地铁车站主体模板支架设计计算与应用

地铁车站主体模板支架设计计算与应用

摘要：通过对合肥地铁S1号线-骆岗生态公园市政配套预留工程1标“大

连路站”主体结构模板支架荷载分析，分别进行主体结构板、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。通过本文的介绍，可供同类工程参考，为现场施工提供了安全可靠的指导性技术

服务。

关键词：盘扣式支架；模板；计算方法；应用；

1 前言

随着地铁建设规模的不断扩张，近年来全国城市轨道交通已

进入了快速的发展周期，在城市地铁车站主体满堂支架施工中发

生的各种问题也屡见不鲜。为了确保主体施工中脚手架体系的安

全和稳定，通过对其进行合理的理论计算分析，用于指导现场施工，在工程实践中具有十分重要的意义。本文结合地方性特殊要求，并考虑施工快捷及现有资源为出发点，选取A型盘扣支架作

为支撑体系，以下从方案设计、验算及施工过程等方面进行阐述。

2工程概况

大连路站为地下二层岛式标准站，主体结构全长214.2m，标

准段宽20.9m，采用单柱双跨箱型框架结构，局部为双柱三跨。

主要结构尺寸见下表。

车站主体结构主要构件尺寸表 (单位mm)

3模板支架参数设计

结构板、梁采用满堂60系重型（Z型）承插型盘扣式钢管支架作为模板支撑体系，侧墙采用三角支架背撑组合大钢模。

(1)中板模板支架体系：支架立杆排距1.20m(横

距)×1.5m(纵距)，步距1.50m。模板采用15mm厚木胶板，次楞采用80mm×80mm方木，横向布置，间距250mm；主楞采用12#工字钢，纵向布置，间距1200mm。

(2)顶板模板支架体系：顶板支架立杆排距同中板。模板采用15mm厚木胶板，次楞采用80mm×80mm方木，横向布置，间距160mm；主楞采用12#工字钢，纵向布置，间距1200mm。

中板支撑体系图顶板支

撑体系图

梁下模板支架体系：支架立杆排距0.60m(横距)×1.5m(纵距)，步距1.50m。面板及主、次楞同顶板。

侧墙模板支撑体系：由专业厂家订做，三角支架背撑组合钢

模板，钢模板面板厚度 t=6mm，宽度1.8m；竖向次楞采用[8槽钢，间距280mm；横向背楞采用双拼[12槽钢，间距900mm。

三角支架背撑间距900mm，预埋地脚螺栓为U型Φ25螺纹钢，间距300mm，埋深0.5m。

侧墙支撑体系平面图侧墙支撑体系断

面图

4模板支架结构计算分析

由于是地下工程，施工时设置顶墙件，与既有结构进行拉接，且架体高度在8m以下，高宽比小于3，故不考虑风荷载及抗倾覆稳定性。主要验算模板强度、刚度、抗剪性能，支架立杆及水平

压杆的强度与稳定性。

4.1.荷载取值

根据《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）附录A

进行各项荷载标准值组合及取值；分项系数取值参考《建筑结构

可靠性设计统一标准》（GB50068-2018）：

模板及支撑系统荷载取值

备注：γL(荷载调整系数)=0.9（使用年限小于5年）模板、支架设计计算荷载组合

4.2结构板计算分析

主体结构中，负二层及负一层的支架搭设体系参数一致。按照最不利荷载分析计算，取顶板模板支架体系作为计算对象。

4.2.1底模面板验算

按三等跨连续梁，取宽度b=1.0m单位计算。

截面惯性矩：

截面抵抗矩：

（1）承载能力极限状态计算均布荷载（计算：板强度/抗弯）：

q顶板1＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×Q1k]×b

=1×[1.3×(0.14+(24+1.1)×0.8)+1.5×0.9×2.5]×1=29.661kN /m

（2）正常使用极限状态（计算：板刚度/挠度）：

q顶板2=γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b

= 1×[1.3×(0.14+(24+1.1)×0.8)]×1=26.286kN/m

计算简图如下：

顶板均布荷载力学模型图

（3）面板强度验算

顶板-面板弯矩图

抗弯承载能力检算：

结论：满足要求！

（4）抗剪承载能力检算(抗剪验算)：

顶板最大剪力：

顶板-面板剪力图

结论：满足要求！

（5）挠度检算：

挠度,跨中计算公式：νmax＝0.677qL4/(100EI)；

结论：满足要求！

顶板-面板位移图

4.2.2次楞验算

现场所用木材为杉木，根据《建筑施工模板安全技术规范》80页查得强度等级TC13B，考虑到市场木材普遍为非标产品，故按照方木计算。

截面惯性矩：

截面抵抗矩：

（1）承载能力极限状态计算均布荷载（计算：板强度/抗弯）：

q顶板3＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×Q1k]×b

=1×[1.3×(0.3+(24+1.1)×0.8)+1.5×0.9×2.5]×0.16=4.779k N/m

计算简图如下：

顶板-次楞均布荷载力学模型图

（2）次楞方木强度验算

顶板-次楞方木弯矩图

抗弯承载能力检算：

结论：满足要求！

（3）抗剪验算(次楞方木)：

顶板最大剪力：

顶板-次楞剪力图

结论：满足要求！

（4）挠度检算(次楞方木)：

q顶板4＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h]×b

=1×[1.3×(0.3+(24+1.1)×0.8]×0.16=4.239kN/m

挠度,跨中计算公式：νmax＝0.677qL4/(100EI)；

结论：满足要求！

悬臂端悬挑300mm验算：

通过以上验算得知，次楞采用方木能够满足施工及设计要求。