地铁车站工程中盘扣支架体系的应用

邸迎涛 贾宁

摘 要：本文结合某地铁车站工程实际施工情况，论述了新型承插式盘扣支架体系在车站主体混凝土结构施工中的应用。

关键词：地铁；车站結构；盘扣式支架；应用

1 工程概况

某地铁车站主体结构采用地下两层单柱双跨（车站内设风亭部位为双柱三跨）矩形框架结构，车站南、北两个端头设计为盾构接收井。主体结构设计为C35P8抗渗混凝土，结构外侧采用卷材（底板及侧墙部位）、涂料（顶板部位）相结合的柔性外包防水。车站结构依据建筑功能划分为13段端面，其中车站标准段负一层高6.25m、负二层高6.31m，侧墙为700mm厚，底板、中板、顶板分别为900、400、800mm厚，顶板上翻梁截面尺寸为1000×2000mm（宽×高，最大跨度10m），框架柱截面尺寸为800×1300 mm。

主体结构施工分21段进行，总共投入侧墙高大钢模板4套（负一层、负二层单独配置），负二层（中板）盘扣支架，3套，负一层（顶板）盘扣支架3套。车站侧墙均采用高大模板，盾构井扩大端两侧墙和端头墙一起浇筑，轨行区中隔墙采用木模+对拉形式进行。

2 施工工艺技术

2.1 总体方案

本工程主体基坑采用明挖顺筑法施工，基坑开挖遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则”。基坑开挖至基底设计标高验槽合格后施工底板防水，浇筑底板及下翻梁，待底板混凝土强度达到85%后拆除底板上方第3道钢支撑，之后以底板为支撑基础依次浇筑中板以下结构（包含负二层框架柱、下边墙）以及中板结构，待中板混凝土强度达到85%后拆除第2道钢支撑，再以中板为支撑基础依次浇筑顶板以下结构（包含负一层框架柱、上边墙）以及顶板结构。根据车站总体施工统筹，主体结构中板、顶板除端头井外均采用盘扣手脚架+木模板施工。

2.2 主体盘扣支架混凝土浇筑顺序

第一次浇筑底板及底板梁到底板（斜托）顶以上300mm→搭设盘扣式支架先浇筑立柱至中板梁底（第二次浇筑）→安装大钢模板浇筑中板以下侧墙至中板底部500mm（第三次浇筑） →浇筑中板至中板以上及中板梁至楼板上500mm（第四次浇筑）→搭设顶板支架先浇筑立柱至顶板梁底（第五次浇筑）→浇筑顶板下侧墙至顶板以下300mm（第六次浇筑）→浇筑顶板及顶板梁（第七次浇筑）。

3 盘扣支架搭设方案

3.1 盘扣式支架区域中（顶）板及模板体系

顶板及中板支架、模板体系均采用M60盘扣式脚手架搭设施工（为满足盾构需求，轨顶风道暂时不施工，待主体结构全部完成后和内部结构站台板一起施工）。顶板及中板支架、模板体系均采用M60盘扣式脚手架搭设施工。中板及顶板采用的盘扣支架体系设置间距为900（横）×1200（纵）×1500mm（步距），下翻梁部位支架间距加密成600（横）×1200（纵）×1500（步距）mm。与支架顶托直接相连的主楞采用10#槽钢，主楞槽钢横向布置，横向跨度900mm，纵向间距1200mm；底模下次楞采用100×100mm方木，次楞沿车站结构纵向进行布设，纵跨为1200mm，相邻次楞间距为250mm，底模规格为2440×1220 ×15mm的木胶合板。针对存在部分立杆位于底板倒角情况，采用楔形木块垫住立杆，保证立杆受力稳定。

3.2 下翻梁盘扣式支架及模板体系

下翻梁位置支架加密成横向间距900 mm，纵向间距、主楞及次楞均与中（顶板）板盘扣支架方案相同。下翻梁两侧侧模采用φ14对拉螺栓加固100×100mm方木和φ48双拼钢管；中板下翻梁（高600mm）居中按600mm间距设置一道拉杆，顶板上、下翻梁（高1200mm）距构件边缘300mm开始连续按600mm间距设置两道拉杆。

3.3 盘扣式脚手架检测手段和质量控制指标

3.3.1 项目工程特点

根据本项目工程特点，承插型盘扣式钢管支架体系选用的主要构件种类、规格如下：①立杆：型号A-LG-1500，规格Φ60×3.2×1500 mm，材质Q345A；②水平杆：型号A-SG-300（600/900/1200），规格Φ48×2.5×240（540/840/1140）mm，材质Q235B；③竖向斜杆：型号A-XG-900×1500（1200×1500），规格Φ48×2.5×1668（1820）mm，材质Q195；④水平斜杆：型号A-SXG-900×1200，规格Φ48×2.5×1500mm，材质Q235B；⑤可调托座（底座）：型号A-ST-600（A-XT-600），规格Φ48×6.5×600mm，材质Q235B；

3.3.2 进场质量要求

本项目选用的承插型盘扣式钢管支架主要构配件均为租赁，因此以构配件进场检测作为主要质量控制手段。构配件外观质量主要检查项目包含以下内容：①杆件应无明显外观质量缺陷，包括裂纹、凹陷、锈蚀、变形的，同时避免使用对接焊接的杆件；②杆件整体应顺直，严格控制直线度偏差，端面部位应打磨平直，无歪斜、毛刺等影响使用功能的缺陷；③铸件外表面应保证光滑平整，无明显外观缺陷（如砂眼、裂纹、缩颈、浇冒口残余等）；④冲压件应严格控制毛刺、裂纹、氧化脱皮等外观缺陷；⑤焊缝应饱满，有效宽度、长度符合相关验收规范规定，残留焊渣应彻底清除；⑥支架体系采用的杆件及其他构配件内外表面热镀锌处理及可调底座（托座）内外表面冷镀锌处理均应均匀、牢固，杆件与构配件连接部位不得出现毛刺、多余结块；⑦主要构配件上应标识生产厂家。

3.3.3 支架的搭设质量控制要点

（1）检查支架搭设各杆件尺寸、间距，以及平面尺寸形式；（2）支架基础为已浇筑完成的底板或中板混凝土面，重点对加腋斜坡段底座悬空、纵向第一排立杆距侧墙间距进行检查；（3）支架横向、纵向、竖向杆件、斜杆及剪刀撑搭设应符合设计及相关验收规程规定，杆件与斜杆、剪刀撑之间应连接牢固、有效锁定；（4）竖向斜杆的销板应打紧且平行于立杆，水平杆的销板应垂直于水平杆；各种杆件的安装部位、数量、形式均应符合设计要求；（5）可调托座伸出最上层水平杆的悬臂长度≤650mm（丝杆外露长度≤400mm），可调托座插入立杆内长度≥150mm；可调底座丝杆外露长度≤300mm，最下层水平杆兼做扫地杆且距离基础高度≤550 mm；（6）支架顶部主楞、次楞与模板之间应密贴，连接为有效整体。

4 模板支架体系监控措施

4.1 模板支架重点监控措施

（1）模板支架基础强度作为重点监控项目，本工程模板支架搭设前已完成相应底板、中板部位钢支撑拆除，底板、中板上部钢支撑拆除时混凝土强度已达到设计强度C35的85%以上，故中板、顶板支架搭设无需考虑基础强度的影响；考虑中板结构厚度为顶板结构厚度的一半，顶板荷载较中板荷载较大，顶板结构施工期间严禁拆除中板支架体系，待顶板结构混凝土强度满足要求后方可组织支架体系拆除。（2）模板支架搭设过程中，重点对以下项目进行检查、巡查：杆件的设置和连接；水平、竖向、斜杆、剪刀撑的设置和连接；可调托座、可调底座设置；连接扣件紧固情况；架体杆件变形情况；支架搭设完成增加荷载前完成沉降变形观测点的布设，记录加载前及加载后支架体系变形情况。（3）混凝土浇筑前再次组织支架体系安全检查，对支架整体稳定性、剪刀撑以及杆件连接部位牢固情况进行重点监控，浇筑混凝土期间需有专人看护支架，随时对支撑出现的变形、晃动等意外情况进行修复。（4）中板、顶板梁、板跨度大于等于4 m时按照1/1000～3/1000进行起拱。

4.2 模板支架使用时的监控措施

（1）支架体系使用过程中应控制集中荷载，以免出现支架局部偏心受压，浇筑混凝土时应保持均衡、平稳，避免将混凝土集中堆放于模板上致使支架产生偏心受压。（2）支架体系上方堆放杆件或其他周转材料时应避免超载，同时保持操作层畅通；支架下方交通过道高度应满足检查支架稳定性的需求。（3）中板、顶板底模板安装前应检查支架体系的整体稳定性；底模板未固定牢固前不得堆放重物。（4）支架体系搭设过程中如出现恶劣天气时应暂停作业，重新开始搭设前需对之前搭设的支架进行排查。

5 盘扣支架体系计算

5.1 顶（中）板模板及支撑体系验算

本项目采用的承插型盘扣支架体系按照水平1200mm（纵向）×900mm（横向）间距进行布设，底模板采用15 mm厚的木胶合板，底模板下面上层采用100×100mm方木次楞（间距250mm），次楞下方主楞采用10#工字钢横向布设（间距900mm）。盘扣支架体系立杆杆件材质为Q345A，普通碗扣式、钢管式支架体系立杆杆件强度为Q235，其余水平杆件、可调托座、可调底座杆件材质三种支架体系材质均相同。盘扣支架体系充分利用了立杆杆件高强度的特性，在纵、横向间距方面可以比其他两种支架体系更大。

5.1.1 顶板800 mm厚盘扣支架体系荷载计算

混凝土自重：24×0.8=19.2kN/m2；钢筋自重：1.1kN/m2。楼板标准荷载：0.5kN/m2。施工人员及设备（按均布荷载计算）：2.5kN/m2。混凝土振捣荷载：2kN/m2。由于板厚大于300mm，在进行模板设计时可不考虑混凝土对水平模板的冲击荷载。永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取1.4；鉴于模板及其支架体系中不确定性因素较多，难以准确确定荷载取值，故不在考虑荷载设计值的折减。设计均布荷载为：

6 结语

地铁作为新一线城市的标配，越来越受到大中城市的欢迎，地铁施工区域的交通受地铁整体工期影响较大，尤其是在城市繁华区段，地体工程长时間占用公共交通对周边商业带来了不可避免的影响。因此，如何合理缩短地铁建设工期以及及早恢复交通成为地体施工统筹考虑的一部分，其中又以地铁车站施工占用道路交通范围大时间长，减少地铁车站施工周期成为控制地体建设工期的重要组成部分。盘扣式支架体系作为一种新型的模板支架体系，与传统钢管、腕扣脚手架相比在降低劳动强度、加快结构整体施工进展方面具备明显优势，可以有效缩短地铁车站整体工期。

参考文献：

[1] JGJ 231—2010.建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程[S].

[2] 《建筑施工手册》编写组，建筑施工手册（第5版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3] 高瑞，浅谈盘扣式支架体系应用及经济性比较[J].工程管理，2015.

[4] 马中原，盘扣式支架使用经济性分析[J].科技展望，2015（16）.

[5] 董国防，董静，李四林.承插型盘扣式钢管支架体系在超高支模架中的应用[J]. 建筑技术开发， 2018（12）.