組合大鋼模在軌道交通地下車站結構施工中的應用

鄭書朝（中鐵十六局集團有限公司，北京 100018）

在軌道交通地下車站內部結構施工中，由于木模板腳手架支撐體系剛度差，所以在混凝土澆筑過程中容易出現漲模、跑模現象。又由于木模單塊面積小、接縫多，所以往往接縫處拼裝不嚴密，容易造成漏漿而出現蜂窩麻面現象。拆除木模后，模板表面的浮漿不易清除，在下次使用時，容易造成混凝土表面不光滑。為了確保混凝土表面光滑度，在質量要求標準高時，木模往往只能正反面使用兩次。這就造成了木模的周轉利用次數低、攤銷費用高等缺陷，而且不利于節能環保。

本文以上海軌道交通13號線二期工程陳春東路站施工項目為研究對象。本項目位于滬南公路與陳春路路口，沿滬南公路南北向布置。車站總長 307 m，標準段寬22.5 m（外皮），為地下二層雙柱三跨 12.5 m 的島式站臺車站，站前設單渡線，渡線范圍局部單跨結構。車站圍護結構為地下連續墻+內支撐形式，共計 5 道支撐，其中第一道為 800 mm×800 mm鋼筋混凝土支撐，其余為 Φ 609 鋼支撐。在內部結構回筑階段，負二層第四道鋼支撐留撐，在內部結構回筑完畢后，予以拆除。

1 組合大鋼模的選擇

組合大鋼模的尺寸應根據內部結構尺寸、吊裝能力、模板體系穩定性以及可操作性而定。以陳春東路站為例，負一層凈空為 6550 mm，頂板下腋角高 300 mm，中板與中板上 300 mm 側墻同時澆筑，因此負一層側墻組合大鋼模最小有效高度為 5950 mm。陳春東路站負一層模板高度為 6000 mm。考慮到負二層第三道鋼支撐留撐，采用組合大鋼模，側墻無法一次澆筑至中板底，因此選用 4000 mm高組合大鋼板，側墻第一次澆筑至支撐底端。為減少模板拼縫，并結合吊裝能力以及可操作性，選用 3000 m寬鋼模板。組合大鋼模由面板、支撐結構和連接件 3 部分組成。

立柱組合模板依立柱尺寸確定。陳春東路站立柱為 600 cm×1300 cm 和 700 cm×1200 cm 兩種。因此，制作了兩種尺寸的立柱組合鋼模板，模板高度為 6550 mm，以凈空高為標準。

側墻組合鋼模板面板采用 6 mm 板。內龍骨采用 10 號槽鋼 U 口水平。外桁架間距 1000 mm，外桁架采用 16 b號雙槽鋼。

面板鋼板厚 6 mm，剪切強度 110 N/mm2，抗彎強度190 N/mm2，彈性模量 206 kN/mm2。槽鋼剪切強度 110 N/mm2，抗彎強度 190 N/mm2，彈性模量 206 kN/mm2。側墻鋼模板組裝實物圖，如圖1 所示。

圖1 側墻鋼模板組裝實物圖

立柱模板采用定型鋼模。面板采用厚 5 mm 鋼模板；豎肋采用 8 號槽鋼，間距 300 mm；橫肋采用 12 號槽鋼，間距 600 mm；柱子周邊采用 Φ 25 mm 對拉桿進行固定。立柱鋼模實物圖，如圖2 所示。

圖2 立柱鋼模實物圖

2 施工工藝

施工工藝流程如下：鋼模板清理、涂刷脫模劑→拼縫及底部貼雙面膠→鋼模板地面預拼裝→定位放線→模板安裝→模板調整、緊固螺栓→鋼模板+背撐驗收→分層澆筑混凝土→鋼模板拆除→鋼模板清理、打磨、涂刷脫模劑、周轉使用。

2.1 安裝前準備工作

（1）鋼模板進場后，應對鋼模板依據設計圖紙進行驗收，核對模板各構件的規格型號、連接處的焊接或者螺栓連接質量、模板表面的平整度等。

（2）組拼式鋼模板使用前在現場進行預拼裝，拼裝無誤后，用紅色油漆對模板依次進行編號，確保模板安裝的順序準確無誤。

（3）鋼模板預先在結構上進行試安裝，檢查模板拼縫處的嚴密情況、螺栓孔的對應情況、模板的平整度情況，在符合要求后，正式進行安裝。

（4）模板使用前，在地面上預先進行打磨處理、涂刷油性脫模劑，脫模劑必須涂刷均勻，脫模劑涂刷完畢后，立即進行安裝，避免泥土等污染模板表面。

（5）工人進場后，應針對鋼模板進行模板安裝的技術交底。

（6）模板安裝前必須對模板根部的腋角上側墻位置進行核實并進行修整，確保根部側墻的位置準確，從而確保鋼模板的位置準確。

（7）合模前對鋼筋網片內部的泥土、浮渣、鋼筋頭、扎絲等雜物進行清理；合模前還應進行隱蔽工程驗收，驗收合格后，方可進行模板安裝。

2.2 鋼模板安裝的相關規定

（1）鋼模板安裝應符合規范要求，垂直度、線性必須滿足要求。

（2）鋼模板根部和頂部要有固定措施。

（3）鋼模板安裝應由已澆筑混凝土一側向另一側按預拼裝時的編號進行安裝，安裝、調整完畢后，對模板根部處采取砂漿堵縫措施。

（4）混凝土澆筑前應在模板上作出澆筑高度標記。

2.3 質量控制要點

（1）嚴格控制鋼模板的加工質量，確保模板的外形尺寸、平整度、平直度和孔洞尺寸符合允許偏差要求。

（2）鋼模板安裝前必須做好定位放線工作，安裝時應對號入座，安裝后要保證鋼模板的整體穩定性，保證鋼模板在施工中不變形、不錯位、不漲模。

（3）鋼模板就位前必須認真清理模板，涂刷脫模劑。

（4）鋼模板脫模時不得撬動或錘砸，以保護成品。

（5）對鋼模板制作材料的質量必須進行控制，控制質量的要點包括：① 鋼模板應具有足夠的承載力、剛度和穩定性，鋼模板所配的對拉螺栓及其配件應能承受混凝土的側壓力并控制墻體厚度；② 全鋼鋼模板的面板宜選用原平板，其割口及孔洞必須作密封處理；③ 鋼模板的鋼骨架及面板材質均為 Q 2350，吊環材料不得冷彎。

3 鋼模板性能參數計算

（1）墻鋼模板荷載的標準值計算。計算方法同以往普通木模板荷載計算。

（2）墻鋼模板面板計算。面板需要驗算鋼板抗彎強度和剛度。面板鋼板按照連續梁計算，如圖3 所示；面板鋼板彎矩計算，如圖4 所示；面板鋼板剪力計算，如圖5 所示。

圖3 面板鋼板計算簡圖

圖4 面板鋼板彎矩圖（kN·m）

圖5 面板鋼板剪力圖(kN)

面板鋼板變形的計算按照規范要求采用靜荷載標準值，如圖6 所示。

圖6 面板鋼板變形圖(mm)

（3）墻模板內龍骨的計算。內龍骨直接承受鋼面板傳遞的荷載，通常按照均布荷載連續梁計算。撓度計算按照 3跨連續梁進行計算。內龍骨計算簡圖，如圖7 所示。

圖7 內龍骨計算簡圖

（4）墻模板外桁架 16 b 號雙槽鋼的計算。16 b 號雙槽鋼承受內龍骨傳遞的荷載，按照集中荷載下連續梁計算。外桁架 16 b 號雙槽鋼彎矩，如圖8 所示。

圖8 外桁架16b號雙槽鋼彎矩圖(kN·m)

外桁架變形的計算按照規范要求采用靜荷載標準值，如圖9 所示。

圖9 外桁架變形圖(mm)

4 鋼模板拆除、碼放、維修與保養

在常溫下，側墻或立柱混凝土強度達到 1.2 MPa，冬季達到 4 MPa以上，且在不損壞混凝土棱角情況下方可拆模。拆模順序為：拆除鋼背撐上鋼管桁架→采用 25 t 汽車吊吊住鋼背撐，拆除地錨螺栓，拆除鋼背撐→采用吊車吊住鋼模板，拆除水平連接螺栓以及固定設施；旋轉吊車大臂，使鋼模板和已澆筑墻體脫離，如有吸附，可在模板下口采用撬棍進行撬動，拆下并吊走鋼模板→最后拆除接縫處和底部防漏漿處雙面膠。拆下的模板必須一次放穩在方木上，存放時確保墊木的水平度，避免模板變形。及時安排人員對模板表面進行清理，刷脫模劑。

鋼模板堆放場地必須平整，底部無積水情況，墊木盡量水平，鋼模堆放層數不超過兩層，避免模板豎向受壓變形；鋼模板在地面上存放時，應面對面。

5 定型鋼模板吊裝安全措施

側墻及立柱鋼模最重為 0.8 t，大背撐最重為 1 t，采用25 t 汽車吊進行安裝及拆除作業。考慮到鋼模板與側墻混凝土面存在一定的黏附力，起吊重量會超過 1 t，根據本工程具體施工情況，黏附力最大達到 2.1 t，即起吊重量達到 2.9 t。針對常規的地鐵約 20 m 寬車站施工，25 t 汽車吊不滿足起吊基坑另一側鋼模板，如場地僅能滿足一側吊裝時，需配備 50 t 吊車進行模板拆除。

定型鋼模板+鋼背撐安裝與拆除時，必須配備指揮人員，模板吊裝到位后，操作工人方可就近開始作業。模板拆除時，人員遠離工作面后，吊車方可進行起吊作業。

6 內部結構施工質量情況

側墻、立柱組合大鋼模的使用，減少了模板拼縫的數量，且墻面線性良好，未出現一次跑模現象，墻面、柱面光潔。使用組合大鋼模后內部結構的施工質量較以往使用木模板有了較大提高。

7 結 語

現今全國各地城市軌道交通地下車站內部結構施工仍以木模板腳手架支撐體系為主，造成巨大的材料浪費和經濟損失。使用組合大鋼模，可以在提高施工質量的同時，大量節約施工成本。因此，在城市軌道交通地下車站內部結構施工中具有較大的推廣意義。

目前組合大鋼模在側墻以及立柱中已進行了應用，效果良好，然而在中板、頂板、梁的施工中尚未進行應用，因此需要對這些方面進行探索。這對軌道交通地下車站內部結構的施工具有深遠的意義。