大直徑盾構機接收井車站側墻單側支模應用分析

文／謝云 中節能華座（上海）環保發展有限公司 上海 200090

引言：

市域鐵路是隨著我國新型城鎮化、都市圈經濟而發展起來的，是城市中心城區連接周邊城鎮組團及其城鎮組團之間的通勤化、快速度、大運量的軌道交通系統，提供城市公共交通服務，是城市綜合交通體系的重要組成部分。近年來，我國市域鐵路發展較快，國家及部分地區也發布了相關政策鼓勵市域鐵路發展，各地方積極響應號召，市域鐵路也進入了高速發展的階段，隨之而來也產生了大量的施工難題。

在市域鐵路的實際施工過程中，大直徑盾構（刀盤開挖直徑≥8 m）具有其獨特的優勢與特點，隨著大直徑盾構建造和施工技術的不斷發展，其在市域鐵路中的應用前景十分廣闊，近幾年來，大直徑盾構也被更多地應用于市域鐵路。上海市域鐵路機場聯絡線工程采用14m 直徑的大盾構機進行盾構區間，使得盾構區間施工更加方便快捷，然而該方法會導致地鐵車站層高較高，導致后續車站側墻施工難度增大。傳統普通的單側支模（大鋼模）最多可施工八米高，超過八米的范圍一般只能使用木模進行施工，但是木模施工對混凝土的整體性有影響，尤其是與大鋼模相交接的位置，很容易產生漏水，影響施工效果，因此亟需一種大直徑盾構機接收井車站側墻大鋼模施工方法，以解決此問題。本文以上海軌道交通市域線機場聯絡線工程JCXSG-10 標車站側墻單側支模工程為例，對大鋼模施工方法的關鍵技術控制要點進行闡述和論證，以達到為類似工程提供實施方法和參考依據的目的。

1、工程概況

上海軌道交通市域線機場聯絡線工程JCXSG-10 標為度假區站，位于唐黃路與川展路交叉路口東側，沿川展路東西向設置。為地下二層側式站，地下一層為站廳層，地下二層為站臺層。本工程主體基坑為長條形基坑，基本尺寸為468.3×27.8m，通過地連墻分隔為三個基坑，長度分別為172.8m、146.6m、146.9m，寬度為14.4.7-27.8m。其中一號坑和三號坑包括盾構機接收井和部分標準段，三號坑還有部分為標準窄段，二號坑全部為標準段。車站兩端端頭井挖深28.05m，其余標準段挖深22.73-23.32m。

本車站側墻施工主要分為兩段，地下一層與地下二層，其中各部位側墻尺寸見表1，本工程主要采用以6mm 厚的鋼面板為主體的大鋼模進行側墻模板搭設，其余部分采用木模進行施工。

表1 側墻尺寸清單

2、單側支模施工方法

2.1 大鋼模組成

大鋼模主要由以下幾個部分組成：（1）面板，選用6mm 厚整塊鋼面板拼焊而成，基礎高度為4.5m，8m 高鋼模的焊接高度分為：4.5+1+1+1+0.5，其余焊接組成詳見表2大鋼模清單；（2）背楞，為面板的支撐骨架，由橫肋、豎肋組成，豎肋選用8#槽鋼（間距為300mm），橫肋采用10#槽鋼，間距900mm；（3）支撐系統，包括三角架、預埋構件和連接構件，模板與三角架利用T 型模板扣件進行連接；（4）操作平臺，安裝于三角架上，便于施工；（5）相關輔助配件，包括托角板、陰角壓槽、陰角鉤栓、直角背楞以及相關連接緊固配件。大鋼模組成詳見圖1大鋼模組成示意圖。

圖1 大鋼模組成示意圖

表2 大鋼模清單

大鋼模基本受力原理為：側墻混凝土側壓力直接作用于面板上，通過面板將力傳至豎肋，再通過豎肋傳至橫肋上，最終傳至單側支架上，保證整個鋼模體系穩定。

2.2 大鋼模施工要點

本工程大鋼模施工基本的工藝流程為：側墻鋼筋綁扎→大鋼模面板預拼裝→鋼模面板除銹清理、涂刷脫模劑→大鋼模面板、支撐架吊裝→模板垂直度、平整度調整，緊固螺栓→大鋼模驗收→側墻混凝土分層澆筑→大鋼模拆除→大鋼模面板清理、涂刷脫模劑，重復利用。本項目標準段和高壓線下標準窄段的側墻高度均在8m 以下，可按照此流程施工，而端頭井部位因為大直徑盾構機的影響負二層側墻高度達到了15.35m（圖2端頭井剖面圖），需要利用兩端大鋼模進行施工，高度分別為8m 和5.5m，以此提出一種超八米高單側大鋼模施工工藝。

圖2 端頭井剖面圖

對于端頭井部位側墻施工，首先根據大鋼模基本施工工藝流程結合木模施工第一段9.95高側墻至砼留撐位置，剩下5.4m 側墻無法直接利用大鋼模澆筑，因此對于砼留撐以上側墻提出新的施工工藝。

主要施工工藝流程包括：S1：設置多個支撐架平臺；S2：對多個所述支撐架平臺進行支撐；S3：在搭設的支撐架平臺上方搭設第二段5.5m 大鋼模。具體施工流程有5步：1.搭設支撐架平臺；2.搭設鋼管柱；3.設置抱箍鋼管；4.搭設加固架；5.安裝大鋼模。（圖3）

圖3 施工流程示意圖

（1）搭設支撐架平臺。根據實際需求將支撐架平臺1 搭建至所需高度，進而方便在超過八米的地方進行施工。從施工流程一可得：支撐架平臺1 包括多個盤扣支撐架11 和平臺板12，盤扣支撐架11 的一端與所述平臺板12 相固定，另一端設置在地面上。多個盤扣支撐架11 呈縱向等距設置，保證對平臺板12 的支撐效果。（圖4）

圖4 施工流程一

（1.支撐架平臺；11.盤扣支撐架；12.平臺板）

（2）搭設鋼管柱。設置多個與支撐架平臺相匹配的鋼管柱3，鋼管柱3 的一端通過預埋件固定在地面上，另一端通過工字鋼31 與平臺板12 相固定，其中，預埋件包括預埋螺桿和支座，所述支座與地面相固定，且預埋螺桿貫穿支座延伸至地面內部。通過預埋螺桿和支座進行承重受力來確保鋼管柱3 放置的穩定性，并通過工字鋼31 來增大對平臺板12 的支撐效果。（圖5）

圖5 施工流程二

（3.鋼管柱；31.工字鋼）

（3）設置抱箍鋼管。為了方便將鋼管柱3 與盤扣支撐架11 連接在一起，在鋼管柱3 外壁設置有抱箍鋼管32，抱箍鋼管32 通過直角扣件與盤扣支撐架11 相固定。其中，抱箍鋼管32 可直接采用現有技術中的鋼管作為抱箍進行連接。有了抱箍鋼管就可以將鋼管柱3 與盤扣支撐架11 和平臺板12 分別固定，完成對支撐架平臺1 的限位。（圖6）

圖6 施工流程三

（32.抱箍鋼管）

（4）搭設加固架。為了保證支撐架平臺1 的穩定性，在兩個橫向且相鄰的鋼管柱3 之間設置加固架4，保障施工安全穩定。為了方便對加固架4 進行固定，利用連接件將抱箍鋼管32 與加固架4 固定。其中，加固架4設置為滿堂盤扣腳手架，其所選用結構與盤扣支撐架11保持一致，使得滿堂盤扣腳手架既可作為加固架4 使用還能夠作為盤扣支撐架11 使用，達到無需重復拆卸便可循環使用的目的。（圖7）

圖7 施工流程四

（4.加固架）

（5）安裝大鋼模。在加固架4 搭設完成后，在平臺板12 上安裝鋼模版2，通過鋼模板支腿21 進行固定，以確保澆筑時鋼模板2 不會發生松動。鋼模板支腿21 設置為三角型結構，進一步提升對鋼模板2 的支撐效果。（圖8）

圖8 施工流程五

（2.定型鋼模板；21.鋼模板支腿）

綜上所述，設置支撐架平臺，并通過加固架4、鋼管柱3 以及盤扣支撐架11 對平臺板12 進行支撐并形成支撐體系，從而確保對平臺板12 支撐的穩定性，其中支撐體系主要受力作用于鋼管柱3，利用預埋件（即支座和預埋螺桿）作為主要承載作用點，以確保澆筑時大鋼模能夠保持穩定。

在實際施工時，只需將支撐架平臺搭建至所需高度后，依次增設鋼管柱和加固架，并令鋼管柱與其相匹配的支撐架平臺連接在一起，然后再將鋼管柱與加固架緊密連接在一起，最后在支撐架平臺上方搭建大鋼模，進行側墻的澆筑。因此本施工工藝可以根據實際情況進行調整，以便于適應不同高度（超8m）側墻施工，而且大鋼模為一體式設計，不會對混凝土澆筑的整體性造成影響，相較于傳統的木模，無需擔心澆筑時出現漏水的現象。

結語：

本文介紹了一種大直徑盾構機接收井車站側墻大鋼模施工工藝，實現了車站施工過程中超過八米高的側墻大鋼模施工，可以適用于不同高度的車站側墻施工。同時大鋼模使得側墻澆筑整體性更佳，能夠有效防止滲漏的情況發生。為市域鐵路中同類車站工程提供一定的借鑒與參考。