地鐵車站墻體單側鋼模施工技術

王航飛

摘要：地鐵車站主體結構側墻施工單層結構高，混凝土澆筑量大，存在施工縫處錯縫、混凝土表面蜂窩麻面、露筋、裂縫、色澤不易、表面波浪不平整等常見混凝土質量通病，對混凝土外觀質量造成較大影響。遼寧大學站應用墻體單側定型鋼模支撐體系，消除車站混凝土質量通病，形成了較為成熟的施工實踐，對提高明挖地鐵車站主體結構外觀質量和加快施工進度具有較好的作用，可為今后類似的工程施工提供借鑒指導。

關鍵詞：沈陽地鐵；鋼制模板；結構施工；明挖車站

1工程概況

遼寧大學站為地下雙層單柱二跨島式站臺車站，車站主體圍護結構采用機械成孔灌注樁和鋼支撐支護，采用從兩端盾構井同時開挖的明挖順做法施工。

2側墻模板施工技術

2.1模板體系設計

經荷載計算，側墻模板采用6mm厚鋼板，每倉側（端）墻，墻的最大高度為7650mm，次楞采用63mm槽鋼，中板（頂板）分開澆筑，最大澆筑高度為5900mm，規格為320mm/節；貼邊處采用63mm角鋼，距槽鋼240mm，主楞采用10槽鋼雙拼，間距750mm。

2.2支架體系設計

為保證支撐體系的整體l生，側墻單側支架由埋件系統和架體兩部分組成，為防止模板體系向內產生過大變形，在架體外側架子管設置拉桿，采用單側三角支架支撐體系，架體系統包括：架體標準塊、外連桿、蝶形螺母、橫梁等；埋件體系包括：連接螺母、地腳螺栓；采用架子管與架體上的連接管進行連接，站廳層縱向間距2000mm，架體高度站臺層為4900和5900mm。水平方向為4700mm，與距支撐體系600mm處設置的25預埋鋼筋連接。

2.3側墻模板安裝

2.3.1模板安裝流程

首先對鋼筋綁扎進行驗收，然后檢查單側支架吊裝、彈外墻邊線、合外墻模板的安裝到位情況，安裝單側支架、加強鋼管的時候，注意要在單側支架斜撐部位進行附加鋼管的現場白備，安裝壓梁槽鋼以及埋件系統的時候，要注意調節支架垂直度，安裝上操作平臺的時候注意緊固檢查埋件系統，對上述步驟進行驗收，合格后砼澆筑。

2.3.2模板安裝

由門式起重機將大塊墻模吊至工作范圍內，模板下口與預先彈好的墻邊線對齊，導墻與模板連接的合墻體模接縫處水平方向安裝密封條，采用汽車起重機按位置吊裝就位，然后安裝支架。側墻相鄰兩塊模板采用直接拼縫連接，確保接縫緊密。

2.3.3支架體系安裝

模板吊裝到位后，將材料堆放場地裝拼好，模板背楞與單側支架部分用鉤頭螺栓連成一個整體。預先進行吊裝單側支架，將單側支架穿插到埋件系統內，進行壓梁槽鋼的操作。因為單側支架受力后，模板將略向后傾，因此單側支架在吊裝時，由堆放場地吊至現場應輕放輕起，確保砼澆筑時，模板下口不會漏漿。支架安裝完畢后，檢查模板拼縫及下口是否嚴密，還有支撐和各種扣件是否緊固，然后用汽車起重機運輸至門式起重機作業范圍內，調節單側支架后支座，標準節和加高節組裝的單側支架采用龍門吊運輸至作業面。每安裝五至六榀單側支架后，安裝埋件系統。直至模板面板上口向墻內傾約5mm，最后再緊固并檢查一次埋件受力系統，檢查模板安裝是否垂直，安裝完畢后，將墻內雜物進行清掃。

2.3.4其它技術要求

①板間拼縫表面要求平整，模板表面不得翹曲且要刷脫模劑。②等支架吊裝到位后，檢查模板是否吊裝就位，預先用鋼管斜撐在將澆筑的墻體上，仔細核對每一塊模板的布置位置，注意調垂直度。③兩端靠近轉角處各設一個端墻模板，位于墻的底部，澆筑混凝土前封堵嚴密，然后設置清掃口，尺寸為100mm×100mm。④多榀支架堆放在一起時，應在平整場地上相互疊放整齊，以免支架變形。⑤底角必須牢固，位于單側模板支撐體系下，保持穩定。

3模板設計計算

3.1側壓力計算。墻體均采用一次性澆筑，混凝土作用于模板的側壓力，根據混凝土側壓力公式計算。澆筑高度隨混凝土的澆筑高度而增加，側壓力達到某一臨界時，如果已經達到最大值，即為新澆筑混凝土的最大側壓力，不需要再增加壓力，此時的側壓力以及澆筑高度成為混凝土的有效壓頭。

3.2荷載分析

系數取值為K恒=1.2，澆水砼側壓力計算值：

Q側計=K恒Q砼翻+K恒（Q水平+Q振=1.2×60+1.4（6+4）=86KN/M2

計算單元選取：被臺車布置最大間距取1050mm，臺車背楞位模板線何在：Q線=1050×0.086=90.3N/mm。層高選擇按本工程單層最大高度6m分析。

桿件內力利用節點法進行受力分析，求得各桿件內力。在斜支撐桿兩端布置T40×6mm長400mm螺桿，規定最大伸長量250mm，材料Q246，f=205N/m㎡，An=906，經過對斜支撐桿的強度安全計算，得到的結論是安全可靠。

3.3支架受力計算，支架側面的合力通過計算得到數值，單側支架間距按800mm布置：

F合=F1+F2=298.4KN（Fl=78.2kN；F2=220.24kN）

（3—7）

根據力的矢量圖得F合和R的合力為：F總=KN

（3—8）

錨栓間距為300mm，與地面角度為：a=45°，則每個支架由800/00=2.67個錨承受拉力。

其中單個埋件最大拉力為：F總=372.2/2.67=139.4KN

（3-9）

符合要求。

3.4對埋件強度進行驗算，預埋件中埋件有效截面積的計算，要對下述數值進行分析：螺紋鋼為Il級，直徑d=25mm，最小值設置A，計算公式為：

A=3.14×12.52=491mm2（3-10）

對軸心受拉應力強度的計算公式為：盯=F/A=139.4×103/491=283.9MPa

符合要求。

3.5埋件錨固強度驗算，混凝土的螺栓表面在混凝土基礎內的錨固作用下對于彎鉤螺栓可不考慮，而只考慮埋入混凝土的粘結力，其錨固強度與螺栓端部的彎鉤有關，經過計算，數值為：

錨固強度：F錨=b=3.14×25×550×3.5=151.1kN>F=139.4KN

符合要求。

式中：N為作用于地腳螺栓上的軸向拔出力，H為地腳螺栓在砼基礎內的錨固深度（mm），F為錨一錨固力，D為地腳螺栓直徑（mm）， b為砼與地腳螺栓表面的粘結強度（N/mm2）。

4結論

鋼制模板支撐體系采用外加工的方式，按照設計進行加工，不占用施工場地，對整體工期無影響；施工時模板側向不受力，提高了支撐體系的穩定性，保證了混凝土的外觀質量，表面平整、光滑、無錯臺；采用同一倉兩側同時澆筑和跳倉施工的方法，節省側墻施工時間，有效的保證了遼寧大學站主體結構在4個月的時間內完工。單側墻體鋼制模板體系一次性投入較大，但后期可以周轉至其他類似地鐵工程使用，提高模板的利用率，為今后類似結構施工提供了寶貴的實踐經驗和理論依據。