城市轨道交通地下车站主体结构模板支架研究

城市轨道交通地下车站主体结构模板支架研究

发表时间：2019-06-10T11:42:30.703Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年3期作者：时真[导读] 本文通过对城市轨道交通地下车站主体结构施工中常用的扣件式、承插型盘扣式、碗扣式脚手架三种模板支架系统的分析与比较，总结三种常用模板支撑系统的工作特性及其形式。上海市政工程设计研究总院集团浙江市政设计院有限公司浙江省杭州市 310006摘要：本文通过对城市轨道交通地下车站主体结构施工中常用的扣件式、承插型盘扣式、碗扣式脚手架三种模板支架系统的分析与比较，总结三种常用模板支撑系统的工作特性及其形式。可供城市轨道交通地下车站主体结构模板支架体系施工时进行比选使用。

关键词：城市轨道交通；地下车站；主体结构；模板支架 1模板支架体系类型及选型城市轨道交通地下车站通常采用明挖顺作法施工施工建造，主要结构通常为钢筋混凝土双层或三层双跨箱形框架结构。分为底板、侧墙、中柱、中板、顶板5部分。车站的主体结构模板施工由纵向分段进行，垂直分层，每个施工段按照固定的施工顺序分层。模板支架体系

通常以扣件式、盘扣式、碗扣式脚手架形成满堂支架，并按照车站主体结构施工需要搭设，兼具可靠性和灵活性的特点。车站中板顶、板模板采用优质覆膜竹胶板或木胶板，次楞和主楞通常采用方木、方钢、钢管或型钢，次楞下方为满堂支架，杆的顶部设有可调节的顶部，以调节模板的高度；侧壁模板采用大型钢模板，组合式小型钢模板，竹木（橡胶）板或建筑塑料模板。

模板支架体系选型应遵行原则：该材料符合规范的强度、刚度和稳定性要求；结构设计应符合安全要求，工作效率高，成本低；受力体系简单有效，搭拆方便，便于保养和维修；规格需统一，同时具有较强的可周转性；满足时间紧、任务重的工期要求，同时满足设计的可靠性和耐久性。

2模板支架体系优缺点 2.1侧墙模板体系优缺点

单侧大钢模的优点：（1）模板整体性较好；（2）便于施工；（3）强度、刚度好，不易变形；（4）模板垂直平整度好。缺点：（1）标准化程度较差；（2）循环使用率较低；（3）对运输设备要求较高。

组合小钢模的优点：（1）标准化程度高，灵活性强；（2）便于施工；（3）循环使用率较高；（4）便于运输。缺点：（1）模板整体性较差；（2）施工效率较低；（3）强度、刚度差，易变形；（4）易发生胀模等现象。

塑料模板的优点：（1）建模灵活，省工节材；（2）安全可靠，低碳环保；（3）施工速度快，搭设便捷；（4）循环使用率高，成本低。缺点：（1）安全性能需要检验；（2）使用经验较少。

竹（木）胶板的优点：（1）侧墙平整度较好；（2）工效高；（3）劳动量消耗较小；（4）复杂结构适用性好。缺点：（1）木材资源浪费量严重；（2）成本较高；（3）循环使用率较低。

2.2支架体系优缺点

承插型盘扣式脚手架的结构：扣节由焊接在杆上的焊盘，水平杆端扣环接头和斜杆端扣接头组成。优点：（1）组合功能多；（2）结构设计合理，承载力高；（3）安装快捷，安全可靠；（4）便于运输管理；（5）损耗低，综合效益好。缺点：（1）构架尺寸受到限制；（2）横杆垂直，水平，垂直，弯梁受限；（3）应用经验较少。

扣件式脚手架的结构组成：紧固件与钢管连接，然后连接底座，上支架，水平杆，横切支架，清扫杆等。优点：（1）承载力大；（2）装拆方便，搭设灵活；（3）造价经济合理。缺点：（1）扣件容易丢失；（2）接头处的杆偏心连接，影响承载能力；（3）紧固件的质量和工人的水平受到很大影响。

碗扣脚手架的构成：上碗扣，下碗扣，杆，横杆和上碗扣限。优点：（1）多功能性强，拼装速度快；（2）承载力大，通用性强；（3）安全可靠，制造工艺简单；（4）无零散零件，不易丢失；（5）维修简单，便于运输。缺点：（1）构架尺寸受到限制；（2）U 形连接销易丢；（3）成本较高。 3支架体系结构受力分析 3.1扣件式脚手架结构受力分析

沈塘桥站紧固脚手架用钢管类型为准φ48mm×3.5mm；采用单管立杆；杆的纵向距离为1.50m，杆的水平距离为1.20m，横杆的台阶为1.50m；连杆和杆通过单个紧固件连接；紧固件的紧固件阻力系数为0.80；壁构件采用两个台阶和三个跨距，壁构件的连接方法是双紧固件。根据简支梁的强度和刚度检查小横杆，根据小横杆上的脚手架和活荷载作为均匀载荷计算小横杆的最大弯矩和变形量。根据三跨连续梁计算大横杆的强度和挠度。

3.2盘扣式脚手架结构受力分析

三墩站主体结构施工过程中，盘扣式脚手架顶板通常采用横1200 mm×纵1500 mm×步1500 mm，15 mm多层板，次楞采用60 mm×40 mm×2 mm矩形钢管，间距200 mm，主楞采用150 mm×75 mm H型钢，间距1200 mm。根据实践经验和理论计算，支撑体系能够满足施工需要。

在对负载进行计数之后，通过次级波束以集中的方式将其传输到主波束。可以根据简单的支撑来计算纵梁面板。因此，可以根据简单的情况计算，以b = 1m的单位面板宽度作为计算单位。

3.3碗扣式脚手架结构受力分析

碗扣式脚手架承受荷载时，水平杆、扣件、楞条及立杆等构件需要承受绝大部分荷载，将这些构件连接起来的碗扣件就变得非常重要。受力体系中需要重点分析立杆受力和扣件抗滑力。在武林门站的主体结构施工中，碗式脚手架采用准φ48 mm×3.5 mm钢制全框架支架作为受力杆。顶板脚手架按照纵距90 cm、横距60 cm、步距120 cm的间距布置；中板的脚手架按照纵距90cm、横距90cm、步距120cm 的间距布置；面板通常由18mm厚的竹板制成，间距为300mm，三跨连续梁。最大弯矩计算为Mmax = 0.1ql2（其中q是均匀载荷，l是梁长度）。力学模型如图1所示。

图 1 面板模板强度验算力学模型

在计算杆时作用在模板支撑件上的载荷包括静载荷和活载荷。恒载=楼板自重+水平模板自重；活荷载=振动混凝土产生的侧压+施工人员的标准值和设备负荷，不考虑风荷载。

套筒式脚手架受力系统，节点均需考虑半刚性，模板支撑整体稳定性验算时可以将长细比较大的杆件作为主要受力杆件，根据静态分析进行承载能力和稳定性计算。杆和杆之间的套筒连接，水平杆和倾斜杆之间的插座连接以及杆可以确定为半刚性连接。

4成本与工期

以杭州地铁2号线一期工程沈塘桥站、三墩站、朝阳站等主体结构实际施工中板为例，分别采用碗扣式，盘扣式式和扣件式脚手架，安装面积为24 m×16.5 m。比较三种类型脚手架形式。

盘扣式脚手架的材料尺寸小，重量轻，材料在使用过程中的损失率小，每平方米钢管是钢管扣件式脚手架的成本为25%；同时，盘扣式脚手架安装工效是扣件式的 2倍，碗扣式的1.5倍，随着周转次数增加，综合效益更高。

5结论

地铁车站朝着大跨度、多功能、异形结构多的方向发展，承插型盘扣钢管脚手架由于其工效高、承载能力高、成本较低，在车站模板支架系统中应用逐渐增多，杭州地铁2号线一期A标段中，有B站的主体结构模板使用盘扣式脚手架脚手架满堂支架。取得了良好的经济效益和社会效应。

参考文献

[]《地铁设计规范》（GB50157-2013）

[2]《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（DB33/T1035-2018）

[3]《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2016）

[4]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）

[5]《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）

[6]《承插型盘扣式钢管支架构件》（JG/T 503-2016）

[7]《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

[8]柴守强．承插型盘扣式钢管脚手架搭设技术[J]．铁道建筑技术，2015（3）：110-116.