摘要:单侧模板施工时,不仅要求模板和支架具有足够的强度、刚度以及稳定性,还应满足国家和行业规范对模板安装允许偏差的要求,从而保证待浇混凝土成型的质量达到内实外光和良好的外观。本文通过对南通城市轨道交通1号线一期工程宏兴路站模板支撑体系设计和施工技术的介绍,分析了单侧支模体系特点、难点及施工技术要求,可供类似工程施工参考。
关键词:地铁站厅;叠合外墙;单侧模板;支撑体系;施工技术
1工程概况
南通城市轨道交通1号线一期工程土建施工06标项目,本标段包含宏兴路站,宏兴路站~居康路站区间、小海停车场线区间,共计一站两区间。宏兴路位于通盛大道与宏兴路交叉口,沿通盛大道南北向布置。本站为一座地下两层车站,岛式布置,采用明挖顺筑法施工。
车站净长204m,净宽19.7m。标准段基坑开挖深度为16.81m,端头井基坑开挖深度为18.67m。车站外墙采用地连墙做为外墙外模板,同时又要不破坏外墙的防水层,故而不能采用对拉螺杆进行对拉加固,必须采取其他的方法进行墙模板的固定。
2本工程支模架施工特点及重难点分析
2.1支模架施工特点
⑴承重支架均在底板浇注完毕后搭设在结构钢筋混凝土底板上,立杆支撑地基基础强度较高,不存在地基部均匀沉降的问题;⑵支撑系统为框架结构边墙、中柱和顶板施工模板支撑体系;⑶车站主体结构基坑长度较大,支模架需考虑中途拆除及倒用。
2.2支模架施工重难点
⑴由于该工程施工工期相对紧张,所以,应进行统筹规划,协调安排施工,严格控制施工进度。⑵施工交叉作业多:而且还有平面交叉和立体交叉作业,如土方工程、防水找平层、防水、钢筋连接、模板工程、混凝土浇筑等。⑶地下室结构采用全包防水卷材,侧墙模板施工时不允许设置连墙件,因此侧墙的模板支撑体系难度较大。⑷结构顶板厚度较厚(800mm),中板梁及顶板梁较高,对主、次楞、支撑体系的布置及后续拆除有着较高的要求。⑸在施工中由于水平支撑的影响,为保证水平支撑的稳定性,必须合理布置模板施工顺序。
3模板支架设计
3.1板、梁模板设计
3.1.1中、顶板下翻梁侧模采用18mm厚木模板,100mm×100mm方木(模板上下间距200mm),加固体系采用2根1组的纵向钢管(竖向设置2道)通过M14对拉螺杆将两侧竖向钢管相连,间距600mm,在模板外侧2m处均设钢管与锚杆或脚手架连接,使模板在加固后不移动。梁底采用双立杆。中板底模采用18mm厚木模板,下部次楞纵向布置100mm×100mm方木,间距150mm,横向主楞布置14#工字钢,采用盘扣式满堂脚手架,支架间距为900mm×1200mm,步距1500mm。中板、顶板下翻梁侧模及底模安装示意图如下图1所示。
注:图中1200mm为中板支架横向间距,顶板支架横向间距为900mm。
图1中板、顶板下翻梁侧模及底模安装示意图
3.1.2顶板上翻梁上翻高度为900。底模采用18mm厚木模板,底模下部依次布置横向100mm×100mm@150mm方木、纵向为14#工字钢,梁底双立杆。板底盘扣式满堂钢管支架,立杆纵横向间距900mm×900mm,标准步距为1500mm,并保证顶部水平杆其到可调托架顶部的距离不大于650mm。梁模板外侧依次竖向100mm×100mm方木(上下间距200mm),加固体系采用2根1组的纵向钢管(竖向设置2道)通过M14对拉螺杆将两侧竖向钢管相连,间距600mm,顶板上翻梁模板支架布置见下图2所示。
图2顶板上翻梁模板及支架安装示意图
3.2板模板及支架设计
车站中板、顶板均采用承插型盘扣式支架,插型盘扣式支架采用Φ48×3.2钢管支架,模板面板均采用厚18mm木模板,盘扣式支架具体支撑参数设计如下表1所示。
表1盘扣式支架具体支撑参数设计表
支架周围外立面向内的第一跨每层设竖向斜杆,在支架的底层以及顶层设置竖向斜筋。支架内设竖向斜杆,框架体内每隔5跨水平设置竖向斜杆或扣件钢管搭设的大剪刀撑。如果支撑体高度不超过4根立杆时,可不设顶部水平斜杆或水平剪刀撑。斜杆与剪刀撑设置示意图如下图3所示。
1-立杆 2-水平杆 3-斜杆 4-扣件钢管剪刀撑
图3斜杆与剪刀撑设置立面图
4模板体系搭设施工技术
4.1搭设方法
本工程支撑体系主龙骨为14#工字钢,次龙骨采用100mm×1000mm木方间距250mm,支撑架采用承插型盘扣式钢管支架,负二层中板支撑架间距主要以1200mm(横向)×900mm(纵向)为主,梁底采用双立杆,负一层顶板支撑架间距主要以900mm(横向)×900mm(纵向)为主,梁底采用双立杆,标准步距为1500mm,架顶层步距为1000mm,具体布置方式如下:
4.1.1立杆规格有:3.0m,2.5m,2m,1.5m,1m,0.5m0.35m、0.2m;横杆有0.3、0.6m,0.9m。
4.1.2车站负一层支架横向间距0.9m,0.9m:梁底横向间距0.3m(局部0.6m),纵向间距0.9m;板底支架横向间距900mm,纵向间距900mm。主龙骨采用14#工字钢,横向铺设,纵向间距0.9m;次龙骨采用100×100mm木方,纵向铺设;根据柱距采用0.6m、0.9m间距进行调节;梁底次龙骨间距200mm;板底次龙骨间距200mm;
4.1.3车站负二层梁底横向间距0.6m,纵向间距0.9m,板底横向最大间距为1200mm,纵向间距900mm;主龙骨采用14#工字钢,横向铺设,间距1200mm;次龙骨采用100×100mm木方,纵向铺设;根据柱距采用0.9m间距进行调节;梁底次龙骨间距200mm;板底次龙骨间距200mm。
4.2侧墙模板支架构造
4.2.1埋件部分安装
地面预埋材料选用直径32mm,HRB400的钢筋,露出地面长度650mm;预埋螺杆埋深650mm,倾角45度,预埋件部分末尾留弯锚与板钢筋进行焊接。现场埋件时,必须拉一条通线,以确保埋件在同一直线上,同时,地脚螺栓预埋前应对螺纹进行保护,用塑料布包好,以防止混凝土在施工过程中粘在螺纹上影响连接螺母,
由于地脚螺栓不能直接和结构主筋进行焊接,为确保预埋件在混凝土浇筑过程中不发生移动或偏移,应在相应部位增设附加钢筋。地脚螺栓应焊接在附加筋上。焊接过程中应注意不要损坏预埋件的有效直径。
4.2.2模板及单侧支架安装
合墙模板时,模板下口应与事先弹好的墙边线对齐,然后安装钢管背楞,墙模板采用钢管临时支撑,单侧支架由堆放处吊至施工现场,单侧支架吊运时应轻起轻放,多榀支架堆放时应整齐平放,以避免支架变形。标准段和加高段拼装的单侧支架,应在材料堆放场提前拼装好,然后用塔吊运至施工现场。在直墙段安装5-6榀单边支撑后,插入预埋件系统的压梁槽钢。
支架安装完成后,安装预埋件系统。用钩头螺栓将模板背楞和单侧支架连接成整体。调整单侧支撑的后支撑,直到模板面板上开口向墙倾斜约5mm,由于单侧支撑受力后模板会稍微向后倾斜。最后,对预埋件的受力体系进行检查,以保证在浇筑混凝土时模板底部不出现漏浆情况。
4.3端头井侧墙模板支架搭设
车站端头井侧墙采用满堂脚手架支撑,端头井东西两面侧墙经核对钢支撑标高,端头井三面采用木模板,模板采用18厚木模板,竖向内楞100mm×100mm方木,间距250mm,外横向主楞100mm×100mm方木,固定方法采用直径48普通钢管@500×500mm与盘扣满堂脚手架组合成整体通长对撑的方式。
4.4框架柱模板支架搭设
车站框架柱截面尺寸为700×1000、600×1100、800×1200、700×700,均采用6mm厚钢板做面板;竖向次龙骨采用内加肋为8#槽钢@600mm,横向主龙骨采用双10#槽钢@600mm通过M24斜拉杆加固;高度采用5m+1.3m组合,确保支设高度。四周搭设双排脚手架作为操作平台。
4.5支架搭设施工方法
4.5.1根据各支点位置进行底托(小于0.2%坡度不使用底托)及立杆搭设,并拉上水平杆进行固定,第一道水平杆距地面不大于400mm。⑵安装第一道立杆,第二道立杆。
图4支架第二道立杆搭设示意图
4.5.2安装水平杆
如下图5所示,依步骤安装水平杆。
图5支架水平杆搭设示意图
4.5.3斜撑及剪刀撑安装
支架周围外立面向内的第一跨每层设竖向斜杆,在支座的底层和顶层设置竖向斜杆。在框架内部,自下而上每隔5跨设置竖向斜杆或扣件钢管搭设的大剪刀撑。标准段支撑体高度不超过4根立杆时,可不设顶部水平斜杆或水平剪刀撑。端头井位置支架搭设高度应大于8m,竖向斜杆应满布设置,水平杆步距不能大于1.5m,沿高度每隔4-6个标准步距设置水平斜杆或扣件钢管剪刀撑。当周围有构筑物时,最好与周围构筑物形成可靠的连接。
4.5.4安装斜杆
斜杆全部顺时针或逆时针方向组搭,如下图6所示。将斜杆套入圆盘大孔位置,使斜杆头前端抵住主架圆管,然后将斜楔销贯穿大孔进行固定。注意:斜杆具有方向性,方向相反即无法搭接。
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斜杆设置立面图 剪刀撑设置立面图
图中:1—立杆;2—水平杆;3—斜杆;4—扣件钢管剪刀撑。
图6支架拉杆搭设示意图
5结语
采用单侧支模支护墙体,克服了由于场地狭窄、无工作面等原因造成的单侧支模技术难题。模板系统具有受力体系明细,有足够的刚度、强度与稳定性,受力可靠,保证了工程各部分的设计形状、尺寸和相对准确的位置,结构简单,拆装方便,工具式,减少了施工人员的劳动强度,混凝土成型效果良好。
参考文献:
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[2] GB50010-2010,混 凝土结构设计规范 [S]. 北京: 中国建筑工业出版社,2010.
[3]单侧模板支撑系统在深基坑地下室外墙中的应用[S].朱骏 城,市建设理论研究(电子版) 2019-06-25