地鐵車站工程高支模施工技術(shù)探微

范曉萍

（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350）

高支模施工技術(shù)是一種比較新穎的技術(shù)，與早前模板施工技術(shù)相比，它能更好地應(yīng)用到高層或超高層建筑施工中，且可大幅提升模板利用率。因此近年來該技術(shù)得到快速發(fā)展，很多新技術(shù)和設(shè)備開始應(yīng)用到高支模施工中，使其技術(shù)水平越來越高，具有良好的發(fā)展前景。故此，本文結(jié)合地鐵車站工程實踐，開展對地鐵車站工程高支模技術(shù)的應(yīng)用分析。

1 工程概述

天津軌道交通Z4 線一期工程土建施工第2 合同段線路總長10.91 km，包括3 站及4 區(qū)間。3 站為：航母公園站、航安道站、玉砂道站；4 區(qū)間為：濱海南開中學(xué)站～航安道站區(qū)間、航安道站～航母公園站區(qū)間、航母公園站～玉砂道站區(qū)間、玉砂道站～中心漁港站區(qū)間。本工程為Z4 線車站主體工程，各車站結(jié)構(gòu)形式相似，均為兩層，首層標(biāo)高5.55 m，回填房心土標(biāo)高-0.15 m，因此首層架體高5.70 m ；二層板頂標(biāo)高11.56 m，樓板厚度分為150 mm、200 mm、300 mm 等形式。

2 工程難點

本工程絕大部分部位為框架梁集中線荷載超限，架體高5～6 m，雖然高度不大，但大部分框架梁截面較大且高度較高，因此集中線荷載值較大，架體工程風(fēng)險較高。此外，工程首層、二層框架主梁集中線荷載均超限，應(yīng)保證上層、底層梁底支架立桿、板底支架立桿對應(yīng)設(shè)置，且在上部施工時保留底部架體，不得拆除，確保施工完畢的底部框架梁、樓板的結(jié)構(gòu)安全。對于框架梁與板交接部位、框架梁與柱交接部位，應(yīng)注意對支撐體系主、次楞的懸挑控制，確保主楞、次楞的懸挑長度不大于300 mm。采用盤扣式及普通扣件式鋼管支撐架，各類架體及構(gòu)配件需滿足相關(guān)規(guī)范要求，鋼管直徑、壁厚、扣件質(zhì)量等均為現(xiàn)場控制重難點，而市場鋼管質(zhì)量參差不齊，給現(xiàn)場管理帶來一定困難。

3 高支模施工技術(shù)在地鐵車站工程中的應(yīng)用

高支模施工技術(shù)工序較多，影響施工質(zhì)量因素眾多。為充分發(fā)揮高支模技術(shù)優(yōu)勢，需嚴(yán)格控制每道工序的質(zhì)量。

3.1 支架基礎(chǔ)施工

高支模需要搭設(shè)在強度較高、穩(wěn)定性較好的基礎(chǔ)上，本工程支架基礎(chǔ)為素土回填，厚度在1.1 m左右，分層回填、分層夯實?；靥钔梁粚嵑螅ＷC壓實系數(shù)在0.93 以上。在回填土上澆筑一層混凝土，從高支模架體投影四周各自外擴約1.0 m 范圍，澆筑C20 混凝土墊層，并保證墊層厚度不小于100 mm，標(biāo)高-0.15 m，為高支模支架搭設(shè)營造良好的環(huán)境。

3.2 測量放線

在高支模施工中需按照定位樁點投放十字交叉控制線，再依照其控制線量測出每根偏軸的控制線，確定每個樁點位置。投放完成后，再通過全站儀確定精確的控制線[1]。偏控制完成審核后，按照設(shè)計圖紙和軸線，通過抽查方式確定梁、柱等邊線，以控制邊線。案例工程施工中柱側(cè)面控制線見圖1。

圖1 柱側(cè)面控制線

3.3 滿堂支架搭設(shè)

滿堂支架搭設(shè)是高支模施工技術(shù)在地鐵車站工程中的應(yīng)用關(guān)鍵，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到高支模施工的安全性和效率。本工程滿堂支架選擇盤扣式架體，具體施工步驟如下：（1）按照立桿位置線架立立桿，并在下方墊上墊板。（2）設(shè)置掃地橫桿，距離樓地面不超過400 mm（見圖2）。（3）繼續(xù)重復(fù)前兩項步驟向前搭設(shè)，同時設(shè)置第二道水平橫桿，步距控制在1500 mm。（4）水平橫桿搭設(shè)完成后進行立桿接高，連接孔處需插入連接銷中。（5）逐步搭設(shè)到設(shè)計標(biāo)高，橫桿步距不超過1500 mm，立桿伸出頂層橫桿懸臂長度不超過650 mm[2]。（6）合理設(shè)置豎向斜桿和水平剪刀支撐以提升滿堂支架搭設(shè)的穩(wěn)定性，從而更好地保證高支模施工質(zhì)量（見圖3）。（7）及時進行頂板次楞、主楞、模板鋪設(shè)。

圖2 掃地橫桿搭設(shè)施工

圖3 豎向斜桿和水平剪刀支撐施工

3.4 梁模板安裝

梁模板安裝是本工程高支模施工的重點項目，具體安裝過程為：先進行主梁和次梁模板安裝，在U 形托撐上安裝雙鋼管主龍骨，具體為沿著主龍骨的垂直方向安裝規(guī)格為60 mm×80 mm 的木枋次龍骨。施工中，在次龍骨上鋪設(shè)厚15 mm的木質(zhì)膠合板（見圖4）。主梁和次梁模板安裝完成后再進行側(cè)模安裝。當(dāng)主梁和次梁的鋼筋綁扎完成后，要及時跟進梁的側(cè)模和板底模安裝施工。梁側(cè)模安裝時，先進行面板安裝，側(cè)模面板壓底模面板，梁側(cè)模上口標(biāo)高需與板底標(biāo)高相同，此后再安裝木枋小楞和鋼管大楞，并選用對拉螺栓固定模板。此外，在梁模板安裝中需切實做好梁模板起拱相關(guān)工作。本工程中梁板跨度通常在4 m 以上，模板起拱時，起拱高度應(yīng)為全跨長度的1.5/1000～3/1000，需先進行主梁起拱30 mm，再進行次梁起拱10 mm[3]。

圖4 主次梁底模安裝

3.5 板模板安裝

板模板安裝也是本工程的施工重點，為保證高支模施工質(zhì)量，板模板和支撐需有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性，不能出現(xiàn)變形或沉降。同時模板內(nèi)側(cè)需平整，保證模板間縫隙小于1 mm，模板和混凝土接觸面保持干凈，并保證脫模涂刷的均勻性。模板制作允許誤差見表1。

表1 板模板制作加工允許偏差

在鋼管立柱上需彈出橫鋼管標(biāo)高控制線，同時布設(shè)Φ48 mm 的橫鋼管，并在其上鋪設(shè)方木，做好拉線檢查，以確保平整度滿足要求。接著鋪設(shè)樓面模板，采用長度至少40 mm 的鐵釘固定。若樓板寬度不夠模板模數(shù)，要及時補板，補板需在梁邊或柱邊進行[4]。此外，要根據(jù)板跨度大小合理確定起拱大小。如板跨度小于4 m，可不進行起拱設(shè)計；若跨度在4～6 m，則需起拱10 mm 左右；若跨度超過6 m，則需起拱15 mm 左右。板模板鋪設(shè)完成后，用水準(zhǔn)儀校正標(biāo)高并用靠尺找平。遇變形或破損模板及時修整更換，以確保接縫嚴(yán)密、板面平整；最后清除雜物，保持干凈整潔，刷好脫模劑。在邊角部位模板拼接時，利用枋木外錯一個厚約15 mm 的縫隙，形成 “子母口”，在“子母口”位置粘貼海綿條，以保證模板拼接的嚴(yán)密性，避免后期混凝土澆筑時發(fā)生滲漏問題。板模板邊角處理見圖5。

圖5 板模邊角處理（mm）

3.6 周邊拉結(jié)

在立柱周圈外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，按水平間距6～9 m、豎向間距2～3 m（本工程2 步拉結(jié)，即每隔2.4 m 進行拉結(jié)）與建筑結(jié)構(gòu)框架柱設(shè)置一個拉結(jié)點；可采用抱柱方式提高整體穩(wěn)定性和抵抗側(cè)向變形能力。抱柱鋼管應(yīng)向相鄰架體至少延伸2 跨并與相鄰架體采用扣件扣緊[5]；抱柱鋼管與相鄰架體豎向框架的水平距離不應(yīng)超過300 mm。架體抱柱見圖6。

圖6 架體抱柱示意（單位：mm）

3.7 高支模體系立桿穩(wěn)定性驗算

本工程高支模體系立桿參數(shù)見表2。

表2 高支模體系立桿參數(shù)

（1）長細(xì)比驗算

l01=hˊ+2ka=1000+2×0.7×350=1490 mm

l0=ηh=1.2×1500=1800 mm

λ=max[l01，l0]/i=1800/15.9=113.208 ≤[λ]=150

滿足要求。

（2）立桿穩(wěn)定性驗算

根據(jù)《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》JGJ231-2010，小梁驗算：

q1=[1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.9×Q1k]×b=[1.2×（0.5+(24+1.1)×0.2)+1.4×0.9×3]×0.3= 3.121 kN/m

同上計算過程，可得：

R1=8.747 kN，R2=10.408 kN，R3=10.408 kN，R4=8.747 kN

頂部立桿段：

λ1=l01/i=1490.000/15.9=93.711

查表得，φ=0.527

不考慮風(fēng)荷載:

N1=Max[R1，R2，R3，R4]/0.6=Max[8.747，10.408，10.408，8.747]/0.6=17.346 kN

f=N1/(ΦA(chǔ))=17346/(0.527×424)=77.629 N/mm2≤[f]=300 N/mm2

滿足要求。

考慮風(fēng)荷載:

Mw=γQφcωk×la×h2/10 = 1.4×0.9×0.157×1.2×1.52/10 ＝0.053 kN·m

N1w=Max[R1,R2,R3,R4]/0.6+Mw/lb=Max[8.747,10.408,10.408,8.747]/0.6+0.053/1.2=17.39 kN

f=N1w/(φA)+ Mw/W=17390/(0.527×424)+0.053×106/4490=89.63 N/mm2≤[f]=300 N/mm2

經(jīng)計算，立桿穩(wěn)定性滿足要求。

4 結(jié)語

通過高支模施工技術(shù)在天津軌道交通Z4 線一期工程施工中的應(yīng)用，可得出以下結(jié)論：（1）在高支模施工中，要保證支架的穩(wěn)定性和牢固性符合要求，避免在施工中發(fā)生支架坍塌、位移、變形等，確保施工質(zhì)量[6]。（2）在模板安裝施工中，通過在主梁間與主次梁間交接部位，主梁或次梁的底模、側(cè)模擱置在相交主梁的襯口檔上，以保證接縫嚴(yán)密及剛度要求。同時，嚴(yán)格遵循高空作業(yè)施工技術(shù)相關(guān)規(guī)定，確保施工安全及質(zhì)量。（3）通過驗證高支模施工的穩(wěn)定性、強度，確保高支模后續(xù)施工能滿足混凝土澆筑和振搗的需求。

高支模施工技術(shù)是一種比較先進的模板施工技術(shù)，具有施工效率高、成本相對低、可循環(huán)利用等優(yōu)勢。將其應(yīng)用到地鐵車站工程施工中，可滿足工程施工空間小、安全要求高的條件，既可保證施工質(zhì)量，又可大幅度提升效率和安全性，促使各道工序高效、安全開展，值得類似工程參考借鑒。