地铁车站孔洞封堵吊模施工技术

地铁车站孔洞封堵吊模施工技术

王喆,杨洲

长沙市轨道交通集团有限410007

摘要：以长沙地铁2号线西延二期樱花路站为例，在不具备搭设支架的情况下，采用吊模法对车站中板盾构吊装井孔洞进行封堵。本文结合现场实例，为类似工程提供借鉴。

关键词：地铁车站；孔洞封堵；吊模施工；

引言

轨道交通发展日新月异，盾构法以其安全、快速的优势得到了广泛应用。目前的地铁标段大多包含多个区间，在始发、掘进、接收这些传统工序之外还包括过站。当盾构机采用站外过站并二次始发后，上一个车站继续作为盾构出渣和材料下井的站点，本车站底板则变成了电瓶车水平运输的“轨行区”，当本车站因需要进行管线迁改、道路恢复等工作时，需提前进行盾构吊装孔的封堵；或因工期紧张，在保证轨通的前提下，边铺轨，边进行盾构吊装孔的封堵。此时，传统的支架法（或门式架）与电瓶车（铺轨车）的运行存在空间上的冲突，吊模法基本不占用站台层空间，很好地解决了这个问题。

1.工程概述

樱花路站为长沙市地铁2号线西延二期工程的第8个站，为地下两层岛式站台车站，单柱双跨箱型框架结构，局部双柱三跨，采用明挖法施工，站厅在地下一层，站台在地下二层，车站大、小里程均设置盾构井预留洞口，中板后浇结构尺寸为2块11.5m（纵向）*7.5m（横向）*0.4m（厚度）板。樱花路站主体结构已于2022年12月21日封顶，目前樱花路站～百合路站区间左右线已自樱花路站东端盾构井相继始发，始发临建场地依旧设置在看云路站，因此樱～百区间施工期间，电瓶车需往返穿行于樱花路站底板，为尽快恢复雪松路道路交通，并及时将场地交付给后续铺轨单位，需要对车站预留孔洞进行及时封闭。

2.吊模施工技术

2.1方案比选

1）门洞式支架方案

因盾构出渣车轨道可能对盾构井封堵施工产生影响、为确保盾构电瓶车在本站负二层正常通行，在轨道上方预留一个宽3m，高3.5m的门洞，门洞上方设I16工字钢。门洞边各架设两根立杆，在立杆纵向方向加设斜杆。

2）吊模方案

在预留洞口上部铺设工字钢作为扁担梁，利用吊筋及其他构件形成承重施工平台，然后铺设钢筋、浇注混凝土。

两种方案相比较，方案一需在盾构井底板上搭设及拆除支架，作业过程中电瓶车无法通行。方案二作业过程中无需占用盾构井底板，且考虑到目前樱花路站东西两端盾构井底板均作为樱～百区间隧道污水中转站，方案一实施前，需要提前进行电瓶车轨道拆除、污水抽排和污泥清理，樱～百区间左右线将不得不停工5天左右，考虑到樱花路站铺轨工期临近，中板盾构井预留洞口选用吊模法施工。

盾构井顶板孔洞仍采用满堂盘扣式脚手架方案施工。

2.2主要构配件及材料要求

1）传力模型

吊模法由中板下部支模平台(下部扁担梁)通过悬吊筋传力至上部承重扁担梁，并通过架下方方木传递至洞口周边的环梁（暗梁）上。为简化计算，一般计算简化为线性荷载，均匀传递。

2）承重构件

主要承重构件为上部扁担梁和已完成的洞口环梁（暗梁）。

3）上部扁担梁

上部扁担梁采用双拼I32a工字钢，工字钢平行预留洞口短边方向均匀布置，间距为1200mm，工字钢两端各超出预留洞口不小于50cm。由于小里程端头井侧墙边有一道高1.4米的上翻梁，导致双拼工字钢不能平顺的放置到梁上，故在中板暗梁上设置马镫垫高工字钢，使其与中板平行。马镫材料选用双拼I32a工字钢，为避免受力集中，马镫共设置两道，每个马镫底部焊接0.4m长*0.4m宽*0.01m厚的钢板。结构板吊模平面示意如图1所示。

图1：吊模平面布置图

4）下部扁担梁

下部扁担梁是结构板施工的直接受力结构，充分考虑施工荷载及现场施工方便，采用双拼10号槽钢，间距为1200mm。方木置于槽钢上部，沿洞口长边方向布设，间距为250mm，吊筋与槽钢底部连接处应设置厚度不小于5mm、尺寸不小于50mm×50mm的钢垫片。吊模剖面如图2所示。

图2：吊模横剖面图

5）悬吊钢筋

根据受力情况，悬吊钢筋采用I级圆钢，钢筋两端车丝，通过调整上下端螺帽及垫片来调整平台高度和上下空间尺寸。吊模节点大样如图3所示。

图3：吊模节点大样图

6）模板系统

模板采用15mm厚的厚木胶合板，厚木胶合板尺寸应超出预留洞口周边各5cm以上。次梁采用60mm×80mm@250mm的方木。

2.3施工工艺

1）施工工艺流程

洞口垫设工字钢及上部扁担梁定位、安装一一吊筋、下部扁担梁及方木安装一一底模安装一一通过调节悬吊钢筋螺帽进行下步平台调整一一测量放样一一钢筋绑扎一一最终调模一一混凝土浇筑一一养护等强一一模板及支撑体系拆除。

2）垫木及上部扁担梁定位、安装

在预留洞口短边方向铺设双拼I32a工字钢，间距为1200mm，双拼工字钢端头顶、底面均采用C18螺纹钢连接在一起。

3）吊筋及下部扁担梁安装

（1）下部扁担梁安装

吊筋采用A20圆钢，间距1200mm×900mm（短边方向为900mm），每根上部扁担梁先安装2根吊筋，2根吊筋提前穿好PVC套管并与下部扁担梁固定后整体吊放。上下扁担梁之间应留有足够的高度空间以安装方木及模板。

对于中板其余吊筋，无需采用PVC管保护，在模板拆除时割除上下两端多余的吊筋。

（2）方木铺设

下部扁担梁就位后，开始铺设60mm×80mm的方木，方木间距为250mm，沿长边方向铺设，且铺设时应避开吊筋位置。

（3）模板安装

方木铺设完成后，安装15mm厚的厚木胶合板模板，模板尺寸应超出预留洞口周边各5cm以上。

（4）吊筋安装

模板安装完成后，根据吊筋位置在厚木胶合板上钻孔，安装剩余吊筋，吊筋底部与槽钢及垫片应牢固固定。

4）下部平台调整

根据结构板厚度，通过调节吊筋顶部螺帽来调整下部模板支撑体系的标高，确保模板与周边已浇筑完成的混凝土底部接触密实，并在模板与混凝土接触面采用胶条密封。

5）测量放样

根据施工经验及规范相关要求，中板模板支撑体系底部应预留一定起拱度。本工程模板起拱度预留量为0.75～1cm，模板调整完成后，通过测量进行复核。

6）最终调模

钢筋绑扎完成后，再次对模板标高及起拱度进行测量复核，满足要求后再进行混凝土的浇筑施工。

7）模板及支撑体系拆除

中板混凝土养护并达到设计强度要求后，开始拆除吊模支撑体系。吊模系统的拆除遵循“先安后拆，后安先拆”的原则。即先通过调节吊筋顶部的螺帽将底部支撑体系与中板混凝土分开，然后拆除方木和后安装的吊筋（两端各预留2根），再拆除模板，最后拆除顶、底部扁担梁及剩余的吊筋。

中板底部扁担梁及剩余吊筋拆除完成后，割除外露的PVC管，采用高强灌浆材料将PVC管内部封堵。

中板底部扁担梁在拆除时，盾构掘进暂停，从盾构井底板搭设活动式脚手架，并将扁担梁慢慢下落，上下两端多余吊筋割除后用砂浆抹平。

2.4监测

混凝土浇筑前，在主要受力构件上部扁担梁顶面设置沉降监测点，并在混凝土浇筑过程中不间断进行监测，樱花路站西侧中板盾构井孔洞封堵过程中，最大沉降值3.2mm，与实际计算挠度值基本一致。

结束语

1）当环境条件受到限制时，采用吊模法施工安全可行；2）吊模法一次性投入型钢数量较多，多次周转使用更为经济适用；3）吊模法底模拆除时存在一定的安全风险，需要重点控制，安全员全程旁站监督。

参考文献

[1]李享松,彭学军,佘文军等.地铁车站预留孔洞吊模施工可行性分析[J].河南科技,2019(22):122-124.

[2]孙兵.地铁车站盾构孔封闭吊模施工技术[J].价值工程,2022,41(33):103-105.

[3]王守斌.城市轨道交通工程区间人防门“吊模法”施工技术研究[J].科技与创新,2020(22):80-81.DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2020.22.033.

[4]黄芳林.吊模施工技术在地铁车站站厅层预留洞口封堵中的运用[J].建筑工程技术与设计,2020(36):1534.DOI:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.36.1506.

[5]刘小鹏.地铁车站中板临时孔洞封堵方案研究[J].城镇建设,2020(8):167.