地铁车站侧墙模板设计及验算

齐亮 李健健

摘  要：通过对沈阳地铁9号线车站主体结构模板支架荷载分析，分别对主体结构板、墙、梁等结构部位模板支撑体系的强度及稳定性验算，使其满足模板支架设计计算正常的使用要求，为现场施工提供了安全可靠的指导性技术服务。

关键词：侧墙;高支模;侧压力;钢支架;精确计算

1工程概况

北一路站为地下双层岛式站台车站，车站主体长179.4m。车站为明挖岛式站台车站，有效站台宽度12m，采用双层三跨的箱形框架结构，车站主体总长度为179.4m，标准段宽度20.5m。顶板覆土厚度约为3.0m，底板埋深约16.4m，基坑采用钻孔桩加坑内钢支撑的支护形式。

2.模板、支架构造

2.1 侧墙模板支架构造

车站侧墙采用组合钢模加三角单侧支架支撑体系。

2.2三角单侧支架原理

⑴ 单侧支架的组成

单侧支架由预埋件系统部分和架体部分组成。预埋件系统包括：地脚螺栓、连接螺母、外连杆和压梁等。架体按高度采用不同的梯形加高节和标准三角组成。

⑵ 单侧支架工作原理

单侧支架为单面墙体模板的受力支撑系统，当墙体模板采用单侧支架后，模板无需再拉穿墙螺栓。单侧支架通过45度的高强受力螺栓，一端与地脚螺栓连接，另一端斜拉住单侧模板支架，因斜拉螺栓受斜拉锚力后分为一个垂直方向的分力和一个水平方向的分力，其中垂直方向的分力抵抗了支架的上浮力，水平方向分力则保证了支架不会产生侧移，即抵抗混凝土的侧压力。

2.3侧墙模板支架构造

地下结构外墙采用三角支架支撑钢模的单侧支模体系，具体为：面板采用6mm厚钢板，次楞采用[8号槽钢，主楞采用双拼[10槽钢。三角支架支撑体系采用[14槽钢及连接件等组成的单侧支撑体系。

2.4 模板支架的安装

2.4.1支架安装

⑴ 模板支撑架应根据所承受的荷载选择立杆的间距和步距，底层纵、横向水平杆作为扫地杆，距地面高度应小于或等于200mm，立杆上端包括可调螺杆伸出水平杆的长度不得大于700mm，且不得大于立杆计算长度公式L=h+2a中a值。

⑵ 当立杆高度小于等于1500mm时，模板支撑架四周从低到顶连续设置竖向剪刀撑，中间纵、横向连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于4.5m。剪刀撑的斜杆与地面夹角应在45°～60°之间，斜杆应每步与立杆扣连。

2.4.2模板安装

①模板未安装对拉螺栓前，板面应向后倾一定角度。安装过程应随时拆换支撑或增加支撑。

②当钢楞长度需接长时，接头处应增加相同数量和不小于原规格的钢楞，其搭接长度不得小于墙模板宽或高的15%～20%。

3. 侧墙模板设计计算

3.1. 侧墙模板布置说明

侧墙直线墙体厚为600/700mm，侧墙高度标准段站厅层高度为5.25m，站台层高度为6.1m，端头井站台层高度为7.6m，验算时端头井站台层验算高度取4.5m，标准段站台层验算高度取4.5m。端头井预埋地锚为Φ25@300mm，埋深600mm;标准段预埋地锚为Φ25@400mm，埋深为500mm。模板采用定制模板，模板面板采用6mm厚钢模板，竖向背楞采用8#槽钢背楞，间距为300mm，水平背楞采用双10 号槽钢背楞，间距为900（600）mm，站台层及站厅层侧墙模板外侧采用三角钢架支设，三角支架按800mm间距布置作为模板支撑体系。

3.2 侧墙模板计算书

混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即新位浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：

4.总结

经上诉模板设计及验算，整体钢模板加组合三角支撑稳定性满足现场施工要求，且支模时间较短，各节段施工较为便利，整体稳定性较强，浇筑完成后混凝土外观质量远远高于木模支撑体系，可避免大部分外观质量缺陷，增加一次驗收合格率，能够有效保证混凝土施工质量，进而避免施工病害发生。