柱式檢查坑地梁模板比選及設計分析

周家源 呂紅軍2 劉 金2 唐 俊2 云 強 鐘敏婷

(1 廣州地鐵集團有限公司；2 中鐵十九局集團廣州工程有限公司)

(3 中鐵建華南建設有限公司；4 廣州大學土木工程學院)

目前坑地梁模板形式雖然多種多樣，但不外乎鋼模版[1]、木模板[2]和鋁模板為主。本文針對萬頃沙車輛段庫區軌道基礎施工，通過對這3 種模板體系的設計進行分析，總結了其各自的優缺點和適應場所，結合現場工況制定安全經濟可行的施工方案，以獲取較好的經濟效益。

1 模板選擇

1.1 模板方案比選

⑴鋼模板：具有加固系統，部件強度高，組合剛度大，板塊制作精度高，拼縫嚴密，不易變形，整體性好，抗震性強等優點。但變形后維修難度高，重量大，移動和安裝需起重機械吊運，導致成本增高[3]。因蓋下空間有限，吊裝設備無法施工，柱式檢查坑地梁和小立柱截面尺寸小、體量大，鋼模板不符合現場施工要求。

⑵木模板：由面板和支撐系統組成，面板是使混凝土成形的部分，支撐系統是穩固面板位置和承受上部荷載的結構部分。木模板具有重量輕，便于搬運，拆裝方便，操作簡單的優點。缺點主要是易燃，泡水后容易變形，還需要額外做好防火和防水的工作[4]；木材消耗量大，不利于環保；周轉次數少，長遠來看提高了綜合成本。

⑶鋁模板：重量輕，拆裝靈活，剛度大、精度高。通過插銷安裝加固，支模時間大大減少，顯著提高工效，減少模板加工、拆除及周轉時間[5]。但是一次性投入成本較高，更適合大體量施工。

為了保證柱式檢查坑地梁和小立柱的施工質量，同時減少總體成本投入，決定模板體系以定制鋁模施工為主、以木模板為輔。柱式檢查坑地梁全部采用定型鋁模施工，柱式檢查坑立柱采用定型鋁模和定型木模相結合的形式。

1.2 定型鋁模設計

柱式檢查坑地梁模板組合，由4 塊模板通過長短各四根角鋁及兩側斜支撐加固組裝形成，模板頂部設有凈距850mm的柱式檢查坑立柱首節模板，高度為100mm，長寬均為400mm。地梁內外側模板為350mm×2500mm 與200mm×2500mm 兩種大小組合而成的可調節體系，連接螺桿與鋁板采用倒角焊接形式，增加抗拉強度，防止在混凝土澆筑過程中，模板受力導致螺栓焊接部位脫落導致模板變形，焊接完成后，模板內側打磨光滑，保證表面平整度，如圖1所示。

圖1 地梁鋁模拼裝立面圖

模板下方配有L70×65mm角鋁，厚度為8.5mm，模板拼裝采用6 根高強螺桿T14×30 連接；模板頂部配置3根M16 鍍鋅螺母用于調節模板高度。模板背面采用縱、橫背楞提高模板剛度，如圖2(a)所示：豎向背楞厚度為8mm，橫向背楞厚度為5mm。模板組裝完成后，在兩側設置斜支撐對模板進行加固，如斷面圖所示。斜支撐采用壁厚為3.4mmφ27.8mm 的鋼管及M15 螺桿組合形成，斜支撐一側通過銷釘、銷片與地梁側模連接，另一側在混凝土基礎上通過膨脹螺絲固定斜支撐底座，斜支撐與模板連接部位在模板高度1/3 處，靠近混凝土基礎。斜支撐及加固如圖2(b)所示。通過此模板體系，現場柱式檢查坑地梁和小立柱支模速度和精度大大提升，加快了施工進度，提高了施工質量。

圖2 地梁模板立面圖

2 施工工藝及控制重點

2.1 工藝流程

2.1.1柱式檢查坑地梁施工工藝

校正地梁預埋鋼筋→測量放樣→混凝土基面鑿毛清理→地梁及立柱預埋鋼筋綁扎→模板安裝→標高校核→模板調整及加固→標高標定→澆筑混凝土→養護→模板拆除。

2.1.2柱式檢查坑立柱施工工藝

混凝土基面鑿毛清理→柱式檢查坑立柱鋼筋綁扎→軌道及軌道預埋件安裝→模板安裝→模板調整及加固→標高標定→澆筑混凝土→養護→模板拆除。

2.2 控制重點

2.2.1校正地梁預埋鋼筋

由于施工場地的限制，為保證施工車輛的通行，架空板上大量預埋鋼筋被臨時放倒。在施工地梁鋼筋前，應先用扳手等工具對倒臥鋼筋進行調直，在調直過程中禁止用焊槍、氧氣乙炔炙烤后調直，缺失的鋼筋要采用植筋的方式補上，并經檢測合格后方可進入下道工序施工。

2.2.2測量放樣

現場按照分段作業的原則，將區段內地梁中線和兩端檢查坑柱內邊線中點進行測量放樣，現場由地梁結構中線確定地梁外邊線，并彈墨線定位，便于后續模板支立。特別注意地梁和小立柱放線和已施工完成的地梁和小立柱橫向和縱向需在一條直線上。

2.2.3混凝土基面鑿毛清理

利用手持沖擊鉆對地梁底部混凝土面進行鑿毛，將表面浮漿清除，外露新鮮混凝土骨料后，用高壓水槍將基面沖洗干凈。承臺施工完成后先不鑿毛，在施工柱式檢查坑地梁和小立柱時再鑿毛，因過早鑿毛導致接觸面很難完全清理干凈。

2.2.4鋼筋綁扎

鋼筋連接方式采用綁扎搭接，搭接及錨固長度應符合設計要求及施工規范要求。

2.2.5模板安裝

定制鋁模安裝前，應對其表面進行打磨清理，并涂刷脫模劑。安裝時注意對應模塊的拼接，在橫向連接孔部位必須用螺栓連接，在豎向連接孔部位可用銷釘連接。保證模板連接穩固性，每排連接孔間隔不可超過2個孔位。

2.2.6混凝土澆筑

考慮外側自流平施工，地梁混凝土面澆筑標高控制在-1.2m（-0.002m，-0.007m）。考慮混凝土收縮率，保證混凝土強度滿足后，軌道預埋件墊板不外露。控制檢查坑柱上部混凝土頂面標高同軌道預埋件墊板地面標高（高于+0.002m）。施工地坑瓷磚完成面標高與側溝蓋板面標高一致。檢查地坑瓷磚下混凝土面標高控制在設計標高（-0.00m，-0.01m）。

2.2.7養護

混凝土澆筑完成后，應及時進行保濕養護，采用灑水、覆蓋方式。養護時間不少于14天。

2.2.8模板拆除及維護

模板拆除時，按“先支后拆、后支先拆，先拆非承重模板、后拆承重模板”的順序，并應從上而下進行拆除。當混凝土強度能保證其表面及棱角不受損傷時，方可拆除側模。拆下的模板不得拋擲，應分散堆放在指定地點，并應及時清運。注意對定制鋁模板的保護，拆除后應將其表面清理干凈，對變形和損傷部位應進行修復。

2.3 模板比對

受軌道預埋件和鋼軌等影響，精度要求高，施工難度很大，為確保施工質量，部分柱式檢查坑立柱采用鋁模板，預留區域采用定型木模。定型木模在經過11 個循環后，大部分損壞嚴重，無法再次使用，定制鋁模板經過20 個循環后仍能滿足使用要求，鋁模周轉次數遠遠大于木模板。小立柱木模加固上采用型鋼配合鋼管加固，小立柱精度要求高，調整較慢；而采用定制鋁模，各連接加固桿件尺寸均定好，采用插銷將所有小立柱互相連接，安裝完成后精度高，大大減少校正時間，且安裝便捷。工效對比如表1所示。

表1 立柱鋁模與立柱木模的施工功效對比

3 存在問題及改進措施

⑴因預留施工便道，大部分地梁預留鋼筋被拍倒。經與設計溝通，采用抗剪切能力好的φ12 光圓鋼筋代替螺紋鋼，作為柱式檢查坑地梁的預埋鋼筋。現場機械及車輛較多，反復碾壓，部分鋼筋仍被壓斷，在來回調直過程中反復折彎，影響鋼筋強度，對工程質量可能造成影響。又因為增加鋼筋調直的工序，造成工期延長，增加時間成本和調直費用。

改進措施：后續施工便道留設和施工順序應綜合考慮，盡可能少壓倒鋼筋，以提高質量，減少成本。對于留作便道的幾條股道，不預留鋼筋，后期通過植筋方式施工，也可采用路基箱、槽鋼覆蓋保護預留鋼筋，避免機械直接碾壓。

⑵在地梁施工過程中，新舊混凝土部位接頭未處理好，有錯臺現象。地梁頂面因為加固的連接角鋁直接放置在模板頂面，導致澆筑完成后地梁頂面不平整，裝修時對這些部位的修整花費了大量的人工和時間，且難以保證裝修質量。出現錯臺主要有以下原因：

①鋁模與已施工完成的地梁交界處未做密封加固處理，導致在澆筑混凝土過程中，出現輕微漲模或者漏漿情況。②采用罐車直卸或者叉車倒運進行澆筑，罐車、叉車易碰撞模板，導致接口處變形。③在立模前，未對混凝土接頭處進行清理，表面有碎渣，導致立模板時未能貼緊。

改進措施：模板拆除后，安排對交界面鑿毛處理，并對混凝土周邊清理干凈，安裝完成后要進行檢查；在澆筑過程中全程盯控，保證施工機械不碰撞模板；在立模時，對于接頭部位的模板要單獨進行支撐，并在模板與混凝土交界面處采用海綿膠等密封措施。

⑶小立柱澆筑與軌道預埋件墊板產生空隙，屬于A類問題，澆筑過程中混凝土容易濺到軌道預埋件上，導致后期需要清理，成本加大。

改進措施：在澆筑過程中要安排專人特別盯控小立柱澆筑的標高問題，澆筑不夠高，及時安排工人處理，逐一檢查，不留隱患。對于混凝土污染軌道預埋件問題，可用塑料薄膜包裹，現場使用一次性鞋套包裹，起到很好的保護作用，成本也低。

4 結論

通過項目的實踐應用，柱式檢查坑立柱采用定型鋁模和定型木模相結合的形式，不僅可以保證柱式檢查坑地梁和小立柱的施工質量，同時減少總體成本投入，加快施工進度，提高工程項目的質量效益，還可以創造更多的經濟利益。