地鐵主體結(jié)構(gòu)模板與支撐體系施工質(zhì)量控制分析

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.32.038

摘" 要：地鐵主體結(jié)構(gòu)模板與支撐體系的選擇和構(gòu)建，是控制地鐵施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。該文以天津某地鐵站施工為例，根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求，對梁板、墻體、特殊部位模板及支撐體系進(jìn)行探討分析，旨在為類似工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；主體結(jié)構(gòu)；模板；支撐體系；質(zhì)量控制

中圖分類號：U231" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " 文章編號：2095-2945（2023）32-0１５３-0４

Abstract： The selection and construction of subway main structure formwork and support system is one of the key factors to control the quality of subway construction. Taking the construction of a subway station in Tianjin as an example， this paper discusses and analyzes the beam slab， wall， special part formwork and support system according to the construction design requirements， in order to provide reference for the construction of similar projects.

Keywords： subway station; main structure; formwork; support system; quality control

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化城市的快速建設(shè)，地鐵因具備避免城市擁擠、充分利用城市空間、運(yùn)輸量大且效率高等特點(diǎn)，已然成為區(qū)域集群化模式下城市交通的重要組成。但因城市建構(gòu)筑物密集、道路和各類管線縱橫交錯等多重約束條件，地鐵施工難度較大。其中，地鐵車站設(shè)計(jì)是地鐵建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)，也是地鐵建設(shè)過程中一個協(xié)調(diào)面最廣、設(shè)計(jì)專業(yè)最多的綜合性工作。為了在基礎(chǔ)埋深較深、水文地質(zhì)條件較復(fù)雜等特殊條件下控制地鐵站工程質(zhì)量，選擇科學(xué)合理的地鐵主體結(jié)構(gòu)模板與支撐體系尤為重要[1-3]。

1" 工程概況

天津地鐵線路某站位于澧水道與解放南路交口，為設(shè)計(jì)地鐵線路“L”型換乘車站，沿澧水道東西方向敷設(shè)，設(shè)計(jì)為地下3層島式站臺車站，站臺寬度13 m，車站總長153.8 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為22.5 m。車站共設(shè)2個地下二層風(fēng)道、2個出入口，其中D出入口與地下二層風(fēng)道合建、E出入口與換乘通道合建。車站站臺中心軌面標(biāo)高為-23.12 m，車站線路平面為直線，縱向沿線路方向由小里程端向大里程端2‰下坡。車站站臺中心處頂板覆土約3.76 m。主要結(jié)構(gòu)，見表1、表2。

2" 施工工藝技術(shù)

2.1" 施工縫的劃分

根據(jù)土方開挖順序，車站主體結(jié)構(gòu)從兩端頭向中間采用明挖順作法施工，主體結(jié)構(gòu)分6個流水段，第一流水段29.2 m、第二流水段29.6 m、第三流水段30.55 m、第四流水段19.20 m、第五流水段19.20 m、第六流水段20.05 m，施工縫設(shè)環(huán)向施工縫和水平施工縫，縱向施工縫距結(jié)構(gòu)頂板、中樓板和底板上下表面一般不小于300 mm，共計(jì)6處，環(huán)向施工縫留設(shè)在縱梁跨中1/4～1/3范圍內(nèi)，并且避開板、墻開洞部位。頂板、中板、樓梯及梁的模板采用15 mm厚的多層板，以盤扣式腳手架作為支撐體系，車站側(cè)墻使用鋼模板施工，以三角支架作為支撐體系，車站柱模板采用多層板，方柱以方圓扣作為支撐體系加固。

2.2" 施工流程

根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐及主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，針對車站混凝土澆筑具體施工流程：墊層施工；底板、底板梁施工；負(fù)三層側(cè)墻施工、明洞側(cè)墻施工，拆除第六、七道鋼支撐，施作側(cè)墻防水然后綁扎鋼筋，安裝施工縫處止水帶，采用三角背撐立側(cè)墻鋼模，側(cè)墻砼達(dá)到強(qiáng)度后，施作換撐，進(jìn)行下一道施工工序；負(fù)二層中板、部分側(cè)墻及立柱施工；盾構(gòu)井明洞及立柱施工；負(fù)二層側(cè)墻柱等施工，待中板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，鑿除第三道鋼支撐、第四道砼支撐；負(fù)一層板、柱等施工；負(fù)一層側(cè)墻及柱施工，待中板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除第二道鋼支撐；頂板施工；最后施作頂板防水及混凝土保護(hù)層，回填覆土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.3" 模板支架設(shè)計(jì)

小里程端頭井頂板支撐架搭設(shè)高度為5.45 m、負(fù)一層中板支架搭設(shè)高度7.18/7.88 m、負(fù)二層中板厚0.4 m，支架搭設(shè)高度為6.87 m；明洞厚0.7 m，支架搭設(shè)高度為8.87 m；標(biāo)準(zhǔn)段支撐架搭設(shè)高度為5.45 m、負(fù)一層中板支撐架搭設(shè)高度為7.88 m、負(fù)二層板支撐架搭設(shè)高度為6.87 m；大里程端頭井頂板支撐架搭設(shè)高度為5.45 m、負(fù)一層中板支架搭設(shè)高度7.18/7.88 m、負(fù)二層中板厚0.4 m，支架搭設(shè)高度為6.87 m；明洞厚0.7 m，支架搭設(shè)高度為8.87 m；頂板，板下立桿縱向間距為1 200 mm，橫向間距為900 mm，在頂板梁或倒角或搭設(shè)寬度與立桿間距不成整數(shù)倍時在靠近側(cè)墻處采用其他間距進(jìn)行加密處理。橫向兩側(cè)倒角處增加2道48鋼管斜頂加固。步距：標(biāo)準(zhǔn)步距1 500 mm，頂層步距1 000 mm。頂板梁，梁下立桿間距600 mm（延梁跨度方向）×600 mm（橫向），根據(jù)梁的寬度確定并保證外側(cè)立桿距梁邊距離不大于100 mm。步距：標(biāo)準(zhǔn)步距1 500 mm，最頂層步距1 000 mm。中板，板下立桿縱向間距為1 200 mm，橫向間距為900 mm，在中板板梁、倒角或搭設(shè)寬度與立桿間距不成整數(shù)倍時在靠近側(cè)墻處采用其他間距進(jìn)行加密處理。橫向兩側(cè)倒角處增加2道48鋼管斜頂加固。中板梁，梁下立桿間距600 mm（延梁跨度方向）×600 mm（橫向），根據(jù)梁的寬度確定。步距：標(biāo)準(zhǔn)步距1 500 mm，最頂層步距1 000 mm。支撐架搭設(shè)形式為滿堂支撐架，高強(qiáng)托撐上表面依次擺放主龍骨、次龍骨和模板，支架高度超過4步時在頂部加設(shè)一道剪刀撐，架體整體底層和頂層均設(shè)置豎向斜桿，并應(yīng)在架體內(nèi)部區(qū)域每隔5跨由底至頂橫向均設(shè)置豎向斜桿或用扣件搭設(shè)的剪刀撐。

3" 模板及支撐體系施工

本車站主體結(jié)構(gòu)模板及支撐體系施工是混凝土工程開展的條件，模板安裝質(zhì)量和支撐體系的穩(wěn)固直接影響車站安全。車站主體結(jié)構(gòu)支撐體系采用鋼管盤扣式滿堂支架；同時，為滿足其側(cè)墻、立柱、縱梁模板施工需求，局部搭配扣件式鋼管腳手支架進(jìn)行施工。

3.1" 底板、底縱梁施工

1）底板腋角模板施工：底板腋角位于側(cè)墻與底板、立柱與底板之間，其斷面尺寸為（400×400）mm，（900×300）mm，采用木膠板+支撐體系進(jìn)行施工。腋角模板安裝前，完成測量放樣、定位、標(biāo)記工作，保證模板安裝位置準(zhǔn)確。鋼筋安裝時，在底板腋角預(yù)埋Φ20鋼筋，其長度不少于0.5 m（外露長度不少于0.3 m），布設(shè)間距為90 cm。鋼筋預(yù)埋在底板底層主筋處，且與主筋進(jìn)行點(diǎn)焊連接，保證其預(yù)埋鋼筋的穩(wěn)定牢固。點(diǎn)焊避免燒傷底板主筋和其他構(gòu)件，點(diǎn)焊后及時清除焊渣等雜物。腋角斜面面板采用15 mm木膠板。面板鋪設(shè)前，根據(jù)腋角斜面下方Φ12彎鉤對拉預(yù)埋鋼筋位置設(shè)置預(yù)留孔，孔徑為12 mm。面板上方依次均勻布設(shè)3根（40×40）mm縱向方鋼作為次楞，豎向布設(shè)雙拼Φ48×3.5 mm鋼管作為主楞，主楞間距為900 mm。主、次楞安裝后，將？椎12彎鉤對拉鋼筋與豎向主鋼楞進(jìn)行對拉連接、加固，如圖1所示。

2）底縱梁模板施工：首先進(jìn)行墊層模板施工，即車站底板下設(shè)300 mm，C30細(xì)石混凝土墊層。底板上翻縱梁尺寸為（1 600×3 100）mm、（1 200×2 900）mm、（1 200×2 650）mm，底板厚度為1 200 mm。模板施工時，采用木膠板+支撐體系進(jìn)行，先安裝腋角模板，再安裝上翻底縱梁模板，如圖2所示。

3.2" 立體、側(cè)墻模板施工

本車站主體結(jié)構(gòu)立柱斷面尺寸采用木膠板+支撐體系2種方式進(jìn)行模板施工。立柱斷面尺寸（800×1 350） mm、（800×1 450）mm。立柱模板采用木膠板，厚度15 mm，立柱面板外側(cè)布設(shè)（80×80）mm豎向方木作為次木楞，立柱長邊6根次楞，柱短邊5根次楞，均勻布置。為保證其立柱模板的穩(wěn)定性，防止柱模板傾覆，其模板安裝完成后，與板（梁）滿堂支架進(jìn)行連接。連接時采用水平可調(diào)托撐將豎向次木楞與水平（縱、橫方向）桿件進(jìn)行對撐加固。模板安裝好后，檢查軸線、高程、垂直度等。側(cè)墻厚度有1 200 mm、1 100 mm、800 mm，單側(cè)支架體系采用H=3 800 mm三角支架+H=2 200 mm梯形支架+H=1 800 mm梯形支架，架子可以單獨(dú)使用也可以用M20 mm×50 mm螺栓連接一起使用，H=3 800 mm三角支架。

3.3" 中板（梁）、明洞板、頂板（梁）模板施工

1）中板（梁）模板施工。施工前，完成測量定位、劃線標(biāo)記工作，確保位置、高程準(zhǔn)確。同時，完成支架搭設(shè)及托撐安裝；中板（梁）支撐均采用Φ48×3.2 mm盤扣支架；中板支架搭設(shè)立桿間距為（1 200×900）mm（縱×橫），梁下設(shè)3根立桿，支架立桿間距（600×600）mm（縱×橫），中板（梁）水平桿步距為1 500 mm，其中最頂層水平桿步距為1 000 mm，梁側(cè)模固定：采用M12螺栓，穿梁固定側(cè)模，穿梁螺栓距梁底高度不超過200 mm，沿梁長向間距600 mm，沿梁高間距400 mm；支架托撐安裝完成后，在其上方依次布設(shè)作為主、次楞，次楞安設(shè)后，鋪設(shè)木膠板面板，面板拼裝緊密且不明顯錯臺，采用鐵釘與次木楞進(jìn)行加固。對于中縱梁模板施工，支架立桿安裝U型托撐，托撐上沿橫向采用10#型鋼，縱向間距60 cm，次楞縱向布設(shè)在主楞上，次木楞采用（80×80）mm方木，共8根方木。次木楞安設(shè)后，鋪設(shè)中縱梁底面板，中縱梁側(cè)模設(shè)于梁底模板上，其梁側(cè)模兩側(cè)均豎向布設(shè)3道方木（80×80）mm作為次楞，豎向間距30 cm，布設(shè)10#槽鋼作為主楞，中縱梁兩側(cè)模板采用M12對拉桿穿過雙排方木進(jìn)行對拉加固，縱向間距40 cm。

2）頂板（梁）模板施工。頂板（梁）支撐均采用Φ48×3.2 mm盤扣式鋼管支架。頂板支架搭設(shè)立桿間距為（1 200×900）mm（縱×橫），頂縱梁支架立桿間距（600×600）mm（縱×橫），頂板（梁）架體步距1 500 mm，其中最頂層水平桿步距為1 000 mm。支架托撐安裝完成后，在其上方依次布設(shè)作為次、主楞。主楞沿橫向布設(shè)，采用10#槽鋼，縱向間距1 200 mm，采用U型托撐與立桿連接；次木楞縱向布設(shè)在主楞上，次木楞采用（40×40）mm方鋼。

3.4" 特殊部位模板及支撐體系

1）陰陽角模板。變斷面折角部位，結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)變斷面折角部位角尺寸較小，采用L型模板一次澆筑成型，面板采用木模板，面板采用15 mm厚多層板，板寬根據(jù)實(shí)際調(diào)整，（100×100）mm方鋼做次楞，間距250 mm；主楞（橫放）采用10#鋼管雙拼，間距300～1 200 mm，與標(biāo)準(zhǔn)模板相同。

支撐體系采用Φ48t=3 mm鋼管斜支撐，每段鋼管長1.5 m，下部固定連接。鋼管從標(biāo)準(zhǔn)段支撐三腳架中間穿過，與地面角度根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，但不超過60°，豎向間距不超過2 m。上部采用可調(diào)高強(qiáng)托撐，下部固定連接。折角長度小于1 m，采用一排支撐；大于1 m，則采用兩排支撐。陰角采用60 mm對撐絲杠進(jìn)行對頂，確保穩(wěn)固。每排支撐用槽鋼把3道支撐連接起來保證共同受力。

2）腋角處處理方法：部分梁下及腋角處采用雙槽鋼托梁支撐。

3）地基不平整處理方法：腋角部位，因底板及底縱梁部位有加腋，存在高低差，先用木楔在加腋部位找平，采用鋼筋預(yù)埋的方法將木楔固定牢固，預(yù)埋鋼筋采用直徑25 mm螺紋鋼，埋入混凝土深度20 cm，高出木楔面不小于2 cm，一塊木楔對應(yīng)2根鋼筋，然后利用短節(jié)或者底托及立桿0.6 m節(jié)點(diǎn)位進(jìn)行調(diào)整；底板下沉部位，底板污水池、廢水池及各底板落差部位，無法直接搭設(shè)支撐，這些部位的盤扣式模架搭設(shè)時，調(diào)整節(jié)點(diǎn)位置，保證與上方底板的模架正?？劢?。

4）底板落差梁模板布置。車站接收端與標(biāo)準(zhǔn)段底板相交處、廢水泵坑處、車站中部底板下降處均布置落差梁，立單側(cè)模板，采用15 mm厚木多層板，（60×90）mm木方作為次楞頂住模板，模板采用15 mm厚木多層板，（60×90）mm木方作為次楞，間距不超過200 mm，高差小于1.2 m，在底板防水保護(hù)層上方架設(shè)一道Φ25鋼筋作為支點(diǎn)，上架Φ48鋼管斜撐，斜撐角度為45°（可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整），間距600 mm，斜撐長度如超過0.6 m，加設(shè)橫桿用扣件連接斜撐，沿斜撐方向步距h=0.6 m，自由端長度a不大于300 mm；高差大于1.2 m，斜撐增加為2道，間距加密為300 mm；底板如有腋角，加設(shè)腋角模板及拉鉤。

5）側(cè)墻鋼筋綁扎過程中架體搭設(shè)。當(dāng)?shù)装鍧仓瓿蓮?qiáng)度達(dá)到75%后開始搭設(shè)操作腳手架進(jìn)行側(cè)墻鋼筋綁扎施工，側(cè)墻鋼筋操作腳手架不得與中板模板支架體系共用，應(yīng)單獨(dú)搭設(shè)。操作架搭設(shè)要求如下：采用盤扣架立桿（Φ48×3.2 mm，Q345B）與橫桿（Φ48，壁厚3.2 mm）搭設(shè)雙排腳手架，立桿間距縱向?yàn)? 200 mm，橫向?yàn)?00 mm，步距1 500 mm，操作架高度根據(jù)側(cè)墻鋼筋綁扎高度確定，在雙排操作架頂部設(shè)置防護(hù)欄桿，防護(hù)欄掛設(shè)防護(hù)網(wǎng)。

4" 結(jié)束語

為了保證地鐵主體結(jié)構(gòu)模板與支撐體系質(zhì)量控制，除嚴(yán)格按照施工流程和主體結(jié)構(gòu)模板與支撐體系設(shè)計(jì)進(jìn)行施工外，還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化主體結(jié)構(gòu)支撐體系監(jiān)測，監(jiān)測點(diǎn)位置應(yīng)當(dāng)覆蓋全部施工單元，并對高支模、桿件設(shè)置和連接、剪刀撐等構(gòu)件是否符合要求、底座是否松動、立桿是否懸空，支架與桿件是否出現(xiàn)變形等進(jìn)行監(jiān)測。確保主體結(jié)構(gòu)模板與支撐體系質(zhì)量和穩(wěn)定性可控，保證施工安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 袁龍星，李輝，王巍，等.地鐵車站主體結(jié)構(gòu)支撐體系技術(shù)[J].居舍，2022（6）：75-77，99.

[2] 董樑.地鐵車站主體結(jié)構(gòu)模板支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].中國高新科技，2021（24）：82-83.

[3] 劉雙武，裴紅濤.明挖地鐵車站模板支撐體系設(shè)計(jì)與施工[J].山西建筑，2008，34（29）：170-171.

作者簡介：張小川（1994-），男，助理工程師。研究方向?yàn)橥两ā⒎拷üこ獭?/p>