淺談明挖大跨度車站“墻板同步”施工工藝

米 斌

中鐵隆工程集團有限公司

淺談明挖大跨度車站“墻板同步”施工工藝

米 斌

中鐵隆工程集團有限公司

本文根據青島地鐵1號線某車站側墻及中(頂)板施工的總結，闡述大跨度車站采用“墻板同步”施工工藝，模板及支架的設計、可行性、工藝優(yōu)缺點和施工注意事項等相關問題，該工藝具有減少施工縫--強化結構質量，減少防水處理節(jié)--點節(jié)約成本，簡化施工工藝縮短工期等優(yōu)點等，具有顯著的經濟效益和社會效益，可供類似工程施工參考。

地鐵車站；大跨度；墻板同步支撐體系

幾十年來，隨著我國地鐵的快速發(fā)展，各種結構施工工藝日臻成熟，在三角單側模板支撐體系推行以來，明挖地鐵車站主體結構施工便形成了“先底板—后墻柱—再梁板” 的傳統(tǒng)步序，但在特殊工況下，該傳統(tǒng)工藝無法滿足現場施工需要?！皦Π逋健狈ㄊ┕すに噮s能解決特殊工況施工作業(yè)，本文結合在青島市地鐵1號線某車站主體結構“墻板同步”法施工的現況，總結該法在施工過中所遇到的問題，試就車站主體結構“墻板同步”法施工情況﹑工藝優(yōu)缺點及控制要點談談自己的粗淺看法，旨在拋磚引玉，為進一步探索大跨度地鐵車站主體結構施工方法而努力。

1 技術分析

對于地鐵明挖大跨度車站主體結構施工，施工工序為，開挖見底后先施工底板結構，再施工邊墻及立柱，直至完成中(頂)板結構施工后再開展其他工序作業(yè)，該作業(yè)順序為地鐵明挖車站非“墻板同步”施工工藝常規(guī)流程，該工藝特點為各構件分別作業(yè)，先墻柱后梁板，反復倒用模板支架，模板支架投入較少，施工縫較多，適用工期正常，流水作業(yè)。

“墻板同步”施工工藝，即在車站底板及立柱完成混凝土澆筑后，側墻與中板(或頂板)同時各工序施工，側墻及中板(或頂板)同時進行混凝土澆筑，側墻與中板(或頂板)無節(jié)點施工縫為一整體結構，該工藝特點為各構件同時作業(yè)，先柱后墻板，一次投入模板支架，模板支架投入較多，施工縫較少，適合工期緊張，快速轉序。

2 工程案例

青島地鐵一期工程火車北站站，位于鐵路青島北客站下方。地鐵1號線(B3區(qū))為南北向地下三層雙柱三跨13m島式站臺車站，車站標準規(guī)模208×22.2m最大跨度23.4m。地鐵1號線與3，8號線車站形成十字換乘，基坑開挖寬度約24m，最大開挖深度約23.3m；車站主體結構底板厚1100mm，側墻厚900mm，地下二層與地下三層中板厚500mm，該車站采用明挖順作法一次施工成型。

由于本車站跨度大﹑工期較短，需全車站同時進行主體結構側墻施工，現有模板無法滿足側墻施工需要。根據前期C1區(qū)區(qū)間小跨度“墻板同步”施工的經驗，通過綜合比選，決定采用“墻板同步”施工工藝，即側墻與中板(或頂板)同時各工序施工，同步進行混凝土澆筑。具體如圖1 所示。

3 墻板模板及支架體系設計

3.1 工藝分析

“墻板同步”施工的難點是如何保證側墻模板在施工中的安全。與側墻單側模板三角支架相比，該工序受力工況為橫向傳力，因此施工前需對支架及模板所承受的荷載進行詳細分析與計算，保證側墻支架橫向傳力順暢，設計出安全的支架模板體系。

3.2 模板體系設計

根據施工總體部署及工期要求，需配置兩段墻體及板模板，每段長約40m。

B3區(qū)車站，地下三層﹑地下二層側墻厚900mm，高度6.3～6.6m，側墻模板面板采用6015組合鋼模，模板定制成可吊裝的大模板，根據實際所需尺寸拼裝組合，每塊模板采用高強螺栓連接牢固。

單塊大模板寬1.5m，高6m，模板背后設主肋兩道，主肋采用I20a，間距0.75m；模板加固時主肋間加豎向方木次梁，保證豎向肋骨間距不大于200mm。

中(或頂)板采用15mm厚木膠板，主肋采用120×150mm方木，次肋采用100×100mm方木。肋木錯頭布置，接頭處采用鐵釘釘牢。模板拼接嚴密，縫隙處用海綿體堵實，防止漏漿。對跨度L≥4m的現澆鋼筋混凝土板，其模板中部應起拱，起拱高度宜為跨度的1%～3%。

圖1 車站墻板同步施工砼澆筑順序

圖2 車站墻板同步施工碗扣支架圖

3.3 支架體系設計

“墻板同步”支架為碗扣支架+鋼管扣件支架復合支撐體系，先施工中(頂)板大面支架，預留板與墻體交接部位的腋角模板為側墻模板吊裝孔，待側墻模板安裝完成后再封閉該處中(頂)板模板。

頂板支架為碗扣式腳手架，采用600×900×1200mm模數，東西向橫桿間距600mm，南北向橫桿間距900mm。立桿頂部設可調頂托，底部設可調托座，支架頂端﹑底部和縱橫向連續(xù)設置水平剪刀撐，其間距應小于或等于4.5m。

剪刀撐的斜桿與地面夾角45°～60°之間，斜桿應每步與立桿扣接。剪刀撐采用Φ48×3.5mm鋼管，用扣件與鋼管立柱扣牢，剪刀撐采用搭接，搭接長度不得小于500mm，應采用2個旋轉扣件分別在離桿端不小于100mm處進行固定。(見圖2)

側墻大鋼模支撐采用鋼管扣件對撐體系，橫向支撐鋼管采用扣件連接在頂板碗扣支架上，保證橫向傳力。橫向鋼管支架搭設時應充分利用結構的底板縱梁和中柱作為傳力支撐點，鋼管縱向間距900mm，豎向間距600mm。

每塊1.5m寬鋼模根據每結構段的長度逐塊吊裝拼接，兩塊模板之間采用高強螺栓連接牢固。

大墻模拼裝完成后，在I20a后安裝雙Φ48×3.5mm鋼管作為傳力肋，鋼管鋼管間距豎向600mm。模板加固時將橫向鋼管支撐端頭加頂托支撐在傳力肋上，用頂托調節(jié)支撐松緊。

3.4 模板支架受力驗算

經過對支架及模板的剛度﹑強度和穩(wěn)定性計算，該工程中設計的支架及模板所使用材料的力學性能均能滿足規(guī)范要求，能保證施工質量和施工安全，在此不再贅述計算過程。

4 工藝優(yōu)缺點分析

無論是采用單側模板，還是采用“墻板同步”施工工藝，通過對墻體模板與支架體系的設計，均可以保證模板及支架的強度﹑剛度及穩(wěn)定性，保證安全施工?，F將“墻板同步”施工工藝的優(yōu)缺點分析總結如下。

4.1 墻板同步施工的優(yōu)點

⑴減少施工縫，強化結構質量，減少質量隱患。地下結構防水核心為盡量減少施工縫等防水薄弱點，采用“墻板同步”施工工藝可以減少墻體兩側各一道施工縫，使墻體與中(頂)板連接更牢固。施工縫指的是在混凝土澆筑過程中，因設計要求或施工需要分段澆筑而在先﹑后澆筑的混凝土之間所形成的接縫。

因混凝土先后澆注形成的結合面為結構薄弱點，容易出現各種隱患及質量問題，因此，對施工縫的處理要求較高。采用“墻板同步”施工工藝，墻體與中(頂)板混凝土同時澆筑，結構整體性好，結合部位再無施工縫，可以降低因施工縫存在而易出現各種隱患及質量問題(可以保證節(jié)點位置內實外美，降低節(jié)點部位滲漏水發(fā)生的概率)。

⑵減少節(jié)點處理工藝，節(jié)約施工成本。采用“墻板同步”施工工藝，可以省去對施工縫防水及二次施工的加強措施。按該項目側墻防水設計施工圖，施工縫節(jié)點防水加強措施每一延米可以少用1m鋼邊橡膠止水帶，0.5m2雙面粘合Ⅱ型瀝青基聚氨酯胎防水卷材，1m雙道遇水膨脹止水條，同時可以省去二次施工時對施工縫的鑿毛處理措施。

根據項目清單報價每延米施工縫處理費用為304.724元，1號線車站兩層框架結構均采用“墻板同步”施工工藝，共計省去施工縫208×4=832m，節(jié)省造價832×304.724≈25.4萬元。若結構較長則可以節(jié)省一大筆費用，對于施工方來說是一個不錯的利潤創(chuàng)造點。

⑶簡化施工工藝，縮短施工工期。不必事先對墻體流水施工，可以大面積同步對結構施工，快速進入下一道施工工序。采用“墻板同步”施工工藝，底板澆筑后即可進行立柱﹑側墻及部分中(頂)板支架﹑模板及鋼筋施工，對于工期壓力大的項目相當適宜采取該法施工。

4.2 板墻同步施工的缺點

⑴支撐體系工序多，加固與拆除繁瑣?！皦Π逋健笔┕すに嚍閺秃现误w系，頂板為碗扣式腳手架，側墻為鋼管扣件腳手架，且兩種支架固結為一體，共同承受豎向及水平荷載。碗扣支架施工時需預先將鋼管留置在碗扣支架內，待后續(xù)進行側墻支撐加固。

由于該支架體系，桿件眾多，拆模空間狹小，拆模順序應按照后裝先拆﹑先裝后拆，先拆非承重模板﹑后拆承重模板，并應從上而下進行拆除，拆除過程繁瑣。

⑵需增加額外支撐材料，措施費用高。采用“墻板同步”施工工藝雖然不用一次性投入一套單側模板三角支撐，但是投入了大量的周轉性材料，如型鋼﹑鋼管﹑扣件及托撐等。

⑶多交叉作業(yè)，安全管理難度大。采用該種工藝，出現側墻﹑立柱及中(頂)板同時施工，涉及支架﹑模板及鋼管工種作業(yè)橫向交叉﹑豎向重疊，這要求相關參建人員加強安全管理，勤溝通﹑多協調，保證安全施工的條件下完成每一道工序。

5 施工注意事項

⑴做好砼澆筑過程中變形監(jiān)測。本工程采用碗扣式鋼管腳手架+鋼管扣件復合支撐體系，該支架體系跨度大，受力復雜，在支架及模板搭設﹑鋼筋安裝﹑砼澆搗等施工過程中以及砼終凝前后，必須隨時對支撐體系變形進行監(jiān)測，及時反饋監(jiān)測信息，確保施工安全。

⑵確保支架搭設及加固質量。本支架體系加固節(jié)點眾多，橫向支撐全為扣件與碗扣式腳手架立桿相連，施工時應重點排查節(jié)點處扣件﹑扣碗的加固質量，防止支架變形。

⑶嚴格控制側墻模板垂直度及平整度。該種側墻支撐體系，墻體支撐點眾多，支架加固時，應拉線控制支撐端頭豎向及縱向垂直度從而控制側墻模板垂直度，保證實體結構滿足設計及規(guī)范要求。

⑷注意砼澆筑順序。側墻模板為對撐受力，為防止兩側側墻支架在砼澆筑過程中不均勻受力，引起模板變形，在砼澆筑過程中應該注意砼澆筑順序，側墻混凝土澆筑時，兩側墻體應同時分層對稱進行澆筑且澆筑高度需大致一致。

6 結束語

地鐵車站框架結構施工一直為地鐵土建施工的重點，框架結構墻板施工方法靈活多樣，但只要經過對項目的特點﹑難點等進行綜合分析，選擇適合項目自身的施工方案，同樣能殊途同歸保質保量的完成施工任務。

“墻板同步”施工工藝，有其自身的優(yōu)點，亦有自身缺點，本文針對青島地鐵1號線某車站墻板施工成果進行簡要的分析和總結，為明挖車站大跨度主體結構墻板施工提供一定的參考作用。

[1] 中華人民共和國住建部.《建筑施工模板安全技術規(guī)范》( JGJ162-2008).北京：中國建筑工業(yè)出版社.2008.

[2] 中華人民共和國住建部.《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》( JGJ166-2008).北京：中國建筑工業(yè)出版社.2008.

[3] 中華人民共和國住建部.《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》( JGJ130-2011).北京：中國建筑工業(yè)出版社.2011.

[4] 青島地鐵一期工程火車北站設計圖、施工方案及工程量清單報價表.青島.