地铁车站中板与端墙模板体系全解析:分层加固、对拉布置与节点构造
地铁车站的模板问题之所以单独成题,是因为它的受力边界和普通地上结构完全不同:车站是四周被围护结构包裹的封闭空间,绝大多数构件没有外侧的作业面,既不能打地锚,也不能拉外侧对撑。侧墙、端墙、中板、顶板依次浇筑,每一层的模板都要把荷载或侧压力传给已经存在或即将存在的相邻构件。于是车站模板体系的技术核心不是单件配件的强度,而是三个层面的组织问题:分层关系怎么划、每个分区的约束边界在哪里、层与层之间靠什么连接和交接。
本文以车站模板的分区与分层为主线,依次说明中板支撑体系、端墙自平衡加固、腋角节点、分层浇筑顺序、对拉螺杆的适用边界与替代锚固、防水衔接节点,最后给出一个标准段的完整算例与配置表。文中不重复单侧支模锚固系统本身的构造与选型(见地铁侧墙单侧支模锚固系统介绍),也不重复单侧支模的整体方案编制思路(见单侧支模方案编制)与按柱梁板墙通用部位的选型方法(见柱梁板墙按部位加固配置)。与地下结构中最近邻的综合管廊模板加固体系相比,车站的差别在于:管廊是单层矩形断面、以预制拼装为主,车站是多层、带腋角、带端墙且必须分层浇筑,节点数量和层间约束都多出一倍。
一、车站模板的分区与分层关系
讨论车站模板之前,先把"为什么不能沿用地面结构的做法"讲清楚。地面结构浇筑混凝土时,模板的支撑与拉结通常可以落到室外地坪或已经回填夯实的基础上,加载路径清晰、边界明确。车站是地下封闭结构,加载路径要绕一圈才能落地:侧墙模板承受的侧压力,一部分经由底板摩擦传走,另一部分经由中板或顶板传给对侧结构;如果这几条路径中的任何一条尚未成形,剩余部分就全部压在螺杆与支架上。这就是车站模板必须"分层、分区、先算后支"的根本原因,也是它与地面现浇结构在方案层面最大的差别。
另一个容易被忽略的事实是:车站模板的周转次数实际上不高。标准段虽然断面重复,但每一次循环所处的位置不同,出入口、设备区、变截面位置都会打断重复性。如果分区过碎,同一套面板和配件在相邻区段之间无法互换,实际周转次数会明显低于按标准段长度估算的值。因此分区边界的确定不只是施工方便问题,还直接决定了配件的利用率。
1.1 五个功能区的划分依据
车站模板分区不是按轴线平均切,而是按结构形式、施工缝位置与支撑体系更换位置三者共同确定。只有当三条中的变化点重合时才真正断开模板体系;只在一处变化的仍按同一区施工,避免出现大量零碎短段。
| 分区 | 结构特点 | 模板约束边界 | 主要难点 | 建议分段长度 |
|---|---|---|---|---|
| 标准段 | 断面尺寸固定,侧墙、中板、顶板厚度与标高不变 | 四周为已成型结构,可自平衡 | 周转效率最大化 | 按柱距或 18 m 模数 |
| 端头井 | 断面突变,井壁加厚、层高加大 | 一侧为车站、一侧为洞体空间 | 变截面模板与非标配件 | 按结构留缝 |
| 联络通道 | 小断面高墙,支承跨度小 | 两侧均为已成型通道壁 | 对拉螺杆布置空间受限 | 不大于 3 m |
| 设备区 | 层高局部抬高,预留洞与沟槽密集 | 四周已被结构限定 | 洞口套管与模板交接 | 按设备基础轮廓 |
| 车站与区间交接段 | 断面由车站断面渐变到区间断面 | 一侧为已成型区间结构 | 变断面模板与小空间作业 | 不大于 5 m |
1.2 五个构件层的分层关系
车站在竖向上通常分为底板、侧墙(下层)、中板、上层侧墙、顶板、端墙六类浇筑对象。分层的意义在于确定模板荷载的传力路径:底板浇筑后成为所有上部模板的支承面;侧墙分两次浇筑时,下层侧墙的顶端就是上层侧墙模板的支承;中板把侧墙顶部的自由端约束住,中板模板的立杆则把中板荷载传回底板。
| 层序 | 构件 | 支承面来源 | 模板主控项 | 与其他层的交接 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 底板 | 基底(垫层或地基处理层) | 平整度与标高、厚度 | 预埋插筋、防水条带 |
| 2 | 侧墙下层 | 底板面 | 侧压力、垂直度 | 施工缝留在距底板顶面固定高度 |
| 3 | 中板 | 底板面(立杆)+两侧侧墙顶(水平约束) | 跨度弯曲、标高、板底锚固 | 与侧墙形成腋角 |
| 4 | 侧墙上层 | 下层侧墙顶面 | 侧压力、接缝处理 | 中板处断开,转入端墙区域 |
| 5 | 顶板 | 中板面或支架 | 上层荷载、侧模支撑 | 与端墙顶部收口 |
| 6 | 端墙 | 底板+已浇侧墙+相邻区间结构 | 大面积高墙自平衡 | 竖向分块浇筑 |

1.3 分区边界的三个控制点
结构形式变化点指侧墙厚度改变、中板标高改变、端墙出现的位置;施工缝预留点必须在受力允许的部位(墙趾上方、腋角下方、结构受力较小的区段);支撑体系更换点指由满堂支架变为桁架支撑、或由顶撑承力变为对拉受力的位置。三点重合处才设真正的分区线,其余位置用可调件吸收尺寸变化,避免同一断面出现两套配件。
| 边界类型 | 判定条件 | 对模板的影响 | 处理方式 | 误判后果 |
|---|---|---|---|---|
| 结构变化点 | 墙厚或板厚改变 | 面板规格与拼缝数改变 | 留施工缝并调整面板 | 拼缝错位、漏浆 |
| 施工缝点 | 设计缝位置 | 模板需要二次支设 | 设独立支撑不依赖已浇层 | 拆除已浇层模板时体系失稳 |
| 支撑更换点 | 支架形式改变 | 配件系列改变 | 作为配件调拨边界 | 周转次数被拉低 |
二、中板的受力特点与模板体系选型
中板在车站中承担的是楼板角色,但它的边界条件与地面楼板不同:地面楼板的两端通常有墙或柱作为支点,跨中弯矩按简支或连续梁计算;车站中板往往只有两侧墙提供部分约束,而侧墙本身在浇筑中板时尚未全部完成,约束是不完整的。这导致中板模板的支撑必须按"独立承受双向荷载"来考虑,不能因为两侧有墙就放松支架配置。另一个差别是车站中板的跨度方向上往往同时存在设备沟槽与预留洞口,这些洞口会切断板的有效截面,使局部受力状态接近悬臂边,支架在这些位置必须加密而不是按平均值配置。
中板的模板体系还受制于净空。车站中板下方通常是站厅层或设备区,净空往往只有 3.5 至 4.2 米,既要保证人员通行,又不能占用太多顶部空间。这使得中板支架几乎无法采用需要大量水平杆与剪刀撑的满堂形式,更多采用支架加可调托撑的做法,把竖向支撑数量降到最低,同时把水平约束交给顶撑与侧墙顶紧关系。
2.1 板厚与跨度的组合特征
车站中板的厚度通常在 300 至 500 毫米之间,跨度多为 5 至 8 米,属于"薄而大跨度"的板。这种组合有两个直接后果:一是模板自重与混凝土自重的比例偏高(面板加背楞的自重可达混凝土自重的 15% 至 25%),二是板底模板刚度不足时变形明显,变形量往往超过允许值,使板底出现裂缝或标高偏差。因此中板模板的配置原则是让面板刚度足够、支撑立杆传力直接、顶撑伸出尽可能短。
| 中板厚度 | 混凝土自重(每平方米) | 模板及支架自重(每平方米) | 自重合计(千牛每平方米) | 厚度影响 |
|---|---|---|---|---|
| 300 mm | 7.5 | 1.1 | 8.6 | 支架自重占比偏高 |
| 350 mm | 8.8 | 1.2 | 10.0 | 常见过渡值 |
| 400 mm | 10.0 | 1.3 | 11.3 | 算例采用值 |
| 450 mm | 11.3 | 1.4 | 12.7 | 跨度可略增 |
| 500 mm | 12.5 | 1.5 | 14.0 | 可改用桁架型背楞 |
表内混凝土自重按重度 25 千牛每立方米估算,模板及支架自重按面板、背楞、立杆的常规配置折算为面荷载。二者相加即为中板模板设计的自重荷载,与混凝土重度取值直接相关,重度取值偏大时支架数量会被明显放大。
2.2 两种支撑形式的适用边界
满堂支架适用于下层净空大于 4.5 米、板面面积大且施工机械进出方便的地段;支架加可调托撑适用于净空 3 至 4.5 米的站厅层与设备区,它的做法是先用钢支架或碗扣架搭出竖向支撑体系,再用可调托撑把顶部标高调到板底,顶托上承托木梁、木梁上铺面板。选择哪种形式的判据不是习惯,而是净空高度与水平运输条件。
| 项目 | 满堂支架 | 支架加可调托撑 |
|---|---|---|
| 适用净空 | 大于 4.5 m | 3.0 m 至 4.5 m |
| 标高调整方式 | 顶端可调座 + 垫木 | 可调托撑丝杠调节 |
| 顶撑伸出长度 | 可控制在 50 mm 内 | 宜控制在 150 mm 以内 |
| 水平运输 | 需留出通道 | 可在架体内部行走 |
| 搭拆工效 | 立杆数量多,工效低 | 立杆少,工效高 |
| 水平刚度 | 由架体自身提供 | 需与已浇结构顶紧 |
| 常见配套 | 扫地杆、水平杆、剪刀撑 | 顶托、底座、木梁、木梁爪 |
2.3 荷载组成与取值
q —— 中板模板设计面荷载,单位 千牛每平方米
γc —— 混凝土重力密度,单位 千牛每立方米
t —— 中板厚度,单位 米
qa —— 模板及支架自重,单位 千牛每平方米
qb —— 施工人员及设备荷载,单位 千牛每平方米
qc —— 浇筑冲击荷载,验算整体稳定时计入
三项荷载缺一不可。只算混凝土自重会低估薄板的支架需求;漏掉模板自重则面板挠度计算偏小;不计浇筑冲击则整体稳定验算偏于不安全。施工人员及设备荷载按每平方米 1.0 至 2.0 千牛取值,泵送距离远、布料机就位时取上限。
三、中板支撑体系:立杆步距、间距与顶托承压
中板支架的计算链条长、环节多,任何一个环节用了经验值而没有算,后面的结论就不可靠。比较稳妥的做法是按四个顺序推进:先定荷载(面荷载),再定分担面积(立杆间距与步距),然后算立杆稳定,最后校验顶托的局部承压。其中最容易出错的是把"顶托"当成主承重构件,实际上顶托只是把上部的集中力过渡到立杆顶端的一个短构件,它的承载能力比立杆低得多,末端顶托成为整个体系最弱的一环。
另一个常见错误是用立杆的稳定承载力去判断顶托够不够。两者量级差一到两倍:直径 27 毫米的托撑现场控制值约 25 千牛,而同条件下的立杆稳定承载力可以到 36 千牛以上。因此按立杆算过就认为托撑也没问题,会在实际浇筑中把托撑压弯。这一点在车站中板这种大荷载部位尤其明显。
3.1 从面荷载到立杆轴力的传递链
中板荷载的传递顺序是:面荷载 q → 板底面板按 1 米宽板条计算弯矩 → 木梁把线荷载扩散到顶托 → 顶托把集中力传给立杆 → 立杆轴力传到底板。每一层都要先确认传力宽度,再算内力,不能跳步。
板条弯矩 m = w · la² / 8(la 为按简支取时为板条计算跨度,单位 米)
支座反力 R = w · la / 2
单根立杆分担面积 A = s · h(s 为立杆间距,h 为立杆步距,单位 米)
立杆轴力 N = q · A(含立杆自重时再加 0.1 至 0.2 千牛每平方米)
| 参数 | 符号 | 常用取值范围 | 对结果的影响 | 调整方向 |
|---|---|---|---|---|
| 立杆间距 | s | 0.9 ~ 1.2 m | 决定单根轴力 | 缩小则立杆增多 |
| 立杆步距 | h | 1.2 ~ 1.8 m | 决定单根轴力与顶托伸出 | 受顶撑限制 |
| 板条跨度 | la | 0.6 ~ 0.9 m | 决定面板弯矩 | 缩小需加密面板 |
| 顶托伸出 | a | 不大于 0.3 m | 超出后承载下降 | 趋近 0 最优 |
| 立杆承载 | Nc | 按稳定计算 | 与轴力比值定安全度 | 控制值 |
3.2 立杆稳定性与承载力
N —— 立杆轴力,单位 牛顿
φ —— 稳定系数,由长细比 λ = l0 / i 查取
A —— 立杆截面面积,单位 平方毫米
f —— 钢材抗压强度设计值,单位 牛顿每平方毫米
l0 —— 计算长度,扣件式取步距的 1.5 倍左右
钢管立杆的承载力通常在 30 至 60 千牛之间,取决于步距(决定长细比与稳定系数)与钢管壁厚。顶撑不能替代立杆的稳定性:顶撑只把荷载从上往下传,立杆仍然是唯一的竖向承压杆。因此把步距从 1.5 米增到 1.8 米,往往是整个支撑体系中风险最大的一处改动。
| 立杆步距(米) | 计算长度(米) | 长细比 | 稳定系数 | 承载力(千牛) | 适用范围 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 1.5 | 95 | 0.60 | 60.2 | 重载区、泵管下方 |
| 1.2 | 1.8 | 114 | 0.48 | 48.1 | 常规区 |
| 1.5 | 2.25 | 142 | 0.36 | 36.1 | 轻载区 |
| 1.8 | 2.7 | 171 | 0.27 | 27.1 | 不推荐用于中板 |
表列承载力按钢管外径 48 毫米、壁厚 3.5 毫米、截面面积约 489 平方毫米、强度设计值 205 牛顿每平方毫米计算。壁厚 3.0 毫米的钢管截面面积约 450 平方毫米,承载力相应下降约一成,长时间存放的钢管必须逐根检查壁厚与锈蚀。
3.3 U 形托撑的承压验算
螺纹段承压验算:N_U ≤ A_s · f_s
A_s —— 托撑丝杠螺纹处有效截面面积,单位 平方毫米
f_s —— 螺栓钢材抗拉(承压对应)强度设计值,单位 牛顿每平方毫米
底座承压验算:N_U ≤ A_b · f_c(A_b 为底座承压面积)
托撑按直径分级:直径 27 毫米的螺纹有效截面约 206 平方毫米,直径 30 毫米约 261 平方毫米,直径 34 毫米约 353 平方毫米。实际承载还要乘以手拧操作带来的偏心折减,工程上常按 25 至 35 千牛作为托撑的现场控制值,超过此值时应改为增加立杆数量而不是提高托撑规格。
| 托撑直径(毫米) | 螺纹有效截面(平方毫米) | 理论承压(千牛) | 现场控制值(千牛) | 配用底座 |
|---|---|---|---|---|
| 27 | 206 | 31.5 | 25 | 150 mm 冲压底座 |
| 30 | 261 | 39.9 | 32 | 150 mm 或 200 mm |
| 34 | 353 | 54.0 | 43 | 200 mm 加厚底座 |
| 36 | 401 | 61.4 | 49 | 200 mm 加厚底座 |
3.4 支架整体性与剪刀撑
立杆受力计算合格不等于体系安全。车站中板面积大、立杆数量多,如果不设剪刀撑,架体会因混凝土浇筑时的偏心荷载产生整体倾斜。竖向剪刀撑按双向交叉设置、间距不大于架体高度的 2 倍,水平剪刀撑与竖向一起形成封闭的稳定单元。扫地杆必须设在距底座 200 毫米以内,它决定了架体底部的抗滑移能力。
| 构配件 | 作用 | 布置要求 | 缺失后果 | 检查方式 |
|---|---|---|---|---|
| 扫地杆 | 限制底部位移 | 距底座不大于 200 mm | 底部滑移、架体失稳 | 尺量高度 |
| 水平杆 | 连系立杆、分配水平力 | 步距内至少一道 | 单杆悬摆 | 计数 |
| 竖向剪刀撑 | 抗倾覆 | 间距不大于 2 倍架高 | 整体倾斜 | 目视连续性 |
| 水平剪刀撑 | 抗水平力 | 与竖向形成封闭 | 局部失稳 | 目视连续性 |
| 顶托与底座 | 传力与分散 | 顶托螺杆插入立杆不小于 150 mm | 局部屈曲 | 抽检插入深度 |
| 可调支腿 | 顶紧已浇结构 | 与结构面垂直顶实 | 水平位移无约束 | 手推检查 |

四、板底锚固与中板模板的标高控制
中板板底锚固还有一个容易被忽略的作用:它是中板位置偏差的最终控制手段。中板的标高偏差一旦形成,站内所有以中板为基准的净空、吊顶、沟槽标高都会跟着错,而这类偏差在车站内几乎无法通过后期修凿补救。把锚固点布置在每平方米不超过一个的密度上,并逐点复核,是把标高风险控制在可接受范围内的必要投入。
4.1 为什么中板需要板底锚固
中板在浇筑期间受到两类水平作用:一是来自侧墙模板的侧压力通过腋角传入板边,二是支架自身在偏心浇筑下的微小摆动。这两类作用都可能使板底模板发生水平位移,中板的伸缩缝与结构缝宽度对此十分敏感。板底锚固的作用就是把模板位置固定在设计位置上,锚固力不需要很大,但要可靠且可拆除。
4.2 三种板底锚固做法
| 做法 | 构造 | 锚固位置 | 适用条件 | 拆除方式 | 对结构的影响 |
|---|---|---|---|---|---|
| 预埋锚筋 | 底板浇筑时预埋螺母或接驳件 | 底板面 | 底板已浇、精度可控 | 松螺母后抽出 | 预留洞需封堵 |
| 植筋后锚固 | 底板硬化后钻孔植筋 | 底板面 | 底板已完成且允许钻孔 | 切割外露段 | 钻孔损伤底板 |
| 顶紧不锚 | 调节支腿顶紧底板或侧墙 | 底板顶面 | 水平位移要求不高 | 直接松开 | 无 |
4.3 标高控制的四道工序
中板标高偏差会直接反映到车站净空与吊顶标高上,且无法后期修补。控制顺序是:底板面测量放线 → 立杆底座标高垫平 → 顶托伸出长度归零或归一 → 浇筑前复核。每一道都要留记录,不能只做最后一道。支撑立杆的垂直度偏差会使顶托顶面出现倾角,导致板底出现折线,因此立杆安装后必须用水平尺逐根检查顶托顶面是否水平。
| 工序 | 允许偏差(毫米) | 检查点数 | 超差处理 | 工具 |
|---|---|---|---|---|
| 底板面放线 | ±5 | 每 5 平方米一点 | 垫木调整后复测 | 水准仪 |
| 立杆垂直度 | 偏差不大于 H/300 | 抽检 10% | 调立杆并复拧扣件 | 吊线 |
| 顶托顶面水平 | 2 米内 ≤3 | 抽检 20% | 调整伸出长度 | 水平尺 |
| 中板底标高 | ±5 | 每跨不少于 5 点 | 加设顶托而非垫木 | 水准仪 |
| 板底平整度 | 5 米内 ≤5 | 每跨 3 点 | 加密背楞 | 2 米靠尺 |
五、端墙模板的加固逻辑与分块浇筑
端墙是车站中最容易出问题的部位,原因有三:一是面积大,一次浇筑的混凝土量大,侧压力的总量大;二是约束面少,可用的锚点数量远少于侧墙;三是位置特殊,端墙与区间隧道相邻,区间侧的施工荷载与渗水都会影响到端墙的支护条件。很多现场把端墙按"高一点的墙"来处理,这是把问题看小了。端墙的模板方案必须从"如何让侧压力在车站内部自平衡"这个角度出发,而不是从"如何把墙立住"出发。
分块浇筑在端墙几乎不是可选项,而是必须。防水要求决定了端墙原则上不允许出现冷缝,而混凝土浇筑的方量又决定了不可能一次浇完,两者只能靠缩短单次浇筑高度并提高单次浇筑速度来同时满足。这也解释了为什么端墙的分块高度往往由防水方案反推模板方案,而不是反过来。
5.1 端墙与常规墙体的差异
常规墙体的模板外侧有场地,可以打地锚、拉对撑、设斜撑,端墙的这些手段全部不可用。端墙只能在自身范围内寻找约束:向后(对拉)穿过墙身至已浇结构,或者向已浇结构内部预埋锚点,或者靠减小单次浇筑高度来降低侧压力需求。三个方向的取舍决定了端墙的加固体系。
| 约束方向 | 构造 | 锚点要求 | 适用条件 | 风险 |
|---|---|---|---|---|
| 穿墙对拉 | 止水螺杆穿过端墙,对拉至底板或相邻结构 | 锚点必须在已浇结构体内且有抗拔承载力 | 存在可穿越的已浇构件 | 防水节点处理量大 |
| 预埋锚筋 | 端墙两侧结构内预埋爬锥或接驳螺母 | 预埋件定位精度 ±10 毫米 | 锚点结构可提前浇筑 | 预埋件遗失或位置错误 |
| 减小分块 | 分多层浇筑,每层高度减小 | 无需外部锚点 | 层数允许增加 | 层间缝增多,防水压力上升 |
| 内撑 | 墙内侧设斜撑与水平撑 | 撑点落在底板或已完成楼面上 | 墙内有作业空间 | 占用内部空间、妨碍后续工序 |
5.2 分块高度与侧压力的定量关系
端墙单次浇筑高度直接影响侧压力设计值,从而直接决定对拉螺杆的数量。分块高度减半,侧压力中的重力项减半,但经验项按浇筑高度的平方根变化,只降到原来的 0.707 倍;若同时把浇筑速度降下来,经验项还可再降。这是端墙"宁愿多分层也不宜大块浇筑"的定量依据。
F1 = 0.28 · γc · t0 · β1 · β2 · √V(千牛每平方米)
t0 = 200 / (T + 15)(小时)
F2 = γc · H(千牛每平方米)
V —— 浇筑速度,单位 米每小时;T —— 单次浇筑高度,单位 米
H —— 墙体计算高度,单位 米;β1、β2 —— 外加剂与坍落度影响系数
| 单次浇筑高度(米) | 浇筑速度(米每小时) | 有效侧压力 t0(小时) | F1(千牛每平方米) | F2(千牛每平方米) | 控制项 | 设计侧压力 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 1.0 | 5.1 | 33.6 | 90.0 | F1 | 33.6 |
| 3.6 | 0.6 | 7.5 | 43.4 | 90.0 | F1 | 43.4 |
| 1.5 | 1.0 | 9.5 | 66.0 | 37.5 | F2 | 37.5 |
| 1.5 | 0.6 | 12.6 | 80.8 | 37.5 | F2 | 37.5 |
| 1.2 | 0.6 | 14.0 | 88.2 | 30.0 | F2 | 30.0 |
表内按混凝土重度 25 千牛每立方米、β1 与 β2 取 0.9 计算。可见 3.6 米一次浇筑时侧压力仅 34 千牛每平方米,1.5 米一次浇筑反而升到 37.5 千牛每平方米——因为浇筑速度不变时分块越薄,t0 反而越大。结论是端墙应当"小高度 + 大速度",即分块高度小、每块快速浇完,而不是慢速长时间浇一块。
5.3 竖向接缝的位置与构造
竖向接缝不得落在墙趾受力最大区、不得落在防水收口处、不得落在预留洞口边缘。推荐位置是距底板顶面 1.2 至 1.5 米处或结构允许的区段。接缝形式按防水要求选择:不设防水时留设普通竖缝并凿毛;设防水时采用中埋式止水带或遇水膨胀止水条。

六、端墙对拉螺杆的布置计算
端墙对拉螺杆的计算与地面墙体对拉的区别在于,端墙的允许拉力要留出的余量更大。地面墙体的对面一般是地锚或对撑,锚点失效的概率较低;端墙的锚点多在已浇结构表面,可能因养护不足、位置偏差或受力状态改变而失效,因此端墙的螺杆间距虽然按侧压力算,但实际取值往往比计算值再收紧一档。此外,端墙防水要求高,螺杆一旦被判定需要拆除更换,防水节点就要重做,这使得"一次装对"的权重远高于普通墙体。
端墙对拉的另一个特点是螺杆长度差异大。分块高度不同、锚点位置不同,螺杆长度会分成若干规格,如果按一种长度统一切配,会出现大量长度不匹配而接长,接长位置就成了新的薄弱点。合理的做法是按分块高度倒推螺杆长度规格,让接长点尽量避开受力最大的墙趾与腋角区域。
6.1 单根螺杆承担的面荷载
sv —— 竖向间距,单位 米;sh —— 水平间距,单位 米
螺杆规格判据:N ≤ 设计允许拉力(千牛)
同时验算螺杆截面应力:σ = N / A_s ≤ f / 1.2(1.2 为浇筑偏心折减)
6.2 间距反查方法
已知设计侧压力 F 与螺杆允许拉力,求允许间距。工程上更实用的做法是反过来:先按经验取水平 0.6 米、竖向 0.9 米,再算单根受力校核;若不满足则缩小间距,而不是加大螺杆规格。加大规格会增加拆除难度与防水处理量,而缩小间距只是多排几行紧固件。
| 螺杆规格 | 设计允许拉力(千牛) | 在 F=37.5 时允许控制面积(平方米) | 建议间距组合 | 每标准段数量(按 21.6 平方米) |
|---|---|---|---|---|
| D15 | 40.5 | 1.08 | 900 × 1200 | 20 |
| D16 | 48.0 | 1.28 | 900 × 1200 | 20 |
| D18 | 60.0 | 1.60 | 1000 × 1200 | 18 |
| D20 | 73.5 | 1.96 | 1200 × 1500 | 12 |
| D22 | 88.0 | 2.35 | 1200 × 1800 | 10 |
6.3 端墙腰筋与洞口加强
端墙面积大时,中部对拉螺杆的变形会使墙面鼓出,仅靠螺杆间距控制是不够的,还要配置端墙腰筋(横向水平受力构件)把螺杆拉力传向墙体两侧。洞口周边螺杆应避开并加密,把洞口四角做成独立受力区。腰筋间距与螺杆竖向间距对齐时,螺杆间距可适当放大,这是降低配件用量的有效手段。
| 构件 | 布置位置 | 间距 | 作用 | 与螺杆的关系 |
|---|---|---|---|---|
| 端墙腰筋(水平) | 对拉螺杆所在高度 | 与螺杆竖向间距一致 | 横向扩散拉力 | 螺杆顶在腰筋上,腰筋传向墙体边缘 |
| 竖向主楞 | 螺杆竖线上 | 与螺杆水平间距一致 | 承受竖向分力 | 螺杆夹于两侧主楞之间 |
| 洞口加强框 | 预留洞口四周 | 按洞口尺寸加密 | 替代被切断的螺杆 | 角部螺杆改设在框外 |
| 底部固定 | 墙趾附近 | 不大于 600 | 约束墙体下缘 | 螺杆下排加密 |
七、腋角节点:漏浆机理与紧固件布置
腋角在车站里之所以单独成为一项技术内容,是因为它同时集中了三个不利条件:断面小、钢筋密、施工操作空间不足。它既不能像墙一样整幅支模,也不能像板一样整幅铺面板,只能用若干块斜模拼接,而拼接的每一条缝都是潜在的漏浆路径。腋角处的紧固件数量因此不是按面积算的,而是按支点数算的,支点数量由斜模长度与下滑力共同决定。
从质量通病角度看,腋角的问题往往在中板浇筑时才暴露,而处理时中板模板已经支撑到位,返工代价很高。因此腋角节点的验收必须放在中板支架搭设完成、侧墙模板定位完成之后、浇筑之前的窗口期,验收内容包括斜撑角度、固定点位置、拼缝密封与防水构造。
7.1 腋角的几何与受力
中板与侧墙交接处是一个直角加三角形的空间,直角区是两块模板的交叉节点,三角区由斜模封闭。斜模自重产生沿斜面的下滑分力,混凝土浇筑后侧墙的侧压力又通过斜模传给中板侧边,两个作用叠加使斜模最容易位移。
止滑条件:T ≤ μ · N(N 为法向约束力,μ 为接触面摩擦系数)
支点布置原则:斜撑轴线应通过斜模质心,夹角控制在 45 度至 60 度
| 腋角尺寸 | 斜模面积(平方米) | 斜模自重(千牛) | 所需支点数 | 斜撑夹角 | 单支点受检(千牛) |
|---|---|---|---|---|---|
| 300 × 300 | 0.09 | 0.6 | 2 | 45 度 | 0.3 |
| 500 × 500 | 0.18 | 1.1 | 2 | 45 度 | 0.6 |
| 600 × 600 | 0.25 | 1.6 | 2 | 45 度 | 0.8 |
| 600 × 800 | 0.33 | 2.1 | 3 | 50 度 | 0.7 |
| 800 × 800 | 0.45 | 2.9 | 3 | 55 度 | 1.0 |
7.2 漏浆的三个成因与对应措施
| 成因 | 现象 | 根本原因 | 构造措施 | 检查点 |
|---|---|---|---|---|
| 斜模位移 | 板墙交接处挂浆、露筋 | 斜撑被踩踏或侧压力推移 | 斜撑加设上下两排,固定在竖向主楞上 | 固定点距腋角顶边不大于 300 毫米 |
| 拼缝张开 | 沿板墙接缝渗浆 | 拼缝条数多、刚度低 | 接缝处加密背楞,采用企口拼接或密封条 | 接缝两侧背楞间距加密到 300 毫米 |
| 振捣不畅 | 腋角处蜂窝 | 断面小、钢筋密 | 预留振捣通道,控制浇筑速度,配备振捣工具 | 振捣棒插入深度与节奏交底 |
| 止水失效 | 后期渗水 | 节点无止水构造 | 腋角内侧设连续止水带或涂膜 | 止水带位置固定在距板边固定距离 |
7.3 腋角紧固件布置表
| 腋角尺寸(毫米) | 斜撑水平间距(毫米) | 斜撑竖向道数 | 斜模下口紧固件 | 上口紧固件 | 每延米数量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 600 × 600 | 600 | 2 | M16 螺杆 + 圆盘螺母 | 同下口 | 4 套/米 |
| 600 × 800 | 500 | 2 | M16 螺杆 + 圆盘螺母 | 同下口 | 4 套/米 |
| 800 × 800 | 500 | 3 | M18 螺杆 + 圆盘螺母 | M16 螺杆 | 6 套/米 |

八、分层浇筑的顺序与施工缝处理
分层浇筑把车站的模板问题从"一次支模"变成"多次支模",随之而来的还有两项额外工作:一是每次支模都要重新测量标高与垂直度,二是每次拆除都要为下一次支模留出可支承的已完成面。层数越多,这两项工作的累积量越大。因此层数不是越多越好,而是在满足防水要求的前提下尽量少,通常侧墙分两次、中板单独一次、顶板单独一次,总层数控制在三到四次是比较经济的。
8.1 两种顺序的力学后果
先墙后板的顺序中,侧墙在上层侧墙浇筑时,中板模板已经存在并把墙顶的竖向约束传给侧墙,侧墙顶部自由高度小,侧压力作用面积随之减小。先板后墙则中板在墙未浇前其边缘是自由边,必须由支架自行承担全部约束,不能依靠侧墙。
| 对比项 | 先墙后板 | 先板后墙 | 选择依据 |
|---|---|---|---|
| 侧墙自由端高度 | 较大(墙顶无约束) | 较小(中板已存在) | 侧墙高度与模板承载 |
| 中板支承条件 | 立杆立于底板,稳定 | 立杆仍立底板,但板边自由 | 中板跨度与支架能力 |
| 标高控制 | 较易(底板面直接引测) | 较难(需在中板面重新建立控制点) | 测量条件 |
| 设备安装配合 | 需在中板前预留预埋 | 可在中板面开孔但不理想 | 机电预埋密度 |
| 施工缝数量 | 每层一道水平缝 | 每层一道水平缝加一道板边缝 | 防水要求 |
8.2 层间时间间隔的两条影响
第一条是界面处理:间隔超过初凝时间,下层表面形成冷缝或清水混凝土界面,必须凿毛或机械铣刨后清洗,再铺同标号砂浆。第二条是变形累积:间隔越长,下层已浇结构的收缩与温度变形越大,上层模板支撑可能被已变形结构挤偏,间隔较长时必须复测中板底标高并调整顶托。
| 层间间隔 | 界面处理要求 | 标高复测要求 | 支撑调整要求 | 防水处理 |
|---|---|---|---|---|
| 小于 6 小时 | 一般可直接续浇,按规范要求湿润 | 常规复核 | 按原标高 | 按原构造 |
| 6 至 24 小时 | 凿毛、清洗、铺砂浆 | 复测全部支承点 | 局部调整顶托 | 缝面处理加强 |
| 1 至 3 天 | 机械铣刨后清洗 | 全数复测 | 全面调整 | 接缝处加宽防水带 |
| 大于 3 天 | 按施工缝重新处理并验收 | 全数复测并记录 | 评估是否加固 | 按施工缝设止水带 |
九、对拉螺杆在中板与端墙中的适用边界
把中板与端墙放在一起讨论对拉螺杆的适用性,是因为这两者的结论正好相反:中板的结论是"基本不用对拉",端墙的结论是"必须用对拉或者等效手段"。同一个车站里,同一种紧固件在两个部位的地位完全不同,这正是车站模板体系与地面结构差别最大的地方之一,也是配料时必须按部位分别统计的原因。
9.1 中板有无穿墙条件
中板通常不具备穿墙条件:其上方为空腔或下层空间,下方为底板或设备基础,没有相对的另一侧墙体可承接对拉。因此中板的模板体系是"支撑为主、板底锚固为辅",荷载靠立杆与顶托传回底板,水平位移靠顶紧与斜撑控制。
9.2 无穿墙条件时的四种替代手段
| 替代手段 | 受力机制 | 固定对象 | 控制量 | 拆除 |
|---|---|---|---|---|
| 预埋锚筋接驳 | 锚固于底板 | 底板内预埋件 | 锚固承载力与间距 | 松螺母取出 |
| 植筋锚栓 | 化学锚固于底板 | 底板侧面或顶面 | 锚栓拉拔力 | 切割外露段 |
| 斜撑 | 把水平力导向底板 | 底板或已完成楼面 | 斜撑角度与根数 | 直接松开 |
| 可调支座顶紧 | 限制位移而非抵抗拉力 | 侧墙或顶板下表面 | 顶紧接触面 | 直接松开 |
9.3 有穿墙条件时的判据
只有在另一侧的锚点位于已浇结构体内、该结构有足够抗拔承载力、且穿越路径不破坏防水要求时,才使用对拉螺杆。锚点位于回填土、临时堆载或未达强度的结构上时,严禁作为对拉锚点。这类误用在车站端墙区曾被反复提及:锚点强度不足会在浇筑过程中被拔出,导致端墙模板整体外移。
| 锚点类型 | 是否可作为对拉锚点 | 附加条件 | 检测要求 | 拆除后处理 |
|---|---|---|---|---|
| 底板内预埋件 | 可以 | 位置偏差不大于 10 毫米 | 进场验收与位置复核 | 封堵预留孔 |
| 已浇侧墙 | 可以 | 混凝土达到设计强度一定比例 | 强度报告与位置复核 | 端部切平并封堵 |
| 区间已成型结构 | 可以 | 需确认该结构的抗侧移能力 | 结构验收记录 | 切平并做防水封堵 |
| 回填土 | 不可以 | — | — | — |
| 临时堆载 | 不可以 | — | — | — |

十、防水衔接节点:施工缝、穿墙螺杆与板墙交接
车站防水与模板体系是强耦合的:防水层的连续性决定了螺杆能不能穿墙、施工缝能不能留、施工顺序能不能调。一旦模板方案确定了螺杆的位置与数量,防水节点的位置也就被确定了,反过来也一样。因此车站模板方案与防水方案必须在同一次技术讨论中确定,不能先做模板再补防水。下面三节把三个最容易出问题的部位分开说明,并给出可在现场核对的构造尺寸。
防水节点的效果不体现在浇筑当时,而体现在结构服役数年之后。地下车站的渗漏多数沿着施工缝与穿墙点发展,而不是沿着混凝土本体发展,这两类节点是防水投入的重点,也是模板体系中最需要精细控制的部位。
10.1 施工缝的防水处理
车站防水要求高的结构,施工缝是防水的第一道薄弱点。处理顺序为:缝面凿毛或铣刨 → 清洗至无浮浆积水 → 铺同标号砂浆 → 埋设中埋式止水带或遇水膨胀止水条 → 浇筑。止水带居中布置,纵向平直,固定间距不大于 1 米;遇水膨胀止水条需用绑扎固定防止浇筑时移位。
10.2 穿墙螺杆的三个封堵通道
止水片厚度 ts ≥ 3 毫米;直径 ds ≥ 3 × d
通道二:螺杆本体渗透 —— 由带止水构造的杆型解决
通道三:止水片与螺杆的焊缝 —— 双面满焊,焊后检查饱满度
| 螺杆直径 | 止水片直径下限(毫米) | 止水片厚度(毫米) | 焊接方式 | 拆模后封堵 | 附加防水层 |
|---|---|---|---|---|---|
| D15 | 45 | 3 | 双面满焊 | 防水砂浆 | 附加一层 |
| D16 | 48 | 3 | 双面满焊 | 防水砂浆 | 附加一层 |
| D18 | 54 | 3 | 双面满焊 | 防水砂浆 | 附加两层 |
| D20 | 60 | 3 | 双面满焊 | 防水砂浆 | 附加两层 |
| D22 | 66 | 3 | 双面满焊 | 防水砂浆 | 附加两层 |
10.3 中板与侧墙交接的防水节点
板墙交接的防水做三件事:板面上侧墙根部设遇水膨胀止水条;腋角内侧涂刷或铺贴防水层并与侧墙防水层搭接不小于 100 毫米;施工缝处的防水层在板边处连续不中断。这三项与腋角的紧固件布置必须同时交底,否则拆模时防水层会被螺杆孔破坏。
| 节点位置 | 防水构造 | 与紧固件的关系 | 常见缺陷 | 检查方法 |
|---|---|---|---|---|
| 板墙根部 | 遇水膨胀止水条 | 避开螺杆孔布置 | 被振捣棒碰移 | 浇筑前拍照留档 |
| 腋角内侧 | 防水层搭接 100 毫米 | 斜撑固定点不得破坏防水层 | 搭接不足 | 尺量搭接宽度 |
| 穿墙螺杆处 | 止水片 + 封堵砂浆 | 止水片必须双面满焊 | 焊缝气孔 | 外观逐个检查 |
| 施工缝处 | 中埋式止水带 | 螺杆在缝上下等间距 | 止水带扭曲 | 浇筑前检查 |
| 预留洞口周边 | 套管加焊或密封圈 | 螺杆避开洞口角部 | 套管未封堵 | 浇筑前后各查一次 |
十一、完整算例:跨度 6 米、板厚 400 毫米、侧墙厚 600 毫米的标准段
11.1 已知条件
标准段中板净跨 6.0 米、板厚 400 毫米;侧墙厚 600 毫米,高 3.6 米;端墙厚 600 毫米,宽 6.0 米、高 3.6 米;混凝土重力密度取 25 千牛每立方米;中板下净空 3.2 米;施工人员及设备荷载取 2.0 千牛每平方米。目标:中板支撑体系、端墙对拉布置、腋角节点紧固件三套配置。以下所有数值都按同一组参数推得,任一参数改变时三套配置需同步复算,这一点比结果本身更重要:车站模板的三个部位共用一套模数,改了中板跨度而不改端墙分块高度,就会出现配件不能互换的情况。
11.2 中板支撑验算链路
第二步 立杆分担:取 s = 1.2 m、h = 1.5 m,A = s × h = 1.8(平方米)
第三步 轴力:N = q × A = 13.3 × 1.8 = 23.9(千牛)
第四步 立杆稳定:λ = l0 / i,l0 = 1.5 h = 2.25 m,i 取 15.8 mm,λ = 142,φ 取 0.36
N ≤ φ · A · f = 0.36 × 489 × 205 = 36.1(千牛)> 23.9,稳定性满足
第五步 顶托承压:N_U = 13.3 × 1.2 × 1.5 = 23.9(千牛)
直径 27 毫米托撑现场控制值 25 千牛 > 23.9,满足;若步距增至 1.8 m,N_U = 28.6 千牛,超出控制值,须减小步距或改用 30 毫米托撑
| 验算项 | 公式 | 代入值 | 结果 | 限值 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 面荷载 | γc·t + qa + qb | 25×0.4+1.3+2.0 | 13.3 | — | — |
| 立杆轴力 | q·s·h | 13.3×1.2×1.5 | 23.9 kN | 36.1 kN | 满足 |
| 顶托承压 | q·s·h | 13.3×1.2×1.5 | 23.9 kN | 25 kN | 满足(余量小) |
| 板条弯矩 | w·la²/8 | 13.3×0.75²/8 | 0.94 kN·m/m | 按面板选型 | 满足 |
| 板条反力 | w·la/2 | 13.3×0.75/2 | 4.99 kN/m | — | — |
| 顶托伸出长度 | 受构造限制 | — | 0.15 m | 不大于 0.3 m | 满足 |
11.3 端墙对拉验算链路
t0 = 200 / (6 + 15) = 9.52(小时)
F1 = 0.28 × 25 × 9.52 × 0.9 × 0.9 × 1.0 = 54.1(千牛每平方米)
F2 = 25 × 1.5 = 37.5(千牛每平方米)
F = min(54.1, 37.5) = 37.5(千牛每平方米)
第二步 单根受力:取 sv = 0.9 m、sh = 0.6 m,N = 37.5 × 0.9 × 0.6 = 20.3(千牛)
第三步 规格判定:D15 允许 40.5 kN > 20.3 kN,规格满足;若螺杆间距放大到 900 × 1200,N = 40.5 kN,恰好等于允许值,不留余量,故采用 600 × 900
第四步 截面应力:σ = 20300 / 177 = 114.7(牛顿每平方毫米)< f / 1.2,满足
| 端墙分块 | 单块面积(平方米) | 侧压力(千牛每平方米) | 单块合力(千牛) | 螺杆间距 | 单根受力(千牛) | 根数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第 1 层 1.5 m | 9.0 | 37.5 | 337.5 | 600 × 900 | 20.3 | 17 |
| 第 2 层 1.2 m | 7.2 | 30.0 | 216.0 | 600 × 900 | 16.2 | 13 |
| 第 3 层 0.9 m | 5.4 | 22.5 | 121.5 | 600 × 900 | 12.2 | 9 |
| 合计 | 21.6 | — | — | — | — | 39 |
表中单块合力按侧压力乘单块面积得到,端墙总宽 6.0 米,螺杆按 600 × 900 的间距排布时每块所需根数向上取整。三层合计 39 根,与第十一节配置表中的端墙对拉螺杆数量一致,可作为配料与领料的核对口径。
11.4 腋角节点配置
侧墙厚 600 毫米对应腋角 600 × 600 毫米,每延米腋角长度布置 4 套紧固件(上下各一排),水平间距 600 毫米;每延米中板边另设 2 套斜撑支点。标准段中板边长度按 6.0 米计,腋角紧固件合计 24 套,斜撑 12 组。
| 部位 | 规格 | 单位 | 单个标准段数量 | 间距 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 中板支架立杆 | 外径 48 × 3.5 钢管 | 根 | 30 | 1200 × 1500 | 含扫地杆与水平杆 |
| 可调托撑 | 直径 27 毫米 | 只 | 30 | 同上 | 伸出 150 毫米 |
| 底座 | 150 毫米冲压底座 | 只 | 30 | 同上 | — |
| 木梁 | H20 | 根 | 60 | 跨度方向 750 | 承托面板 |
| 木梁爪 | H20 专用 | 只 | 120 | 每根 2 只 | 单爪设计取 3 至 4 千牛 |
| 端墙对拉螺杆 | D15 带止水片 | 根 | 39 | 600 × 900 | 止水片直径不小于 45 毫米 |
| 圆盘螺母 | D15 配套 | 只 | 39 | — | — |
| 梅花垫 | D15 配套 | 只 | 78 | 螺杆两端各一 | 改善受力面接触 |
| 连接螺母 | 螺杆接长用 | 只 | 39 | 按杆长配 | 旋合不小于 1.5 倍直径 |
| 腋角紧固件 | M16 + 圆盘螺母 | 套 | 24 | 600 上下各一排 | 固定在竖向主楞上 |
| 腋角斜撑支点 | 可调支腿 | 组 | 12 | 500 | 与水平夹角 45 度 |
| 防水附加层材料 | — | 平方米 | 60 | — | 腋角内侧 |
十二、交底、验收与常见偏差处置
车站模板的方案到现场落地,中间要经过技术交底、样板段与大面积展开三道关口。样板段的作用是把方案里的计算值变成看得见的实物尺寸:螺杆间距、斜撑角度、腋角拼缝、防水节点收口,都应当在样板段上确认后再全面铺开。跳过样板段直接大面积展开,是车站模板质量问题成批出现的主要诱因。
12.1 交底必须写清的五件事
| 交底项 | 必须写明的内容 | 常见遗漏 | 后果 |
|---|---|---|---|
| 支撑参数 | 立杆间距、步距、顶托伸出限值 | 只写间距不写步距 | 轴力被低估 |
| 浇筑参数 | 单次浇筑高度、浇筑速度上限 | 不设上限 | 侧压力超出设计值 |
| 紧固件规格 | 规格、间距、扭矩上限 | 不写扭矩 | 超扭导致螺杆弯曲 |
| 锚点要求 | 锚点位置、承载要求、验收方式 | 不说明锚点可否位于回填土 | 浇筑时锚点拔出 |
| 拆模顺序 | 先松哪一颗、拆除顺序、检查项 | 不写顺序 | 撬动损伤与漏浆 |
12.2 常见偏差与处置
| 偏差现象 | 可能原因 | 现场判断方法 | 处置措施 | 预防措施 |
|---|---|---|---|---|
| 板底标高偏低 | 立杆底座未垫平、顶托伸出过长 | 水准仪抽测 | 加设顶托逐根调整 | 底板放线后逐点验收 |
| 板底下挠 | 木梁间距过大、面板刚度不足 | 2 米靠尺与挠度尺 | 加密木梁与背楞 | 按板条弯矩校核后定间距 |
| 侧墙表面鼓出 | 对拉螺杆间距过大或腰筋缺失 | 观察鼓出位置与螺杆间距 | 补设螺杆并加密腰筋 | 按侧压力与允许拉力反查间距 |
| 端墙底部浆涌 | 墙趾处未固定、拼缝未封 | 观察墙趾 300 毫米范围 | 墙趾加密并做封缝 | 墙趾螺杆间距不大于 600 |
| 腋角挂浆 | 斜撑固定点距顶边过远 | 尺量固定点位置 | 增设斜撑与紧固件 | 固定点距顶边不大于 300 |
| 螺杆拆不出 | 螺母锈死、施拧方向错误 | 检查是否有单向螺母 | 按拆模顺序松开并加油 | 进场即施加防锈措施 |
12.3 验收检查表
检查表建议作为浇筑前的放行条件,逐项签认而不是抽检。其中第 2、4、7 项属于"超限即返工"的硬性项,第 1、3 项属于体系完整性项,第 8 至第 10 项属于定位与节点项。硬性项未通过时不允许进入浇筑环节,这是车站模板质量控制中最省成本的一条经验:返工一个腋角或一排螺杆的代价,远高于浇筑前多花半小时复检。
| 序号 | 检查项 | 检查方法 | 合格判据 | 不合格处置 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 立杆间距与步距 | 尺量与计数 | 与交底一致 | 补设立杆 |
| 2 | 顶托伸出长度 | 尺量 | 不大于 300 毫米 | 调整或改支撑形式 |
| 3 | 剪刀撑连续性 | 目视 | 双向连续 | 补设 |
| 4 | 对拉螺杆间距 | 尺量抽检 10% | 与计算一致 | 补设螺杆 |
| 5 | 螺杆扭矩 | 扭矩扳手抽检 | D15 不超过 150 牛米 | 复拧并记录 |
| 6 | 止水片焊缝 | 逐个目视 | 双面满焊、饱满 | 补焊 |
| 7 | 腋角斜撑固定点 | 尺量 | 距顶边不大于 300 毫米 | 增设支点 |
| 8 | 中板底标高 | 水准仪每跨 5 点 | 偏差 ±5 毫米 | 逐点调整 |
| 9 | 施工缝处理 | 目视与拍照 | 凿毛清洗到位 | 重新处理 |
| 10 | 锚点位置与拉拔 | 位置复核与抽检 | 偏差不大于 10 毫米 | 改用替代锚固 |
车站模板体系的稳定性最终体现在三个数上:中板立杆的轴力与稳定承载力之比、端墙单根螺杆的受力与其允许拉力之比、腋角斜撑固定点的最大间距。前两个数超限会造成结构或防水事故,第三个数超限主要造成外观缺陷与漏浆。三者都必须在支模方案阶段算出来,而不是在浇筑前临时决定。
十三、常见问题解答
下面十二问覆盖了车站模板在实际交底与验收中最常被追问的内容,答案与正文的对应小节一致,可直接用于现场问答。把这十二问整理成问答形式还有一个作用:它把前面各节散落的判据集中到一处,方便在班前会上逐条核对。凡是答案中带具体数值的问题,都可以在现场用尺量或仪表直接验证,带"为什么"的问题则需要交底时讲清机理,否则一旦出现偏差就只能凭经验处理。
地铁车站的模板分区一般怎么划分,分区边界按什么确定?
车站模板通常按五个功能区划分:标准段、端头井、联络通道、设备区(变电所与风井)、车站与区间交接段。分区边界按三个控制点确定:结构形式变化点(例如侧墙厚度或中板标高改变处)、施工缝预留位置、以及支撑体系更换位置。三条同时出现的线才作分区边界,只有一处变化的仍按同一区施工,避免出现过多零碎小段。标准段因断面尺寸与支承条件完全相同,模板体系与对拉布置可重复使用;端头井与设备区受力与支承条件多变,宜单独成区。分区长度还受制约因素:单区内中板支撑步距与端墙分块尺寸应尽量一致,否则两种断面的模板不能互换,周转次数会被分区边界拉低。
中板支撑为什么不能只看混凝土自重,实际要加哪些荷载?
中板支撑的荷载由四项组成:混凝土自重、模板及支架自重、施工人员与设备荷载、浇筑时的冲击力。前两项按板厚换算,第三项按每平方米荷载取值,第四项在验算支架整体稳定时才计入。工程上最常见的错误是只算混凝土自重,板厚 400 毫米、跨度 6 米时自重线荷载约 10 千牛每平方米,而施工荷载约 2 千牛每平方米,两项相加比单算自重高出两成;板越薄这个比例越大,薄板车站中板若只算自重,立杆数量会明显不足。计算顺序应为:先按每平方米荷载换算成线荷载,再按支座形式求弯矩与反力,最后按立杆与顶托的实际分担面积确定轴力。
端墙和普通墙体在模板加固上的根本区别是什么?
根本区别是约束条件的边界不同。普通墙体外侧是施工场地,可以打地锚、拉对撑、搭斜撑;端墙是车站与区间之间的隔墙,外侧是已成型或尚未开挖的洞体空间,没有可支承的地锚面,也没有可回传的地面。因此端墙只能把侧压力向内自平衡:方案一是把对拉螺杆穿过端墙,对拉至已浇筑的底板、侧墙或顶板结构上;方案二是把锚点预埋在已浇结构里,用锚栓或爬锥做受力点;方案三是减小分块高度、加大分块数量,用多层对拉螺杆分次传递侧压力。任何一种方案的前提都是已浇结构有足够的承载力和完整的抗浮与抗侧移措施,不能假定锚点可以随意布置。
中板与侧墙交接处的腋角为什么最容易漏浆,紧固件怎么布置?
腋角是中板与侧墙交接形成的直角加三角区,漏浆有三个成因:一是三角区模板靠自重与斜撑定位,斜撑一旦被踩踏或被振捣侧压力推移,模板接缝张开;二是腋角处混凝土断面小、钢筋与预埋件密集,振捣棒插入困难,气泡与冷缝集中;三是该处混凝土侧压力虽小,但模板拼缝条数最多。紧固件布置原则是:腋角斜模用可调支腿加斜撑组成三角撑架,斜撑与水平夹角控制在 45 度到 60 度;每片腋角模板不少于两处支点;斜撑上端固定在侧墙模板的竖向主楞上而不是模板面板上,固定点距腋角顶边不超过 300 毫米;紧固件不得只设在上口一侧,上下各布置一排。
侧墙和中板先浇哪个,层间时间间隔有什么影响?
两种顺序都成立,取决于支承条件与设备安装计划。先墙后板时,中板模板的立杆可以直接立在已经硬化的底板或底板顶面上,层高测量与标高控制更容易,但侧墙在无顶板支承的状态下独立受力时间较长,侧压力持续时间也长。先板后墙时,中板先浇可以给侧墙提供顶部支承,减少端墙与侧墙的自由端高度,但中板悬臂边缘在墙未浇前是自由边,模板支撑必须保持到底板。层间时间间隔的关键影响有两条:一是间隔超过混凝土初凝时间再浇上层,下层表面会形成冷缝或清水混凝土界面,必须按施工缝处理凿毛清洗并铺砂浆;二是间隔越长,下层已浇结构承担的收缩与温度变形越大,上层模板的支撑体系就越容易被已变形结构挤偏,所以超过一定间隔后必须复测中板底标高。
中板没有穿墙条件时,对拉还能用吗?
能用,但形式要变。中板本身通常不具备穿墙条件:中板上方是空腔,下方是站厅层或设备区,没有相对的另一侧墙体可以承接对拉。因此中板的模板体系以支撑为主、板底锚固为辅,受力靠立杆与顶托传到底板,而不是靠对拉。需要控制的水平位移(中板在浇筑过程中受侧墙约束产生的横向位移、以及支架自身的小偏摆)用两类手段处理:一是把支架与已浇结构做可靠连接,例如用可调支腿顶紧侧墙或用可调托撑顶紧顶板下表面形成顶紧约束;二是设置斜撑,把水平推力导向底板。当确实存在可穿过的临时结构或已浇构件时,才使用对拉螺杆,但必须保证另一侧的锚点位于结构体内而不是回填土或临时堆载上。
端墙分块浇筑的竖向施工缝怎么留、怎么处理?
竖向施工缝的位置应落在腋角下方或结构允许的部位,不能落在受力最大的墙趾,也不能落在防水层的收口位置。留缝形式有三种:留设竖向施工缝并做凿毛处理(最常用)、留设带剪力键或键槽的接缝、留设止水钢板或遇水膨胀止水条的接缝。处理要求包括:接缝面在浇筑前凿毛或采用机械铣刨,露出新鲜混凝土面并清洗干净;缝面不得有积水与浮浆;浇筑前铺一层同标号砂浆以保证新旧界面结合;对拉螺杆在缝面上方和下方的布置应保持等间距,避免一侧过密导致刚度突变。防水等级高的车站,竖向施工缝应优先采用带中埋式止水带的做法,止水带居中布置、纵向平直、不得扭曲。
穿墙螺杆的防水节点具体怎么处理才有效?
防水节点要同时堵住三个通道:螺杆与混凝土之间的环状缝、螺杆本身的渗透通道、止水片与螺杆之间的焊缝。环状缝靠止水片切断,止水片厚度不小于 3 毫米、直径不小于螺杆直径的 3 倍并与螺杆双面满焊;螺杆自身的渗透通道靠选用带止水构造的杆型(如中空式或带膨胀止水圈的止水螺杆)解决;焊缝通道靠焊前清理与焊后检查解决,焊缝必须饱满连续、无咬边与气孔。拆模后螺杆外露端应切至设计位置并用防水砂浆封堵,外露面不得残留垫板形成的空腔,孔口应做附加防水层与保护层。判定有效的标志是迎水面无渗漏痕迹、埋深与保护层厚度符合设计要求。
侧压力公式 F1 与 F2 为什么要取小值,浇筑速度怎么影响结果?
F1 是考虑流动与凝结过程的侧压力经验式,与浇筑速度成正比关系中的根号项;F2 是简单重力式侧压力,等于混凝土重度乘浇筑高度。两者在低浇筑速度下 F2 起控制作用,在高浇筑速度下 F1 起控制作用,规范要求取两者中的较小值作为设计侧压力。浇筑速度提高时 F1 上升更快:每小时浇筑高度由 1 米提高到 2 米,V 的平方根项由 1 升到 1.414,而 F2 因单次浇筑高度可能不变而基本不变,因此设计侧压力上升约四成。所以车站端墙分块浇筑时,与其加快单块速度,不如把大块拆成更多的小层,这样既降低侧压力又缩短单次持续受力时间。
中板支撑立杆的步距怎么定,U 形托撑伸出长度有限制吗?
立杆步距由两件事共同决定:一是支架稳定与承载验算,二是顶撑的伸出长度限制。顶撑一般要求伸出长度不大于 300 毫米,伸出过长会显著降低顶撑的稳定承载能力并使立杆顶部受力点偏移。常用做法是让顶撑伸出长度趋近于零,即立杆顶标高加上顶托高度正好等于梁底标高,此时支撑体系的可靠性最高。当受地面标高限制无法实现零伸出时,每增加 100 毫米伸出长度都应相应缩小立杆步距。底座、扫手杆、立杆、水平杆、顶托构成的整体必须按双向水平力计算,只靠扣件逐点连接的做法在车站中板这种大荷载下不经济,宜采用可调托撑加木梁把荷载扩散后再由立杆群承担。
同一标准段里侧墙模板和中板模板能共用哪些配件?
能共用的前提是断面尺寸与拼缝间距一致。标准段的侧墙厚度、中板厚度、腋角尺寸固定时,墙板与楼板模板可以共用面板与木梁规格,共用背楞的间距也应按两侧较大者取值。可共用的典型配件是:木梁及其爪式夹具、螺杆接头、圆盘螺母、梅花垫、连接螺母、可调托撑本体与底座。不能共用的有三类:一是受力机理不同的部件,止水螺杆只用于有防水要求的部位;二是尺寸系列不同的部件,中板顶撑的受力按立杆群计算,墙体对拉按单根拉力计算;三是安装位置特殊的部件,端墙预埋锚点与腋角斜撑支点都要按节点单独设计。装配前应做一次互换试装:取一段侧墙模板与一段中板模板各拼装一米,检查木梁长度、卡爪开口与螺杆孔距是否一致。
车站模板的紧固件配置量怎么估,配少了会出什么问题?
配置量按三个量取最大值:单个浇筑段一次投入量、按周转周期摊到高峰的累计量、以及考虑损耗的补充量。一次投入量由单段的支模面积与单件覆盖面积相除得到,是下限;累计量由一次投入量乘周转轮数除以同时施工的段数得到,是常态上限;补充量按一次投入量的损耗比例加计。配少了最直接的后果是对拉螺杆间距被迫放大,而间距放大意味着单根拉力超过允许值;其次是端墙分块高度被迫加大,漏浆与侧压力问题同时出现;第三是周转时无备用件可用,一旦有螺杆在拆模中损坏,只能把完好件从其它位置抽调,导致整个区段被迫停工。配置量的核对应与分段计划表逐段对照,避免总量够而某个施工段不足。
