单侧钢模板在地铁车站施工中的应用

发表时间:2020/12/2   来源:《建筑实践》2020年22期   作者:郭玉宝
[导读] 根据地铁车站主体结构分段施工以及结构墙体与围护结构两墙合一的特点

         郭玉宝
         (上海建工七建集团有限公司,上海,200050)
         摘要:根据地铁车站主体结构分段施工以及结构墙体与围护结构两墙合一的特点,以上海市轨道交通15号线永德路站为背景,在主体车站结构内衬墙施工时采用定型化单侧钢模板,既提高了车站主体结构的外观质量,又加快了施工进度,本文通过介绍大钢模的主要优势、工艺流程、施工要点、质量保证措施等内容,为类似工程的实施提供参考和借鉴。
         关键词:车站主体结构;单侧支模;定型化钢模板;质量控制
         中图分类号:       文献标识码:A

Application of one side steel formwork in underground station construction

Guo Yubao
         (Shanghai Construction No.7 Group Co., Ltd.,  Shanghai, 200050)
Abstract: According to the characteristics of the main structure segment construction and the integration of the structural wall and the retaining structure of the subway station, taking Yongde Road Station of Shanghai rail transit line 15 as the background, the stereotyped one-sided steel formwork is used in the construction of the main station structure lining wall, which not only improves the appearance quality of the main structure of the station, but also speeds up the construction progress. This paper introduces the main advantages of the large steel formwork Process flow, key points of construction, quality assurance measures and other contents provide reference and reference for the implementation of similar projects.

Key words:  ?main structure of station; single side formwork; set shaped steel formwork; quality control

0  引言
         随着城市建设的发展,地下空间资源越来越珍稀,在深基坑工程施工过程中,垂直支护体系通常会结合主体结构地下室外墙一起运用,因此无法采用传统的双侧支模工艺。常规的单侧支模工艺采用木模板、木方、钢管、对拉螺栓焊接止水片等进行模板支撑体系施工,材料周转率低、后期对拉螺栓修补处理工作量大、工期长,不仅墙面垂直度、平整度难以保证还存在渗漏水隐患,单侧钢模板支撑体系的实施有效解决了上述问题。
         本文通过工程实例,从前期方案比选、钢模施工工艺和要点等方面对地铁车站主体结构内衬墙单侧定型化钢模施工进行总结,工程实践证明,采用定型化钢模板支撑体系既快了施工进度又达到了提高建筑物混凝土施工质量的效果和目的。
1  工程概况
         上海市轨道交通15号线永德路站位于莲花南路中跨永德路,车站主体南北向布置,为地下二层岛式车站,车站内净总长205m,标段内净宽19.64m,车站主体埋深约为16.38m,围护结构采用800厚地下连续墙+内支撑体系,主体结构内衬墙厚400mm,与围护结构地下连续墙二墙合一。车站采用明挖顺作法,共设置8条施工缝2条诱导缝将主体结构分为11块进行施工。

2  方案比选
         在前期施工方案策划阶段,结合工程设计和现场实际情况从材料周转及损耗率、施工工期、质量效果、环保节能、经济效益等方面对车站主体结构内衬墙施工时采用木模板还是钢模板进行了分析讨论,具体见表1。根据地铁车站施工的特点,在结构施工阶段,利用结构分块施工流水作业的施工优势,相较于木模体系,大钢模体系便于材料周转使用,施工效率高、工期短,模板拼缝少,结构渗漏点少,并且能有效避免混凝土表面蜂窝麻面、漏浆、不平整等质量通病的产生,因此综合考虑工程总体效益,决定采用单侧钢模板支撑体系。


项目    传统木模板    定型化钢模板
材料周转及损耗率    一般周转使用3~5次左右,对拉螺栓处模板需开孔、损耗率高    不仅本工程可重复使用,其他项目也可继续使用,周转率高、损耗率底
施工工期    由模板、木方、钢管、对拉螺栓等拼装组合而成,装拆时间长、施工速度慢    装拆方便、施工速度快
质量效果    模板拼缝较多、对拉螺栓需后期处理,易产生常见混凝土质量通病    强度高、刚度大、稳定性好、拼缝严密、混凝土外观施工质量及防水效果好
环保节能    木材使用量大,有违“节能减排、可持续发展”理念    基本无建筑垃圾产生、高效、环保、节能
经济效益    模板总体配模量大、劳动力投入量大    前期一次性投入较大,但周转利用率高,综合经济效益高
         表1 两种模板支撑体系对比分析
3  单侧钢模板施工工艺及施工要点
3.1 模板选型及体系构造
         根据本工程实际特点,选用标准板为长2000mm、高4000mm的钢模板支撑体系,模板之间采用螺栓连接,并在大钢模排架外侧设置φ48通长普通钢管连接在一起形成一个整体,钢模上部设钢管护栏及操作平台。具体构造组成详见图1钢模板构造示意图。
         单侧钢模板支撑体系主要由钢模板、梯形支架、地锚埋件等部分组成。钢模板面板采用8mm冷轧钢板,龙骨为网格状,竖肋采用5道10#槽钢,横肋采用10mm厚钢板间距500mm,竖肋贯通,横肋拼接,模板背后设4道双拼12#槽钢背楞,边肋采用12mm厚钢板。支架是由10#、12#槽钢组合而成的钢质梯形支架,每块钢模板设2榀支架加以支承,用钩头螺栓将模板横背楞与单侧支架竖背楞连成一个整体。地锚埋件系统包括:地脚螺栓、接驳器、外连杆、外螺母和横梁。地锚埋件选用直径为28mm、L=1000mm的螺纹钢并设置接驳器,预埋间距为800mm。详见图2钢模板平面构造示意图。
图1 钢模板构造示意图                    图2 钢模板平面构造示意图
3.2施工工艺流程
         单侧钢模板施工工艺流程:施工准备→测量放线→地锚预埋→内衬墙钢筋绑扎及验收→墙体根部清理→钢模板拼装→涂刷脱模剂→模板吊装及安装→安装支架外侧加强钢管→安装压梁槽钢及埋件系统→钢模支架垂直度调整→上部操作平台施工→再次紧固检查埋件系统→验收合格后混凝土浇筑→模板拆除。
3.3底板地锚埋件施工
         为保证大钢模施工时有牢靠的固定,在底板施工时需在底板加腋处预埋地锚埋件,本工程地锚埋件采用直径为28mm、L=1000mm的螺纹钢,锚入底板深度400㎜,埋件底部弯钩长度150mm,各埋件间距800mm。现场埋件预埋时拉通线,保证埋件在同一条直线上,同时在埋件底部焊接固定角铁,保证埋设与地面成45°。为保证砼浇筑时埋件不跑位或偏移及增强地锚埋件的抗拔力,要求在相应部位增加200㎜长附加钢筋,埋件焊接在附加钢筋上,焊接时注意不要损坏埋件的有效直径,并根据底板混凝土浇注试块的强度等级情况控制内衬墙混凝土浇注时间,保证地锚螺栓的抗拔能力满足要求。在混凝土浇筑前对埋件顶部螺纹采取薄膜包裹等措施,以免混凝土浇筑时对其造成污染或损坏,影响后期接驳器连接施工。
3.4模板安装及拆除
         (1)模板安装
         侧墙模板采用整体施工,模板支架为钢质梯形支架,每块2米长钢模板设2榀支架加以支承,用钩头螺栓将模板横背楞与单侧支架竖背楞连成一个整体,拼装连接完成后吊至现场。详见图3拼装完成后钢模板。
         采用汽车吊将拼装完成的模板调至基坑内,模板下口与预先弹好的墙边线对齐,吊装过程中应配专人检查、专人指挥,不得有违规操作。钢模板吊装就位后调节支架底部的可调托,保证模板可临时立在混凝土底板上,每吊装完成二至三块钢模后,穿插安装埋件系统的压梁槽钢。由于支架受力后模板将略向后倾,因此埋件系统安装初步就位后,调节支架后支座的可调托,直至模板面板上口向墙内倾约5mm,并进行垂直度的检查和调整。调整偏差达到规范要求后,对埋件系统进行紧固,并将各单榀支架用普通钢管连成整体,并进行上部操作平台脚手架的施工。最后再紧固并检查一次埋件受力系统,确保砼浇筑时,模板下口不会漏浆。安装完成后的钢模支撑体系详见图4。
 
                  图3拼装完成后钢模板                          图4钢模支撑施工体系
         (2)模板拆除
         一般情况下在外墙混凝土浇筑完成24小时后,墙体混凝土强度基本可以保证砼表面棱角不受到损坏,即可进行模板拆除。模板拆除前先拆除外侧支架上的连接钢管及顶部操作平台钢管,然后旋转支架底部的可调支座,利用钢模自重使模板与侧墙分离,随后松动拆除地锚系统。最后采用汽车吊将模板和支架整体调出基坑,有序排放至堆场位置,供下一个施工段周转使用。墙体拆模完成后采取覆膜、浇水等养护措施对混凝土进行养护。
         
3.5混凝土质量保证措施
         因大钢模表面致密性好,且拼缝少,表面气泡难以排出,造成混凝土墙面易产生气泡。施工前在钢模板表面涂刷水性脱模剂,在施工过程中尽量选择水灰比较小的混凝土,并控制混凝土中引气剂的含量和搅拌时间,混凝土浇筑过程中采用分层浇筑、分层振捣,分层高度控制在500mm左右,可有效减少混凝土表面气泡数量,提高混凝土外观质量。
         由于相邻两块大钢模板间难以密贴,易在模板拼缝处漏浆,钢模板在设计时就考虑在周边设置一圈12mm厚钢板边肋,并留有螺栓连接口,通过螺栓可将相邻两块钢模板紧固连接在一起,另外在模板拼缝处黏贴海绵条,可有效控制漏浆现象的产生。
         
4  结论
         单侧钢模板支撑体系在本文背景工程中的实际应用取得了良好的效果,为类似工程中的应用总结了一定的经验。由于钢模强度高、刚度大、稳定性好,拆模以后混凝土表面平整、光滑,外观质量好,保证了墙体结构施工质量,同一施工段两侧内衬墙可同时施工,有效节省了施工工期。虽然一次性投入较大,但在类似的标准车站主体结构施工时可重复利用,从长远角度考虑在类似的工程施工中可逐步替代传统木模施工工艺。
         
参考文献:
[1] 王航飞,地铁车站墙体单侧钢模施工技术[J].科技经济市场,2017(9):7-8.
[2] 张昴,地铁车站结构混凝土大模板施工技术研究[J].住宅与房地产,2018(33):172.
[3] 马军,单侧钢模板支撑体系在土建施工中的应用技术[J].智能城市,2018(4):130-131.
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