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地铁车站移动式单侧模板支撑设计与施工

范文

张旺波

摘要：在地铁车站侧墙浇筑施工中，为防止对结构防水造成破坏，侧墙浇筑不允许采用对拉结构。由于地铁车站侧墙高度较高，混凝土浇筑测压力较大，因此必须对单侧支撑架进行专项设计，对角部加固方式进行优化。本文通过移动式单侧模板支撑应用，详细总结单侧支撑施工工艺及结构体系，通过在地铁侧墙施工中的应用，加强单侧支撑的角部加固，保证了现场浇筑地铁侧墙垂直度及平整度，取得了良好的应用效果。

关键词：移动式模板;单侧支撑架;模板设计

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

城市地鐵施工已成为解决城市拥堵最为有效的手段，随着我国城市规划逐步科学化、合理化、流程化，各城市也加快了城市主干道及拥堵路段的地铁建设，地铁车站多为地下1-3层结构，为有效解决地铁渗漏水问题，地铁防水等级也逐步提高，侧墙采取施做整体防水卷材、沉降缝止水等措施，施工中侧墙浇筑由于高度、厚度及混凝土浇筑速度等影响，侧向压力较大，而侧墙浇筑施工又不允许采用对拉结构，防止对整体防水造成破坏，因此必须采用单侧支撑进行浇筑施工，单侧支撑支架的强度、刚度、稳定性必须满足现场浇筑及混凝土振捣的要求[1]。本文通过对侧墙单侧支撑架的优化设计及现场应用，详细介绍单侧支撑架受力原理及施工工艺措施，为地铁车站侧墙施工及高度较高的单侧支撑架施工提供参考，见图1。

1? 单侧模板支撑架施工流程

单侧模板拼装流程：安装背部肋杆→竖向杆件组装→模板设计→安装面板→安装背部横向肋板→安装单侧支撑架。单侧模板支撑架安装流程：钢筋绑扎→画模板安装辅助线→组合单侧支撑→增加横向连接→调整模板垂直度及水平→加固支撑架→准备浇筑混凝土，见图2。

2? 侧墙模板支撑架安装注意事项

2.1 模板拼装

①根据墙中心线位置，绘制模板安装辅助线，距离模板边缘20cm。

②根据现场尺寸裁剪模板，模板拼接接头必须设置面板，保证混凝土浇筑面平整度。

③安装面板，焊接面板固定，打磨焊缝。

④模板安装必须严格按照图纸编号进行，保证缝隙小于2mm。

2.2 单侧模板支撑架预埋件

单侧支架由预埋件及模板体系组成，包括紧固螺母、地脚螺栓、压紧装置、三角支撑架。

①地脚螺栓预埋位置必须根据三角支架加固位置保持一致，现场精确测量，保障安装精度。

②角部加固位置见图3，埋件与地面成45度的角度，现场埋件预埋时要求拉通线。

③地脚螺栓预埋件埋设时做好螺栓保护。

④单侧模板支撑架安装时不得进行主体构件焊接，保护地脚螺栓构件不受破坏。

3? 单侧模板支撑架强度及刚度计算

3.1 荷载计算

标准段侧墙墙厚度为700mm，端头井处墙厚800mm。二层侧墙一次浇筑最大墙高5.65m。侧壁模板为木模板，支撑系统为单侧模板支架。侧墙按一次浇筑最大墙高5.65m进行计算。

侧墙混凝土浇筑侧压力计算：

模板混凝土测压力计算与混凝土入模温度、浇筑速度、初凝时间等因素有关，通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：

式中：

F——最大侧压力（kN/m2）;

γc——混凝土的重力密度（kN/m3）取25 kN/m3;

t0——新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/（T+15）计算;t=200/（20+15）=5.71;

T——混凝土的温度（℃），取20℃;

V——混凝土的浇灌速度（m/h），取2m/h;

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m），取5.5m;

β1——外加剂影响修正系数，掺外加剂时取1.0;

β2——混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85;50-90mm时，取1;110-150mm时，取1.15。

取二者中的较小值，F=44.41kN/m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为（结构重要性系数为0.85）：q=44.41×1.2×0.85+4×1.4=50.90kN/m2单侧支架主要承受混凝土侧压力，取混凝土最大浇筑高度为5.65m，侧压力取F=50.90kN/m2，有效压头高度h=2.04m。

3.2 模型建立

单侧支架按间距1000mm布置。采用结构计算软件对三脚架计算，荷载为横肋传给上三脚架节点荷载，最大节点荷载为50.9kN。模型如图4。

3.3 单侧支撑架强度及刚度计算结果

根据计算最大组合应力为165MPa，小于215MPa见图5。最大位移为悬臂端4.3mm，小于4000/400=20mm，见图6。强度及刚度均满足要求施工时三角架采用扣件式钢管整体加固，形成整体。单片三角架横向采用槽钢整体锁扣，保证单侧支撑的整体稳定性[2]。

4? 单侧支撑架模板拆除

松开支撑螺栓→撬动模板与混凝土脱离→整体推移支撑架至下一个浇筑位置。

①拆模准备。外墙砼浇筑完24小时后且砼强度达到设计强度的85%以上，即可进行模板拆除。

②模板与混凝土面脱离后，采用倒链将支撑架推动至下一浇筑位置。

③模板拆除顺序为先拆除大模板面板，在拆除角模板。

④模板拆除后及进行混凝土养护。

5? 质量保障

5.1 模板工程

①三角支撑必须进行底部支撑加固，保证支撑架的稳固。

②单侧支撑架单片三角架之间采用扣件式钢管进行整体加固，保证支撑架的稳定性。

③单侧支撑架采用背靠背槽钢加固，中间螺栓进行连接，局部进行焊接，现场焊接焊缝必须经过无损检测100%合格，单侧支撑架顶部必须设置混凝土澆筑平台，平台设置栏杆进行围护[3]。

④侧墙模板采用钢模板，模板拼装好后与单侧支架连接用模板扣件，把模板与单侧支架连接紧（见图7）。

5.2 混凝土工程

①混凝土塌落度严格控制，140-180mm为宜，坍落度每小时损失值不应大于20mm，坍落度总损失值不应大于40mm。

②冬季搅拌混凝土时，混凝土的出机温度不宜低于10℃，入模温度不宜低于5℃。

③夏季下浇筑混凝土时，入模前应采用骨料及钢筋降温措施，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。

④混凝土浇筑完成后，应采取防护措施，保证混凝土在浇筑后7d之内不受流动水的直接冲刷。暴露于大气中的新浇混凝土表面应采用自动水喷淋（水雾）系统及时进行养护。

6? 结论

①角部预埋件埋设位置必须精确测设，保证支撑架整体的平整度。

②单侧支架混凝土浇筑塌落度应严格控制，保证混凝土振捣及保护层厚度，一般控制在140mm为宜。

③为保证单侧支撑架的整体稳定性，必须对支撑架横向进行整体加固，采用扣件式脚手架进行横向加固。

参考文献：

[1]何鹏.地铁车站大钢模结构施工技术分析[J].山西建筑，2020，46（05）：79-80.

[2]张学忠.组合式自行侧墙台车施工技术研究[J].资源信息与工程，2019，34（05）：88-90.

[3]苟亚辉，丁加亮.侧墙模板台车在地铁车站施工中的应用[J].隧道建设，2015（S2）：167-170.

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