曹亮

（中鐵港航局集團(tuán)深圳工程有限公司 廣東深圳 510000）

地鐵地下車站側(cè)墻大塊定型移動(dòng)模架的施工技術(shù)

曹亮

（中鐵港航局集團(tuán)深圳工程有限公司 廣東深圳 510000）

本文首先簡(jiǎn)單介紹了移動(dòng)模架施工技術(shù)的含義，然后結(jié)合實(shí)例，探討了地鐵地下車站側(cè)墻支撐系統(tǒng)的運(yùn)算方法，最后分析了移動(dòng)模架在側(cè)墻施工中的模板安裝流程。

地鐵地下車站；側(cè)墻；大塊定型；移動(dòng)模架；施工技術(shù)

移動(dòng)模架這一技術(shù)發(fā)源于20世紀(jì)，直至今日已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)地鐵的施工規(guī)模越來(lái)越大，傳統(tǒng)的滿堂紅支架技術(shù)已無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的地鐵施工需求。因此，在當(dāng)前的地鐵地下車站側(cè)墻施工過(guò)程中，人們開(kāi)始利用大塊定型移動(dòng)模架技術(shù)，對(duì)工程質(zhì)量與效率的提高，起到了重要作用。

1 移動(dòng)模架施工技術(shù)的含義

移動(dòng)模架施工技術(shù)是傳統(tǒng)混凝土澆筑技術(shù)的演變，最早由德國(guó)發(fā)明。目前，移動(dòng)模架技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展仍較為緩慢，且類別和品種不多，在部分道路橋梁施工中與其他移動(dòng)支架一同被稱作造橋機(jī)。此后，我國(guó)出臺(tái)了相關(guān)規(guī)定，把移動(dòng)模架施工和普通支架施工區(qū)分開(kāi)來(lái)，突出了移動(dòng)模架施工的非機(jī)械屬性，并對(duì)移動(dòng)模架這一技術(shù)作出了較為精確的定義，也就是模板自帶，在施工場(chǎng)地內(nèi)自主移動(dòng)，并對(duì)目標(biāo)部位起到支撐作用的體系。移動(dòng)模架的分類可按照其行動(dòng)方向，分為上行式與下行式兩種類型[1]。這兩類形式在不同的工程項(xiàng)目中，可以發(fā)揮出不同的功效。

移動(dòng)模架施工技術(shù)在現(xiàn)階段的發(fā)展中，還存在一些問(wèn)題。特別是工作人員對(duì)移動(dòng)模架的系統(tǒng)操作還缺少深入的認(rèn)識(shí)，例如對(duì)液電系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、操控系統(tǒng)的研究，都仍然停留在初級(jí)階段。因此，移動(dòng)模架在很多工程企業(yè)內(nèi)還未得到真正意義上的運(yùn)用，在實(shí)際施工中，也還處在“三無(wú)”狀態(tài)下，即無(wú)操作規(guī)范、無(wú)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?；谶@三大層面的問(wèn)題，移動(dòng)模架的實(shí)際運(yùn)用遭到了一定阻礙。

在目前地鐵地下車站側(cè)墻的建造過(guò)程中，大塊定型移動(dòng)模架技術(shù)已成為最常用的移動(dòng)模架方式，具有維修便利、工藝簡(jiǎn)單、勞動(dòng)力需求少等特點(diǎn)。

2 地鐵地下車站側(cè)墻支撐系統(tǒng)的運(yùn)算方法

2.1 工程概況

某市對(duì)地鐵3號(hào)線車站展開(kāi)施工，主要采用明挖法進(jìn)行作業(yè)，線路起點(diǎn)里程為DK8+730，終點(diǎn)里程為DK+901，車站長(zhǎng)度達(dá)183m。在施工過(guò)程中，利用鉆孔灌注樁技術(shù)實(shí)行圍護(hù)施工，其灌注樁數(shù)目為347根，其中直徑為80cm的灌注樁有268根，直徑為1m的灌注樁有79根。直徑80cm的灌注樁之間有1.2m的間距，直徑1m的灌注樁之間有1.3m的間距。圍護(hù)的基本構(gòu)造是兩跨單樁雙層方形框架，在一些特殊位置是三跨兩柱雙層方形結(jié)構(gòu)。大里程盾構(gòu)井的寬度是25m，深度是18m，標(biāo)準(zhǔn)段深度是20～23m，寬度是21m。小里程盾構(gòu)井的寬度是25m，深度是27m。

2.2 施工原理

在對(duì)車站側(cè)墻實(shí)行移動(dòng)模架施工時(shí)，可以不必再另外設(shè)置穿墻螺栓。支架單側(cè)的一端要與地錨連接起來(lái)，在另一端對(duì)模板支架形成斜拉作用，使模板斜拉螺栓產(chǎn)生的拉力分解成水平方向力與豎直方向力兩種，水平力可抵消混凝土側(cè)壓力，豎直力則可抵消支架產(chǎn)生的上浮力。

2.3 載荷計(jì)算

模板的澆筑高度越大，混凝土對(duì)模板造成的側(cè)壓力也會(huì)越大。因此，如果混凝土澆筑高度達(dá)到臨界點(diǎn)，側(cè)壓力就會(huì)穩(wěn)定下來(lái)，這時(shí)候的側(cè)壓力就是模板承受的最大側(cè)壓力。模板載荷的計(jì)算方法通常有兩種，可根據(jù)這兩種計(jì)算方法的公式，算出側(cè)壓力 F1=0.2γcT0β1β2V1/2=36.5kN/m2、F2=γcH=155kN/m2。一般來(lái)講，會(huì)選出較小的數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)值，將標(biāo)準(zhǔn)值分別乘以調(diào)整系數(shù)與分項(xiàng)系數(shù)，可計(jì)算出設(shè)計(jì)值F=39.35kN/m2。若混凝土澆筑處在有效壓頭以內(nèi)，則可算出模板承受的側(cè)壓力是44.37kN/m2，若混凝土澆筑高度超過(guò)了有效壓頭，則可算出模板承受的最大壓力值是39.35kN/m2。側(cè)墻的側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值可以選取有效壓頭內(nèi)部模板所受的壓力值，并據(jù)此算出澆筑高度最多為6.5m，有效壓頭h=1.85m。

2.4 三角支架桁架單側(cè)受力

模板承受的側(cè)壓力施加于面板上，再分為單肋與邊框兩大受力部位，最后在雙橫肋處合為一體，共同作用于支架上。側(cè)墻與支架的距離為186mm，地錨螺栓距離為750mm，支架間的距離是750mm，則可算出錨筋拉力T=163kN。具體可見(jiàn)圖1所示。

圖1 三角支架桁架與側(cè)墻受力圖

2.5 錨固筋計(jì)算和預(yù)埋件錨固強(qiáng)度計(jì)算

對(duì)于錨固筋計(jì)算，已知工程運(yùn)用的地錨螺栓直徑是28mm，橫截面面積是616mm2，強(qiáng)度為320MPa，據(jù)此可算出錨固筋的軸心拉應(yīng)力強(qiáng)度是320MPa。計(jì)算預(yù)埋件錨固強(qiáng)度，則可利用混凝土與螺栓之間的粘接力展開(kāi)計(jì)算。由公式F=πdLTb，就可算出錨固強(qiáng)度。其中：F代表錨固力；d為螺栓直徑；L為錨固深度；Tb則是粘接強(qiáng)度。據(jù)此可算出，F(xiàn)＞162.5，L＞528mm，錨固深度L可定為600mm。

3 移動(dòng)模架在側(cè)墻施工中的模板安裝流程

3.1 預(yù)埋地腳螺栓

考慮到工程的具體情況，可以選用直徑為28mm的螺栓作為地腳螺栓。在埋設(shè)時(shí)，錨固長(zhǎng)度為600mm，外露部分與側(cè)墻墻體間需維持0.5m的距離，保證底板與橫向位置間形成一個(gè)45°夾角。此外，螺栓尾端要做成彎鉤狀，以增強(qiáng)螺栓的錨固功能。結(jié)構(gòu)主筋和地腳螺栓不能進(jìn)行直接連結(jié)，為了不讓預(yù)埋部件在澆筑混凝土?xí)r發(fā)生位移現(xiàn)象，可以利用附加鋼筋的方法，提高預(yù)埋部位的穩(wěn)固性，并把地腳螺栓以點(diǎn)焊的方式連結(jié)在附加鋼筋上。在點(diǎn)焊施工過(guò)程中，一定要把附加鋼筋捆綁在結(jié)構(gòu)主筋上，并且不能讓點(diǎn)焊改變了預(yù)埋部件的直徑。

3.2 安裝支架與大塊鋼模

這一流程大致可按以下順序進(jìn)行：捆綁鋼筋-彈出墨線-裝配模板-安裝支架-安裝連結(jié)鋼管-裝配槽鋼-接長(zhǎng)地腳螺栓-錨定支架-調(diào)整支架-地錨加固-搭建平臺(tái)-澆筑混凝土。裝配模板時(shí)，要保證模板的寬度達(dá)到3m，高度達(dá)6.5m，縱向用螺栓進(jìn)行連結(jié)，長(zhǎng)度維持在12m左右，每4塊模板互相連接，其材質(zhì)為Q235B鋼板，厚度是6mm。每塊模板后面，還要用型鋼支架進(jìn)行剛性連結(jié)，支架底部錨固點(diǎn)與外部桿件都是雙10#槽鋼，其余腹桿部位是單10#槽鋼。施工時(shí)，要保證支架處于平衡狀態(tài)，可適當(dāng)增加雙10#槽鋼，以便把支架的所有部分連接起來(lái)，形成一個(gè)整體。在支架后面，可選用直徑為4.8cm的鋼管，作為支架的連結(jié)桿。

對(duì)側(cè)墻模支架進(jìn)行施工時(shí)，其預(yù)埋部件是直徑2.8cm的螺紋鋼，需在混凝土底板澆筑時(shí)就埋進(jìn)混凝土內(nèi)，根據(jù)600mm的錨固展開(kāi)施工。此外，為確保支架傳送力的可靠性和穩(wěn)定性，還要將錨筋之間的距離控制在75cm左右。若要為模板拆卸提供方便，還可以把環(huán)狀錨筋設(shè)置在模板范圍中，再用5T導(dǎo)鏈穿過(guò)錨筋并往上拉緊，從而避免支架在混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)生位移[3]。

在實(shí)行大塊鋼模裝配時(shí)，可以將其分為幾個(gè)步驟進(jìn)行：①把大塊鋼模放進(jìn)基坑，并平扣于底板上方。②安裝型鋼支架，利用鉤頭螺栓把支架與模板連結(jié)起來(lái)，待后續(xù)工作完成后，再用M20螺栓把模板連結(jié)成整體側(cè)模。③把鋼管裝到型鋼支架中，再安裝好傳力型鋼。

4 結(jié)束語(yǔ)

進(jìn)行地鐵地下車站側(cè)墻施工時(shí)，運(yùn)用大塊定型移動(dòng)模架技術(shù)，能夠?qū)Π辶号c立柱實(shí)行同步施工。這樣一來(lái)，便可以縮短施工時(shí)間，降低施工成本。此外，還可以設(shè)置萬(wàn)向輪，增加模架的活動(dòng)性，使施工變得更加方便。地鐵地下車站側(cè)墻施工具有較高難度，傳統(tǒng)的施工方式已很難達(dá)到相關(guān)要求，因此需要廣泛運(yùn)用大塊定型移動(dòng)模架技術(shù)，提高施工的質(zhì)量和效率。

[1]劉宏剛，尤繼勤，張超福.我國(guó)移動(dòng)模架技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與現(xiàn)代化展望[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2014，04：37～43.

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1004-7344（2016）09-0158-02

2016-3-1

曹 亮（1985-），男，陜西寶雞人，助理工程師，大專，從事地鐵施工工作。