大直径盾构机接收井车站侧墙单侧支模应用分析

文／谢云 中节能华座（上海）环保发展有限公司 上海 200090

引言：

市域铁路是随着我国新型城镇化、都市圈经济而发展起来的，是城市中心城区连接周边城镇组团及其城镇组团之间的通勤化、快速度、大运量的轨道交通系统，提供城市公共交通服务，是城市综合交通体系的重要组成部分。近年来，我国市域铁路发展较快，国家及部分地区也发布了相关政策鼓励市域铁路发展，各地方积极响应号召，市域铁路也进入了高速发展的阶段，随之而来也产生了大量的施工难题。

在市域铁路的实际施工过程中，大直径盾构（刀盘开挖直径≥8 m）具有其独特的优势与特点，随着大直径盾构建造和施工技术的不断发展，其在市域铁路中的应用前景十分广阔，近几年来，大直径盾构也被更多地应用于市域铁路。上海市域铁路机场联络线工程采用14m 直径的大盾构机进行盾构区间，使得盾构区间施工更加方便快捷，然而该方法会导致地铁车站层高较高，导致后续车站侧墙施工难度增大。传统普通的单侧支模（大钢模）最多可施工八米高，超过八米的范围一般只能使用木模进行施工，但是木模施工对混凝土的整体性有影响，尤其是与大钢模相交接的位置，很容易产生漏水，影响施工效果，因此亟需一种大直径盾构机接收井车站侧墙大钢模施工方法，以解决此问题。本文以上海轨道交通市域线机场联络线工程JCXSG-10 标车站侧墙单侧支模工程为例，对大钢模施工方法的关键技术控制要点进行阐述和论证，以达到为类似工程提供实施方法和参考依据的目的。

1、工程概况

上海轨道交通市域线机场联络线工程JCXSG-10 标为度假区站，位于唐黄路与川展路交叉路口东侧，沿川展路东西向设置。为地下二层侧式站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。本工程主体基坑为长条形基坑，基本尺寸为468.3×27.8m，通过地连墙分隔为三个基坑，长度分别为172.8m、146.6m、146.9m，宽度为14.4.7-27.8m。其中一号坑和三号坑包括盾构机接收井和部分标准段，三号坑还有部分为标准窄段，二号坑全部为标准段。车站两端端头井挖深28.05m，其余标准段挖深22.73-23.32m。

本车站侧墙施工主要分为两段，地下一层与地下二层，其中各部位侧墙尺寸见表1，本工程主要采用以6mm 厚的钢面板为主体的大钢模进行侧墙模板搭设，其余部分采用木模进行施工。

表1 侧墙尺寸清单

2、单侧支模施工方法

2.1 大钢模组成

大钢模主要由以下几个部分组成：（1）面板，选用6mm 厚整块钢面板拼焊而成，基础高度为4.5m，8m 高钢模的焊接高度分为：4.5+1+1+1+0.5，其余焊接组成详见表2大钢模清单；（2）背楞，为面板的支撑骨架，由横肋、竖肋组成，竖肋选用8#槽钢（间距为300mm），横肋采用10#槽钢，间距900mm；（3）支撑系统，包括三角架、预埋构件和连接构件，模板与三角架利用T 型模板扣件进行连接；（4）操作平台，安装于三角架上，便于施工；（5）相关辅助配件，包括托角板、阴角压槽、阴角钩栓、直角背楞以及相关连接紧固配件。大钢模组成详见图1大钢模组成示意图。

图1 大钢模组成示意图

表2 大钢模清单

大钢模基本受力原理为：侧墙混凝土侧压力直接作用于面板上，通过面板将力传至竖肋，再通过竖肋传至横肋上，最终传至单侧支架上，保证整个钢模体系稳定。

2.2 大钢模施工要点

本工程大钢模施工基本的工艺流程为：侧墙钢筋绑扎→大钢模面板预拼装→钢模面板除锈清理、涂刷脱模剂→大钢模面板、支撑架吊装→模板垂直度、平整度调整，紧固螺栓→大钢模验收→侧墙混凝土分层浇筑→大钢模拆除→大钢模面板清理、涂刷脱模剂，重复利用。本项目标准段和高压线下标准窄段的侧墙高度均在8m 以下，可按照此流程施工，而端头井部位因为大直径盾构机的影响负二层侧墙高度达到了15.35m（图2端头井剖面图），需要利用两端大钢模进行施工，高度分别为8m 和5.5m，以此提出一种超八米高单侧大钢模施工工艺。

图2 端头井剖面图

对于端头井部位侧墙施工，首先根据大钢模基本施工工艺流程结合木模施工第一段9.95高侧墙至砼留撑位置，剩下5.4m 侧墙无法直接利用大钢模浇筑，因此对于砼留撑以上侧墙提出新的施工工艺。

主要施工工艺流程包括：S1：设置多个支撑架平台；S2：对多个所述支撑架平台进行支撑；S3：在搭设的支撑架平台上方搭设第二段5.5m 大钢模。具体施工流程有5步：1.搭设支撑架平台；2.搭设钢管柱；3.设置抱箍钢管；4.搭设加固架；5.安装大钢模。（图3）

图3 施工流程示意图

（1）搭设支撑架平台。根据实际需求将支撑架平台1 搭建至所需高度，进而方便在超过八米的地方进行施工。从施工流程一可得：支撑架平台1 包括多个盘扣支撑架11 和平台板12，盘扣支撑架11 的一端与所述平台板12 相固定，另一端设置在地面上。多个盘扣支撑架11 呈纵向等距设置，保证对平台板12 的支撑效果。（图4）

图4 施工流程一

（1.支撑架平台；11.盘扣支撑架；12.平台板）

（2）搭设钢管柱。设置多个与支撑架平台相匹配的钢管柱3，钢管柱3 的一端通过预埋件固定在地面上，另一端通过工字钢31 与平台板12 相固定，其中，预埋件包括预埋螺杆和支座，所述支座与地面相固定，且预埋螺杆贯穿支座延伸至地面内部。通过预埋螺杆和支座进行承重受力来确保钢管柱3 放置的稳定性，并通过工字钢31 来增大对平台板12 的支撑效果。（图5）

图5 施工流程二

（3.钢管柱；31.工字钢）

（3）设置抱箍钢管。为了方便将钢管柱3 与盘扣支撑架11 连接在一起，在钢管柱3 外壁设置有抱箍钢管32，抱箍钢管32 通过直角扣件与盘扣支撑架11 相固定。其中，抱箍钢管32 可直接采用现有技术中的钢管作为抱箍进行连接。有了抱箍钢管就可以将钢管柱3 与盘扣支撑架11 和平台板12 分别固定，完成对支撑架平台1 的限位。（图6）

图6 施工流程三

（32.抱箍钢管）

（4）搭设加固架。为了保证支撑架平台1 的稳定性，在两个横向且相邻的钢管柱3 之间设置加固架4，保障施工安全稳定。为了方便对加固架4 进行固定，利用连接件将抱箍钢管32 与加固架4 固定。其中，加固架4设置为满堂盘扣脚手架，其所选用结构与盘扣支撑架11保持一致，使得满堂盘扣脚手架既可作为加固架4 使用还能够作为盘扣支撑架11 使用，达到无需重复拆卸便可循环使用的目的。（图7）

图7 施工流程四

（4.加固架）

（5）安装大钢模。在加固架4 搭设完成后，在平台板12 上安装钢模版2，通过钢模板支腿21 进行固定，以确保浇筑时钢模板2 不会发生松动。钢模板支腿21 设置为三角型结构，进一步提升对钢模板2 的支撑效果。（图8）

图8 施工流程五

（2.定型钢模板；21.钢模板支腿）

综上所述，设置支撑架平台，并通过加固架4、钢管柱3 以及盘扣支撑架11 对平台板12 进行支撑并形成支撑体系，从而确保对平台板12 支撑的稳定性，其中支撑体系主要受力作用于钢管柱3，利用预埋件（即支座和预埋螺杆）作为主要承载作用点，以确保浇筑时大钢模能够保持稳定。

在实际施工时，只需将支撑架平台搭建至所需高度后，依次增设钢管柱和加固架，并令钢管柱与其相匹配的支撑架平台连接在一起，然后再将钢管柱与加固架紧密连接在一起，最后在支撑架平台上方搭建大钢模，进行侧墙的浇筑。因此本施工工艺可以根据实际情况进行调整，以便于适应不同高度（超8m）侧墙施工，而且大钢模为一体式设计，不会对混凝土浇筑的整体性造成影响，相较于传统的木模，无需担心浇筑时出现漏水的现象。

结语：

本文介绍了一种大直径盾构机接收井车站侧墙大钢模施工工艺，实现了车站施工过程中超过八米高的侧墙大钢模施工，可以适用于不同高度的车站侧墙施工。同时大钢模使得侧墙浇筑整体性更佳，能够有效防止渗漏的情况发生。为市域铁路中同类车站工程提供一定的借鉴与参考。