地铁明挖车站主体结构侧墙模板安装施工技术
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0 引言
地铁车站普遍采用明挖顺筑法施工,但由于大部分地铁车站都建于城市道路下面,不能进行放坡开挖再施工主体结构,只能采用地下连续墙或围护桩加临时支撑的支护体系,才能安全地进行基坑开挖和主体结构施工。主体结构采用外包防水形式,因为支护体系的存在,导致侧墙的单侧模板安装无法采用对拉螺栓进行固定,给侧墙模板施工带来一定的施工难度,容易出现涨模、跑模等现象,导致结构出现质量问题,引发侧墙渗漏,侵限主体净空等一系列问题。因此侧墙模板安装牢固,是保证主体结构实体质量和观感质量的措施之一。本文通过工程实例对侧墙模板安装施工技术进行了研讨,总结经验,为今后类似工程提供参考。
1 工程概况
广西大学站总长465m,分为地下两层,标准断面宽度为20.7m,两端为盾构始发井,采用明挖顺筑做法施工。主体围护结构采用800mm厚连续墙加内支撑体系。本工程主体建筑面积21,163.6㎡,为两柱三跨框架结构,结构埋深16.5m~17.9m,底板900mm厚,侧墙700mm厚,中板400mm厚,顶板800mm厚,顶板平均覆土度为3.4m。负二层层高6.58米,负一层层高5.55米,如图1。
图1 主体结构断面示意图
根据主体的结构形式和设计要求,将整个主体结构分29个段,共27个环向施工缝,侧墙水平施工缝根据施工组织要求布置,底板、中板和顶板不设纵向施工缝。
2 侧墙模板的施工方案
2.1 侧墙模板体系
为了保证侧墙与中板(顶板)整体性,采用侧墙和中板(顶板)连续浇注方案,不设置水平施工缝,混凝土施工步骤见图2。
图2 侧墙中板(顶板)混凝土施工步骤
侧墙混凝土浇筑采用分段、分层浇筑,每层浇筑自由倾落不超过2m,同时模板构件选用:采用18mm厚胶合模板的组合木模板,支架体系采用φ50×3.5钢管扣件式满堂脚手架(见图3)、设置横向、纵向及水平方向剪刀撑。侧墙根部采用φ18对拉螺杆焊接在侧墙主筋上,用槽钢作背楞进行对拉固定根部(见图4)。模板楞条采用采用100m×100mm木枋和双钢管(见图5)。
所选用的材料质量需符合现行国家标准规定。钢管表面平直光滑,无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划痕。钢管上严禁打孔,钢管在使用前先涂刷防锈
地铁明挖车站主体结构侧墙模板安装施工技术
莫智彪
(中铁隧道集团四处有限公司,广西 南宁 530007)
摘 要:侧墙结构的模板安装施工一直是地铁明挖车站主体结构工程施工的关键工序,本文以广西大学站侧墙模板施工为实例,简要阐述了侧墙模板施工技术的总体方案,同时简单论述了侧墙模板的设计和支撑体系验算分析。重点阐述广西大学站的侧墙模板安装施工质量和安全控制措施。
关键词:地铁;明挖车站;侧墙;安装;施工技术;平整度;垂直度
中图分类号:U231+.3 文献标识码:A 文章编号:1671-8089(2012)01-0058-03
[作者简介] 莫智彪(1978- ),男,广西桂林市人,2000年毕业于西南交通大学,本科,工程师,现从事城市轨道交通工程项目管理工作。
工程施工 Engineering Construction
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漆。
扣件材质必须符合《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)规定。
图3 单侧模板支架示意图
图4 单侧模板根部固定方式示意图
2.2 侧墙模板支撑体系验算2.2.1 侧压力的计算
单侧混凝土作用于木模板的侧压力必须满足一定的条件,对于浇筑到一定高度的混凝土,侧压力就不会一直增加,此时的侧压力即为新浇筑的混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值时所能浇筑的混凝土的高度即为混凝土的有效压力。通常,在实际的运用过程中,可按照经验公式:
(1)
(2)
其中:F为新浇筑的混凝土对模板的最大侧压力(KN/m 2);r c 是混凝土的质量密度,取25KN/m 2;t o 是新浇筑的混凝土的初筑时间,可以通过适当方式测量取得;V为混凝土的浇筑速度,按要求可取2m/h;H为混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土的总高度,假设总高度为6.93m;β1是外添加剂影响修正系数,掺用不同的添加剂时,其值不同,假设取1.0;β2是混凝土塌落影响系数,当高度小于50m时,取0.85,大于50m小于90m时,取1.0;高度在110到150之间的取1.15。
按照图3计算得到单侧模板侧压力的标准值F=51.07KN/㎡,并考虑水平方向上产生的载荷标准值,根据经验可取4KN/m 2,按照相关的载荷系数分别取1.2和1.4,则可计算总的载荷值:q=51.07x1.2x0.9+4x1.4=60.7556KN/㎡。
有效的压力高度可根据要求取2.3m,最大浇注高度可选取为5.8m。
通过不同地段的取值,然后考虑相关的换算系数进行合理、正确的换算。之后带入数值,计算混凝土作用在木模板的单侧压力,并进行合理的比较。如果计算结果不符合安全和施工要求,可以通过修改结构方案,增加木模板的系数来保证整个侧墙压力的安全性。
2.2.2 侧墙木模板支架受力计算
单侧支架间距按要求布置,支撑面的单侧合力通过力学
平衡工程可以计算得到。假设单侧支架间距按800mm布置。则支架侧面的合力为:
F 合 = F 1+F 2 = 254.7 KN
支架与地面的角度为38.7o ,通过计算,单个埋件的拉力能够满足支架受力要求。
3 侧墙模板安装施工技术
3.1 模板部分
(1)相邻的两模板竖向木条拼缝处可以根据需要设置一根次楞,起到横向加强筋的作用。同时在改进的工字梁木板处可以设置一个三角形的支架,避免出现拼缝错台或者缝隙过大而引起整体的模板强度,保证安全。
(2)在吊模部分侧墙结构进行施工时,一定要严格控制吊模模板的设施以及浇注混凝土的质量,确保吊模混凝土上
口的平顺,避免因水平缝隙拼接不当而引起错台、漏浆等现象;也可以在需要浇注的侧墙模板下层上口边沿贴上双面胶条防止漏浆等。
(3)部分模板系统的水平横肋与单侧三角形支架用模板扣件连接,共同组成模架系统,其具体的单侧支架连接图形如图5。
图5 模板与单侧支架连接图
通过图5可以看出,模板部分需要与扣件结合形成钢木结构,增加整个侧墙的安全性和稳固性。
(4)对于部分水平面板,为了预防用木胶粘连时可能因吸水膨胀而变形,可在面板拼接处留出1mm左右的缝隙,然后用腻胶填平,防止整个面板的统一性,同时,也能在灌浆时保证不漏浆。
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