地下軌道交通工程道床連接件施工技術

摘要：地下軌道交通工程整體道床施工中，模板支立是確保整體道床外觀的整體性直接控制因素，針對地下軌道交通工程中混凝土整體道床澆注時對模板支撐的技術不斷創新，確立“鋼支撐連接件穩固、牢靠支撐模板，保證澆注道床能達到設計和驗收規范”。這一理念進行不斷的探索和在實踐中嘗試，采用“丁”字形鋼支撐連接件在支撐（拉或推）模板中造型簡化、支撐（拉或推）受力強度大，能與被支撐物體與模板在同一個平面上形成穩定的簡支結構體系;受到澆注混凝土時強大的震動力時，也不易發生松懈、導致模板變形;與原使用的木制支撐連接件相比，其鋼支撐連接件能有效的發揮了鋼支撐連接件的連接性能，滿足了鋼支撐連接件在施工中的技術要求出發，建議從使用性出發，確定混凝土澆注整體道床立模使用“丁”字形鋼支撐連接件的施工技術。

關鍵詞：地下軌道交通工程;“丁”字形鋼支撐連接件性能和使用

在地下軌道交通工程施工之中，要進行整體道床澆注，必須先架立好軌排，在架立好的軌排兩側按照施工要求立好模板，進行混凝土道床澆注，模板板面的垂直度是保證澆注道床兩側側壁垂直要求的重要措施。模板有效的垂直度是直接靠連接件的支撐（拉或推），對垂直立在隧道壁上的模板實施拉力，向外側實施推力作用。就是指：連接件的一端固定在模板工作面層的預留孔（環）中受力，另一端在受力物體（地下軌道交通工程中指鋼軌底外緣）借力進行向模板板面反方向外推，達到固定垂直模板的作用。“丁”字形鋼支撐連接件就是立模板的主要技術之一。“丁”字形鋼支撐連接件對立模的垂直度、穩定性、牢固可靠性就是對混凝土澆注整體道床是不是達到設計和驗收規范標準的直接性技術。

1.目前廣州地下軌道交通之中立模板使用的連接件

從目前廣州地下軌道交通之中所采用的模板連接件為鋼木混合連接件，也是迄今廣州地下軌道工程中使用最為廣泛的模板支撐連接件。在立模時采用“S”形鋼連接件的一頭與受力物體（多指鋼軌底面內側翼緣）掛鉤相互連成一條直線，另一端則鉤吊在模板上層工作面的預留孔形成一個體系，起到一個對模板拉力作用;使用木制連接件一頭向模板板面反方向推，另一頭借助鋪設好的軌排上鋼軌軌腰的彎曲空間來支撐（反推）模板。鋼木混合連接件的組合給模板形成推拉的力，保證模板的穩定垂直度。

這種鋼木混合連接件雖然能在支撐模板時起到為順利澆注混凝土整體道床，但鋼木結構的混合件在混凝土澆注采用振動設備振動時，容易受到振動設備的振動波及混凝土不斷密實而向模板壁擠壓而促使木連接件出現滑動甚至脫落而出現模板走形（跑模），造成澆成形的混凝土道床不能達到設計和驗收標準。因而出現返工，要鑿除變形凹凸不平的道床側壁，給施工帶來不必要的損失。

從鋼木混合連接件的使用技術上來看，采用木連接件具有：質量輕、材料簡單、連接方式靈活多樣;但容易滑動、脫掉且比較笨重、使用頻率小;對模板的推力作用較小，不容易穩固的控制。從多次使用的結果來看，采用以鋼連接件替換原木連接件的作用是：不僅僅在施工技術中能達到更加的效果，同時還能保證澆注的混凝土整體道床不會因為模板走形（跑模）造成不必要的損失。在多次以“丁”字形鋼連接件替換木制連接件的不斷改進和嘗試之中，提出建議使用“丁”字形鋼制連接件。以下圖為“S”形鋼連接件、木制連接件和正在廣州軌道交通四號線（車陂南-萬勝圍段）施工中使用的“丁”字形鋼連接件：

圖表1“S”形、木制、“丁”字模板連接件

2.對模板連接件的要求

在廣州地下軌道交通工程施工之中，澆注混凝土整體道床需要靠模板固定道床形狀尺寸，連接件的直接目的就是牢靠穩定住模板，保證在澆注混凝土時模板不受到震動波和混凝土密實擠壓而發生變形，必須保證在混凝土澆注后達到終凝狀態既48小時，不能發生掉鉤或者脫落的情況。使澆注的混凝土整體道床達到設計和驗收規范要求。對于立模板最關鍵的是連接件的技術作用;目前國內地下軌道交通工程混凝土澆注整體道床需用模板而配套的連接件均為鋼和木制結構。其木制連接件有的優缺點是：

A.取材簡單，方便。

B.施工靈活，形式多樣，可根據施工情況需要制作。

C.使用率低，損耗率大。

D.在施工中遇到如震動、調軌的摩擦及其他原因出現脫落，造成模板走形（跑模）。

對比木制連接件的優缺點，根據多次以正在施工的廣州軌道交通工程四號線（車陂南—萬勝圍）段中混凝土整體道床澆注中應用的“丁”字形鋼連接件應用情況來看，使用“丁”字形鋼連接件具備：

A.結構簡單，造型輕巧，利于施工。

B.根據施工便于制造，安裝、拆卸和倒用。

C.具有足夠的剛度、強度、穩定性;能保證固定模板，

使模板在澆注混凝土后不變形和發生位移。

根據實際的施工要求，就是要牢固、穩定控制模板的垂直度和穩定性的目的出發，以木制連接件和“丁”字形鋼連接件的優缺點和在廣州軌道交通四號線（車陂南—萬勝圍）段工程施工情況顯示，現在使用的“丁”字鋼連接件達到了現有的最佳效果。

3、“丁”字形鋼連接件在施工中的技術使用

“丁”字形鋼連接件在施工中的使用主要是對模板施加向模板板面外側的頂推力，使模板不向模板板面方向傾斜;除“丁”字形鋼連接件的頂推力作用外，還需要“S”形鋼連接件對模板向模板板面內側施加一個拉力作用，才能穩固，牢靠的將立直的模板控制穩定。其中“丁”字形鋼連接件借助鋼軌軌底面外側翼緣支撐，形成向模板面外側頂推的簡支力結構體系;如圖表2所示;而“S”形鋼連接件是借助軌排鋼軌低面內側翼緣掛靠（鉤），形成向模板板面內側張拉的一個簡支力結構體系;如圖表3所示

圖表"2“丁”字形鋼連接件

圖表"3“S”形鋼連接件

通過以上“丁”字鋼連接件可以做出其“丁”字鋼連接件的受力圖如下：

“丁”鋼連接件在工作之中形成的簡支受力結構體系圖（1-a），

圖（1-a）

通過以上圖（1-a）知：圖中L1、L2、L3表示“工”字鋼連接件的長短尺寸，可以根據施工時模板與受力物體之間的距離給予準確的尺寸定位;其連接件在工作中的受力計算：

F推------為連接件對受力物體實施的推力;

F反推------為連接件對模板板面向外的推力;

F重-------為連接件自身向下的重力;

F支-------為模板對連接件向上的支撐力;

除以上主要承載力以外，其余附加力（混凝土澆注時振搗器所產生的振動力F震、混凝土受到震動后對模板產生的向模板板面反方向的外推力""F外推）均為計入受力計算之中。

則有：""""""""""""F推="F反推=0

設F重=0，則可以求出：

F支=F重×（L1+L2）=0

設F支=0，則可以求出：

F重=F支×（L1+L2）=0

當連接件自身對模板產生的向外的推力和模板對連接件產生的反推力在方向相反的狀態下時為0，其水平受力平衡;在連接工作中連接件自身的重力和模板對連接件向上的支撐力為一對相反的力，受力狀態平衡，檢驗可以達到使用連接作用的有效標準.

根據在廣州市軌道交通工程四號線（車陂南-萬勝圍段）施工之中的嘗試，對采用“丁”字形鋼連接件的性能和使用技術已經進步掌握，并且對鋼連接件在施工中對整體道床澆注時模板起到的效果已經證實。依據“丁”字鋼連接件具備的性能和效果，廣州市軌道交通工程四號線（車陂南-萬勝圍段）整體道床的澆注施工中，“丁”字鋼連接件已經全部替換了原來采用的木制連接件。

廣州城市軌道交通工程建設正處于大力發展和建設的階段，也是廣州軌道交通工程施工中不斷創新施工工藝和技術的時候。針對現在處于施工之中的廣州市地下軌道交通工程四號線（車陂南-萬勝圍段）混凝土整體道床澆注施工過程中，現已經全部使用“丁”字形鋼連接件替換了原使用的木制連接件，為現在施工的整體道床能達到質量規范要求和美觀程度奠定堅實基礎。對于模板連接件在廣州地下軌道交通工程中今后發展方向將不斷從實踐之中嘗試和研究創新，對此，對于模板連接件的今后發展方向還將在不斷的實踐之中嘗試和創新研究，要研究和嘗試出對于不同規格、不同模板、不同澆注標準的連接件，將廣州地下軌道交通工程中混凝土整體澆注的工程質量和美觀程度提升一個新的層次，使混凝土澆注工程的驗收能達到標準驗收規范要求，而將把模板連接件的研究應當作為一個研究方向去研究和發展。

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