狹小空間底模支設(shè)施工技術(shù)

陳慧芳

（上海市政工程建設(shè)發(fā)展有限公司，上海市 200025）

1 工程概況

上海軌道交通9號(hào)線一期工程泗涇車站為現(xiàn)澆兩層混凝土框架結(jié)構(gòu)。整個(gè)車站設(shè)計(jì)為側(cè)式站臺(tái)，即車站兩側(cè)是站臺(tái)，列車從中間穿過車站，列車荷載通過軌道梁直接傳遞給車站結(jié)構(gòu)帽梁，然后再由帽梁傳遞給結(jié)構(gòu)框架柱網(wǎng)，最后到基礎(chǔ)。如圖1所示。

圖1 車站側(cè)式站臺(tái)立面圖（單位：mm）

設(shè)置于車站站廳層的1～21軸軌道梁是由18塊長(zhǎng)、寬、厚分別為7940mm（7740mm、7140mm），8370mm（8170mm），650 mm的板式梁組成，混凝土澆搗完畢后加上鋼筋重達(dá)10多噸，如圖2所示。

圖2 1～21軸軌道梁布置圖（單位：mm）

每塊軌道梁分別通過4個(gè)板式支座作為支點(diǎn)擱置于站廳層帽梁上，并與站廳層樓板隔離，形成一個(gè)簡(jiǎn)支受力體系。其梁底與站廳層樓板頂之間距僅100 mm。圖3為板式支座布置。

圖3 板式支座布置圖（單位：mm）

2 工程特點(diǎn)與難點(diǎn)

軌道梁與站廳層樓板之間100 mm的狹小空隙內(nèi)必須支設(shè)現(xiàn)澆軌道梁底模。由于軌道梁自重較大，底模需具備足夠強(qiáng)度，而在軌道梁施工完畢達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后又必須將底模完全拆除。因?yàn)槿绻荒芡耆鸪壍懒旱啄?，將改變?cè)壍懒鹤鳛楹?jiǎn)支梁將所受荷載全部傳遞給帽梁的結(jié)構(gòu)受力形式，而致使僅150 mm厚的站廳層樓板長(zhǎng)期受到軌道梁傳來(lái)的附加荷載，將嚴(yán)重影響整個(gè)車站結(jié)構(gòu)的使用安全性。

因此，如何有效地在100 mm的狹小空間進(jìn)行底模的支設(shè)，并保證現(xiàn)澆混凝土軌道梁的質(zhì)量，如何將底模方便順利地取出，成為該方案設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

3 方案的優(yōu)化選擇

為優(yōu)化施工方案，經(jīng)反復(fù)推敲，制定了以下幾種方案選擇，并逐一分析優(yōu)缺點(diǎn)。

方案A：將軌道梁在現(xiàn)場(chǎng)地面上預(yù)制后再進(jìn)行吊裝。須考慮到軌道梁自重大、跨度小，加之車站結(jié)構(gòu)影響，單部大型吊機(jī)力臂無(wú)法直接伸入。其次，該板式支座安裝工藝設(shè)計(jì)要求下座板須預(yù)先固定在帽梁上，下座板錨固螺栓與帽梁主筋焊接固定。但上座板與下座板無(wú)法分離，上座板必須固定在軌道梁上，因此軌道梁只能在原設(shè)計(jì)位置現(xiàn)澆施工。

方案B：常規(guī)底模支設(shè)方法：利用50 mm×100mm木方加工成50mm×80mm，間隔每300mm一道，其上滿鋪九夾板，進(jìn)行施工，如圖4所示。

圖4 常規(guī)底模支設(shè)方法（單位：mm）

此方案所用九夾板及木方都是常規(guī)支模方法，原材料普通，且有一定的強(qiáng)度。但是木方必須進(jìn)行定加工，一次性使用，浪費(fèi)原材料，且混凝土一經(jīng)澆搗，結(jié)構(gòu)的自重致使木方受強(qiáng)大的擠壓力，加之木料上下表面摩阻系數(shù)大，故無(wú)法輕易取出。如果強(qiáng)行拆模，則木方條又易折斷，且鑿取費(fèi)時(shí)費(fèi)力，很難徹底清除。

方案C：放置泡沫等柔性填充材料充當(dāng)?shù)啄５氖┕し椒ǎ诨炷翝矒v時(shí)要承受如此大的結(jié)構(gòu)荷載可能將產(chǎn)生不均勻變形或局部破壞等現(xiàn)象，影響質(zhì)量。而且，拆模時(shí)無(wú)法從一邊整體拉出，只能采取將其一點(diǎn)點(diǎn)地鑿除破壞來(lái)達(dá)到強(qiáng)行取出拆模的目的，較為麻煩。

方案D：由于板式支座下座板須預(yù)先固定于樓板上，上座板整澆于軌道梁底，加以現(xiàn)場(chǎng)條件及成本制約，故無(wú)法用千斤頂?shù)冗M(jìn)行施工。

研究填充法支模時(shí)考慮到了黃砂，但使用黃砂作為填充物來(lái)支模必須解決3個(gè)問題：第一是黃砂的松散性。如何使其密實(shí)、緊固，在受重荷壓力的情況下不會(huì)變形、塌陷。第二是黃砂的易流淌性。如何確保其在作為底模時(shí)不至于流淌坍塌。第三是如何才能將黃砂輕易地取出。

經(jīng)過深入研究，并經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)終于克服了上述問題。

首先，黃砂雖然松散易塌陷，但經(jīng)過澆水潤(rùn)濕后將下沉變得比較密實(shí)。再經(jīng)過平板振動(dòng)機(jī)振密平整后黃砂將十分密實(shí)，完全能承受一定的壓力。

其次，黃砂易流淌的問題僅需將軌道梁側(cè)模向下伸長(zhǎng)到站廳層樓板面即可，并留置微小縫隙，可使多余水分溢出。

最后，如何方便地將黃砂取出，這是最難最關(guān)鍵的問題?？紤]到黃砂的易坍塌性，如果能夠在其內(nèi)部產(chǎn)生一定的空洞或空隙，則黃砂將會(huì)在周圍擠壓力的作用下向空洞或空隙塌陷，從而使得原本緊密的黃砂層松動(dòng)。并且再次利用黃砂易流淌這個(gè)特性，用一定的壓力水便可將其完全沖出，從而把問題的關(guān)鍵點(diǎn)轉(zhuǎn)到了如何在拆模時(shí)使得致密的黃砂層中產(chǎn)生空隙。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)及一定的理論基礎(chǔ),砂與堅(jiān)硬的鋼表面的摩阻力較小，如果預(yù)先將槽鋼放入黃砂層中，則便可在施工結(jié)束后很方便地在一邊抽出，從而在黃砂層內(nèi)部形成空隙。而且放入黃砂層中的槽鋼還有著猶如鋼筋混凝土中類似鋼筋的效用，能固結(jié)黃砂層并增加其整體性和強(qiáng)度。

制定一個(gè)全新的施工工藝流程：首先在軌道梁四面用小鋼模作為側(cè)模，側(cè)模到底，側(cè)模外側(cè)利用鋼管圍檁及支架與樓板預(yù)埋短鋼管固結(jié)。然后在側(cè)模內(nèi)側(cè)也就是軌道梁底與樓板之間先滿鋪2 cm黃砂，并在其上間隔200 mm橫向放置統(tǒng)長(zhǎng)10號(hào)槽鋼作為鋼骨肋，槽鋼仰口向上。槽鋼一端可用3 mm厚鐵板電焊封堵，形成一個(gè)容器槽，另一端則開孔。再滿鋪黃砂至梁底標(biāo)高以下2 cm，澆水潤(rùn)濕使黃砂沉陷，緊湊，并用平板震動(dòng)機(jī)震動(dòng)密實(shí)，再用刮尺刮平后在固結(jié)的黃砂表面抹2 cm厚的水泥砂漿找平層直至軌道底標(biāo)高。如圖5、圖6所示。

圖5 側(cè)模采用小鋼模到底施工方法

圖6 滿鋪黃砂固結(jié)找平施工法

軌道梁施工完畢達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，把神仙葫蘆一端固頂在軌道梁一側(cè)的框架柱上，另一側(cè)通過槽鋼上的孔連接槽鋼，即可通過神仙葫蘆把槽鋼拉出。最后用水槍清理干凈。

4 實(shí)施效果分析

實(shí)際施工證明，選用方案D作為底模支設(shè)措施具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）以黃砂為填充材質(zhì)，經(jīng)平板振動(dòng)機(jī)振動(dòng)密實(shí)，又經(jīng)澆水潤(rùn)濕固結(jié)后具有質(zhì)地密實(shí)緊湊，不會(huì)產(chǎn)生較大不均勻沉陷變形，且表面平整度較高等特點(diǎn)。

（2）以槽鋼作為鋼骨肋，能有效地起到加強(qiáng)黃砂整體穩(wěn)固性，抗不均勻變形性，而且在其一端打孔，拆模時(shí)因?yàn)椴垆摫旧碛幸欢▌偠?，不?huì)像木方那樣拉斷，且鋼與砂表面摩擦系數(shù)也較小，用神仙葫蘆通過槽鋼上的拉孔即可以將槽鋼抽出。再者，槽鋼兩端用小鐵板封堵形成一個(gè)容器槽，槽鋼一經(jīng)拉出，槽內(nèi)黃砂相應(yīng)隨之一起抽出，則其他黃砂就立即松散開來(lái)，所以接下來(lái)徹底清除黃砂的工作變得相當(dāng)容易。最后用水一沖即可達(dá)到徹底清除干凈的目的。

（3）在振密、沉降固結(jié)的黃砂上整澆2 cm厚的找平層，可以充當(dāng)優(yōu)質(zhì)九夾板底模板，有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受軌道梁鋼筋施工時(shí)的局部壓載。

（4）材料可回收反復(fù)利用，因?yàn)榕c常規(guī)方法不同，常規(guī)做法施工后的材料因?yàn)樵谑┕み^程中受力較大，多有變形，并且經(jīng)過強(qiáng)行拆模，損壞嚴(yán)重，可重復(fù)利用很少。槽鋼剛度大不易損壞，而且拆下的槽鋼正好可用于文化路現(xiàn)澆箱梁排架立桿與混凝土路面的襯墊；黃砂也可大部分回收利用。所以軌道梁施工結(jié)束后，以上材料都可用于別處，幾乎不造成原材料浪費(fèi)。

5 經(jīng)濟(jì)效益比較

（1）與經(jīng)營(yíng)部門共同測(cè)算，按常規(guī)方法，由于原材料變形嚴(yán)重，再加之強(qiáng)行拆模的破壞程度，幾乎造成原材料一次性使用報(bào)廢。

九夾板損失：

造成直接成本損失合計(jì)不低于9萬(wàn)元。

（2）現(xiàn)場(chǎng)采用方案D的革新方法，原材料幾乎不造成浪費(fèi)，故其產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益可見一斑。

6 結(jié)語(yǔ)

軌道梁與站廳層樓板之間100 mm的狹小空隙內(nèi)底模支護(hù)的技術(shù)革新，既保證了現(xiàn)澆混凝土軌道梁的質(zhì)量，又保證了結(jié)構(gòu)的安全性，節(jié)省了投資。該方案具有較強(qiáng)的可操作性，綜合效益明顯。