地铁车站主体结构模板支架施工技术研究

地铁车站主体结构模板支架施工技术研究

刘富,赵文平,朱晓林,苏汉钦,张海军

（中国水利水电第七工程局有限公司， 610213 成都）

摘要：车站主体结构模板支撑体系施工是地铁施工的重要部分，涉及脚手架搭设、混凝土施工、模板施工等内容，安全管理风险较大。文章围绕深圳地铁15号线流塘站主体结构模板支架专项施工项目，分析模板支架结构的主要形式和模板支架设计方案，模板支架施工流程与要求，总结了模板支撑体系施工过程中的安全技术管理措施，以供参考。

关键字：地铁车站；盖挖逆作；模板支架；盘扣式支架；侧墙三角支架

0 引言

模板支架在建筑工程早起起着承担工程建设早期混凝土结构荷载的重要作用[1]。为保证结构的安全性，需要高度重视主体结构模板支架结构。地铁车站一般为矩形框架结构,侧墙较厚，模板支撑体系侧向受力较大,不宜采用盘扣式支撑体系[2]。近年来，人们对地铁车站混凝土外观质量的要求越来越高，很多车站采用了大模板的三角形支撑体系来先施工侧墙，提高侧墙外观质量，但又带来了支撑体系搭拆繁琐、施工效率低的缺点[3]。

本工程主要采用3种不同的支架体系进行施工，标准段盘扣式支架方案，通用扣件式支架方案，三脚架支架方案。本文从模板支架施工方案、模板施工质量要求等方面介绍了车站主体结构的模板体系。为类似工程提供参考。

1 工程概况

15号线流塘站位于深圳市宝安区前进二路与流塘路交叉口，车站为地下三层14m站台岛式车站，双柱三跨框架结构，车站总长220.1m（含换乘节点），标准段宽度23.5m，标准段基坑深度约为25.5m，盾构井深度顶板覆土约4.2m，采用盖挖逆作法施工。车站大小里程端均为盾构接收端，仅设置右线盾构吊出孔，左线盾构接收后平推至右线盾构孔吊出，受雨水箱涵改迁影响，出土孔布置于左线及两条永久回迁雨水箱涵之间。

2 模板体系概述

2.1 支撑体系

根据15号线流塘站施工场地特点，结构板采用矮支架进行施工，结构侧墙除负三层盾构端头采用扣件式满堂脚手架作为内支撑外，其余部位均采用三脚架+钢模板进行实施，后期出土孔封堵采用盘扣式支架作内支撑，模板采用18mm国标木胶合板。

2.2 施工工艺流程

（1）结构板施工工艺流程

图1 结构板浇筑施工工艺流程图

（4）结构柱模板工艺流程：

图2 柱模板施工工艺流程图

2.3 盘扣式模板支架施工

盘扣式支架用于结构板预留孔洞封堵（结构板厚度为上、下中板400mm、顶板900mm），支架采用标准A型盘扣，模板采用国标18mm木胶合板。

盘扣式模板支架施工工艺流程如图3。

图3 盘扣式模板支架施工流程

2.3.1模板与支架形式

结构板模板采用18mm国标木胶板，支撑体系为A型承插型盘扣式模架。主龙骨采用顶板采用12.6mm工字钢、顶板10#工字钢，次龙骨采用100mm×100mm的方木。板模板采用18mm木胶板，主龙骨采用φ48.3×3.6mm双钢管，次龙骨采用100mm×100mm的方木。

盘扣式脚手架立杆规格为φ60.2×3.2mm，钢管为Q345A低碳合金钢钢管，横杆规格为φ48.3×2.5mm，钢管均为Q235B低碳合金钢钢管。

立杆选用0.5m、1.0m、1.5m的杆件,横杆选用1.5m、1.2m、0.6m长的杆件；可调底座螺杆长度为0.3m，可调托撑螺杆长度为0.5m。竖向斜杆、水平斜杆规格均为φ48.3×2.5mm。

2.3.2 模板支架体系

柱子模板四周设置可调托撑固定在支架上，防止柱模发生倾斜。柱四周每侧各设置2～4道缆风绳和φ48.3架管支撑。柱模安装、拆除时周边设可靠的脚手架施工平台等操作与防护措施。

2.3.3结构板模板支撑体系

结构板预留出土孔支撑体系选用Ф60.2×3.2mm承插型盘扣式脚手架，支架最大搭设高度8363mm。立杆纵、横向间距见表4-3-2中的结构板支架布置参数（水平杆顶层步距均≤1m；当单肢立杆荷载设计值＞40kN时，底层步距≤1m并设置竖向斜杆），水平杆双方向拉通并与竖向构件采用钢管抱箍、拉紧顶牢等方式刚性连接。

次龙骨采用100mm×100mm方木，主龙骨采用顶板采用12.6#工字钢，中板采用10#工字钢；模板均采用国标18mm厚木胶板，面板和方木之间采用5.0cm铁钉固定。

模板支架立杆底部设调整座和标准基座，为便于高度调节，每根立杆顶部配可调U型顶托，每施工段的所有梁板下立杆均纵横成行，立杆伸出顶层水平杆至模板支撑点长度≤0.65m（含螺杆伸出长度≤0.4m，可调托座插入立杆长度≮0.15m；主楞居中布置），扫地杆距地≤0.55m（立杆底设产品配套的可调底座，丝杆Ф48×6.5，调节螺母离地≤300）。墙侧边第1根立杆距墙侧≯0.4m，底托不平整时应用木楔子垫平，楔子大小不应小于底托。

支架顶层设置水平剪刀撑，底层设置水平剪刀撑或斜杆。支架架体四周外立面向内的第一跨每层均设置竖向斜杆,架体整体底层以及顶层均设置竖向斜杆,并在架体内部区域每隔5跨由底至顶纵、横向均设置竖向斜杆或采用扣件钢管搭设的剪刀撑。

安放骨架时，主楞布置于立杆顶托中心，方木接头应在主楞中心位置，且任何相邻两根方木接头不在同一平面上。

2.4 扣件式脚手架施工

2.4.1 顶板矮支架

（1）基坑开挖至结构板下2000mm时铺设200mmC20混凝土垫层，混凝土等强后，搭设脚手架、铺设模板。

（2）顶板矮支架基底位于粗砂层、砾砂层及硬塑状砂质黏性土中，其对应基底承载力对应为200 kPa、220 kPa及300 kPa，顶板单位最大荷载为48kPa，远小于地质对应基底承载力，所以基底承载力满足要求。

（3）车站顶板厚900mm，模板采用18mm厚竹胶板，1220mm×2440mm组合拼装；统一采用Φ48Φ3.6钢管搭设满堂模板支撑系统，立杆纵横向间距为600mm×600mm，步距600mm，顶端设置可调支撑托，通过精确抄平控制顶托标高；

（4）顶托上100mm×100mm木方次楞按沿模板纵向间距250mm布置，主楞采用Φ48.3×3.6mm双钢管，间距600mm，模板采用18mm国标木胶合板， 5cm铁钉固定，以防止木胶板边缘变形。

（5）顶板梁最大截面尺寸为1200×2000mm，梁下设置5根承重立杆，脚手架模数立杆纵×横向间距为600mm×300mm，步距600mm，主楞采用Φ48.3×3.6mm双钢管,次楞采用100×100mm方木。

（6）架体搭设要求：扫地杆距地≤200mm，顶托伸出顶层水平杆长度≤500mm，立杆伸出顶层水平杆长度为200≤a≤500mm，螺杆伸出立杆顶端长度≤300mm，顶层水平杆步距不大于600mm，横杆伸出立杆长度为100≤L≤150mm。

2.4.2腋角及板面超高部位模板

底板与侧墙腋角采用18mm厚木模，底板钢筋预先焊接Φ25的定位钢筋（兼做侧墙支撑预埋螺栓，锚固长度35d），间距300mm；模板加固采用Φ16椎体螺杆（间距500mm）与底板、侧墙主钢筋点焊形成对模板挡、压、托的三种作用。

图4 底板腋角模板设计及支撑图

中（顶）板下腋角模采用18mm厚木模板，统一采用Φ48.3.3的扣件式钢管搭设模板支撑系统，模板及内楞在腋角部位互相顶紧，在倒角位置增加扣件式钢管斜杆，斜杆与架体通过旋转扣件连接；中板上翻部位超高300mm，离壁沟同中板一起浇筑，离壁墙双面立模，沟内设置特制带类盒型模板，采用1道双钢管外楞+M14拉杆（水平间距500mm）与侧墙钢筋进行焊接，离壁墙外侧底部设置预留φ20@500mm定位筋，保证离壁墙及中板超高部位不会跑模。

图5 中（顶）板下倒角模板设计及支撑图

2.4.3施工缝端模板

施工缝按照设计要求划分，并在施工缝处按设计要求埋设止水带，因而端模需预留钢筋、止水带等穿过件空间。封端模板采用木模板加工，整体加工成型，连接钢筋和止水带从木模板两侧割设凹槽穿出，模板割设凹槽采用碎麻袋等填充材料封堵密实，防止漏浆。封端模板加工大样见图4-4-6。

图6 施工缝封端模板加工大样图

2.5 三角架+钢模板施工

根据结构净高及结构板施工情况，侧墙计划配置2套长23000mm钢模板进行施工，负一层采用型号H=3500钢模板，负二层及负三层侧墙采用H=5500mm钢模板，钢模板面板采用5.75mm厚钢板，竖肋为8号槽钢，横肋采用双10号槽钢；竖肋水平间距为254mm,第一道横背楞距模板下端500mm，其余间距约为1000mm。

根据结构高度及施工情况，为保证混凝土浇筑，负一层侧墙于每套模板顶部开350×350mm浇筑孔，孔间距1150mm，封堵面板与钢模板采用法兰进行连接。

模板单块宽度为2300mm，配置总长度暂按1套（两侧）23000mm长考虑，两块模板之间采用M16螺栓连接，保证模板的整体性。钢模板由专业厂家设计制作，支架为3.6m标准节，1.6m加高节，0.5m加高节配置，根据模板选型情况配置2套对应支架进行加固，支架纵向间距766mm。

负一层模板侧墙采用5.75mm厚钢模板，模板高度H=3500mm,加固采用3600mm标准三脚架，三脚架由专业厂家进行加工。中板施工时与中板预埋φ25粗丝地脚螺栓，锚固长度不小于35d，预埋螺栓与地面夹角为45°，外漏长度为200mm，平面间距按300mm布置。

图10三脚架大样图

负一层模板侧墙采用5.75mm厚钢模板，模板高度H=5500mm,加固采用3600标准节+1600mm加高节组合三脚架，标准节与加高节采用20*50螺栓连接。底、中板施工时与中板预埋φ25粗丝地脚螺栓，锚固长度不小于35d，预埋螺栓与地面夹角为45°，外漏长度为200mm，平面间距按300mm布置。

预埋件系统部分包括：Φ25地脚粗丝螺栓、连接螺母、外连杆、碟形螺母、垫片和压梁，地脚螺栓以45°斜交预埋，锚固长度不小于35d，平面间距按300mm布置，锚固长度不小于35d，埋入混凝土中的地脚螺栓加工弯钩，上部用双螺帽固定。

预埋时应保证螺纹全部裸露在外部，并拉通线保证预埋件在同一直线上；单侧支架为双拼10#槽钢和连接件制作的三角形支架，间距766mm布置。

图11预埋件大样图

本工程支架高度选择根据结构层高进行调节，现场自备钢管及扣件将架体连成整体，架体外侧底部设置25号H型钢基础，通过后调节支腿与支架连接；模板安装完成后，用钢管连接好相邻单元架体，利用架体尾部的调节螺栓使模板上口向墙体侧倾斜5mm，并安装好埋件连接系统。

相邻三脚架间采用φ48.3×3.6mm钢管进行连接，钢管搭接采用双扣件进行连接，钢管搭接长度不小于1m且采用不小于3个扣件进行连接，三角架采用φ48.3×3.6mm钢管@750mm钢管斜撑辅助加固。

图12 钢管斜撑及连接件设置示意图

三角架上下通道采用φ25钢筋在支撑体系侧面焊接爬梯，现场施工的一段模板中保证至少有一个爬梯。在支架体系斜向双拼10号槽钢间隙中焊接脚手架底托螺杆，在每个支架体系中焊接一根，施工时在上面插入φ48脚手架钢管，长度应高出作业平台1.2米。模板与竖向脚手架钢管间搭设横向脚手架钢管，用扣件进行连接，横向脚手架上面满铺竹排作为操作平台。四周安设防护网作为安全保障。侧墙人员操作平台顶部设置水平杆作为挡脚杆，高度不小于180㎜。

分仓处接头模板关模封堵处理采用18mm厚竹胶板，加固采用钢筋焊接到主筋上，每隔20cm设置一个加固点。竹胶板与钢模板连接处应采用胶带进行密封。

3 施工要求

3.1 支架体系施工要求

（1）保证结构和构件各部分形状尺寸，相互位置的正确。

（2）具有足够的承载能力，刚度和稳定性，能可靠地承受施工中所产生的荷载。

（3）不同支架构件不得混用。

（4）构造简单，装板方便，并便于钢筋的绑扎、安装，浇筑混凝土等要求。

（5）多层支撑时，上下二层的支点应在同一垂直线上，并应设底座和垫板。

（6）现浇钢筋混凝土梁、板，当跨度大于4m，模板按全跨长度的1/1000～3/1000。

（7）拼装高度为2m以上的竖向模板，不得站在下层模板上拼装上层模板。安装过程中设置临时固定措施。

（8）当支架立柱成一定角度倾斜，或其支架立柱的顶表面倾斜时，采取可靠措施确保支点稳定，支撑底脚必须有防滑移的可靠措施。

（9）梁和板的立柱，其纵横向间距相等或成倍数。

（10）模板支撑架底层纵、横向水平杆应作为扫地杆，距地面高度应不大于550mm。立杆底部设置可调托座或固定底座；立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于650mm。

3.2支架搭设质量要求

（1）底板：砼浇筑完成并拆除钢支撑后，即可进行侧墙钢筋的绑扎及模板的支护。

（2）检查脚手架斜杆的销板是否打紧，是否平行与主杆；横杆的销板是否垂直于横杆；检查各种杆间的安装部位、数量、形式是否符合设计要求。脚手架的所有销板都必须处于锁紧状态。

（3）脚手板应在同一步内连续设置，脚手板应铺满，上下两层主杆的连接必须紧密，通过观察上下主杆连接处或透过检查孔观察，间隙应小于1mm。

（4）不配套的脚手架和配件不得混合使用。

（5）悬挑位置准确，各阶段的横杆、斜杆安装完整，销板安装紧固，各项安全防护到位。

（6）脚手架的垂直度与水平度允许偏差应符合下表规定要求

（7）φ60系列脚手架的U型顶托和下调整座的调整范围如表所示。

（8）立杆顶、底托丝杆伸出长度不得大于450mm。

3.3 模板施工要求

（1）其它技术要求

1）模板表面按要求刷脱模剂，板间拼缝表面要求平整，不得翘曲。

2）柱脚贴底板面位置设置钢筋地锚，确保柱子模板底不发生翘边，或变形。

（2）模板安装技术措施

1）采用泵送混凝土浇筑施工，对模板工程施工质量提出更高的要求，支模前应先根据设计图弹出模板边线和模板控制线，夹层板底模控制线按上抬1cm考虑。

4结语

模板支架体系施工过程中的风险较多，在施工过程中严格按照施工方案进行模板的安装及支撑体系的搭设，施工过程管控是主体结构施工过程中的重中之重，对施工班组的严格管理是保证侧墙施工质量的前提，并对现场施工质量情况进行跟踪检查，以保证支撑体系的安全。本文对车站主体结构模板直接结构施工技术展开研究，为类似工程提供参考。

参考文献

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[5]GB 50204-2002(2011), 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[6]JGJ 130-2011, 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].