陆 冲

（中铁十六局集团第二工程有限公司， 天津 300162）

0 引言

进入新世纪以来，城市化建设稳步推进，大量人口快速集中，由此带来的拥堵现象日益严重，已经成为难以回避的热门问题。为改善城市人群的出行需求，地铁开始受到人们的青睐，近年来我国各大城市纷纷加大了地铁的修建力度[1]。为确保地铁的安全性能，需要高度重视其主体结构模板支架结构[2]，基于此本文以广东省某地铁实际项目为例，从模板支架施工方案、支架验算等角度进行了针对性研究。

1 工程概况

以珠机城际铁路湾仔车站为研究对象，车站主体庞大，主体长度、宽度、深度分别为267.8m、23.96m、19.5m。通过设计论证，车站选用碗扣式钢管脚手架作为楼板、梁的模板支撑框架，优选三角背撑架作为侧墙的模板支撑体系。通过科学论证，设计如下的结构施工顺序：首先搭设侧墙模板，在此基础上开展侧墙浇注施工；其次，完成上述施工后，搭设中（顶）板及中（顶）板梁支撑架体。

2 模板支架施工

2.1 楼板模板支架支设

湾仔车站采用满堂红碗扣式支架作为主体结构顶板、中板以及纵梁的下支撑架体。施工根据搭设高度，使用立杆、横杆、剪刀撑、顶墙杆等及可调顶托和可调底座所构成的塔架作为支撑。对于地下一层结构，通过论证将立杆横距、纵距以及步距分别设定为0.9m、0.6m、1.2m，可调托撑高度的最大阈值为0.7m。根据需求，选择厚木胶板（厚度15mm）作为面模板的主体材料，在其下方设置次楞方木，尺寸为50mm×100mm，顶板模板支撑方木间距为250mm。对于地下二层结构，端头井立杆横距纵距以及步距分别设定为0.9m、0.6m、0.9m，支设模板方式与地下一层结构相近，在此不再过多论述。

针对不同的梁截面采取不同的模板支设形式[3]。本工程主体结构最大截面及最大荷载梁为顶板纵梁，需要对顶板梁模板的支设采取重点控制。其中顶板梁侧模模板与底模模板的选材为厚木胶板，厚度为15mm，侧模模板选用方木作为次楞，尺寸为50mm×100mm，通常情况下布置间距为200mm；底模模板的次楞选材为方钢，尺寸为4cm×8cm，布置间距为150mm，主楞选材为14型工字钢。中板梁侧模模板与底模模板选用的材料为厚木胶板，厚度为15mm，侧模模板选用方木作为次楞，尺寸为50mm×100mm，通常情况下布置间距为200mm；底模模板的次楞选材为方钢，尺寸为4cm×8cm，布置间距为150mm，主楞选材为14型工字钢。采用水平杆对撑与对拉螺栓对梁侧模进行加固。 主体结构顶板及中板掖角部位，加密垂直梁跨度方向立杆间距，掖角部位模板采用方木拼接为三角形结构，确保整体受力。

楼梯口处支撑体系布置应考虑中板楼梯预留口的高度变化，此部位按照特殊部位架体设计支撑体系布置[4]。架体间距出现非标部位或高低差处，架体断开处立杆位置不相互对应的，而是采用钢管扣件将其连接至，并确保连接点与主节点之间的距离不超过30cm。立杆底座不在同一标高的特殊部位，利用高度不同的立杆或螺旋杆调节高差。在模板支撑架的周围设置竖向剪刀撑，相互之间的距离不超过4.5m，并控制其与地面的夹角在45°～60°范围内。

2.2 柱模板支架支设

湾仔车站经过论证，将主体结构中间立柱截面的最大尺寸设定为1200x1000mm，高度约为6m。立柱采用型钢加木模板拼装的方式进行模板加固，角部采用螺栓进行加固，其平面图见图1所示。柱模夹板外侧竖向设置方木，尺寸为100mm×100mm，相互之间的距离不超过350mm，为避免后续开展混凝土浇筑施工时模板出现爆裂现象，选用Φ48双钢管对方木进行固定，两端选用直径16mm对拉螺栓加固进行加固。

图1 立柱模板加固平面图

2.3 侧墙模板支架支设

经过科学论证，将主体结构的施工顺序确定如下：搭设侧墙模板，在此基础上进行侧墙浇注施工。施工中采用单侧模板支架方法，面板为厚木胶板，厚度为18mm，内楞采用高度100×95mm几字梁竖向布置，水平间距设计为250mm；与之相对应的是外楞采用10号槽钢水平布置，通常情况下为2根，竖直间距600mm；采用三角背撑架支撑，间距设计为800mm。标准段侧墙一次浇筑完成，盾构井段侧墙高度约10m左右，采用分两段浇筑的方式进行施工。

3 模板支架验算

3.1 架体计算

3.1.1 面板计算

0.9m厚板处面板（按照施工时面板顺梁方向铺设计算），为15mm厚多层木胶板，fm=13N/mm2，E=9000 N/mm2，计算时简化成简支梁结构模型,应力δ=Mmax/W=7.31N/mm2

0.9 m厚板处次龙骨按三跨连续梁标准进行木方抗弯强度计算，均布线荷载设计值进行计算最大弯矩,带入参数后计算得到应力δ=Mmax/W==3.79N/m m2

对于0.9m厚板下主龙骨按3跨连续梁计算，根据均布线荷载设计值进行计算，其中应力δ=Mmax/W=5.75Mpa

0.9 m板位置立杆选取最不利位置，按单根架体支撑0.9m板部分，通常情况下，计算架体稳定性验算公式为其中参数N表征立的轴心压力设计值,其中参数表征的是轴心受压立杆的稳定系数，[f]参数表征得是钢管立杆抗压强度设计值，经计算得到=15230/(0.265×424)=135.5N/mm2<[f]满足要求；对于0.9m板位置立杆的计算，= 15720/(0.265×424)=139.9N/m m2<[f]满足要求；对于2.0m板位置立杆的计算，=12890/(0.265×424)=114.7 N/mm2<[f]满足要求

(5) 地基基础验算，计算公式为P= N/A，经计算P= N/A =20.28kN/0.25 m2=81.12kN/m2，满足设计要求。

3.2 侧墙受力计算

3.2.1 侧压力计算

3.2.2 支架与预埋件受力计算

预埋件轴心受拉应力强度σ=F/A=209.8MPa F=103KN ，符合设计要求。

3.2.3 模板受力计算

面板应力：δ=Mmax/W =11.6N/mm2<=13 N/mm2，满足设计要求；模板挠度由式ω=q2l4/150EI =0.6mm<[ω]=300/400=0.75mm，满足设计要求。

3.2.4 几字梁验算

应力：δ=Mmax/W =1.71x106N•mm/20.475x103mm3=83.5N/mm2<=195 N/mm2 ，满足设计要求，悬臂部分ω=q3l4/8EI =0.026mm<[ω]=0.875mm，跨中部分挠度ω=q3l4x(5-24)/384EI =0.06mm<[ω]=2.25mm, 满足设计要求，其中上式中的参数表征得式悬臂部分长度与跨中部分长度之比。

4 结束语

为确保地铁的安全性能，需要高度重视其主体结构模板支架结构[5]。基于此本文以珠机城际铁路湾仔车站项目为实例，对其模板结构设计开展了详细分析，在上述分析的基础上进行了方案数值验算，有效提升了模板支架设计的使用性能，该认识对于类似方案的设计有着一定的指导意义。