淺談城市軌道交通中三角支架大鋼模板施工方案的設計

葉向陽

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 510150）

0 引言

目前，我國城市軌道工程建設項目逐年增多，城市軌道交通工程基本為地下結構。在國內的各地鐵建設中，地下車站混凝土裂縫控制技術依舊是研究重點，各地地下車站使用過程中，特別是地下水位較高的區域，地下車站均出現不同程度的滲漏水現象，其最主要的原因是地下車站混凝土裂縫控制不到位，地下車站出現滲漏水現象，不僅對城市建設造成較大的負面影響，而且會腐蝕混凝土結構內部的鋼筋，并且嚴重影響了地鐵運營安全，給地鐵運營帶來巨大的困擾和經濟損失。

1 工程概況

南昌軌道交通3號線土建一標銀三角北站結構為地下兩層雙跨、局部三跨至四跨矩形框架結構，基坑長為360.3 m，寬為19.7 m～42.4 m，按工程巖性及其工程特性，自上而下依次劃分為素填土、粉質黏土、細砂、礫砂和圓礫，位于富水砂層中，有效站臺中心里程處軌面埋深為14.93 m，有效站臺中心里程處車站頂板覆土厚度為3.18 m，地下水位位于地面以下約4.5 m。

2 模板支架施工

2.1 側墻模板配板設計

2.1.2 負一層

3-13 軸、29-44 軸負一層側墻凈空高度為4.95 m，大鋼模板配板高度為4.4 m；13-14 軸、17-29 軸負一層東側側墻凈空高度5.45 m，大鋼模板配板高度為4.4 m+0.5 m；13-14軸、17-29 軸負一層西側側墻凈空高度6.35 m，大鋼模板配板高度為4.4m+0.5m+0.5m。

2.1.3 負二層

3-14 軸、17-44 軸負二層側墻凈空高度為6.16 m，大鋼模板配板高度為4.4 m+0.5 m；14-17 軸負二層東側側墻凈空高度為6.16 m，大鋼模板配板高度為4.4 m+0.5 m，西側側墻凈空高度4.96 m，大鋼模板配板高度為4.4 m。標準段、漸變段側墻配板方式如圖1 所示。

圖1 標準段、漸變段側墻配板方式

在實際施工過程中，如果需要對側墻水平施工縫進行適當調整，可以利用0.5 m 高鋼模調節，砼澆筑施工，控制砼澆筑高度即可。

2.2 標準件大鋼模板加工

標準件大鋼模板（圖2） 尺寸為1500 mm×4400 mm（b×h），面板采用δ=6 mm 厚鋼板，連接邊筋采用δ=16 mm扁鋼制作，高度100 mm。豎向背筋及兩側水平背筋采用I10#工字鋼，中間水平背筋采用δ=6mm 扁鋼制作。水平支撐背楞采用雙[10#槽鋼制作，間距900 mm。連接邊筋打φ22 mm 圓孔，打孔位置位于連接邊筋中部，穿M20 螺絲。外側2 根豎向背筋頂部焊接Φ20 mm 吊環進行吊裝。鋼模加工及涂裝同立柱鋼模。

2.3 加高節鋼模板加工

標準件大鋼模板尺寸為4400 mm×500 mm（b×h），面板采用δ=6 mm 厚鋼板，連接邊筋采用δ=16 mm 扁鋼制作，高度為100 mm。豎向背筋采用I10#工字鋼，水平支撐背楞采用雙[10#槽鋼制作，共設置一道。連接邊筋打φ22 mm圓孔，打孔位置位于連接邊筋中部，穿M20 螺絲。外側2根豎向背筋頂部焊接φ20 mm 吊環進行吊裝（φ 為直徑，δ為鋼板厚度）。圖3 為加高節鋼模板加工大樣圖。

2.4 支架加工

側墻獨立支撐三角支架采用10#工字鋼焊接桁架式三角型鋼支架和Φ48.0×3.0 mm鋼管扣件式支架間隔混合組裝，支架間距750 mm。三角支架分主支架和加高節，主支架結構采用外側主骨架+內部加強桿件的型式，主骨架為三角形三邊：底邊長為2 400 mm，采用雙[10#槽鋼，雙槽鋼間距為50 mm（內插斜撐）；豎向邊長為4 700 mm，采用雙[14#槽鋼，雙槽鋼間距為50 mm（內插斜撐）；斜邊長為4 500 mm，采用雙[10#槽鋼，雙槽鋼間距為50 mm（內插斜撐）。內部加強桿件分為水平桿和斜撐，水平桿件共兩道，采用雙[10#槽鋼，與主骨架斜邊及豎向邊焊接，與支架底部槽鋼的距離分別為1 390 mm、2 530 mm；斜撐角度為45°，采用[10#槽鋼，內插于主骨架內，如圖4 所示。

2.5 預埋件安裝

圖2 標準件大鋼模加工大樣圖（4400 mm×1500 mm）

預埋件系統包括地腳螺栓、連接螺母、外連桿、蝶形螺母、方墊片和橫梁，其施工方法如下：1） 底板及中板混凝土澆筑時，在底板腋角處以及中板墻趾處提前預埋地腳螺栓，預埋地腳螺栓為Ⅲ級螺紋鋼d=25 mm，埋入混凝土內部部分設置45°彎鉤，地腳螺栓在砼基礎內的錨固深度為750 mm（直錨段500 mm，彎鉤段約200 mm，弧形段約50 mm），外露長度不得少于150 mm，外露位置距離側墻200 mm，預埋地腳螺栓的總長度不少于900 mm。并在距離側墻3 700 mm 位置豎向預埋一排長度350 mm、直徑25 mm、間距800 mm 的Ⅲ級螺紋鋼，其中外露長度150 mm，作為支架安裝時的水平反力支點。2）各預埋螺栓相互之間的距離根據澆筑高度而定，間距不得高于300 mm，在靠近一段墻體的起點與終點處宜各布置一個埋件，具體尺寸根據實際情況而定。3）預埋螺栓與水平方向成45°預埋，預埋支點鋼筋與水平方向成90°，現場預埋件預埋時要求拉通線，保證埋件在同一條直線上。4）地腳螺栓在預埋前應對螺紋采取保護措施，用塑料布包裹并綁牢，以免施工時砼黏附在絲扣上影響上連接螺母。5）為了保證砼澆筑時埋件不跑位或偏移，要求在相應部位增加φ16 mm 附加鋼筋，地腳螺栓點焊在附加鋼筋上，點焊時，注意不要損壞埋件的有效直徑。底板、中板地腳螺栓預埋示意圖如圖5 所示。

圖3 加高節鋼模板加工大樣圖

圖4 三角支架加工尺寸圖

圖5 底板、中板地腳螺栓預埋示意圖

2.6 單側模板支架安裝流程

單位模板支架安裝流程：配板設計→模板進場檢驗→鋼筋綁扎并驗收后→彈外墻邊線→合外墻模板→單側支架吊裝到位→安裝單側支架→安裝加強鋼管（單側支架斜撐部位的附加鋼管，現場自備）→安裝壓梁槽鋼→安裝埋件系統→調節支架垂直度→安裝上操作平臺→再緊固檢查一次埋件系統→驗收合格后砼澆筑→模板拆除→維護修理[1]。

3 混凝土澆筑

混凝土澆筑需要嚴格控制混凝土級配，控制入倉溫度，采用振搗措施，提高混凝土的密實度。因此必須采用機械化聯合作業，做好施工組織，保證混凝土的施工質量。1）混凝土模板應保證形狀、尺寸正確，面板平整、光潔，接縫嚴密、不漏漿；具有足夠的強度、剛度和穩定性，保證變形在允許范圍內。2）不得使用廢機油、廢柴油作為脫模劑，也不得使用易黏附于混凝土表面或使混凝土變色的其他脫模劑。3）混凝土澆筑前，需要測試拌合物的性能。嚴格控制混凝土入模溫度，采用5 ℃的冰水攪拌混凝土，骨料溫度在32 ℃以下時，混凝土出機溫度可以控制在28.5 ℃以下。4） 高溫季節澆筑混凝土宜在氣溫較低的夜晚進行；低溫季節澆筑混凝土宜在氣溫變化較小的白天進行。5）在振搗過程中應派技術人員對混凝土振搗時間及振搗棒的作用半徑進行觀察記錄，以便對振搗工藝進行調整改進，防止振搗過程中出現過振或漏振現象。插入式振搗器的振搗順序宜從近模板處開始，先外后內，移動間距不應大于振搗器有效振搗半徑的1.5 倍。插入式振搗器至模板的距離不應大于振搗器有效半徑的1/2，并應盡量避免碰撞鋼筋、模板、芯管、充氣膠囊和各種預埋件等。6 ） 振搗器要垂直地插入混凝土內，并要插至前一層混凝土50 mm～100 mm，以保證新澆混凝土與前一層混凝土結合良好。每個振搗點的振搗時間宜控制在15 s～30 s，快插慢拔，嚴禁使用振搗棒驅趕混凝土。7）混凝土自布料管口下落的自由傾落高度不得超過2 000 mm。8）每層布料厚度宜為300 mm～500 mm，混凝土初凝前必須澆筑上層混凝土，上負二層澆筑間歇不宜超過4 h，避免形成冷縫。9）在澆筑過程中，應控制混凝土的均勻性和密實性，不應出現露筋、空洞、冷縫、夾渣和松頂等現象。10）內模拆除后，在兩側孔口處掛防水篷布，阻止空氣流動，減小內孔的水分散失，同時在側墻上端安裝自動噴淋裝置保證養護效果，側墻至少養護至負一層混凝土澆筑的齡期。11）養護水溫度與混凝土表面溫度之差不宜大于15℃，養護時間不宜小于15 d。

5 結語

隨著城市現代化進程的發展，國內大城市現有的地面公共交通已無法滿足要求，城市軌道交通建設成為必然選擇，隨著城市軌道交通的密集建設，而城市軌道交通基本建設于地下，城市地下車站越來越多。地下車站通過采用“單側墻體大鋼模板+三角支架”施工技術，有效地降低了車站混凝土結構滲漏水率，不僅保證了工程質量，減少后期滲漏水、裂縫等缺陷處理的人力、物力投入，還保障了地鐵運營安全，其綜合效益非常顯著。