、底模采用18mm酚醛板，模板铺设在第一层龙骨上。

2、首先在侧墙上放出第二层龙骨顶部标高线与模板底标高线，调整支架可调顶托，使第二层龙骨顶部与标高线平齐，然后按间距安放第一层龙骨，然后钉铺模板，并且拉线找平。

为了便于拆模，只在模板端部及接头处施钉。

3、整体检查模板平整度和牢固度，最后通过微整可调顶托，使模板板底与标高线相齐。

4、模板安装时，在四周铺起，中间收口，大面积装模处用标准模板连续铺设，中间和两端不足处用模板锯成所需形状嵌补，所有板缝要求严密平整，以确保砼面光滑平整。

5、混凝土浇筑前，模板要用水浇透。

混凝土浇筑时，不得采用使支撑系统产生偏心荷载的浇筑顺序，要随浇筑随捣拌随平整。

（四）高支模拆除

1、拆除顺序：

松顶托→拆除第二层龙骨→拆除第一层龙骨→拆除模板→拆除纵横水平拉杆→拆除剪刀撑→拆除支撑立杆…→拆除下托→移走垫脚

2、支撑系统的纵横水平杆和剪刀撑不得随意拆除。

3、拆除支撑和模板前，顶板混凝土试件要先送实验室检测，当

混凝土强度达到设计强度后，报监理单位经监理工程师同意签字后方能拆除。

4、拆除模板时要逐块拆除，拆那块模板就松那几根上托，不得成片松动、撬落。

5、拆除脚手架时，要设置警戒区和警示标志，并派专制人员负责警戒。

6、脚手架的拆除要听从统一指挥，不得随意行动。

7、支撑系统的拆除要从一端到另一端，自上而下逐层进行。

8、同层的构配件和加固件要按先上后下、先外后里的顺序进行。

9、拆除工作中，严禁使用榔头等硬物击打、撬挖，拆除的小构件要放入袋中，加固杆件要先传递至地面再存放在室内，严禁抛掷。

10、卸下的钢管与配件，要成捆绑扎、码齐，分类堆放。

第七章混凝土浇筑方法及技术措施

（一）施工部署

本工程全部采用商品混凝土，现场布置2台汽车泵泵送混凝土，混凝土从低处向高处分层浇筑，浇捣作业在白天且天气晴朗时进行，各专业负责人及施工员、质安员跟班作业，负责检查督促，同时做好各方协调工作。

（二）施工方法

1、准备工作

（1）钢筋的隐蔽检查工作已经完成，并已核实预埋件、管线、孔洞的位置、数量及固定情况无误。

（2）模板的预检工作已经完成，模板标高、位置、尺寸准确符合设计要求，支架稳定，支撑和模板固定可靠，模板拼缝严密，符合规范要求。

（3）有商品混凝土搅拌站试验室确定配合比及外加剂用量。

（4）混凝土浇筑前组织施工人员进行方案学习，有技术部门讲述施工方案，对重点部位单独交底，设专人负责，做到人人心中有数。

2、混凝土浇筑和振捣一般要求，混凝土浇筑采用汽车泵由低处向高处浇筑。

（1）浇筑混凝土时为泛指混凝土分层离析，混凝土由料斗、泵管内卸出时，其自由倾落高度不得超过2m，超过时要用串筒或斜槽落下，混凝土浇筑时不得直接冲击模板。

（2）浇筑混凝土时设专人看模，经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发生变形位移时立即停止浇筑，并在已经浇筑的混凝土初凝前修整完好。

（3）使用插入式振捣棒要快插慢拔，插点呈梅花形布置，按顺序进行，不得遗漏。

移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍，振捣上一层时插入下一层混凝土5cm以消除两层间的接缝。

振捣时间以混凝土表面出现浮浆、不出现气泡以及不再下沉为止。

（4）浇筑混凝土时要分层连续浇筑，混凝土分层浇筑厚度控制在40cm。

（5）顶板边角及钢筋较密处使用小直径振捣棒振捣，并加密振点。

浇筑时虚铺厚度要略大于板厚，振捣完毕后用刮尺刮平。

（三）混凝土养护

（1）浇筑完混凝土后，在12小时内对混凝土加以覆盖并保湿养护。

（2）养护时间不小于14d。

（四）试块制作

在现场制作28d标准养护试块及备用试块、同条件养护试块。

（五）质量要求

（1）商品混凝土要有出厂合格证，混凝土所用的水泥、骨料、外加剂等必须符合规范及有关规定，使用前检查出厂合格证及有关试验报告。

（2）混凝土的养护和施工缝处理必须符合施工质量验收规范及本方案的要求。

（3）混凝土强度的试块取样、制作、养护和试验要符合规定。

（4）混凝土振捣密实，不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣等缺陷。

（5）钢筋模板工长跟班作业，发现问题及时解决。

同时设专人检查钢筋、模板。

（6）浇筑前要注意天气情况，如有大雨要及时通知搅拌站，如在施工中天气突然变化，原则是小雨不停，大雨采取防护措施。

刚浇筑好的混凝土用薄膜覆盖，正在浇筑的设防水棚。

（7）浇筑时要有专人抹面。

（8）做好混凝土记录。

（9）浇筑前随机抽查混凝土配合比情况和塌落度情况。

第八章监测措施

本隧道工程高支模部分采用扣件式钢管脚手架支撑体系，在搭设和钢筋安装、混凝土浇筑振捣施工过程中，必须随时监测，本方案采用以下监测措施：

1、班组日常进行安全检查，项目部每周进行安全检查，公司每月进行安全检查，所有安全检查纪录形成书面材料。

2、日常检查、巡查的重点部位：

（1）杆件的设置和连接件、加固件等构件是否符合要求。

（2）下托是否松动，立杆是否悬空。

（3）连接扣件是否松动。

（4）支撑体系是否有不均匀的沉降以及有否水平位移。

（5）施工过程中是否有超载现象。

（6）安全防护措施是否符合规范要求。

3、在承受6级大风或大暴雨后必须进行全面检查。

4、在浇筑振捣混凝土前，必须对支撑系统进行全面系统检查，合格后方能施工。

浇捣过程中，派专制安全员负责对高支模体系进行检查监测，随时观察支撑体系的变形情况。

发现隐患，及时停止施工，采取措施。

5、监测方案包括：

（1）监测项目：

支架沉降、位移和变形。

（2）监测点布置：

每个施工段设置3个横向监测断面（如附图所示）。

每个监测断面布置2个支架水平位移和变形监测点、2个支架沉降监测点。

监测仪器精度要满足现场监测要求，并设置变形监测报警值。

支架水平位移监测报警值：

10mm

支架沉降监测报警值：

8mm

支架变形监测报警值：

10mm（脚手架高度H内）

当监测数据超过上述数值时，必须立即停止浇筑砼，疏散人员，并进行加固处理。

（3）监测频率：

在浇筑混凝土过程中实施实时监测，每20～30分钟监测一次。

第九章应急救援预案

为对可能发生的事故能够快速反应、救援，项目部成立应急救援领导小组。

项目经理为第一安全责任人，技术负责人为直接安全责任人，并相应成立高支模施工管理领导小组。

1、人员分工与职责

（1）项目经理（第一安全责任人）：

负责高支模应急救援全面工作。

（2）现场技术负责人（直接安全责任人）：

负责制定事故预防措施及相关部门人员的应急救援工作职责。

安排时间有针对性的应急救援应变演习，有计划区分任务，明确责任。

（3）现场专职安全员：

负责现场高支模施工的安全检查工作及现场应急救援的指挥工作，统一对人员，材料物资等资源的调配，并负责事故的上级汇报工作。

同时负责执行项目部下达的相关指令。

（4）组员及各施工班组长：

当发生紧急情况时，负