組合大鋼模在軌道交通地下車站結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

鄭書朝（中鐵十六局集團(tuán)有限公司，北京 100018）

在軌道交通地下車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工中，由于木模板腳手架支撐體系剛度差，所以在混凝土澆筑過程中容易出現(xiàn)漲模、跑?，F(xiàn)象。又由于木模單塊面積小、接縫多，所以往往接縫處拼裝不嚴(yán)密，容易造成漏漿而出現(xiàn)蜂窩麻面現(xiàn)象。拆除木模后，模板表面的浮漿不易清除，在下次使用時(shí)，容易造成混凝土表面不光滑。為了確?；炷帘砻婀饣?，在質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)高時(shí)，木模往往只能正反面使用兩次。這就造成了木模的周轉(zhuǎn)利用次數(shù)低、攤銷費(fèi)用高等缺陷，而且不利于節(jié)能環(huán)保。

本文以上海軌道交通13號(hào)線二期工程陳春東路站施工項(xiàng)目為研究對(duì)象。本項(xiàng)目位于滬南公路與陳春路路口，沿滬南公路南北向布置。車站總長 307 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬22.5 m（外皮），為地下二層雙柱三跨 12.5 m 的島式站臺(tái)車站，站前設(shè)單渡線，渡線范圍局部單跨結(jié)構(gòu)。車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐形式，共計(jì) 5 道支撐，其中第一道為 800 mm×800 mm鋼筋混凝土支撐，其余為 Φ 609 鋼支撐。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)回筑階段，負(fù)二層第四道鋼支撐留撐，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)回筑完畢后，予以拆除。

1 組合大鋼模的選擇

組合大鋼模的尺寸應(yīng)根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸、吊裝能力、模板體系穩(wěn)定性以及可操作性而定。以陳春東路站為例，負(fù)一層凈空為 6550 mm，頂板下腋角高 300 mm，中板與中板上 300 mm 側(cè)墻同時(shí)澆筑，因此負(fù)一層側(cè)墻組合大鋼模最小有效高度為 5950 mm。陳春東路站負(fù)一層模板高度為 6000 mm?？紤]到負(fù)二層第三道鋼支撐留撐，采用組合大鋼模，側(cè)墻無法一次澆筑至中板底，因此選用 4000 mm高組合大鋼板，側(cè)墻第一次澆筑至支撐底端。為減少模板拼縫，并結(jié)合吊裝能力以及可操作性，選用 3000 m寬鋼模板。組合大鋼模由面板、支撐結(jié)構(gòu)和連接件 3 部分組成。

立柱組合模板依立柱尺寸確定。陳春東路站立柱為 600 cm×1300 cm 和 700 cm×1200 cm 兩種。因此，制作了兩種尺寸的立柱組合鋼模板，模板高度為 6550 mm，以凈空高為標(biāo)準(zhǔn)。

側(cè)墻組合鋼模板面板采用 6 mm 板。內(nèi)龍骨采用 10 號(hào)槽鋼 U 口水平。外桁架間距 1000 mm，外桁架采用 16 b號(hào)雙槽鋼。

面板鋼板厚 6 mm，剪切強(qiáng)度 110 N/mm2，抗彎強(qiáng)度190 N/mm2，彈性模量 206 kN/mm2。槽鋼剪切強(qiáng)度 110 N/mm2，抗彎強(qiáng)度 190 N/mm2，彈性模量 206 kN/mm2。側(cè)墻鋼模板組裝實(shí)物圖，如圖1 所示。

圖1 側(cè)墻鋼模板組裝實(shí)物圖

立柱模板采用定型鋼模。面板采用厚 5 mm 鋼模板；豎肋采用 8 號(hào)槽鋼，間距 300 mm；橫肋采用 12 號(hào)槽鋼，間距 600 mm；柱子周邊采用 Φ 25 mm 對(duì)拉桿進(jìn)行固定。立柱鋼模實(shí)物圖，如圖2 所示。

圖2 立柱鋼模實(shí)物圖

2 施工工藝

施工工藝流程如下：鋼模板清理、涂刷脫模劑→拼縫及底部貼雙面膠→鋼模板地面預(yù)拼裝→定位放線→模板安裝→模板調(diào)整、緊固螺栓→鋼模板+背撐驗(yàn)收→分層澆筑混凝土→鋼模板拆除→鋼模板清理、打磨、涂刷脫模劑、周轉(zhuǎn)使用。

2.1 安裝前準(zhǔn)備工作

（1）鋼模板進(jìn)場后，應(yīng)對(duì)鋼模板依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行驗(yàn)收，核對(duì)模板各構(gòu)件的規(guī)格型號(hào)、連接處的焊接或者螺栓連接質(zhì)量、模板表面的平整度等。

（2）組拼式鋼模板使用前在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)拼裝，拼裝無誤后，用紅色油漆對(duì)模板依次進(jìn)行編號(hào)，確保模板安裝的順序準(zhǔn)確無誤。

（3）鋼模板預(yù)先在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行試安裝，檢查模板拼縫處的嚴(yán)密情況、螺栓孔的對(duì)應(yīng)情況、模板的平整度情況，在符合要求后，正式進(jìn)行安裝。

（4）模板使用前，在地面上預(yù)先進(jìn)行打磨處理、涂刷油性脫模劑，脫模劑必須涂刷均勻，脫模劑涂刷完畢后，立即進(jìn)行安裝，避免泥土等污染模板表面。

（5）工人進(jìn)場后，應(yīng)針對(duì)鋼模板進(jìn)行模板安裝的技術(shù)交底。

（6）模板安裝前必須對(duì)模板根部的腋角上側(cè)墻位置進(jìn)行核實(shí)并進(jìn)行修整，確保根部側(cè)墻的位置準(zhǔn)確，從而確保鋼模板的位置準(zhǔn)確。

（7）合模前對(duì)鋼筋網(wǎng)片內(nèi)部的泥土、浮渣、鋼筋頭、扎絲等雜物進(jìn)行清理；合模前還應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行模板安裝。

2.2 鋼模板安裝的相關(guān)規(guī)定

（1）鋼模板安裝應(yīng)符合規(guī)范要求，垂直度、線性必須滿足要求。

（2）鋼模板根部和頂部要有固定措施。

（3）鋼模板安裝應(yīng)由已澆筑混凝土一側(cè)向另一側(cè)按預(yù)拼裝時(shí)的編號(hào)進(jìn)行安裝，安裝、調(diào)整完畢后，對(duì)模板根部處采取砂漿堵縫措施。

（4）混凝土澆筑前應(yīng)在模板上作出澆筑高度標(biāo)記。

2.3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）嚴(yán)格控制鋼模板的加工質(zhì)量，確保模板的外形尺寸、平整度、平直度和孔洞尺寸符合允許偏差要求。

（2）鋼模板安裝前必須做好定位放線工作，安裝時(shí)應(yīng)對(duì)號(hào)入座，安裝后要保證鋼模板的整體穩(wěn)定性，保證鋼模板在施工中不變形、不錯(cuò)位、不漲模。

（3）鋼模板就位前必須認(rèn)真清理模板，涂刷脫模劑。

（4）鋼模板脫模時(shí)不得撬動(dòng)或錘砸，以保護(hù)成品。

（5）對(duì)鋼模板制作材料的質(zhì)量必須進(jìn)行控制，控制質(zhì)量的要點(diǎn)包括：① 鋼模板應(yīng)具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性，鋼模板所配的對(duì)拉螺栓及其配件應(yīng)能承受混凝土的側(cè)壓力并控制墻體厚度；② 全鋼鋼模板的面板宜選用原平板，其割口及孔洞必須作密封處理；③ 鋼模板的鋼骨架及面板材質(zhì)均為 Q 2350，吊環(huán)材料不得冷彎。

3 鋼模板性能參數(shù)計(jì)算

（1）墻鋼模板荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。計(jì)算方法同以往普通木模板荷載計(jì)算。

（2）墻鋼模板面板計(jì)算。面板需要驗(yàn)算鋼板抗彎強(qiáng)度和剛度。面板鋼板按照連續(xù)梁計(jì)算，如圖3 所示；面板鋼板彎矩計(jì)算，如圖4 所示；面板鋼板剪力計(jì)算，如圖5 所示。

圖3 面板鋼板計(jì)算簡圖

圖4 面板鋼板彎矩圖（kN·m）

圖5 面板鋼板剪力圖(kN)

面板鋼板變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，如圖6 所示。

圖6 面板鋼板變形圖(mm)

（3）墻模板內(nèi)龍骨的計(jì)算。內(nèi)龍骨直接承受鋼面板傳遞的荷載，通常按照均布荷載連續(xù)梁計(jì)算。撓度計(jì)算按照 3跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。內(nèi)龍骨計(jì)算簡圖，如圖7 所示。

圖7 內(nèi)龍骨計(jì)算簡圖

（4）墻模板外桁架 16 b 號(hào)雙槽鋼的計(jì)算。16 b 號(hào)雙槽鋼承受內(nèi)龍骨傳遞的荷載，按照集中荷載下連續(xù)梁計(jì)算。外桁架 16 b 號(hào)雙槽鋼彎矩，如圖8 所示。

圖8 外桁架16b號(hào)雙槽鋼彎矩圖(kN·m)

外桁架變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，如圖9 所示。

圖9 外桁架變形圖(mm)

4 鋼模板拆除、碼放、維修與保養(yǎng)

在常溫下，側(cè)墻或立柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到 1.2 MPa，冬季達(dá)到 4 MPa以上，且在不損壞混凝土棱角情況下方可拆模。拆模順序?yàn)椋翰鸪摫硴紊箱摴荑旒堋捎?25 t 汽車吊吊住鋼背撐，拆除地錨螺栓，拆除鋼背撐→采用吊車吊住鋼模板，拆除水平連接螺栓以及固定設(shè)施；旋轉(zhuǎn)吊車大臂，使鋼模板和已澆筑墻體脫離，如有吸附，可在模板下口采用撬棍進(jìn)行撬動(dòng)，拆下并吊走鋼模板→最后拆除接縫處和底部防漏漿處雙面膠。拆下的模板必須一次放穩(wěn)在方木上，存放時(shí)確保墊木的水平度，避免模板變形。及時(shí)安排人員對(duì)模板表面進(jìn)行清理，刷脫模劑。

鋼模板堆放場地必須平整，底部無積水情況，墊木盡量水平，鋼模堆放層數(shù)不超過兩層，避免模板豎向受壓變形；鋼模板在地面上存放時(shí)，應(yīng)面對(duì)面。

5 定型鋼模板吊裝安全措施

側(cè)墻及立柱鋼模最重為 0.8 t，大背撐最重為 1 t，采用25 t 汽車吊進(jìn)行安裝及拆除作業(yè)?？紤]到鋼模板與側(cè)墻混凝土面存在一定的黏附力，起吊重量會(huì)超過 1 t，根據(jù)本工程具體施工情況，黏附力最大達(dá)到 2.1 t，即起吊重量達(dá)到 2.9 t。針對(duì)常規(guī)的地鐵約 20 m 寬車站施工，25 t 汽車吊不滿足起吊基坑另一側(cè)鋼模板，如場地僅能滿足一側(cè)吊裝時(shí)，需配備 50 t 吊車進(jìn)行模板拆除。

定型鋼模板+鋼背撐安裝與拆除時(shí)，必須配備指揮人員，模板吊裝到位后，操作工人方可就近開始作業(yè)。模板拆除時(shí)，人員遠(yuǎn)離工作面后，吊車方可進(jìn)行起吊作業(yè)。

6 內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量情況

側(cè)墻、立柱組合大鋼模的使用，減少了模板拼縫的數(shù)量，且墻面線性良好，未出現(xiàn)一次跑?，F(xiàn)象，墻面、柱面光潔。使用組合大鋼模后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量較以往使用木模板有了較大提高。

7 結(jié) 語

現(xiàn)今全國各地城市軌道交通地下車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工仍以木模板腳手架支撐體系為主，造成巨大的材料浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。使用組合大鋼模，可以在提高施工質(zhì)量的同時(shí)，大量節(jié)約施工成本。因此，在城市軌道交通地下車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工中具有較大的推廣意義。

目前組合大鋼模在側(cè)墻以及立柱中已進(jìn)行了應(yīng)用，效果良好，然而在中板、頂板、梁的施工中尚未進(jìn)行應(yīng)用，因此需要對(duì)這些方面進(jìn)行探索。這對(duì)軌道交通地下車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工具有深遠(yuǎn)的意義。