摘要:通过北京地铁四号线工程双榆树车站明挖结构侧墙施工实例,通过侧墙模板及支撑体系的选型,阐述了明挖地铁结构侧墙可移动式三角支架模板施工工艺,形成了较为成熟的施工实践。
关键词:地铁 单侧墙可移动式三角支架模板 施工技术
1 工程概述
北京地铁四号线工程双榆树站位于北三环四通桥下,两端明挖中间暗挖,其中北明挖段主体结构长116·9 m,地下二层结构,总建筑面积5 000 m2,结构类型为框架结构。结构层高:地下二层层高为6·0 m和5·65 m,地下一层层高为4·9 m。为了达到混凝土质量验评标准,确保工程结构质量目标,积极推广使用先进的模板施工工艺,对成熟模板方案进行优化设计,车站明挖结构选用质优的模板材料,充分考虑了模板可周转性及后续工程可再利用的可能性。本工程墙体模板考虑层高变化,从地下二层开始使用大钢模板,采用86可调系列。
因本工程混凝土墙体结构布置要求,只能单侧配设模板,而不能利用穿墙栓控制模板侧压力,只能在单侧模板背侧配设抵抗混凝土浇筑侧压力的支撑装置,称为单侧支撑。单侧支撑可分为刚性三角架、铰接三角架、分段刚性架等。单侧模板三角架体系包括混合三角架、万向轮、榀架连接装置、螺旋顶四个部分,并由两榀以上混合三角架连接而成为整体。其功能有:①施工场地运输模板;②安装支承单侧墙模,其辅助相关构造还有地锚和地锚横梁。根据本工程地下结构层高,选择架体高度有以下规格:4 450 mm(标准节)+850 mm(加高节),见图1。
2 施工方案及要点
根据施工总体部署、进度要求和资源配置状况,结合相关技术经济指标等因素,将本单位工程的墙体混凝土施工分为10个浇筑段,每个施工区墙体模板均配置一段,每段采用5块不同尺寸的钢模板拼接成整体依次向其它施工段流水施工。
2·1 模板及支架安装
2·1·1 预埋件部分安装
1)地锚埋设角度为45°,在每榀支架的两侧15mm处各埋设一个,由于地下一层和地下二层侧墙倒角结构不同,因此地锚的外漏长度不同,各榀支架埋件杆之间的距离根据施工流水段划分和支架位置确定。
2)埋件系统示意见图2,现场埋设地锚时要求拉通线,保证埋件在同一条直线上,同时,埋件角度必须按45°预埋。
3)因地锚不能直接与结构主筋点焊,为保证混凝土浇筑时预埋地锚不跑位或偏移,要求在相应部位增加附加钢筋,地锚点焊在附加筋上,点焊时注意不要损坏埋件的有效直径。
2·1·2 模板及支架安装
1)根据模板设计,单侧支架相互间距离有900mm、1 050 mm两种,支架间用48 mm钢管连接,具体现场制作安装。支架拼接时必须保证各支架在同一平面上,并保证垂直度,要求钢管连接固定时增加抗剪杆以防支架整体受扭。
2)安装流程:钢筋绑扎并验收合格→弹出外墙边线→合外墙模板→单侧支架吊装到位→安装单侧支架→安装加强钢管(单侧支架斜撑部位的附加钢管)→安装压梁槽钢([10槽钢)→安装预埋地锚系统→调节支架垂直度→安装操作平台→检查紧固一次预埋地锚系统→验收合格后浇筑混凝土。
3)操作平台挑架安装位置依据模板长度确定,间距宜≤1 800 mm,且安装在距模板边600~1 200 mm范围内的模板纵向主肋上。脚手板铺设要牢固平稳,必要时用铅丝把木板绑扎在挑架上,不得有缝隙,外侧设200 mm高踢脚板。
4)首次使用的新模板应在面板正面喷涂一薄层油膜(配合比为新柴油∶新机油=7∶3),待油膜风干后,擦拭干净灰垢,再均匀涂刷水质脱模剂,被雨水冲刷后应及时补刷。合模前应在侧墙导墙接茬处粘贴宽5 cm的海绵条,以防墙根漏浆烂根,相邻模板之间拼缝采用宽2 cm的双面胶条,要求拼缝≤1·5 mm。
5)合墙体模板时,模板下口与预先弹好的墙边线对齐。吊装模板时将支架推向侧墙与模板采用钩头螺栓连接,相邻模板采用卡具卡住,调整模板及支架垂直度,安装埋件系统,最后检查紧固一次埋件连接系统。为了更好地控制支撑体系侧向偏移,根据经验,支架背后增加一道工字钢支撑。
6)浇筑混凝土前,应完善隐蔽工程的验收手续。检查模板拼缝严密、垂直度,清除模板内杂物。检查预埋件、箱盒、孔洞位置、保护层厚度及其定位措施的可靠性。浇筑混凝土时必须按段分层依次浇筑,一次浇筑高度≤50 cm,开始浇筑速度≤1·0 m/h。
2·2 模板及支架拆除
1)混凝土浇筑完成后,在常温下,混凝土强度达到1·2 MPa,冬季达到4 MPa以上方可拆模。先拆除安装配件,松动支架后支座,后松动埋件部分。
2)彻底拆除埋件部分,并分类码放保存好。
3)拆除相邻模板间卡具,旋转支腿使模板与墙体脱离,如有吸附,可轻轻撬动模板下口,拆除后将每块模板及支架推向下一流水段继续拼装施工。
4)拆下的模板应及时清理粘连物,涂刷脱模剂,拆下的扣件及时集中收集管理。
5)拆模时严禁模板直接从高处往下扔,以防止模板变形和损坏。混凝土拆模后应加强养护。
2·3 安全注意事项
1)模板加工及安装前,工长必须进行书面的安全技术交底。
2)模板加工及安装所用的机械设备,必须有可靠的固定措施及漏电保护装置,确保设备处于良好的工作状态,用后立即断电,不准非电工私拉乱接。操作人员必须严格按机械操作规程操作,不得违章作业。
3)汽车吊车吊运模板安装时,必须检查绳索、卡扣及吊环是否完整有效,吊装时必须由专职信号工统一指挥。吊运过程中,模板下放时严禁站人,防止掉落或刮蹭。禁止一次吊起两块以上模板;风力超过五级时不得进行吊装模板作业。
4)模板安装如处于高处作业,需采取可靠的安全措施,如搭设防护栏,系好安全带,穿好防滑鞋等。操作平台上的跳板必须满铺,浇筑混凝土时,工人必须在操作平台上工作,按要求分层浇筑,且要控制好混凝土的浇筑速度。
5)安装或拆除面板前,须在每榀支架背后加设约300 kg的配重,以防模板支撑整体倾覆。
3 总结
1)本工程单侧墙可移动式三角支架模板是新型的模板支撑技术,与明挖地铁常用的三角支撑体系不同的是:该支撑体系主体采用梯形桁架结构,整体稳定性好、强度高,加配万向行走轮使模板及支架的安装及拆除频率降低,施工效率高。
2)与支架相配备的大钢模板刚度大,周转期长,方便快捷,节约了模板的成本投入,经济实用,适合混凝土结构质量要求高的工程应用。
3)单侧墙可移动式三角支架模板在明挖地铁工程中的应用,解决了只能单侧配设模板而不能使用穿墙螺栓控制模板侧压力的支撑难题,从根本上保证了侧墙模板的支撑安全,提高了工程质量及施工效率,该支架在明挖地铁框架结构工程施工中将得到越来越广泛的应用。
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