地铁车站工程高支模施工技术探微

范晓萍

（中铁十八局集团第四工程有限公司，天津 300350）

高支模施工技术是一种比较新颖的技术，与早前模板施工技术相比，它能更好地应用到高层或超高层建筑施工中，且可大幅提升模板利用率。因此近年来该技术得到快速发展，很多新技术和设备开始应用到高支模施工中，使其技术水平越来越高，具有良好的发展前景。故此，本文结合地铁车站工程实践，开展对地铁车站工程高支模技术的应用分析。

1 工程概述

天津轨道交通Z4 线一期工程土建施工第2 合同段线路总长10.91 km，包括3 站及4 区间。3 站为：航母公园站、航安道站、玉砂道站；4 区间为：滨海南开中学站～航安道站区间、航安道站～航母公园站区间、航母公园站～玉砂道站区间、玉砂道站～中心渔港站区间。本工程为Z4 线车站主体工程，各车站结构形式相似，均为两层，首层标高5.55 m，回填房心土标高-0.15 m，因此首层架体高5.70 m ；二层板顶标高11.56 m，楼板厚度分为150 mm、200 mm、300 mm 等形式。

2 工程难点

本工程绝大部分部位为框架梁集中线荷载超限，架体高5～6 m，虽然高度不大，但大部分框架梁截面较大且高度较高，因此集中线荷载值较大，架体工程风险较高。此外，工程首层、二层框架主梁集中线荷载均超限，应保证上层、底层梁底支架立杆、板底支架立杆对应设置，且在上部施工时保留底部架体，不得拆除，确保施工完毕的底部框架梁、楼板的结构安全。对于框架梁与板交接部位、框架梁与柱交接部位，应注意对支撑体系主、次楞的悬挑控制，确保主楞、次楞的悬挑长度不大于300 mm。采用盘扣式及普通扣件式钢管支撑架，各类架体及构配件需满足相关规范要求，钢管直径、壁厚、扣件质量等均为现场控制重难点，而市场钢管质量参差不齐，给现场管理带来一定困难。

3 高支模施工技术在地铁车站工程中的应用

高支模施工技术工序较多，影响施工质量因素众多。为充分发挥高支模技术优势，需严格控制每道工序的质量。

3.1 支架基础施工

高支模需要搭设在强度较高、稳定性较好的基础上，本工程支架基础为素土回填，厚度在1.1 m左右，分层回填、分层夯实。回填土夯实后，保证压实系数在0.93 以上。在回填土上浇筑一层混凝土，从高支模架体投影四周各自外扩约1.0 m 范围，浇筑C20 混凝土垫层，并保证垫层厚度不小于100 mm，标高-0.15 m，为高支模支架搭设营造良好的环境。

3.2 测量放线

在高支模施工中需按照定位桩点投放十字交叉控制线，再依照其控制线量测出每根偏轴的控制线，确定每个桩点位置。投放完成后，再通过全站仪确定精确的控制线[1]。偏控制完成审核后，按照设计图纸和轴线，通过抽查方式确定梁、柱等边线，以控制边线。案例工程施工中柱侧面控制线见图1。

图1 柱侧面控制线

3.3 满堂支架搭设

满堂支架搭设是高支模施工技术在地铁车站工程中的应用关键，其施工质量直接关系到高支模施工的安全性和效率。本工程满堂支架选择盘扣式架体，具体施工步骤如下：（1）按照立杆位置线架立立杆，并在下方垫上垫板。（2）设置扫地横杆，距离楼地面不超过400 mm（见图2）。（3）继续重复前两项步骤向前搭设，同时设置第二道水平横杆，步距控制在1500 mm。（4）水平横杆搭设完成后进行立杆接高，连接孔处需插入连接销中。（5）逐步搭设到设计标高，横杆步距不超过1500 mm，立杆伸出顶层横杆悬臂长度不超过650 mm[2]。（6）合理设置竖向斜杆和水平剪刀支撑以提升满堂支架搭设的稳定性，从而更好地保证高支模施工质量（见图3）。（7）及时进行顶板次楞、主楞、模板铺设。

图2 扫地横杆搭设施工

图3 竖向斜杆和水平剪刀支撑施工

3.4 梁模板安装

梁模板安装是本工程高支模施工的重点项目，具体安装过程为：先进行主梁和次梁模板安装，在U 形托撑上安装双钢管主龙骨，具体为沿着主龙骨的垂直方向安装规格为60 mm×80 mm 的木枋次龙骨。施工中，在次龙骨上铺设厚15 mm的木质胶合板（见图4）。主梁和次梁模板安装完成后再进行侧模安装。当主梁和次梁的钢筋绑扎完成后，要及时跟进梁的侧模和板底模安装施工。梁侧模安装时，先进行面板安装，侧模面板压底模面板，梁侧模上口标高需与板底标高相同，此后再安装木枋小楞和钢管大楞，并选用对拉螺栓固定模板。此外，在梁模板安装中需切实做好梁模板起拱相关工作。本工程中梁板跨度通常在4 m 以上，模板起拱时，起拱高度应为全跨长度的1.5/1000～3/1000，需先进行主梁起拱30 mm，再进行次梁起拱10 mm[3]。

图4 主次梁底模安装

3.5 板模板安装

板模板安装也是本工程的施工重点，为保证高支模施工质量，板模板和支撑需有足够的强度、刚度及稳定性，不能出现变形或沉降。同时模板内侧需平整，保证模板间缝隙小于1 mm，模板和混凝土接触面保持干净，并保证脱模涂刷的均匀性。模板制作允许误差见表1。

表1 板模板制作加工允许偏差

在钢管立柱上需弹出横钢管标高控制线，同时布设Φ48 mm 的横钢管，并在其上铺设方木，做好拉线检查，以确保平整度满足要求。接着铺设楼面模板，采用长度至少40 mm 的铁钉固定。若楼板宽度不够模板模数，要及时补板，补板需在梁边或柱边进行[4]。此外，要根据板跨度大小合理确定起拱大小。如板跨度小于4 m，可不进行起拱设计；若跨度在4～6 m，则需起拱10 mm 左右；若跨度超过6 m，则需起拱15 mm 左右。板模板铺设完成后，用水准仪校正标高并用靠尺找平。遇变形或破损模板及时修整更换，以确保接缝严密、板面平整；最后清除杂物，保持干净整洁，刷好脱模剂。在边角部位模板拼接时，利用枋木外错一个厚约15 mm 的缝隙，形成 “子母口”，在“子母口”位置粘贴海绵条，以保证模板拼接的严密性，避免后期混凝土浇筑时发生渗漏问题。板模板边角处理见图5。

图5 板模边角处理（mm）

3.6 周边拉结

在立柱周圈外侧和中间有结构柱的部位，按水平间距6～9 m、竖向间距2～3 m（本工程2 步拉结，即每隔2.4 m 进行拉结）与建筑结构框架柱设置一个拉结点；可采用抱柱方式提高整体稳定性和抵抗侧向变形能力。抱柱钢管应向相邻架体至少延伸2 跨并与相邻架体采用扣件扣紧[5]；抱柱钢管与相邻架体竖向框架的水平距离不应超过300 mm。架体抱柱见图6。

图6 架体抱柱示意（单位：mm）

3.7 高支模体系立杆稳定性验算

本工程高支模体系立杆参数见表2。

表2 高支模体系立杆参数

（1）长细比验算

l01=hˊ+2ka=1000+2×0.7×350=1490 mm

l0=ηh=1.2×1500=1800 mm

λ=max[l01，l0]/i=1800/15.9=113.208 ≤[λ]=150

满足要求。

（2）立杆稳定性验算

根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010，小梁验算：

q1=[1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.9×Q1k]×b=[1.2×（0.5+(24+1.1)×0.2)+1.4×0.9×3]×0.3= 3.121 kN/m

同上计算过程，可得：

R1=8.747 kN，R2=10.408 kN，R3=10.408 kN，R4=8.747 kN

顶部立杆段：

λ1=l01/i=1490.000/15.9=93.711

查表得，φ=0.527

不考虑风荷载:

N1=Max[R1，R2，R3，R4]/0.6=Max[8.747，10.408，10.408，8.747]/0.6=17.346 kN

f=N1/(ΦA)=17346/(0.527×424)=77.629 N/mm2≤[f]=300 N/mm2

满足要求。

考虑风荷载:

Mw=γQφcωk×la×h2/10 = 1.4×0.9×0.157×1.2×1.52/10 ＝0.053 kN·m

N1w=Max[R1,R2,R3,R4]/0.6+Mw/lb=Max[8.747,10.408,10.408,8.747]/0.6+0.053/1.2=17.39 kN

f=N1w/(φA)+ Mw/W=17390/(0.527×424)+0.053×106/4490=89.63 N/mm2≤[f]=300 N/mm2

经计算，立杆稳定性满足要求。

4 结语

通过高支模施工技术在天津轨道交通Z4 线一期工程施工中的应用，可得出以下结论：（1）在高支模施工中，要保证支架的稳定性和牢固性符合要求，避免在施工中发生支架坍塌、位移、变形等，确保施工质量[6]。（2）在模板安装施工中，通过在主梁间与主次梁间交接部位，主梁或次梁的底模、侧模搁置在相交主梁的衬口档上，以保证接缝严密及刚度要求。同时，严格遵循高空作业施工技术相关规定，确保施工安全及质量。（3）通过验证高支模施工的稳定性、强度，确保高支模后续施工能满足混凝土浇筑和振捣的需求。

高支模施工技术是一种比较先进的模板施工技术，具有施工效率高、成本相对低、可循环利用等优势。将其应用到地铁车站工程施工中，可满足工程施工空间小、安全要求高的条件，既可保证施工质量，又可大幅度提升效率和安全性，促使各道工序高效、安全开展，值得类似工程参考借鉴。