地鐵車站移動(dòng)式單側(cè)模板支撐設(shè)計(jì)與施工

張旺波

摘要：在地鐵車站側(cè)墻澆筑施工中，為防止對(duì)結(jié)構(gòu)防水造成破壞，側(cè)墻澆筑不允許采用對(duì)拉結(jié)構(gòu)。由于地鐵車站側(cè)墻高度較高，混凝土澆筑測(cè)壓力較大，因此必須對(duì)單側(cè)支撐架進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，對(duì)角部加固方式進(jìn)行優(yōu)化。本文通過(guò)移動(dòng)式單側(cè)模板支撐應(yīng)用，詳細(xì)總結(jié)單側(cè)支撐施工工藝及結(jié)構(gòu)體系，通過(guò)在地鐵側(cè)墻施工中的應(yīng)用，加強(qiáng)單側(cè)支撐的角部加固，保證了現(xiàn)場(chǎng)澆筑地鐵側(cè)墻垂直度及平整度，取得了良好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)式模板;單側(cè)支撐架;模板設(shè)計(jì)

Abstract： In the construction of side wall pouring of subway station， in order to prevent damage to the structure waterproof， the opposite pulling structure is not allowed to be used for side wall pouring. Because of the high height of the side wall of the subway station and the large pressure of the concrete pouring， it is necessary to carry out a special design for the unilateral support frame and optimize the diagonal reinforcement method. In this paper， through the application of mobile one-sided formwork support， the construction technology and structural system of one-sided support are summarized in detail. Through the application in the subway side wall construction， the corner reinforcement of one-sided support is strengthened to ensure the perpendicularity and flatness of the cast-in-place subway side wall， and good application results are achieved.

Key words： mobile template;unilateral support frame;formwork design

0? 引言

城市地鐵施工已成為解決城市擁堵最為有效的手段，隨著我國(guó)城市規(guī)劃逐步科學(xué)化、合理化、流程化，各城市也加快了城市主干道及擁堵路段的地鐵建設(shè)，地鐵車站多為地下1-3層結(jié)構(gòu)，為有效解決地鐵滲漏水問(wèn)題，地鐵防水等級(jí)也逐步提高，側(cè)墻采取施做整體防水卷材、沉降縫止水等措施，施工中側(cè)墻澆筑由于高度、厚度及混凝土澆筑速度等影響，側(cè)向壓力較大，而側(cè)墻澆筑施工又不允許采用對(duì)拉結(jié)構(gòu)，防止對(duì)整體防水造成破壞，因此必須采用單側(cè)支撐進(jìn)行澆筑施工，單側(cè)支撐支架的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性必須滿足現(xiàn)場(chǎng)澆筑及混凝土振搗的要求[1]。本文通過(guò)對(duì)側(cè)墻單側(cè)支撐架的優(yōu)化設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，詳細(xì)介紹單側(cè)支撐架受力原理及施工工藝措施，為地鐵車站側(cè)墻施工及高度較高的單側(cè)支撐架施工提供參考，見圖1。

1? 單側(cè)模板支撐架施工流程

單側(cè)模板拼裝流程：安裝背部肋桿→豎向桿件組裝→模板設(shè)計(jì)→安裝面板→安裝背部橫向肋板→安裝單側(cè)支撐架。單側(cè)模板支撐架安裝流程：鋼筋綁扎→畫模板安裝輔助線→組合單側(cè)支撐→增加橫向連接→調(diào)整模板垂直度及水平→加固支撐架→準(zhǔn)備澆筑混凝土，見圖2。

2? 側(cè)墻模板支撐架安裝注意事項(xiàng)

2.1 模板拼裝

①根據(jù)墻中心線位置，繪制模板安裝輔助線，距離模板邊緣20cm。

②根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)尺寸裁剪模板，模板拼接接頭必須設(shè)置面板，保證混凝土澆筑面平整度。

③安裝面板，焊接面板固定，打磨焊縫。

④模板安裝必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙編號(hào)進(jìn)行，保證縫隙小于2mm。

2.2 單側(cè)模板支撐架預(yù)埋件

單側(cè)支架由預(yù)埋件及模板體系組成，包括緊固螺母、地腳螺栓、壓緊裝置、三角支撐架。

①地腳螺栓預(yù)埋位置必須根據(jù)三角支架加固位置保持一致，現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)量，保障安裝精度。

②角部加固位置見圖3，埋件與地面成45度的角度，現(xiàn)場(chǎng)埋件預(yù)埋時(shí)要求拉通線。

③地腳螺栓預(yù)埋件埋設(shè)時(shí)做好螺栓保護(hù)。

④單側(cè)模板支撐架安裝時(shí)不得進(jìn)行主體構(gòu)件焊接，保護(hù)地腳螺栓構(gòu)件不受破壞。

3? 單側(cè)模板支撐架強(qiáng)度及剛度計(jì)算

3.1 荷載計(jì)算

標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)墻墻厚度為700mm，端頭井處墻厚800mm。二層側(cè)墻一次澆筑最大墻高5.65m。側(cè)壁模板為木模板，支撐系統(tǒng)為單側(cè)模板支架。側(cè)墻按一次澆筑最大墻高5.65m進(jìn)行計(jì)算。

側(cè)墻混凝土澆筑側(cè)壓力計(jì)算：

模板混凝土測(cè)壓力計(jì)算與混凝土入模溫度、澆筑速度、初凝時(shí)間等因素有關(guān)，通過(guò)理論和實(shí)踐，可按下列二式計(jì)算，并取其最小值：

式中：

F——最大側(cè)壓力（kN/m2）;

γc——混凝土的重力密度（kN/m3）取25 kN/m3;

t0——新澆混凝土的初凝時(shí)間（h），可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，可采用t=200/（T+15）計(jì)算;t=200/（20+15）=5.71;

T——混凝土的溫度（℃），取20℃;

V——混凝土的澆灌速度（m/h），取2m/h;

H——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m），取5.5m;

β1——外加劑影響修正系數(shù)，摻外加劑時(shí)取1.0;

β2——混凝土塌落度影響系數(shù)，當(dāng)塌落度小于30mm時(shí)，取0.85;50-90mm時(shí)，取1;110-150mm時(shí)，取1.15。

取二者中的較小值，F(xiàn)=44.41kN/m2作為模板側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值，并考慮傾倒混凝土產(chǎn)生的水平載荷標(biāo)準(zhǔn)值4 kN/m2，分別取荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2和1.4，則作用于模板的總荷載設(shè)計(jì)值為（結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為0.85）：q=44.41×1.2×0.85+4×1.4=50.90kN/m2單側(cè)支架主要承受混凝土側(cè)壓力，取混凝土最大澆筑高度為5.65m，側(cè)壓力取F=50.90kN/m2，有效壓頭高度h=2.04m。

3.2 模型建立

單側(cè)支架按間距1000mm布置。采用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)三腳架計(jì)算，荷載為橫肋傳給上三腳架節(jié)點(diǎn)荷載，最大節(jié)點(diǎn)荷載為50.9kN。模型如圖4。

3.3 單側(cè)支撐架強(qiáng)度及剛度計(jì)算結(jié)果

根據(jù)計(jì)算最大組合應(yīng)力為165MPa，小于215MPa見圖5。最大位移為懸臂端4.3mm，小于4000/400=20mm，見圖6。強(qiáng)度及剛度均滿足要求施工時(shí)三角架采用扣件式鋼管整體加固，形成整體。單片三角架橫向采用槽鋼整體鎖扣，保證單側(cè)支撐的整體穩(wěn)定性[2]。

4? 單側(cè)支撐架模板拆除

松開支撐螺栓→撬動(dòng)模板與混凝土脫離→整體推移支撐架至下一個(gè)澆筑位置。

①拆模準(zhǔn)備。外墻砼澆筑完24小時(shí)后且砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上，即可進(jìn)行模板拆除。

②模板與混凝土面脫離后，采用倒鏈將支撐架推動(dòng)至下一澆筑位置。

③模板拆除順序?yàn)橄炔鸪竽０迕姘?，在拆除角模板?/p>

④模板拆除后及進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。

5? 質(zhì)量保障

5.1 模板工程

①三角支撐必須進(jìn)行底部支撐加固，保證支撐架的穩(wěn)固。

②單側(cè)支撐架單片三角架之間采用扣件式鋼管進(jìn)行整體加固，保證支撐架的穩(wěn)定性。

③單側(cè)支撐架采用背靠背槽鋼加固，中間螺栓進(jìn)行連接，局部進(jìn)行焊接，現(xiàn)場(chǎng)焊接焊縫必須經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)100%合格，單側(cè)支撐架頂部必須設(shè)置混凝土澆筑平臺(tái)，平臺(tái)設(shè)置欄桿進(jìn)行圍護(hù)[3]。

④側(cè)墻模板采用鋼模板，模板拼裝好后與單側(cè)支架連接用模板扣件，把模板與單側(cè)支架連接緊（見圖7）。

5.2 混凝土工程

①混凝土塌落度嚴(yán)格控制，140-180mm為宜，坍落度每小時(shí)損失值不應(yīng)大于20mm，坍落度總損失值不應(yīng)大于40mm。

②冬季攪拌混凝土?xí)r，混凝土的出機(jī)溫度不宜低于10℃，入模溫度不宜低于5℃。

③夏季下澆筑混凝土?xí)r，入模前應(yīng)采用骨料及鋼筋降溫措施，混凝土的入模溫度不宜高于氣溫且不宜超過(guò)30℃。

④混凝土澆筑完成后，應(yīng)采取防護(hù)措施，保證混凝土在澆筑后7d之內(nèi)不受流動(dòng)水的直接沖刷。暴露于大氣中的新澆混凝土表面應(yīng)采用自動(dòng)水噴淋（水霧）系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

6? 結(jié)論

①角部預(yù)埋件埋設(shè)位置必須精確測(cè)設(shè)，保證支撐架整體的平整度。

②單側(cè)支架混凝土澆筑塌落度應(yīng)嚴(yán)格控制，保證混凝土振搗及保護(hù)層厚度，一般控制在140mm為宜。

③為保證單側(cè)支撐架的整體穩(wěn)定性，必須對(duì)支撐架橫向進(jìn)行整體加固，采用扣件式腳手架進(jìn)行橫向加固。

參考文獻(xiàn)：

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