基于地鐵車輛段工程中高支模施工技術探究

邢文軍

（中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司,北京 100000）

0 引言

與一般的建筑項目相比較，地鐵施工專業化程度高、規模大、涉及主體多，對周圍環境影響大的同時，施工難度大、風險高，尤其是地鐵車輛段，交叉作業工程量大，復雜性高。國內外有不少學者從不同方面對地鐵車輛段高支模施工進行研究。楊勇[1]就地鐵車輛段高支模施工的安全性進行分析，提出地鐵車輛高支模施工標準有待完善，施工風險高，很容易造成施工事故，引起人員傷亡，給人民的生命財產造成損失，應不斷規范高支模施工。周向陽[2]為確保高支模施工安全，通過高支模監測系統獲得高支模施工數據，以此形成直觀、實時的軸力變化圖，為指導現場施工，確保施工安全提供理論依據。在布設高支模監測系統的基礎上，陳俊民[3]通過多個監測點的對比，防止因布料不均而導致的局部內力過大，為高支模的澆筑提供安全保障。常東明[4]則以實際工程為例，對自動監測系統在高支模施工中的應用進行論述，以此說明自動監測技術在高支模安全施工中的作用，從實踐和理論兩方面，分別說明了自動監測技術不僅能夠有效降低施工風險，還能為施工人員安全施工提供保障。該文在前人研究基礎上，以深圳某地鐵車輛段為研究對象，從分析地鐵車輛段高支模施工特點出發，對地鐵車輛段工程中高支模施工技術進行概述，就高支模安全施工提出相關建議，為其他地鐵車輛段工程高支模施工提供參考。

1 工程概況

該文的研究對象為深圳地鐵某車輛段。此車輛段樞紐綜合體為不規則矩形，寬307 m，長905 m，由運用庫、綜合庫和咽喉區等組成，上蓋平臺設有休閑、運動和健身設施、綜合樓以及實訓基地等。蓋外包括NOCC、易燃品庫、垃圾房、車庫、門衛和其他預留空間。除去NOCC和上部覆蓋物，總建筑面積161 549.80 m2，車輛段總占地面積320 172.22 m2。車輛段頂蓋由9個區組成，包括A~D四個區和1~5區。其中，A、B、C、D區占地面積56 684 m2，以A區的尺寸最大，估計為1 678 m×108 m，D區尺寸最小，估計為1 508 m×65 m。1、2、3、4、5區面積為52 737.82 m2。

支撐模板高度最大能達到13 m，模板跨度最大可達到25.5 m。根據測試，結構屋面部分施工總荷載15 kN/m2。結構梁部分載荷超過20 kN/m2。A~D區域的模板厚度可達到250 mm，最大支撐模板高度可達到13 m。

2 項目施工特點分析

施工車輛段總用地面積320 172.22 m2，施工規模大。支撐模板高度最大高度13.0 m、最大跨度25.5 m，工程量大，專業接口關系復雜，需嚴密組織，多方協調配合，確保各個施工項目有序進行，以此達到安全施工目標。另外，該項目所涉及的專業繁多，存在交叉施工，勢必存在相互干擾，需要各專業之間協調配合，嚴格控制各種接口，綜合考慮，編制施工計劃，在施工監理、施工方的統一指揮下，積極做好接口協調管理工作。與此同時，項目臨近市區，人口密集，交通流量大，一旦發生施工事故或不文明作業導致施工廢氣及噪聲等產生，會對周圍環境產生極大危害，因此對安全施工和文明施工要求高。值得重視的是支撐模板高度最高能達到13 m，需根據實際情況分析，當局部結構不規則、有夾層情況，要在架體搭設時對區塊之間的狹小空間充分考慮。車輛段項目生產廠房有軌道進庫，在測量及標高控制方面，需要各系統、各專業之間協調配合，稍有不慎，可能引發安全事故。為此，在施工之前，應在施工方和監理單位的組織下，一起進行車輛段控制軸線的測量、放設及其復核工作，確認無誤后，方可進行施工。

3 樓板模板支撐

根據項目工程要求，施工采用樓板厚度均為250 mm，使用規格為50 mm×100 mm木枋碗扣式鋼管手架，間距設置為250 mm，上方鋪設有膠合板，頂托設有φ48 mm×3.5 mm雙鋼管托梁，主要桿件包括立桿、掃地桿、縱橫水平桿等。橫向水平桿、掃地桿使用4~6 mm鋼管，立桿頂部是采用調整頂托，其托伸長度不超過200 mm，樓板部位支架的橫距×縱距×步距參數設置為0.6 m×1.2 m×1.2 m，梁底部位加密布置，橫距×縱距×步距參數設置為0.3 m×0.6 m×1.2 m。

橫梁下的垂直桿與板之間的距離為模數，使用水平桿雙向拉過。板下支撐系統的橫桿在梁下延伸，并與梁下的垂直桿連接，以確保穩定性。當支撐系統穿過澆筑墻柱等垂直構件和周圍地板的側梁板的情況下，使用鋼管箍和張力固定頂部，形成水平固結點。垂直間距≤3 m，水平間距≤9 m，掃地桿與地面的距離≤350 mm，可調支撐頂部伸出垂直桿頂部的水平桿長度≤500 mm（包括螺釘伸出的長度），支撐的外圈和支撐的內側每隔4個設置垂直連續加強剪刀。增強型水平剪刀支架設置在頂層、底層和垂直剪刀支架的交點平面處，垂直間距小于等于6。對于8~20 m的模板支架，應在兩個水平拉桿的中間以頂部臺階距離增加一根水平拉桿（碗扣框架頂層水平桿的步距應比標準步距減少一個節點距離）。垂直桿應相互連接，并根據規格交錯排列，由于體育場內的整個地面都經過硬化處理，因此應在每根垂直桿下設置一個底座。在不平整硬化地面處的桿底應配備厚度不小于50 mm的木墊板。高支撐模具位置的墻柱模板做成整體，相互支撐。混凝土澆筑設備和混凝土輸送管道配備了額外的支撐加固。高支撐模具施工區設有上下通道、安全平板網保護操作層和防墜落層。

4 梁模板支撐

根據相關的設計要求，大蓋區域存在軟地基時，應先進行強夯處理，使其地基承載力不少于120 kPa，對加固后的地基進行承載力壓板測試，測試合格后，方可進行上部的回填工作。上部素填應按照相關文件要求，采用逐層回填的方式，同時使用夯機夯實，分層厚度要求應控制在20~30 cm范圍內，回填后的壓實系數不得少于0.94。待分層回填結束后，進行表面的硬化，要求硬化的厚度不少于15 cm，當需要將相關的支架安裝于硬化地面時，一方面需要保證安裝的牢固，另外需要保障安裝桿垂直于地面，底座墊的尺寸為不小于50 mm厚的木墊板，每根垂直桿必須固定牢固，不允許出現懸掛現象。梁側模板的二次支撐采用100 mm×100 mm木方塊，設置間距300 mm。主支座采用100 mm×100 mm木方塊與φ48 mm×3.5 mm。梁側模板之間間距不超過500 mm，拉絲桿與梁跨度之間的距離為500 mm。

5 混凝土澆筑

澆筑前，首先清除模板內的垃圾、污垢和鋼筋上的油漬等異物，并檢查水泥砂漿的墊塊情況，合格后方可進行澆筑。一般采用商品混凝土，由攪拌車拉到施工現場。道路建議采用環形施工道路?；炷聊軌蛑边_的各個區域，常規采用天泵澆筑，但高度落差在2 m范圍內，一旦超過此范圍，使用地泵澆筑。在建設設計方案的基礎上，為確保模板支架的受力均勻，選擇從中間到兩邊整體推進式的澆筑方式，邊俊迪（2023）[5]研究指出也可采用由一邊向一邊整體推進的澆筑方式，但在澆筑過程中鋪料不能太厚，按照先梁后板的順序澆筑。

混凝土澆筑前應潤濕模板，沖洗干凈柱頂面，嚴禁存在異物?；炷翝仓凑罩髁骸瘟骸敯宓捻樞蛞来螡仓?。在澆筑階梯形的整體推進過程中，梁板混凝土連續向前澆筑。對于整體高度較高的梁，可采用單獨澆筑，將施工縫留在板底的位置，整個過程中澆筑和振搗需協調配合，先慢點下料，振搗瓷實后，進行第二層下料，確保水泥漿的良好包裹，每層振實后再進行下料，注意在振搗過程中不能觸碰到預埋件和鋼筋等。遇到梁柱節點相對較密的位置，應采用小粒徑石進行同等強度等級的混凝土澆筑。為確保混凝土整體性好，需要一次性澆搗完成，中間一般不允許有間隔，如果必須有間隔，應盡可能地縮短間隔時間，確保下層混凝土凝結前完成上一層澆搗。整個澆筑過程中不能隨意地拔動鋼筋，以確保正確的鋼筋位置。在澆筑的過程中，要經常關注鋼筋的位置，不能有明顯移動和變形等，發現問題后應立即處理。澆筑完成后，混凝土會逐漸地硬化?；炷恋挠不怯伤饔脤崿F的，為保障良好硬化，在此過程中應確保良好的溫度和濕度環境，為此，在此期間需要做好澆筑后的養護工作，從澆筑后12 h開始，需要由專人負責養護，使用水龍頭接橡皮管澆水，整個養護的時間不得少于1晝夜，在此過程中應保障澆筑表面的濕潤狀態。最后，成型的混凝土表面的偏差不能太明顯，要符合相關的文件要求，對于存在明顯凹陷或缺損的位置要進行修補，并做好相關記錄。

6 施工安全措施

6.1 模板質量保證措施

模板的選用方面，模板要求刨過，不能有明顯的凸起，厚度相對一致，表面平整，同一模板的平整度允許偏差1 mm。為保障良好的混凝土外觀效果，模板安裝之前要進行質量檢查，有缺損的禁止使用，以確保模板拼接的完整性，并做好安裝前的保護工作。為防止泥漿漏水，模板外觀要相對干凈，不能有異物，拼接嚴密，要求拼接縫寬度不得超過1 mm，澆筑前排查漏漿的模板。支模板前要放線，以供工人參考。支模板后要進行標高檢查，確保準確無誤。為保障整個墻體的平整，應按照要求進行模板的設計，并進行驗收。施工過程中要正常拆模，確保模板不變形。

6.2 模板安裝安全措施

模板安裝前，施工負責人應做好相應的安全檢查及時交底工作。待模板進場后，應對模板材料、表面和材質等情況進行認真檢查，檢查是否符合相應要求，為模板的垂直安全運輸做保障。模板安裝過程中，嚴禁在上下同一垂直面內安裝，更不能隨意攀爬模板和腳手架，不能在相對狹窄的沒有護欄的位置隨意地走動。注意模板不能隨意固定在窗子或者腳手架上，這些位置不僅容易變形，而且很容易倒塌或移位。在整個模板安裝施工過程中，不能堆放太多物體在上面。在下雨天施工時，高聳結構的模板應裝設避雷設備。當風力超過5級，此時應停止大模板的吊裝和拼裝工作。

6.3 模板拆除安全措施

當混凝土的強度達到相關的設計要求后，進行申請，批準允許后方可進行相應的拆除工作。在拆模板支撐架之前，清理干凈架子上的物品，拉好安全警戒線，清走施工人員。在整個拆除過程中，要注意拆除的先后順序，根據模板的設計安裝順序進行拆除。在沒有相關要求的情況下，按照先支后拆的原則，首先進行非承重模板的拆除工作。在整個拆除過程中，應設置相應的警戒區域，做好相應的監督工作。模板一定要拆除干凈，不能有懸空模板，一旦掉落，很容易造成人員傷亡。高處模板拆除的過程中，應配備相關的登高設施，穿戴相應的安全裝備。拆除后的模板不能隨意拋棄和到處亂扔，要及時清理，臨時堆放在樓旁邊，但距離樓不得超過1 m。樓道口和通道等進出口的位置不能堆放任何物品。

6.4 監測措施

高支模體系復雜而危險，當在混凝土澆筑時，容易發生變形和倒塌，對施工人員的安全造成威脅。該項目采用電子經緯儀、水準儀、和精密水準儀對支架沉降、位移和變形等進行監測，并設定監測報警值，一旦超過報警值，會出現預警信號。在混凝土的澆筑過程中，要有專人值班、及時反饋，通常采用20~30 min/次的監測周期進行監測。立桿的最大受力位置、支架周邊相對薄弱的位置、地基承載力低的位置等設有相應的監測點。一旦梁模有下降趨勢時，應持續做好變形監測。特殊情況下，應通知相關的項目經理和模板設計人員，終止混凝土澆筑，尋找下沉原因，并采取針對性措施后，做好持續澆筑。當監測數據超過相應警戒值時應停止澆筑，做好周邊人群的疏散，進行相應的加固處理。結束監測的條件需要同時滿足混凝土澆筑完成且達到初凝、數據達到穩定狀態以及人員全部撤離。

7 結語

城市軌道交通能緩解城市交通壓力，助推城市發展，值得大力發展。而地鐵車輛段高支模施工專業化程度高、風險高，施工安全控制成了地鐵車輛段高支模施工的關鍵，一旦在施工中稍有不慎，不僅影響施工質量，而且對施工人員的生命財產安全造成嚴重威脅，因此，需要不斷加強地鐵車輛段高支模施工技術，完善施工安全制度。基于此，該文從高支模施工特點出發，對地鐵車輛段工程中高支模施工技術進行概述，同時就高支模安全施工提出相關建議，為其他地鐵車輛段工程高支模施工提供參考。