高支模施工技術(shù)在鐵路土建工程中的應(yīng)用

馬剛

（中鐵十四局集團(tuán)第四工程有限公司，濟(jì)南250002）

1 引言

混凝土模板支撐技術(shù)在房建土建工程中得到廣泛應(yīng)用，為各類建筑項(xiàng)目的施工作業(yè)提供了支持，可提升工程整體品質(zhì)【1～3】。但是，在危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程和超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程中，混凝土模板支撐工程需要專家論證。高支模是指支模高度≥8m 時(shí)的支模作業(yè)，根據(jù)目前鐵路各工程項(xiàng)目橋梁工程墩高越來越高的實(shí)際情況，高支模施工技術(shù)在鐵路土建工程中的應(yīng)用日益廣泛，對(duì)應(yīng)的高支模施工高度也存在較大差異，特殊情況下甚至可達(dá)到上百米。基于合理的方式應(yīng)用高支模技術(shù)，可顯著增強(qiáng)建筑承載力，為后續(xù)各環(huán)節(jié)施工作業(yè)創(chuàng)設(shè)穩(wěn)定的環(huán)境。但高支模施工也有特殊要求，主要表現(xiàn)在模板的安裝和拆除方面。本文以改建成昆鐵路成都至峨眉段引入成都樞紐土建工程為背景，對(duì)高支模施工技術(shù)及其在鐵路土建工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討總結(jié)。

2 工程概況

本文以改建成昆鐵路成都至峨眉段引入成都樞紐土建成都南站站改工程為例，對(duì)高支模施工技術(shù)及其在鐵路土建工程中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。該工程為四川省和成都鐵路集團(tuán)投資額100 億元的重點(diǎn)工程的一部分，施工里程為WDK12+989.5～WDK13+265.5，該站總長度276m，標(biāo)準(zhǔn)段寬24.6m，各區(qū)域基坑開挖深度存在差異，標(biāo)準(zhǔn)段21m，東、西擴(kuò)大段分別為27.4m、24.4m。車站整體設(shè)置為地下2 層3 跨現(xiàn)澆混凝土箱形結(jié)構(gòu)，施作4 個(gè)出入口以滿足人員通行需求，基于明挖順作法展開施工作業(yè)。

3 施工技術(shù)

根據(jù)成都南站車站結(jié)構(gòu)型式，選擇規(guī)格為2240mm（長）×1220mm（寬）×18mm（厚）的竹膠合板作為模板，所有模板的倒運(yùn)次數(shù)最大為3 次。側(cè)墻、中板與頂板3 部分均采用拼裝的方式形成整體結(jié)構(gòu)，并搭設(shè)模板支撐系統(tǒng)。

腳手架是最重要的施工工作平臺(tái)，依據(jù)工程實(shí)際情況和歷史施工經(jīng)驗(yàn)，采取扣件式滿堂腳手架形式。使用鋼管材料規(guī)格為φ48mm，壁厚3.5mm。

模板體系由多部分構(gòu)成，除竹膠合板外，還使用木楞材料作為次龍骨，基于雙拼鋼管的方式形成主龍骨，使用適量的鋼管支撐結(jié)構(gòu)，以確保整體穩(wěn)定性。

3.1 腳手架搭設(shè)

滿堂腳手架搭建質(zhì)量直接影響著后續(xù)施工，需注意對(duì)鋼管立桿頂部的處理，一般應(yīng)設(shè)置可調(diào)頂托，且各桿件均采取扣件連接的方式。當(dāng)梁高超1 000mm 時(shí)，需對(duì)梁側(cè)模采取處理措施，可在梁中部增設(shè)φ14mm 對(duì)拉螺栓。所有水平橫桿間距均為800mm，控制掃地桿高度與地面間距約為200mm。縱橫水平桿與立桿之間可采取扣件扣牢，輔以剪刀撐裝置，以達(dá)到穩(wěn)定連接的目的，提升整體穩(wěn)定性。

3.2 滿堂模板支架安裝

底模模板施工中，設(shè)置了組合竹膠板，并通過“方木+鋼管相支撐”的方式進(jìn)行有效加固。為給底板澆筑施工提供優(yōu)良條件，需向底板內(nèi)預(yù)埋地錨筋，實(shí)現(xiàn)上口斜撐防滑效果，并作為固定下口頂撐裝置。同時(shí)，在側(cè)墻施工縫中預(yù)埋鎖口螺栓。

3.3 側(cè)墻模板

由于車站主體結(jié)構(gòu)的外墻結(jié)構(gòu)為緊貼錨噴面，不具備設(shè)置對(duì)拉支撐系統(tǒng)的條件，綜合考慮設(shè)計(jì)要求，負(fù)2 層施工分2 次完成澆筑，負(fù)1 層側(cè)墻部分則采取一次性澆筑。側(cè)墻模板均使用竹膠合板，增設(shè)斜撐裝置和水平支撐系統(tǒng)，采用方木作為次龍骨，次龍骨間距200mm；采用φ48mm 雙拼鋼管結(jié)構(gòu)作為主龍骨，彼此間距為800mm。所用斜撐均使用規(guī)格為φ48mm、厚3.5mm 的鋼管，在其一端設(shè)置可調(diào)螺桿，使其穩(wěn)固置于豎龍骨上，另一端采取扣件連接方式，使其與帶地錨的支桿實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連接狀態(tài)。

端墻模板搭建鋼管支架，鋼管規(guī)格為φ48mm、厚3.5mm，設(shè)置可調(diào)節(jié)頂托支托與斜撐裝置，與橫桿或立桿產(chǎn)生交接區(qū)域，交接區(qū)域處以十字卡扣相連，底部與立桿地錨連接。地錨大樣的設(shè)置參照底板預(yù)埋地錨大樣，二者具有相似性。側(cè)墻模板設(shè)置有φ8mm 鋼絲繩，彼此間距均為1 500mm，基于掛籃螺栓達(dá)到有效拉緊的狀態(tài)，防止模板“上浮”現(xiàn)象。

3.3.1 梁、板倒角模板

根據(jù)工程實(shí)際情況，梁、板倒角模板都采用定型模板，即搭建方木骨架并增設(shè)竹膠板，此方式可顯著縮短支模時(shí)間，提升模板利用率。考慮到倒角高度較小的特點(diǎn)，可靈活運(yùn)用鋼筋拉桿固定模板（事先通過焊接的方式連接在墻、板上），以達(dá)到輔助斜撐加強(qiáng)效果；底、頂縱梁模板的設(shè)置，均利用對(duì)拉螺桿穿透縱梁，實(shí)現(xiàn)對(duì)模板的固定（見圖1）。

圖1 底縱梁模板示意圖

3.3.2 立柱模板

柱模板安裝遵循由下至上的原則，首先完成首節(jié)模板安裝，靈活調(diào)整對(duì)角線，利用鋼管套箍做進(jìn)一步加固，各套箍間距為800mm。柱底部較為特殊，故采用6 道加密柱箍方式，于柱兩側(cè)增設(shè)約束桿，設(shè)置間距與柱箍間距一致。柱中部約束桿加固使用φ18mm 對(duì)拉螺栓，伴隨柱模高度的提升，以達(dá)到特定值后使用鋼管斜撐加固。本次施工中，梁、柱采取分2 次支設(shè)的方式，當(dāng)柱結(jié)構(gòu)滿足拆模強(qiáng)度要求時(shí)，仍暫時(shí)保留頂端的柱模，目的在于確保與梁模板實(shí)現(xiàn)有效連接。

3.3.3 角模和轉(zhuǎn)角處理

不同模板搭設(shè)作業(yè)時(shí)將形成接縫，例如，角模與大模板接縫等，為避免后續(xù)施工中出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，需沿板縫設(shè)置方木支撐。

大模垂直度可使用吊線錘靈活調(diào)整，以滿足設(shè)計(jì)要求，在展開模板調(diào)整作業(yè)時(shí)，需兼并緊固頂托以及對(duì)拉螺栓，隨后再有序完成角模與大模的連接，使其分別到達(dá)預(yù)定位置，通過增設(shè)定位背楞的方式提升角模穩(wěn)定性。

3.3.4 頂模板施工

頂模板施工過程中需重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：

1）頂模模板搭設(shè)時(shí)需與次龍骨頂牢，在此條件基礎(chǔ)上還需盡可能控制釘子用量，不同部分的釘子數(shù)量不同，如木塑板長邊處一般為7～9 個(gè)，短邊處4～5 個(gè)，具體數(shù)量視實(shí)際情況而定。

2）需有效控制頂板模板與柱、梁形成的接口質(zhì)量，以平齊順直的狀態(tài)為宜，不可出現(xiàn)頂板模板吃梁等問題。

3）頂板模板施工中，標(biāo)高偏差控制在±5mm，平整度偏差在±2mm，同時(shí)，各相鄰模板也可能出現(xiàn)不同程度的高差情況，需控制在±2mm。各模板間均設(shè)置為硬拼縫的形式，其寬度應(yīng)≤2mm，否則需用海綿條進(jìn)行處理。

3.3.5 墻體模板施工

墻體模板施工具體內(nèi)容如下：

1）搭設(shè)墻體模板時(shí)，結(jié)構(gòu)下口處會(huì)與底面形成交接區(qū)域，該區(qū)域需用海綿條處理，但不可出現(xiàn)海綿條吃墻現(xiàn)象。

2）墻體加固作業(yè)時(shí)，對(duì)工藝方法要求較高，所用預(yù)埋鋼筋的間距應(yīng)足夠合理，數(shù)量需滿足設(shè)計(jì)要求，且各頂模板均應(yīng)與墻體模板處于相對(duì)平直的狀態(tài)。

3）設(shè)置墻體模板后，易出現(xiàn)截面尺寸偏差，偏差需控制在±5mm，垂直度偏差需控制在0.1%以內(nèi)。

3.4 模板支架體系的定期檢查

針對(duì)模板支架體系展開全方位的檢查，檢查內(nèi)容一般為：承載桿件、連接件等是否滿足設(shè)計(jì)要求；場地是否存在積水；立桿是否處于懸空狀態(tài)；立桿立柱偏差是否在允許偏差之內(nèi)；各扣件是否處于緊固連接狀態(tài)等。

4 模板支架體系的拆除

4.1 拆除要求

拆模的前提是混凝土滿足強(qiáng)度要求，必須與設(shè)計(jì)相符；若施工方案未對(duì)此明確規(guī)定，則通常要滿足如下要求：

1）側(cè)模板不具備承重的能力，檢測其混凝土強(qiáng)度，大于2.5MPa 即滿足拆模條件。

2）承重模板對(duì)于拆模條件提出較高的要求，分析同條件下的試塊強(qiáng)度，在符合設(shè)計(jì)要求后才可拆模。

3）拆模時(shí)若出現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的情況，需立即暫停施工作業(yè)，采取合適的處理措施。

4）結(jié)束拆模作業(yè)后，檢測混凝土強(qiáng)度，在完全滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，才具備完全承受荷載的能力。

5）施工中設(shè)置有預(yù)留孔，需將該處的內(nèi)模拆除，此處對(duì)混凝土強(qiáng)度要求較高，不可出現(xiàn)塌陷與裂縫，否則不允許拆模。

4.2 拆除順序

以設(shè)計(jì)方案為準(zhǔn)，有序拆除模板。若工程未對(duì)此明確規(guī)定，需遵循如下原則：

1）做到先支后拆，優(yōu)先拆除側(cè)模板。

2）關(guān)于板梁柱結(jié)構(gòu)，該處需要優(yōu)先拆除柱模板與側(cè)墻模板，然后處理底板與側(cè)梁模板，最后方可將梁底模板拆除。

3）對(duì)于多層結(jié)構(gòu)模板，為創(chuàng)造穩(wěn)定的施工環(huán)境，上一層板澆筑施工時(shí)，不可拆除下模板支架。

5 結(jié)語

高支模施工技術(shù)在鐵路土建工程中逐漸被廣泛應(yīng)用，也是現(xiàn)階段施工技術(shù)研究的熱點(diǎn)。但鐵路土建工程施工中需注重施工環(huán)境的安全性、各模板的合理性等。支模和拆模需遵循安全第一，滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性特殊的要求，相關(guān)參建人員要貫徹安全第一的基本理念，靈活應(yīng)用高支模施工技術(shù)，確保支撐體系結(jié)構(gòu)的完整性，使其具備足夠的承載力，為澆筑等相關(guān)環(huán)節(jié)的施工作業(yè)提供支持。