地铁主体结构模板及支架施工技术

地铁主体结构模板及支架施工技术引言地铁工程作为城市地下交通的核心载体，其主体结构施工质量直接决定线路运营安全与使用寿命。模板及支架系统作为混凝土成型的关键支撑体系，需兼顾结构尺寸精度、施工安全与效率要求。本文结合工程实践，系统阐述地铁主体结构（含车站、区间隧道）模板及支架的选型逻辑、施工工艺、质量安全控制要点，为同类工程提供技术参考。一、模板体系选型与设计1.1结构类型与模板适配性地铁主体结构分为明挖车站、暗挖区间、盾构区间（二次衬砌）三类，模板选型需结合结构形式、施工工法及工期要求：明挖车站：侧墙、顶板、底板多采用大钢模或铝合金模板。大钢模刚度大、周转次数高，适用于标准段侧墙施工；铝合金模板重量轻、拼装便捷，适合小曲率异形结构（如换乘节点）。底板垫层模板可采用木模或塑料模，兼顾成本与脱模效果。暗挖区间（复合式衬砌）：初期支护多为喷射混凝土，二次衬砌采用液压模板台车，台车长度宜结合开挖步距（如6~12m）设计，确保混凝土浇筑连续性。对于小断面横通道，可采用组合钢模+满堂支架体系。盾构区间（管片+二次衬砌）：二次衬砌模板需适配管片内径，采用定制钢模台车，模板弧度偏差应≤3mm，防止渗漏水隐患。1.2模板材料性能分析钢制模板：强度高、变形小，表面经抛丸除锈+脱模剂处理后，混凝土外观质量优良，但自重较大，需配合大型机械吊装。木质模板：成本低、加工灵活，适用于临时结构或小体量异形部位，但周转次数≤5次，需做好防水防腐（如涂刷木胶板专用漆）。铝合金模板：重量仅为钢模的1/3，拼装效率提升40%，但初期投入高，适合工期紧张的标段。二、支架系统设计与搭设技术2.1荷载计算与支架选型支架设计需考虑静荷载（模板自重、混凝土自重）、活荷载（施工人员、机具、材料堆载）、偶然荷载（混凝土浇筑冲击力、风荷载），通过《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130）验算立杆间距、步距及剪刀撑密度：明挖车站顶板支架：优先采用盘扣式脚手架，立杆间距≤0.9m×0.9m，步距≤1.5m，可调托座伸出长度≤300mm。对于大跨度（≥18m）结构，需设置型钢转换梁，减小支架跨度。暗挖区间二次衬砌支架：采用碗扣式脚手架，配合模板台车支撑腿，形成“台车+支架”联合体系，支架承载力需≥混凝土侧压力（按《混凝土结构工程施工规范》GB____计算）。2.2地基处理与支架搭设地基处理：明挖车站支架地基需浇筑150mm厚C20混凝土垫层，表面平整度偏差≤5mm；暗挖区间支架地基（仰拱）需铺设100mm厚碎石垫层+防水板，防止地下水浸泡导致沉降。搭设要点：立杆底部设可调底座，扫地杆距地≤200mm；剪刀撑沿支架全高连续设置，角度45°~60°；支架顶部与模板间设木方或型钢次楞，分散混凝土荷载。三、施工工艺与质量控制3.1模板安装流程1.测量放线：采用全站仪定位结构边线，误差≤2mm，弹出模板安装控制线。2.模板拼装：大钢模采用螺栓连接+止水胶条密封拼缝，缝隙≤1mm；木模拼缝粘贴双面胶条，防止漏浆。3.加固与验收：侧墙模板采用对拉螺栓（间距≤600mm×600mm），外套PVC管便于螺栓回收；顶板模板起拱高度按跨度的1/1000~3/1000设置，验收时检查模板平整度（≤3mm/2m）、垂直度（≤5mm/全高）。3.2混凝土浇筑与模板拆除浇筑控制：采用泵送混凝土，分层厚度≤500mm，振捣棒距模板≥100mm，防止模板变形。侧墙浇筑时对称下料，避免单侧压力过大。拆除时机：侧模混凝土强度≥1.2MPa（以同条件试块为准）即可拆除；底模及支架需待混凝土强度达到设计值的75%（板）或100%（梁）后拆除，大跨度结构需经专家论证。四、安全保障与风险防控4.1高空作业防护模板安装高度≥2m时，设置临边防护栏杆（高度1.2m，两道横杆），作业层满铺钢跳板，挂设密目安全网。高空作业人员必须系挂安全带，使用工具袋防止物件坠落。4.2支架稳定性监测沉降观测：在支架顶部、中部、底部布置水准点，浇筑过程中每小时监测一次，沉降差超过10mm时立即停止作业。变形监测：采用全站仪监测模板垂直度，变形速率超过2mm/h时，启动应急预案（如卸载、加固支架）。4.3应急处置针对支架坍塌、模板爆裂等风险，编制专项应急预案，储备应急物资（如千斤顶、型钢、急救包），定期组织演练，确保30分钟内响应处置。五、技术创新与工程应用5.1新型模板技术某地铁标段采用塑料模板（聚丙烯材质），重量轻、绝缘性好，适用于富水地层侧墙施工，混凝土表面气泡率降低60%，周转次数达30次以上。5.2数字化监测系统在支架关键节点安装倾角传感器和应变片，通过物联网平台实时传输数据，当支架应力超过设计值的80%时，系统自动报警，实现“人防+技防”双重管控。5.3BIM技术应用利用BIM建模优化模板支架设计，模拟施工过程中的碰撞风险，某车站通过BIM优化，支架材料节约12%，施工周期缩短7天。结语地铁主体结构模板及支架施工技术需兼顾“精度、安全、效率”三大目标，通过科学选