在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,模板的造價(jià)約占鋼筋混凝土工程總造價(jià)的30%,因此采用合理、先進(jìn)的模板技術(shù),對于提高工程質(zhì)量、加快施工速度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低工程成本具有十分重要的意義。 
      1 工程概況
      某地鐵車站凈長217.7m,寬21.26m,高12.26m,其中站廳層高4.6m,站臺層高5.89m,為雙層三跨現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),如圖1所示。采用明挖順作法施工,人工挖孔咬合樁加鋼管支撐圍護(hù),三元乙丙全包防水,側(cè)墻厚600mm,從現(xiàn)場實(shí)際情況出發(fā),側(cè)墻與樓板一次立模澆筑困難很大,質(zhì)量難以保證,側(cè)墻外側(cè)為防水層, 無法用對拉法立模,因此在側(cè)墻與上下板接合處設(shè)施工縫,側(cè)墻單獨(dú)立模澆筑,采用單面墻模板。 
      2 模板設(shè)計(jì)
      1)設(shè)計(jì)主要原則
      模板應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求,施工縫應(yīng)設(shè)置在|考試大|彎矩最小處。本工程的側(cè)墻最大高度為5.5m,混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力最大為48.5kN/m2,再根據(jù)分段施工,流水作業(yè)施工要求,一次澆筑混凝土的長度定為18.5m,整個(gè)車站共分11段施工,這樣便于模板倒用,因此要求模板拆裝簡便,損耗率低,又由于站臺層側(cè)墻與站廳層側(cè)墻高度不一致,模板還應(yīng)具有適應(yīng)性強(qiáng),可靈活多變的特點(diǎn)。
      2)材料選擇
      ①模板,單塊模板設(shè)計(jì)為6m×6m(龍骨)大模板,其上模板采用900mm×1800mm×16mm竹膠板,橫向7塊,豎向3塊,頂部竹膠板橫放3塊450mm×1800mm×16mm(見圖3)。每塊竹膠板有6顆Φ16沉頭螺栓與橫龍骨固定,橫龍骨間距0.3m,橫龍骨與16a號槽鋼(豎龍骨間距1.5m)用螺桿連接。②斜支撐由Φ150鋼管作成上中下三道斜撐,三道斜支撐與側(cè)墻夾角分別為60°、60°、75°,兩端設(shè)計(jì)成扁平頭,分別撐在豎龍骨和地錨上,與豎龍骨相連的支撐點(diǎn)采用20mm厚鋼板用3條Φ22螺栓固定在豎龍骨上(圖4);與地錨相連的16a槽鋼上,焊一塊120mm×300mm×16mm鋼板作為斜撐的支撐點(diǎn)(圖4)。地錨采用2根10號槽鋼預(yù)埋入板中,再用16a號槽鋼連在地錨上,為保證其整體性,槽鋼之間用Φ48鋼管連接,構(gòu)成穩(wěn)定的支撐體系,斜撐產(chǎn)生的豎向分力會使模板上浮。為此,在豎向力較大的第一二道斜撐上連接一Φ22鋼筋作拉桿,并分別通過一緊線器調(diào)節(jié),拉桿另一端與地錨相連。模板的凈空調(diào)節(jié)通過模板豎龍骨上下端的Φ48螺桿進(jìn)行。 
      3)端頭模板
      為保證環(huán)向施工縫的質(zhì)量,同時(shí)避免普通堵頭方式焊傷側(cè)墻主筋,并便于拆裝,設(shè)計(jì)為兩塊225mm×1800mm×16mm竹膠板,用墻模板橫龍骨提供支撐反力,即端頭模通過三根100mm×150mm方木將混凝土側(cè)壓力傳至橫龍骨(圖5),每塊模板一側(cè)按側(cè)墻水平筋間距大小割槽,槽寬等于水平鋼筋保護(hù)層厚度,兩塊模板通過2只Φ22螺桿調(diào)節(jié),兩塊模板之間放一150mm×1800mm×16mm寬竹膠板,其上釘一與止水條槽(30mm)寬度相等的木條,拆模后即可行成一止水條槽。 
      3　受力分析與實(shí)際應(yīng)用
      1) 混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按(1)、(2)式計(jì)算,最大側(cè)壓力與有效壓頭高度h有關(guān),當(dāng)h≤H(H為側(cè)墻澆筑高度)時(shí),按(2)式取值與實(shí)際相比偏大,當(dāng)h≥H時(shí)按(2)式取值合理,(1)式值偏大。因此側(cè)墻澆注高度H一定時(shí),最大側(cè)壓力F應(yīng)取(1)、(2)式中較小值是較為安全合理的。 
      F=0.22γct0β1β2V1/2=42.936(kN/m2)      (1) 
      F=γcH=24×5.5=132(kN/m2)                (2) 
      h=F/γc(m)
      式中F為新澆混凝土對模板的最大側(cè)壓力(kN/m2);γc為混凝土密度(kN/m2);t0為新澆筑混凝土的初凝時(shí)間(h)，(T為混凝土的溫度,計(jì)算中為25°);V為混凝土澆筑速度(m/h);H為混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度(m);β1為外加劑影響修正系數(shù),無外加劑為1;β2混凝土坍落度影響修正系數(shù),坍落度<30mm,取0.85,30~50mm取0.9,50~100mm取1.0,100~150mm取1.15;h為有效壓頭高度(m);H為混凝土計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面總高度(m)。
      2) 側(cè)壓力設(shè)計(jì)值F設(shè)=F×分項(xiàng)系數(shù)×折減系數(shù)=42.936×1.2×0.85=43.795kN/m2。傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載:輸送泵澆筑水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值取F′=4kN/m2,荷載設(shè)計(jì)值F0=F′×分項(xiàng)系數(shù)×折減系數(shù)=4×1.4×0.9=4.76kN/m2。荷載組合F總=F設(shè)+F0=43.795+4.76=48.5kN/m2。
      3) 在此基礎(chǔ)上對整個(gè)模板系統(tǒng)各個(gè)部件尺寸進(jìn)行力學(xué)檢算,確定主要尺寸后再在實(shí)際應(yīng)用中適當(dāng)調(diào)整。每一施工段側(cè)墻長為18.5m,使用3塊大模(18.9m)板,保證與已澆段有足夠的搭接長度。3塊大模板之間搭接處用50mm×100mm方木或調(diào)節(jié)橫豎龍骨加強(qiáng)。地錨槽鋼下端橫焊一Φ28鋼筋,增加錨固力,與板面平齊處放一木塊,便于割除后恢復(fù)板面。割下的地錨兩根對焊后可用于下一段,以降低材料損耗。
      4) 地錨間距按1.5m預(yù)埋,豎龍骨可在橫龍骨上調(diào)節(jié),使豎龍骨與地錨對齊,橫龍骨除部分與竹膠板用沉頭螺栓連接外其余均可調(diào)節(jié),以提高下部及搭接處等薄弱部位強(qiáng)度。由于其各部位均有可調(diào)性,使用中整體局部均可安裝和拆卸,適應(yīng)性強(qiáng)。 
      4 結(jié)語 
      整個(gè)車站側(cè)墻施工共用地錨(10號槽鋼)8t,竹膠板部分更換約10%,其余部件均倒用11次,一次投資為40萬元,損耗3.1萬元。側(cè)墻混凝土共計(jì)2700m3。鋼筋650t,其工程總造價(jià)約為500萬元。模板工程的造價(jià)占鋼筋混凝土工程總造價(jià)的8%,用工量占總用工量的25%。節(jié)約了成本,提高了生產(chǎn)效率。本套模板除節(jié)約成本外,還具有整體結(jié)構(gòu)簡潔、受力合理、靈活性大、安全經(jīng)濟(jì)、模板整體性好、接縫少、接縫緊密、不漏漿、混凝土表面光潔、支撐體系穩(wěn)固、剛度大、混凝土平整度高、模板各部位活動(dòng)性大、便于混凝土養(yǎng)護(hù)等特點(diǎn)。