1、地铁车站高支模施工技术摘要：地铁车站跨度大、层间净空高、结构厚度大，砼浇筑速度快且单次浇筑量大。因此支架及模板的搭设质量直接决定了车站砼的施工质量和施工安全。本文详细介绍了地铁车站满堂红脚手架、模板施工技术措施，对支撑系统强度、刚度、稳定性进行了详细的验算。本文所述的地铁车站高支模施工技术可靠、实用，稳定性好，能够确保地铁车站混凝土施工质量及施工安全。 关键字：地铁车站高支模施工技术 中图分类号：U231 文献标识码： A 1 工程概况 1.1 工程简介 广州市轨道交通二、八号线延长线九标石壁站土建工程位于广州市番禺区谢石公路南侧。车站外包总长 176.4 米，车站总建筑面积8624.76 m
2、2，车站主体结构设计为地下双层岛式车站，现浇钢筋砼箱型及箱形框架结构，车站分为单跨、双跨、多跨结构,跨度分别为17.1m、18.1m、21.6m、43.9m。车站负一层为站厅层，净高 4.8m；负二层为月台层，净高 7.22m。 车站采用明挖顺筑法施工，中板、顶板、侧墙、立柱混凝土浇筑时采用满堂红脚手架做模板支撑。 2 支架及模板施工 2.1 模板、支架构件选用要求 本车站施工选用如下模板、支架构件材料：18mm 厚胶合模板；48，t=3.5mm 钢管及配套顶托，16、14 对拉螺杆，螺纹拉钩及 8钢筋；100100mm 木枋；100503mm 方钢，10mm 厚钢板及其他建筑材料。 所选用的
3、的材料质量需符合现行国家标准规定。钢管表面平直光滑，无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。钢管上严禁打孔，钢管在使用前先涂刷防锈漆。 扣件材质必须符合钢管脚手架扣件 （GB15831）规定：新扣件具有生产许可证，法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。对扣件质量有怀疑时，按现行国家规定标准钢管脚手架扣件 （GB15831）规定抽样检测，不合格产品禁止使用。旧扣件使用前，先进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓进行更换处理。新、旧扣件均进行防绣处理。 2.2 支架、模板施工 2.2.1 支架施工 中板、顶板支架采用 48 钢管搭设满堂红脚手架,设剪刀撑和扫地撑加以固
4、定。中板、顶板满堂红脚手架设置图见图 1。 脚手架搭设参数: 中板:横向 1.2m，纵向 0.9m，步距 0.6m。 顶板：横向 0.75m，纵向 0.75m，步距 0.6m。 2.2.2 模板施工 2.2.2.1 墙模板 采用 1.8cm 厚胶合板,由于侧墙均与中板或顶板一次性浇注,支撑采用满堂红脚手架施工,模板支撑系统事先进行受力检算，确保支撑系统强度、刚度、稳定性满足施工要求。先背竖带再背横带，用 10*10 的方木，横向间距 0.6m，竖向间距 0.45m。 在浇筑底板时，埋设地锚，间距为每米一个，用以顶住斜撑和墙模，并且可以拉住模板，以防上浮。 2.2.2.2 柱模板 模板采用 1.
5、8cm 厚胶合板。先背横向方木，间距 0.3m，再背竖向钢管拉杆锁住，并用斜撑加以加固。 在柱模施工时，对柱脚边不平整处，应用人工凿除松动混凝土，柱模固定时，应对准下面控制线，上部拉线，进行水平垂直校正。 2.2.2.3 板模板施工 板使用大块胶合板作模板，顶托上方先背纵向方木，然后再背横向方木，间距 0.3m，模板材料质量符合现行国家标准和规定， “24”木条作格栅，应相互错开接头，钢管搭成满堂排架。 2.2.2.4 施工缝模板的支设方法 施工缝是导致漏水的薄弱环节，必须仔细地施工，加强施工缝处混凝土的浇灌、振捣和养护，保证混凝土的密实，确保混凝土的自防水功能。本工程的施工缝有底板、中板上的
6、竖向施工缝和板的横向施工缝。根据设计要求，施工缝处采用快易收口网封堵，支设方便，并且可以有效地防止漏浆。施工缝处模板的支设见图 2。 2.2.2.5 支模质量要求 本工程采用泵送商品混凝土浇筑施工，对模板工程的施工质量尤其是防漏浆、防跑浆等提出了更高的要求；结合本工程的实际特点，为了确保工程创优，模板工程施工质量将按如下要求执行。 支模前应先根据设计图纸弹出模板边线及模板的控制线，墙面模板检查和验收通过这些相对应控制点的连线。模板的接缝和错位不大于2.5mm。模板实测允许偏差见表 1 规定，其合格率严格控制在 90%以上。 表 1 模板安装允许偏差 2.2.2.6 模板的拆除 模板的拆除, 侧
7、模应在能保证混凝土表面及棱角不受损坏时（大于1N/mm2 ）方可拆除。底模及其支架拆除，其混凝土的强度必须符合表 2的规定。 表 2 混凝土强度表 模板拆除的顺序和方法, 应按照配模设计的规定进行, 遵循“后支先拆、先支后拆、先非承重部位、后承重部位以及自上而下”的原则。重大复杂的模板拆除应有拆模方案。拆模时, 严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。 为了严格掌握拆模时间，中板、顶板混凝土施工时，多做一组混凝土抗压强度试件，根据试件的早期强度来确定拆模的具体时间。 拆模时，操作人员应站在安全处，以免发生安全事故。待该段模板全部拆除后，方准将模板、木方、支撑等运出堆放。拆下的模板等配件，严禁抛扔，要有人接应
8、传递，按指定地点堆放。并做到及时清理、维修和涂刷脱模剂，以备待用。 2.2.3 脚手架抗浮措施 本工程中侧墙高度较高，在浇注时均产生相当的浮力。为阻止该浮力，基坑内的脚手架用 8 钢筋与底板预留的 16 地锚锚固，地锚按纵向间距 3000mm，横向间距 1600mm 设置。 3 模板支撑系统稳定检算 本方案是对标准段侧墙及顶板模板方案进行检算，按侧墙厚度700mm、板厚度 800mm，浇注高度 7.0m 来进行计算。 3.1 模板与支架材料力学性能 各构件力学性能见表 3、表 4、表 5。 表 3 木枋力学性能表 表 418mm 厚木模板材料力学性能表 表 5 扣件式钢管支架材料力学性能表 3
9、.2 侧墙支架设计、检算 侧墙采用 1.8cm 厚胶合板；在模板外侧设间距 300mm 的 100100mm方木做为竖带；竖带外侧设间距 600mm 的 100100mm 方木做为横带；支撑系统采用 48，t=3.5mm 满堂红钢管脚手架，满堂红脚手架的立杆间距 750750mm，步距 600mm，钢管顶在横带外侧；侧墙浇筑高度按 7.0m计算。 3.2.1 荷载计算 3.2.1.1 采用内部振捣器，新浇砼作用于模板的最大侧压力采用以下两种计算公式： 公式一：F1=0.22ct012V1/2 F1-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2） ；c-混凝土的重力密度（kN/m3） ； t0-新
10、浇混凝土的初凝时间（h） ，可用 t=200/（T+15）计算；T -混凝土的温度（） ； V -混凝土的浇灌速度（m/h） ；H-混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m） ； 1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取 1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取 1.2； 2-混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于 30mm 时，取0.85；50-90mm 时，取 1.0；110-150mm 时，取 1.15。 则：F1=0.22ct012V1/2 =0.22251.21.150.71/2200/（25+15） =31.8kN/m2 公式二：F1=cH 当砼浇筑高度 H=7.0m 时， F
11、1=cH=257.0=175.0kN/m2 按以上两种方法计算，并取较小值，则 F1=31.8kN/m2 3.2.1.2 计算最大总侧压力 有效压头高度：h=F1/c=31.8/25=1.3m， 振捣时的水平荷载 F2=4kN/m2 模板最大总侧压力为 F 总=k1F1+k2F2 式中权重系数 k1 取 1.2, k2取 1.4 F 总=31.81.2+41.4=43.8kN/m2 3.2.2 模板受力检算 3.2.2.1 计算模型与计算荷载 模板按三跨等跨连续梁板计算。计算跨度按竖带作为支座，跨度为竖带之间的间距，l 取 0.3m。 模板计算宽度取为 1.0m，计算荷载 q=43.8kN/m
12、21.0m=43.8kN/m。 3.2.2.2 模板最大弯矩 模板的计算最大弯矩：M=Kmql2，式中弯矩系数 Km 取 0.1， 则 M=0.143.80.32=0.3942kN.m=394200N.mm 3.2.2.3 强度验算 抗弯拉应力：=M/W，板的截面抵抗矩：W=bh2/6=1000182/6=54000mm3 则 =M/W=394200/54000=7.3N/mm2，故：f=10N/mm2，满足强度要求。 3.2.2.4 刚度验算 模板的挠度：A=Kql4/(100EI)， 式中 K 取 0.99，E 取10000N/mm2,I=bh3/12=1000183/12=486000m
13、m4， 则 A=0.9943.83004/（10010000486000）=0.72mm， 故：A=300/400=0.75mm，满足刚度要求。 3.2.3 竖带检算 3.2.3.1 计算模型与计算荷载 竖带按三跨等跨连续梁计算。计算跨度按横带作为支座，跨度为横带之间的间距，l1 取 0.6m。计算宽度取 0.3m：计算荷载q=43.8kN/m20.3m=13.14kN/m。 3.2.3.2 竖带最大弯矩计算 竖带的计算最大弯矩：M=Kmql12，式中弯矩系数 Km 取 0.1， 则 M=0.113.140.62=0.473kN.m=473000N.mm。 3.2.3.3 强度验算 抗弯拉应力
14、：=M/W，竖带截面抵抗矩：W= bh2/6=1001002/6=166666.7mm3 则 =M/W=473000/166666.7=2.838N/mm2 故：f=13N/mm2，满足强度要求。 3.2.3.4 刚度验算 竖带挠度：A=Kql14/(100EI)，式中 K 取 0.99，E 取10000N/mm2，l1 取 0.6m， I= bh3/12=1001003/12=8333333.3mm4， 则 A =0.9913.146004/(100100008333333.3)=0.202mm， 故：A=600/400=1.5mm，满足刚度要求。 3.2.4 横带检算 3.2.4.1 计算
15、模型与计算荷载 横带按三等跨连续梁计算。计算跨度按满堂红脚手架水平杆作为支座，跨度为满堂红脚手架的间距，l2 取 0.75m，计算宽度取 0.6m。 3.2.4.2 横带最大弯矩计算 横带的计算最大弯矩：M=Kmql22，式中弯矩系数 Km 取 0.1， 则 M=0.126.280.752=1.478kN.m=1478000N.mm。 3.2.4.3 强度验算 抗弯拉应力：=M/W，横带截面抵抗矩：W= bh2/6=1001002/6=166666.7mm3， 则 =M/W=1478000/166666.7=8.87N/mm2， 故：f=13N/mm2，满足强度要求。 3.2.4.4 刚度验算
16、 横带挠度：A=Kql24/(100EI)，式中 K 取 0.99，E 取10000N/mm2，l2 取 0.75m， I= bh3/12=1001003/12=8333333.3mm4 则 A =0.9926.287504/(100100008333333.3)=0.99mm， 故：A=600/400=1.5mm，满足刚度要求。 3.2.5 横杆稳定性检算 3.2.5.1 横杆按两端铰接的轴心受压构件计算，计算长度 l 取立杆横向间距 0.75m。 长细比 =l/i=750/15.78=47.53=150 查表得轴心受压杆件稳定系数 =0.865，立杆轴心受压轴向力限值：N=A=0.865489215=90941N=90.94kN Nmax=19.71kNN=90.94kN。横杆满足稳定性要求。 3.2.5.2 横杆强度检算
