浅谈明挖大跨度车站“墙板同步”施工工艺

米 斌

中铁隆工程集团有限公司

浅谈明挖大跨度车站“墙板同步”施工工艺

米 斌

中铁隆工程集团有限公司

本文根据青岛地铁1号线某车站侧墙及中(顶)板施工的总结，阐述大跨度车站采用“墙板同步”施工工艺，模板及支架的设计、可行性、工艺优缺点和施工注意事项等相关问题，该工艺具有减少施工缝--强化结构质量，减少防水处理节--点节约成本，简化施工工艺缩短工期等优点等，具有显著的经济效益和社会效益，可供类似工程施工参考。

地铁车站；大跨度；墙板同步支撑体系

几十年来，随着我国地铁的快速发展，各种结构施工工艺日臻成熟，在三角单侧模板支撑体系推行以来，明挖地铁车站主体结构施工便形成了“先底板—后墙柱—再梁板” 的传统步序，但在特殊工况下，该传统工艺无法满足现场施工需要。“墙板同步”法施工工艺却能解决特殊工况施工作业，本文结合在青岛市地铁1号线某车站主体结构“墙板同步”法施工的现况，总结该法在施工过中所遇到的问题，试就车站主体结构“墙板同步”法施工情况﹑工艺优缺点及控制要点谈谈自己的粗浅看法，旨在抛砖引玉，为进一步探索大跨度地铁车站主体结构施工方法而努力。

1 技术分析

对于地铁明挖大跨度车站主体结构施工，施工工序为，开挖见底后先施工底板结构，再施工边墙及立柱，直至完成中(顶)板结构施工后再开展其他工序作业，该作业顺序为地铁明挖车站非“墙板同步”施工工艺常规流程，该工艺特点为各构件分别作业，先墙柱后梁板，反复倒用模板支架，模板支架投入较少，施工缝较多，适用工期正常，流水作业。

“墙板同步”施工工艺，即在车站底板及立柱完成混凝土浇筑后，侧墙与中板(或顶板)同时各工序施工，侧墙及中板(或顶板)同时进行混凝土浇筑，侧墙与中板(或顶板)无节点施工缝为一整体结构，该工艺特点为各构件同时作业，先柱后墙板，一次投入模板支架，模板支架投入较多，施工缝较少，适合工期紧张，快速转序。

2 工程案例

青岛地铁一期工程火车北站站，位于铁路青岛北客站下方。地铁1号线(B3区)为南北向地下三层双柱三跨13m岛式站台车站，车站标准规模208×22.2m最大跨度23.4m。地铁1号线与3，8号线车站形成十字换乘，基坑开挖宽度约24m，最大开挖深度约23.3m；车站主体结构底板厚1100mm，侧墙厚900mm，地下二层与地下三层中板厚500mm，该车站采用明挖顺作法一次施工成型。

由于本车站跨度大﹑工期较短，需全车站同时进行主体结构侧墙施工，现有模板无法满足侧墙施工需要。根据前期C1区区间小跨度“墙板同步”施工的经验，通过综合比选，决定采用“墙板同步”施工工艺，即侧墙与中板(或顶板)同时各工序施工，同步进行混凝土浇筑。具体如图1 所示。

3 墙板模板及支架体系设计

3.1 工艺分析

“墙板同步”施工的难点是如何保证侧墙模板在施工中的安全。与侧墙单侧模板三角支架相比，该工序受力工况为横向传力，因此施工前需对支架及模板所承受的荷载进行详细分析与计算，保证侧墙支架横向传力顺畅，设计出安全的支架模板体系。

3.2 模板体系设计

根据施工总体部署及工期要求，需配置两段墙体及板模板，每段长约40m。

B3区车站，地下三层﹑地下二层侧墙厚900mm，高度6.3～6.6m，侧墙模板面板采用6015组合钢模，模板定制成可吊装的大模板，根据实际所需尺寸拼装组合，每块模板采用高强螺栓连接牢固。

单块大模板宽1.5m，高6m，模板背后设主肋两道，主肋采用I20a，间距0.75m；模板加固时主肋间加竖向方木次梁，保证竖向肋骨间距不大于200mm。

中(或顶)板采用15mm厚木胶板，主肋采用120×150mm方木，次肋采用100×100mm方木。肋木错头布置，接头处采用铁钉钉牢。模板拼接严密，缝隙处用海绵体堵实，防止漏浆。对跨度L≥4m的现浇钢筋混凝土板，其模板中部应起拱，起拱高度宜为跨度的1%～3%。

图1 车站墙板同步施工砼浇筑顺序

图2 车站墙板同步施工碗扣支架图

3.3 支架体系设计

“墙板同步”支架为碗扣支架+钢管扣件支架复合支撑体系，先施工中(顶)板大面支架，预留板与墙体交接部位的腋角模板为侧墙模板吊装孔，待侧墙模板安装完成后再封闭该处中(顶)板模板。

顶板支架为碗扣式脚手架，采用600×900×1200mm模数，东西向横杆间距600mm，南北向横杆间距900mm。立杆顶部设可调顶托，底部设可调托座，支架顶端﹑底部和纵横向连续设置水平剪刀撑，其间距应小于或等于4.5m。

剪刀撑的斜杆与地面夹角45°～60°之间，斜杆应每步与立杆扣接。剪刀撑采用Φ48×3.5mm钢管，用扣件与钢管立柱扣牢，剪刀撑采用搭接，搭接长度不得小于500mm，应采用2个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm处进行固定。(见图2)

侧墙大钢模支撑采用钢管扣件对撑体系，横向支撑钢管采用扣件连接在顶板碗扣支架上，保证横向传力。横向钢管支架搭设时应充分利用结构的底板纵梁和中柱作为传力支撑点，钢管纵向间距900mm，竖向间距600mm。

每块1.5m宽钢模根据每结构段的长度逐块吊装拼接，两块模板之间采用高强螺栓连接牢固。

大墙模拼装完成后，在I20a后安装双Φ48×3.5mm钢管作为传力肋，钢管钢管间距竖向600mm。模板加固时将横向钢管支撑端头加顶托支撑在传力肋上，用顶托调节支撑松紧。

3.4 模板支架受力验算

经过对支架及模板的刚度﹑强度和稳定性计算，该工程中设计的支架及模板所使用材料的力学性能均能满足规范要求，能保证施工质量和施工安全，在此不再赘述计算过程。

4 工艺优缺点分析

无论是采用单侧模板，还是采用“墙板同步”施工工艺，通过对墙体模板与支架体系的设计，均可以保证模板及支架的强度﹑刚度及稳定性，保证安全施工。现将“墙板同步”施工工艺的优缺点分析总结如下。

4.1 墙板同步施工的优点

⑴减少施工缝，强化结构质量，减少质量隐患。地下结构防水核心为尽量减少施工缝等防水薄弱点，采用“墙板同步”施工工艺可以减少墙体两侧各一道施工缝，使墙体与中(顶)板连接更牢固。施工缝指的是在混凝土浇筑过程中，因设计要求或施工需要分段浇筑而在先﹑后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。

因混凝土先后浇注形成的结合面为结构薄弱点，容易出现各种隐患及质量问题，因此，对施工缝的处理要求较高。采用“墙板同步”施工工艺，墙体与中(顶)板混凝土同时浇筑，结构整体性好，结合部位再无施工缝，可以降低因施工缝存在而易出现各种隐患及质量问题(可以保证节点位置内实外美，降低节点部位渗漏水发生的概率)。

⑵减少节点处理工艺，节约施工成本。采用“墙板同步”施工工艺，可以省去对施工缝防水及二次施工的加强措施。按该项目侧墙防水设计施工图，施工缝节点防水加强措施每一延米可以少用1m钢边橡胶止水带，0.5m2双面粘合Ⅱ型沥青基聚氨酯胎防水卷材，1m双道遇水膨胀止水条，同时可以省去二次施工时对施工缝的凿毛处理措施。

根据项目清单报价每延米施工缝处理费用为304.724元，1号线车站两层框架结构均采用“墙板同步”施工工艺，共计省去施工缝208×4=832m，节省造价832×304.724≈25.4万元。若结构较长则可以节省一大笔费用，对于施工方来说是一个不错的利润创造点。

⑶简化施工工艺，缩短施工工期。不必事先对墙体流水施工，可以大面积同步对结构施工，快速进入下一道施工工序。采用“墙板同步”施工工艺，底板浇筑后即可进行立柱﹑侧墙及部分中(顶)板支架﹑模板及钢筋施工，对于工期压力大的项目相当适宜采取该法施工。

4.2 板墙同步施工的缺点

⑴支撑体系工序多，加固与拆除繁琐。“墙板同步”施工工艺为复合支撑体系，顶板为碗扣式脚手架，侧墙为钢管扣件脚手架，且两种支架固结为一体，共同承受竖向及水平荷载。碗扣支架施工时需预先将钢管留置在碗扣支架内，待后续进行侧墙支撑加固。

由于该支架体系，杆件众多，拆模空间狭小，拆模顺序应按照后装先拆﹑先装后拆，先拆非承重模板﹑后拆承重模板，并应从上而下进行拆除，拆除过程繁琐。

⑵需增加额外支撑材料，措施费用高。采用“墙板同步”施工工艺虽然不用一次性投入一套单侧模板三角支撑，但是投入了大量的周转性材料，如型钢﹑钢管﹑扣件及托撑等。

⑶多交叉作业，安全管理难度大。采用该种工艺，出现侧墙﹑立柱及中(顶)板同时施工，涉及支架﹑模板及钢管工种作业横向交叉﹑竖向重叠，这要求相关参建人员加强安全管理，勤沟通﹑多协调，保证安全施工的条件下完成每一道工序。

5 施工注意事项

⑴做好砼浇筑过程中变形监测。本工程采用碗扣式钢管脚手架+钢管扣件复合支撑体系，该支架体系跨度大，受力复杂，在支架及模板搭设﹑钢筋安装﹑砼浇捣等施工过程中以及砼终凝前后，必须随时对支撑体系变形进行监测，及时反馈监测信息，确保施工安全。

⑵确保支架搭设及加固质量。本支架体系加固节点众多，横向支撑全为扣件与碗扣式脚手架立杆相连，施工时应重点排查节点处扣件﹑扣碗的加固质量，防止支架变形。

⑶严格控制侧墙模板垂直度及平整度。该种侧墙支撑体系，墙体支撑点众多，支架加固时，应拉线控制支撑端头竖向及纵向垂直度从而控制侧墙模板垂直度，保证实体结构满足设计及规范要求。

⑷注意砼浇筑顺序。侧墙模板为对撑受力，为防止两侧侧墙支架在砼浇筑过程中不均匀受力，引起模板变形，在砼浇筑过程中应该注意砼浇筑顺序，侧墙混凝土浇筑时，两侧墙体应同时分层对称进行浇筑且浇筑高度需大致一致。

6 结束语

地铁车站框架结构施工一直为地铁土建施工的重点，框架结构墙板施工方法灵活多样，但只要经过对项目的特点﹑难点等进行综合分析，选择适合项目自身的施工方案，同样能殊途同归保质保量的完成施工任务。

“墙板同步”施工工艺，有其自身的优点，亦有自身缺点，本文针对青岛地铁1号线某车站墙板施工成果进行简要的分析和总结，为明挖车站大跨度主体结构墙板施工提供一定的参考作用。

[1] 中华人民共和国住建部.《建筑施工模板安全技术规范》( JGJ162-2008).北京：中国建筑工业出版社.2008.

[2] 中华人民共和国住建部.《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》( JGJ166-2008).北京：中国建筑工业出版社.2008.

[3] 中华人民共和国住建部.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》( JGJ130-2011).北京：中国建筑工业出版社.2011.

[4] 青岛地铁一期工程火车北站设计图、施工方案及工程量清单报价表.青岛.