浅谈城市轨道交通中三角支架大钢模板施工方案的设计

叶向阳

（广东水电二局股份有限公司，广东 广州 510150）

0 引言

目前，我国城市轨道工程建设项目逐年增多，城市轨道交通工程基本为地下结构。在国内的各地铁建设中，地下车站混凝土裂缝控制技术依旧是研究重点，各地地下车站使用过程中，特别是地下水位较高的区域，地下车站均出现不同程度的渗漏水现象，其最主要的原因是地下车站混凝土裂缝控制不到位，地下车站出现渗漏水现象，不仅对城市建设造成较大的负面影响，而且会腐蚀混凝土结构内部的钢筋，并且严重影响了地铁运营安全，给地铁运营带来巨大的困扰和经济损失。

1 工程概况

南昌轨道交通3号线土建一标银三角北站结构为地下两层双跨、局部三跨至四跨矩形框架结构，基坑长为360.3 m，宽为19.7 m～42.4 m，按工程岩性及其工程特性，自上而下依次划分为素填土、粉质黏土、细砂、砾砂和圆砾，位于富水砂层中，有效站台中心里程处轨面埋深为14.93 m，有效站台中心里程处车站顶板覆土厚度为3.18 m，地下水位位于地面以下约4.5 m。

2 模板支架施工

2.1 侧墙模板配板设计

2.1.2 负一层

3-13 轴、29-44 轴负一层侧墙净空高度为4.95 m，大钢模板配板高度为4.4 m；13-14 轴、17-29 轴负一层东侧侧墙净空高度5.45 m，大钢模板配板高度为4.4 m+0.5 m；13-14轴、17-29 轴负一层西侧侧墙净空高度6.35 m，大钢模板配板高度为4.4m+0.5m+0.5m。

2.1.3 负二层

3-14 轴、17-44 轴负二层侧墙净空高度为6.16 m，大钢模板配板高度为4.4 m+0.5 m；14-17 轴负二层东侧侧墙净空高度为6.16 m，大钢模板配板高度为4.4 m+0.5 m，西侧侧墙净空高度4.96 m，大钢模板配板高度为4.4 m。标准段、渐变段侧墙配板方式如图1 所示。

图1 标准段、渐变段侧墙配板方式

在实际施工过程中，如果需要对侧墙水平施工缝进行适当调整，可以利用0.5 m 高钢模调节，砼浇筑施工，控制砼浇筑高度即可。

2.2 标准件大钢模板加工

标准件大钢模板（图2） 尺寸为1500 mm×4400 mm（b×h），面板采用δ=6 mm 厚钢板，连接边筋采用δ=16 mm扁钢制作，高度100 mm。竖向背筋及两侧水平背筋采用I10#工字钢，中间水平背筋采用δ=6mm 扁钢制作。水平支撑背楞采用双[10#槽钢制作，间距900 mm。连接边筋打φ22 mm 圆孔，打孔位置位于连接边筋中部，穿M20 螺丝。外侧2 根竖向背筋顶部焊接Φ20 mm 吊环进行吊装。钢模加工及涂装同立柱钢模。

2.3 加高节钢模板加工

标准件大钢模板尺寸为4400 mm×500 mm（b×h），面板采用δ=6 mm 厚钢板，连接边筋采用δ=16 mm 扁钢制作，高度为100 mm。竖向背筋采用I10#工字钢，水平支撑背楞采用双[10#槽钢制作，共设置一道。连接边筋打φ22 mm圆孔，打孔位置位于连接边筋中部，穿M20 螺丝。外侧2根竖向背筋顶部焊接φ20 mm 吊环进行吊装（φ 为直径，δ为钢板厚度）。图3 为加高节钢模板加工大样图。

2.4 支架加工

侧墙独立支撑三角支架采用10#工字钢焊接桁架式三角型钢支架和Φ48.0×3.0 mm钢管扣件式支架间隔混合组装，支架间距750 mm。三角支架分主支架和加高节，主支架结构采用外侧主骨架+内部加强杆件的型式，主骨架为三角形三边：底边长为2 400 mm，采用双[10#槽钢，双槽钢间距为50 mm（内插斜撑）；竖向边长为4 700 mm，采用双[14#槽钢，双槽钢间距为50 mm（内插斜撑）；斜边长为4 500 mm，采用双[10#槽钢，双槽钢间距为50 mm（内插斜撑）。内部加强杆件分为水平杆和斜撑，水平杆件共两道，采用双[10#槽钢，与主骨架斜边及竖向边焊接，与支架底部槽钢的距离分别为1 390 mm、2 530 mm；斜撑角度为45°，采用[10#槽钢，内插于主骨架内，如图4 所示。

2.5 预埋件安装

图2 标准件大钢模加工大样图（4400 mm×1500 mm）

预埋件系统包括地脚螺栓、连接螺母、外连杆、蝶形螺母、方垫片和横梁，其施工方法如下：1） 底板及中板混凝土浇筑时，在底板腋角处以及中板墙趾处提前预埋地脚螺栓，预埋地脚螺栓为Ⅲ级螺纹钢d=25 mm，埋入混凝土内部部分设置45°弯钩，地脚螺栓在砼基础内的锚固深度为750 mm（直锚段500 mm，弯钩段约200 mm，弧形段约50 mm），外露长度不得少于150 mm，外露位置距离侧墙200 mm，预埋地脚螺栓的总长度不少于900 mm。并在距离侧墙3 700 mm 位置竖向预埋一排长度350 mm、直径25 mm、间距800 mm 的Ⅲ级螺纹钢，其中外露长度150 mm，作为支架安装时的水平反力支点。2）各预埋螺栓相互之间的距离根据浇筑高度而定，间距不得高于300 mm，在靠近一段墙体的起点与终点处宜各布置一个埋件，具体尺寸根据实际情况而定。3）预埋螺栓与水平方向成45°预埋，预埋支点钢筋与水平方向成90°，现场预埋件预埋时要求拉通线，保证埋件在同一条直线上。4）地脚螺栓在预埋前应对螺纹采取保护措施，用塑料布包裹并绑牢，以免施工时砼黏附在丝扣上影响上连接螺母。5）为了保证砼浇筑时埋件不跑位或偏移，要求在相应部位增加φ16 mm 附加钢筋，地脚螺栓点焊在附加钢筋上，点焊时，注意不要损坏埋件的有效直径。底板、中板地脚螺栓预埋示意图如图5 所示。

图3 加高节钢模板加工大样图

图4 三角支架加工尺寸图

图5 底板、中板地脚螺栓预埋示意图

2.6 单侧模板支架安装流程

单位模板支架安装流程：配板设计→模板进场检验→钢筋绑扎并验收后→弹外墙边线→合外墙模板→单侧支架吊装到位→安装单侧支架→安装加强钢管（单侧支架斜撑部位的附加钢管，现场自备）→安装压梁槽钢→安装埋件系统→调节支架垂直度→安装上操作平台→再紧固检查一次埋件系统→验收合格后砼浇筑→模板拆除→维护修理[1]。

3 混凝土浇筑

混凝土浇筑需要严格控制混凝土级配，控制入仓温度，采用振捣措施，提高混凝土的密实度。因此必须采用机械化联合作业，做好施工组织，保证混凝土的施工质量。1）混凝土模板应保证形状、尺寸正确，面板平整、光洁，接缝严密、不漏浆；具有足够的强度、刚度和稳定性，保证变形在允许范围内。2）不得使用废机油、废柴油作为脱模剂，也不得使用易黏附于混凝土表面或使混凝土变色的其他脱模剂。3）混凝土浇筑前，需要测试拌合物的性能。严格控制混凝土入模温度，采用5 ℃的冰水搅拌混凝土，骨料温度在32 ℃以下时，混凝土出机温度可以控制在28.5 ℃以下。4） 高温季节浇筑混凝土宜在气温较低的夜晚进行；低温季节浇筑混凝土宜在气温变化较小的白天进行。5）在振捣过程中应派技术人员对混凝土振捣时间及振捣棒的作用半径进行观察记录，以便对振捣工艺进行调整改进，防止振捣过程中出现过振或漏振现象。插入式振捣器的振捣顺序宜从近模板处开始，先外后内，移动间距不应大于振捣器有效振捣半径的1.5 倍。插入式振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2，并应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、充气胶囊和各种预埋件等。6 ） 振捣器要垂直地插入混凝土内，并要插至前一层混凝土50 mm～100 mm，以保证新浇混凝土与前一层混凝土结合良好。每个振捣点的振捣时间宜控制在15 s～30 s，快插慢拔，严禁使用振捣棒驱赶混凝土。7）混凝土自布料管口下落的自由倾落高度不得超过2 000 mm。8）每层布料厚度宜为300 mm～500 mm，混凝土初凝前必须浇筑上层混凝土，上负二层浇筑间歇不宜超过4 h，避免形成冷缝。9）在浇筑过程中，应控制混凝土的均匀性和密实性，不应出现露筋、空洞、冷缝、夹渣和松顶等现象。10）内模拆除后，在两侧孔口处挂防水篷布，阻止空气流动，减小内孔的水分散失，同时在侧墙上端安装自动喷淋装置保证养护效果，侧墙至少养护至负一层混凝土浇筑的龄期。11）养护水温度与混凝土表面温度之差不宜大于15℃，养护时间不宜小于15 d。

5 结语

随着城市现代化进程的发展，国内大城市现有的地面公共交通已无法满足要求，城市轨道交通建设成为必然选择，随着城市轨道交通的密集建设，而城市轨道交通基本建设于地下，城市地下车站越来越多。地下车站通过采用“单侧墙体大钢模板+三角支架”施工技术，有效地降低了车站混凝土结构渗漏水率，不仅保证了工程质量，减少后期渗漏水、裂缝等缺陷处理的人力、物力投入，还保障了地铁运营安全，其综合效益非常显著。