随着经济的迅速发展，城市的交通需求也将越来越大。城市土地资源的有限性、道路扩展的局限性，特别是老城区规划的时限性，严重制约着现代交通需求的发展。为达到城市经济的持续发展，除加快城市高架立交基础建设外，轨道交通运输系统是解决这一问题的重要途径。目前，各大城市正在加快轨道交通建设，轨道交通穿越建成区均以暗挖为主，暗挖车站、区间均需通过竖井、横通道组织施工。竖井衬砌施工一般采用满堂脚手架施工，模板需采用对拉螺栓固定，该施工方法存在施工时间长、无法实现竖井衬砌与横通道同时施工、对拉螺栓位置防水施工极难处理等问题。利用整体提升悬臂模板施工竖井衬砌，无需搭设施工操作架和支撑架，大量节省人力、物力和操作空间，模板系统整体提升减少了模板拼装拆卸次数，降低了安全风险，同时竖井衬砌可以和横通道开挖同时施工，大大提高施工效率。
1.工程概述
青岛地铁8号线山五区间TBM始发井衬砌采用矩形断面，衬砌高度为32.2m，净空尺寸为16.3m×9.5m，TBM始发井底部为平移横通道，侧向开洞尺寸为16.3*12.65m，洞口上方5m范围内衬砌混凝土达到设计强度后即可开挖平移横通道。横通道施工完成后，小里程方向依次为始发导洞、TBM掘进山五区间、TBM空推过站、TBM掘进鞍山区间，最后在4号线和8号线的换乘站鞍山路站吊出，大里程方向为暗挖区间且下穿已运营的2/3号线五四广场站，任务非常繁重，横通道的施工进展不仅关系到8号线的工筹能否实现，还关系到4号线能否按时开通，因此横通道能否提前开工至关重要。为释放竖向提升通道，提前开始施工横通道，经过认真研究、反复推演，最终确定采用整体提升悬臂模板施工始发井衬砌。
2.工艺原理
将竖井二衬的模板系统、支撑加固系统、作业平台系统等进行集成，形成一种具有多种功能的模板体系，该体系可以由功能类似的若干个单元组合成整体，以适应不同的截面形式。模板部位有支撑装置和微调装置，可实现模板的调整和固定。该体系仅通过预埋件来承担所有施工荷载，采用插销式的连接方式整体挂在预埋件上，可实现整体提升。
竖井二衬在最底部先采用传统施工工艺施工一定的高度，并设置连接预埋件，其余部分在深度上平均分成若干个施工节段，采用整体提升悬臂模板自下而上、逐层循环施工至井口。该结构不需要外部支撑和加固，因此为其他工序的施工释放了大量的内部空间，可以实现同步作业。
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图1 悬臂模板结构示意图
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图2 悬臂模板标准提升单元示意图
3.工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程
悬臂模板施工工艺流程如图3。
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图3 悬臂模板施工工艺流程图
3.2操作要点
(1)悬臂模板系统设计及生产：根据混凝土浇筑时的侧压力，合理设计模板厚度、主次楞材质和规格；另一方面，根据结构配筋率、每次需堆放的钢筋重量及其他施工荷载，优化预埋螺栓、承重架参数，做到安全、经济；模板设计完毕，根据工程进度安排和模板生产周期，确定合理的模板生产计划。
(2)组拼、安装三脚架平台：每一套悬臂模板由2榀三脚架作支撑，而每榀三脚架则通过1个高强螺栓与上一节段混凝土结构相连；三脚架组装后，在其上铺装平台踏板、安装临边防护；架体组装完毕后，即利用龙门吊将其整体吊起，平稳挂于采用传统工艺浇筑混凝土时预埋的高强螺栓上，插入安全插销并用发卡固定。
(3)拼桁架、安装所有操作平台：三脚架安装完毕后，即安装主平台、上架体；首先放置两根木梁，然后在木梁上安装模板，依次安装模板背楞、斜撑和挑架，注意背楞调节器与模板背楞的支撑情况，安装背楞扣件，用钢管扣件将挑架连接牢固，注意加斜拉钢管；斜撑用螺栓和模板背楞固定在一起，防止在吊装过程中晃动。
(4)组装、完成主平台、上架体安装：将拼好的架体整体吊起，安装在挂好的三角架上，利用斜撑调节角度，校正模板，完成整个吊装过程。
(5)安装吊平台：当悬臂模板完成第一节或层施工后，安装吊平台，平台要求平整牢固，在与部件冲突位置开孔，以保证架体正常使用，至此，整个悬臂模板体系安装完成。
(6)悬臂模板标准爬升流程：爬升流程分三步：第一步：第一次浇筑时将预埋件固定在模板上合模，利用对斜撑及三脚架加固模板；第二步：第二次浇筑时，开始使用模板支架，先用受力螺栓将预埋件支座固定在第一次浇筑时预埋的预埋件上，然后将三角架挂在预埋件支座上；第三步：第三次浇筑时，吊平台开始使用，工人可站在吊平台上拆除预埋件，然后用砂浆修补预埋件取出后留下的孔；第二次提升为标准提升，以后的提升与第二次提升相同，直至混凝土浇筑完毕。
（7）面板的统一高度为3100mm、宽度的2400mm；考虑便于脱模，在4个阴角部位各设置1个宽6cm的调节缝板；竖井衬砌在顶部6m位置存在一次变截面，厚度相差20cm，通过微调装置将上支架体系整体前移20cm。
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图4 整体提升悬臂模板操作示意图
4.应用效果总结
青岛地铁8号线山五区间TBM始发井衬砌使用整体提升悬臂模板施工，衬砌混凝土质量良好，外观质量较传统工艺明显提高。经对比，使用整体提升悬臂模板施工竖井衬砌，持续时间缩短18天，缩短占比23%，同时横通道开始施工时间较传统工艺提前42天，工效明显提高。具体对比详见下表。
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表1 工效对比表
5.结论
整体提升悬臂模板可以解决传统工艺施工竖井存在的脚手架搭设体量大、施工周期长、资源占用时间长等问题，且能够有效释放施工空间，可实现立体空间内同步作业，模板系统整体提升减少了模板拼装拆卸次数，降低了安全风险，同时模板体系可重复使用，适用范围广，可在地铁竖井衬砌施工中广泛推广。
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