明挖地鐵隧道工程內側墻模板拆除移模新技術

沈高傳許 科戴俊萍

明挖地鐵隧道工程內側墻模板拆除移模新技術

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本文通過無錫地鐵二號線工程無錫東站車站明挖結構側墻施工實例，通過側墻模板及支撐體系的選型，闡述了明挖地鐵結構側墻拆除移模施工工藝，形成了較為成熟的施工實踐。

明挖地鐵；側墻移模；新技術

目前，國內用于明挖地鐵隧道工程的內側墻模板拆除技術主要為分散拆除和整片拆除。前者由于需要將模板的穿墻螺桿、背肋、背楞、面板等配件逐步拆除，然后用的時候再重新拼裝組合，需要消耗大量的人力，配件損耗較大，對于模板的質量控制和工期控制不利；后者整片拆除，節約人工，配件損耗也較小，由于整片拆除，人工無法搬運，對于起吊設備要求較高，且如果側墻頂板一起澆筑整片拆除中間側墻模板時起吊設備無法利用。兩者均存在眾多施工安全隱患，施工質量難以控制，施工成本高昂，工期難以保障。因此，如何更加安全、經濟、合理地解決明挖地鐵隧道工程內側墻模板拆除施工難題，是當前施工單位廣泛關注且迫切需要解決的難題。

一、工程概況

1.建筑概況

無錫市軌道交通2號線無錫東站位于無錫安鎮安西村，錫滬路南側約400米處。站前設單渡線，站后設交叉渡線、停車線，車站外包全長629.550m，外包寬度為20.500m。有效站臺中心里程為右DK25+218.585，車站的起點設計里程為右DK24+965.635，終點設計里程為DK25+595.185，車站外包全長629.550m，外包寬度為20.500m。

2.結構概況

本工程與京滬高鐵結構共體，位于京滬高鐵新無錫東站房下，垂直于京滬高鐵站場，為地下一層島式站。

本工程外側墻高度為5.71m，內側墻高度為5.51m，采用單柱雙跨鋼筋混凝土箱形結構，局部雙柱三跨鋼筋混凝土箱形結構。頂板厚度700mm，側墻厚度為600mm、局部700mm。頂板與側墻交匯處設計300mm×900mm的倒角。

3.施工難點

（1）側墻與頂板一體化施工，外墻高571cm，混凝土側壓力較大，對側墻模板體系和支撐體系要求非常高。

（2）現場大開挖和三階大放坡，頂部最小放坡開口寬度65m，考慮大型起重設備施工成本高昂，則不可采用大型起重設備。

（3）現場采用QTZ63型塔吊吊重和吊臂臂長限制。

（4）內墻高511cm，無法直接利用起吊設備進行吊拆，需配合支撐拆卸移裝，對施工過程和操作技術要求較高。

（5）施工工期短。

本工程與京滬高鐵結構共體，位于京滬高鐵新無錫東站房下，垂直于京滬高鐵站場，施工進度直接影響高鐵的施工進度。京滬高鐵年內施工任務位于地鐵上部箱梁必須全部完成，高鐵位于地鐵上部現澆箱梁支撐架需搭設在地鐵頂板上，這就要求地鐵頂板混凝土必須在高鐵搭設支撐架之前強度達到100%，而且時處冬季氣溫較低對于混凝土的養護非常不利。為了滿足京滬高鐵的施工進度，達到年內施工任務目標，必須在模板的支設與拆除上進行創新改進縮短模板的翻用時間，從而又快又經濟的完成施工任務，保證總工期。

二、模板設計與施工多方案比較

1.設計原則

模板應滿足強度、剛度和穩定性要求，施工縫應設置在彎矩最小處。本工程的側墻最大高度為5.71m ，再根據分段施工，流水作業施工要求，一次澆筑混凝土的長度定為24m，整個車站共分8段施工，這樣便于模板倒用。因此，本工程模板除了要求拆裝簡便，損耗率低，還應具有適應性強，可靈活多變的特點。

2.可供選擇的方案

（1）散拼小鋼模板

散拼小鋼模板單塊重量較輕，施工過程中基本不需要依靠起重機械，可以由人工拼裝拆卸施工較為便利，施工過程中安全容易控制，由于是人工拼裝需要消耗大量的人力，拼裝平整度不易控制，要求工期較長。

（2）大鋼模板

墻體大鋼模板一般采用6mm厚鋼板，豎龍骨采用8號槽鋼，間距不大于300mm，主龍骨采用10號雙槽鋼，對穿螺桿間距大于1200。大鋼模板平整度容易控制，現場施工過程中不易變形，整片拆裝節約人工，能滿足較短工期要求。但是由于其重量太大，過于占用和依靠塔吊拆除困難，施工安全難以保證并且修理困難、修理費偏高，質量難達要求。

（3）鋁模板

鋁模板屬現有最輕金屬模板之一，施工便利，克服了全鋼大模板拆裝困難、施工完全依賴機械的狀況，可以由人工拼裝，或者拼裝成片后整體由機械吊裝，拆除較為便利，施工安全性能較好，翻用工期較短。但是其質地較軟，現場施工過程中易變形，周轉次數受現場施工人員操作方法及保護措施限制，使用成本較高。

（4）大片組裝模板

大片組裝模板背肋、背楞采用鋼料，面板采用竹膠板，施工時可將各個構件在平地預拼裝然后通過起重機械安裝，大片組裝模板重量較輕，整片吊裝施工效率較高，整體拼裝由于易于平整度、拼縫的控制有利于提高工程質量，其采用構件式拼裝，拆除時比較便利、靈活，施工安全性好，能滿足工期較短要求。

3.方案分析比較

表1 各種模板綜合分析表

4.方案選定

經過各種模板的安全性能、翻用工期、經濟效益的比較，結合本工程工期緊張，無法直接利用起吊設備進行吊拆，對施工過程和操作技術要求較高的現狀，故選用大片組裝模板，利用其拆裝靈活的特點配合承插型盤扣式鋼管支架 （速接架）拆卸移裝。

三、內側墻模板拆除移模技術構思

1.移模技術總體構思

（1）模板采用輕質片裝組合模板，并能與移模軌道結合。模板選用輕質片裝組合模板，結合模板的特點設計專用移模軌道，移模軌道設計應滿足移模過程中的模板自重荷載及施工動荷載，保證移模安全。

（2）移模軌道與支架結合。移模軌道采用承重三角架與支撐架連接。根據施工荷載，設計配合速接架專用的承重三角架，通過速接架扣件頭與原支撐架立桿八角盤連接。

（3）模板拆除移出后，采用現場塔吊進行吊運。模板利用滑輪吊掛在移模軌道上，通過人工牽引至箱涵兩邊，當塔吊將模板吊掛好后，依次松掉掛在模板上的手拉葫蘆后利用塔吊吊至材料場地，完成移模。

圖1 移模系統設計圖

2.片裝組合模板設計

內側模板采用片裝組合大模板，采用4.46m× 3.6m、4.46m×2.4m兩種規格。面板采用15mm厚竹膠板，主龍骨采用10#雙槽鋼利用連接片背焊而成，背肋間距900mm，背楞為50mm×100mm× 2.3mm矩形管。內外側墻通過Φ17mm可拆卸式三節對拉螺栓 （螺栓正中位置焊-50mm×50mm×3mm的止水片），螺栓橫向間距為900mm，豎向間距從側墻底部開始為600mm向上逐漸增大，頂部利用螺桿與側墻鋼筋焊接拉結。側向支撐采用垂直調整桿，并在內側墻通過扣件將水平支撐與支撐架連接。

圖2 移模施工

3.支架設計

（1）頂板支架體系設計

支撐架采用B型承插型盤扣式鋼管支架 （速接架），支撐架間距主要以1200mm×1200mm為主，局部采用1200mm×1500mm，標準步距為1500mm。標準步距內滿設豎向斜桿，并在最底層水平橫桿向上0.5m處增加一層水平橫桿，以形成底層0.5m步距；頂層步距控制不大于1.0m，當頂層步距為0.5m時，可不設豎向斜桿，否則設置豎向斜桿；在經過結構計算允許、施工需要時可在支架底部適當位置拆除一支橫桿和斜桿，形成人行通道，但必須保證其架體為獨立塔架形式。

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表2 本工程所用速接架型號、規格表

（2）側向支撐體系設計

側向支撐設計采用雙向可調水平支撐與單向可調水平支撐相結合的方式，雙向可調水平支撐一端通過螺栓與內側墻模板固定，另一端采用扣件與支撐架連接，模板固定時可采用雙向可調支撐進行微調；單向可調水平支撐由Φ48.3×2.5的鋼管與可調托座組成，鋼管通過扣件與支撐架連接，可調托座插入鋼管，待模板固定后，利用可調托座將模板頂緊。

4.安全設計

本工程主體結構模板支撐架采用B型承插型盤扣式鋼管支撐架搭設滿堂架，由于支撐架為滿堂架，不需要抗傾覆驗算，移模荷載主要依靠三角架通過扣件與速接架立桿八角盤連接。故需要重點驗算八角盤節點抗彎剪承載力，經過計算最不利位置處八角盤的剪切力為6.5KN遠遠小于《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》（DGJ32/TJ69-2008）規定的不大于45KN要求。

圖3 側向支撐體系施工

四、內側墻模板拆除移模施工

1.拆除移模施工工藝流程

專項施工方案設計→施工準備→三角架、工字鋼導軌鋪設→掛手拉葫蘆→固定模板→卸模板螺桿、螺母→人工牽引移模→起重機械吊裝

圖4 可滑移式模板拆除操作系統搭設施工工藝流程圖

2.移模施工操作要點

（1）承重三角架和移模軌道的安裝

承重三角架根據原支撐架立桿間距為1500mm，安裝時應保證扣件插銷銷緊。軌道鋪設需保證軌面 （工字鋼下翼緣板）在同一水平面，軌道與軌道對接處采焊接，盡量使其緊密連接，利于滑輪順利滑動。

（2）內側墻模板與移模軌道連接

圖5 三角架導軌鋪設

圖6 滑輪安裝

（3）內側墻模板拆除移模前準備

內側墻模板移模前為保證安全，需要分別利用水平支撐、底托，在卸掉螺桿、螺母前將側墻頂緊固定，防止模板突然側移。

圖7 側向支撐安裝

（4）內側墻模板拆除移模

滑移模板前后各設置一繩索，前面作為動力負責牽引模板，后面負責制動，以防至端頭時由于慣性模板自動滑移。通過人工牽引模板時，力量均衡，速度適中。

圖8 底托安裝

圖9 完全卸掉螺桿、螺母

（5）內側墻模板移出后塔吊吊運

模板滑移至端頭時，通過后方繩索將模板固定，塔吊吊鉤繩索將模板固定后，逐漸松掉拉繩、手拉葫蘆，全部松掉后，隨即指揮塔吊將模板吊起至指定地方存放。

圖10 人工牽引滑模

圖11 滑出箱涵

圖12 塔吊吊至材料場地

五、實施效果

1.經濟效益

（1）內側墻模板拆除移模新技術綜合了速接架、系統模板的優越性，可快速組裝、拆卸，在保證工期的前提下大幅度節約了材料和勞動力施工成本。綜合經濟效益顯著。

（2）速接架桿件表面熱鍍鋅，且外型美觀，在現場儲存堆放整齊、占用場地少，文明施工效果顯著，社會效益和環境效益好。

2.社會效益

（1）技術創新。充分利用速接架產品和系統模板科學、合理的構造，快速組裝，利用三角架和導軌實現模板滑移。

（2）施工安全可靠。充分利用速接架節點的優越性，保障了模板滑移的安全。

（3）速接架桿件表面熱鍍鋅，且外型美觀，在現場儲存堆放整齊、占用場地少，文明施工效果顯著。

六、結束語

內側墻模板拆除移模新技術在無錫地鐵二號線無錫東站工程的成功應用，其 “投入少，見效快”充分體現了承插型盤扣式鋼管支撐架和系統模板組合使用的優越性。同時速接支撐架系統和系統模板相結合，形成了速接新型支撐模板系統成套技術，已通過了省級科技成果技術鑒定，并被列為省建設成果推廣項目。速接新型支撐模板系統在工程中的推廣應用，將是對傳統的支撐模板系統的一次變革，對建筑工程以及市政交通工程的技術進步將起到進一步推動作用，為推動我國模板支架、腳手架、操作架等技術進步和腳手架行業快速發展打下堅實的基礎。

[1]《建筑施工手冊》 （第四版）北京、中國建筑工業出版社，2003

[2]《建筑施工施工質量檢查與驗收手冊》北京、中國建筑工業出版社，2002

[3]《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》（DGJ32/TJ69-2008）南京、江蘇省工程建設標準站，2008

[4]《鋼結構設計規范》 （GB 50017-2003）北京、中國計劃出版社出版，2003

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1671-3362（2011）05-0043-05

1.無錫速建腳手架工程技術有限公司；2.無錫速接系統模板有限公司）