復(fù)雜地鐵車站主體結(jié)構(gòu)模板支撐體系一、復(fù)雜地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的特殊性與模板支撐體系的核心作用復(fù)雜地鐵車站通常位于城市核心區(qū)，受周邊環(huán)境（如既有建筑、地下管線、交通流量）、地質(zhì)條件（軟土、巖溶、富水地層）及功能需求（換乘節(jié)點(diǎn)、大跨度空間、多層結(jié)構(gòu)）影響，其主體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出異形化、大跨度、高荷載、多工況轉(zhuǎn)換等顯著特征。這類結(jié)構(gòu)的施工精度要求極高（如結(jié)構(gòu)尺寸偏差需控制在±5mm內(nèi)），且施工過(guò)程需動(dòng)態(tài)適應(yīng)周邊環(huán)境變形（如地表沉降控制在30mm以內(nèi)），因此模板支撐體系不僅是“澆筑混凝土的臨時(shí)骨架”，更是保障施工安全、控制結(jié)構(gòu)精度、提升施工效率的核心技術(shù)系統(tǒng)。模板支撐體系的核心作用可概括為三點(diǎn)：承載功能：承受混凝土自重、施工活荷載（人員、設(shè)備、材料）及側(cè)向壓力（尤其在高側(cè)墻、大體積混凝土澆筑時(shí)），確保結(jié)構(gòu)成型過(guò)程中無(wú)坍塌、變形超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)；成型功能：通過(guò)模板的幾何精度控制，保證混凝土結(jié)構(gòu)的外形尺寸、表面平整度及預(yù)埋件位置符合設(shè)計(jì)要求，避免后期返工；適配功能：適應(yīng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的空間變化（如弧形墻、斜柱、變截面梁）及施工工況轉(zhuǎn)換（如從基坑開挖到主體澆筑、從下部結(jié)構(gòu)到上部結(jié)構(gòu)），實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)調(diào)整、重復(fù)利用”。二、復(fù)雜地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的典型形式與模板支撐體系的選型邏輯復(fù)雜地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的形式多樣，不同結(jié)構(gòu)形式對(duì)模板支撐體系的荷載、剛度、適應(yīng)性要求差異顯著。以下是三種典型結(jié)構(gòu)形式及其對(duì)應(yīng)的模板支撐體系選型：（一）大跨度換乘節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)換乘節(jié)點(diǎn)是地鐵車站的核心復(fù)雜區(qū)域，常采用大跨度（跨度≥20m）、大截面（梁高≥2.5m、板厚≥0.8m）的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，部分節(jié)點(diǎn)甚至設(shè)計(jì)為“多層多跨、空間交叉”的異形結(jié)構(gòu)（如廣州地鐵18號(hào)線冼村站換乘節(jié)點(diǎn)，跨度達(dá)35m）。荷載特征：混凝土自重荷載大（單平方米荷載可達(dá)25~30kN），施工活荷載集中（模板安裝、鋼筋綁扎階段活荷載達(dá)10kN/㎡）；支撐體系選型：優(yōu)先采用盤扣式滿堂腳手架+大鋼模板組合體系。盤扣式腳手架的立桿間距通?？刂圃?.6~0.9m，水平桿步距≤1.5m，通過(guò)“立桿+水平桿+斜桿”的三角穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，確保整體剛度；模板選用厚度≥6mm的鋼板焊接而成，面板背后設(shè)置型鋼背楞（如[10槽鋼），背楞間距≤300mm，以抵抗混凝土側(cè)向壓力和豎向變形。關(guān)鍵技術(shù)：采用“有限元模擬+現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)”結(jié)合的方法，提前模擬支撐體系在混凝土澆筑過(guò)程中的應(yīng)力分布（如最大應(yīng)力不得超過(guò)鋼材屈服強(qiáng)度的80%），并在支撐體系頂部設(shè)置應(yīng)力傳感器、位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控變形（豎向變形≤L/500，L為跨度）。（二）異形側(cè)墻與弧形結(jié)構(gòu)部分地鐵車站為滿足建筑造型或周邊環(huán)境避讓需求，設(shè)計(jì)有弧形側(cè)墻（半徑≤15m）、斜墻（傾斜角度≥30°）或變截面墻（墻厚從0.8m漸變至1.5m）（如北京地鐵16號(hào)線國(guó)家圖書館站，側(cè)墻為半徑12m的弧形結(jié)構(gòu)）。荷載特征：混凝土側(cè)向壓力隨澆筑高度線性增加（澆筑高度3m時(shí)，側(cè)向壓力可達(dá)40kN/㎡），且弧形結(jié)構(gòu)的側(cè)向壓力存在“徑向分力”，易導(dǎo)致模板“跑模”；支撐體系選型：采用定制化弧形鋼模板+單側(cè)支模體系?；⌒武撃０逋ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)放樣切割鋼板，面板弧度偏差≤2mm，背楞采用弧形型鋼（如弧形H型鋼）與模板面板焊接；單側(cè)支模體系由“豎向主龍骨（雙拼[14槽鋼）、水平次龍骨（[10槽鋼）、斜撐（Φ48×3.5鋼管）、錨固件（Φ25精軋螺紋鋼）”組成，錨固件間距≤1.2m，斜撐與地面夾角控制在45°~60°，確保側(cè)向剛度。關(guān)鍵技術(shù)：模板拼接處采用“企口縫+密封膠條”處理，避免漏漿；斜撐底部設(shè)置“可調(diào)底座”，通過(guò)微調(diào)底座高度控制模板垂直度（偏差≤3mm/m）。（三）超深基坑多層結(jié)構(gòu)位于軟土或富水地層的地鐵車站（如上海地鐵14號(hào)線豫園站，基坑深度達(dá)36m），常設(shè)計(jì)為多層（≥3層）、高凈空（每層凈空≥5m）的箱型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)荷載自上而下傳遞，對(duì)支撐體系的“層間穩(wěn)定性”要求極高。荷載特征：下部結(jié)構(gòu)（如負(fù)三層側(cè)墻、底板）需承受上部結(jié)構(gòu)的疊加荷載（累計(jì)荷載可達(dá)50kN/㎡），且軟土地層易產(chǎn)生“不均勻沉降”，導(dǎo)致支撐體系失穩(wěn)；支撐體系選型：采用碗扣式腳手架+組合鋼模板+型鋼托梁體系。碗扣式腳手架立桿間距0.9~1.2m，水平桿步距1.8m，底部設(shè)置“墊木（100×100mm方木）”分散荷載；組合鋼模板由標(biāo)準(zhǔn)鋼模（1.5×0.75m）與異形鋼模拼接而成，適用于多層結(jié)構(gòu)的重復(fù)利用；型鋼托梁（如I25工字鋼）設(shè)置在樓層板底部，將上部荷載傳遞至立桿，避免局部應(yīng)力集中。關(guān)鍵技術(shù)：在基坑底部設(shè)置“混凝土墊層+防水板”，提高支撐體系的基底承載力（≥150kPa）；采用“分層澆筑、分層拆模”工藝，下層結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后再進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)施工，避免荷載集中傳遞。三、模板支撐體系的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與設(shè)計(jì)要點(diǎn)模板支撐體系的設(shè)計(jì)需遵循“荷載計(jì)算→剛度驗(yàn)算→穩(wěn)定性分析”的邏輯，核心技術(shù)參數(shù)需結(jié)合復(fù)雜地鐵車站的結(jié)構(gòu)特征動(dòng)態(tài)調(diào)整。以下是關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的控制標(biāo)準(zhǔn)：（一）荷載計(jì)算：考慮“最不利工況”模板支撐體系的荷載計(jì)算需涵蓋“永久荷載”和“可變荷載”，并乘以相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù)（永久荷載取1.2，可變荷載取1.4）。以大跨度梁為例，荷載組合公式為：[Q=1.2(Q_{混凝土自重}+Q_{模板自重})+1.4(Q_{施工活荷載}+Q_{振搗荷載})]混凝土自重：按24kN/m3計(jì)算（若為大體積混凝土，需考慮溫度應(yīng)力附加荷載）；模板自重：鋼模板按0.5~0.8kN/㎡計(jì)算，木模板按0.3~0.5kN/㎡計(jì)算；施工活荷載：澆筑階段取2.5kN/㎡，鋼筋綁扎階段取1.5kN/㎡；振搗荷載：取2.0kN/㎡（作用于模板側(cè)面時(shí)，取4.0kN/㎡）。（二）剛度驗(yàn)算：控制“變形限值”模板支撐體系的剛度直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的成型精度，需嚴(yán)格控制變形量：模板面板：最大變形≤L/400（L為面板跨度，通?！?.5m）；支撐龍骨：最大變形≤L/250（L為龍骨跨度，通?！?.0m）；腳手架立桿：豎向變形≤L/500（L為立桿步距，通?！?.8m）；側(cè)向支撐：水平變形≤H/1000（H為側(cè)墻高度，通?！?m）。以弧形側(cè)墻模板為例，若側(cè)墻高度為5m，側(cè)向支撐的水平變形需控制在5mm以內(nèi)，否則會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)“波浪形”缺陷。（三）穩(wěn)定性分析：避免“整體失穩(wěn)”復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模板支撐體系易因“空間不對(duì)稱、荷載分布不均”發(fā)生整體失穩(wěn)，需通過(guò)以下措施保障穩(wěn)定性：設(shè)置掃地桿與頂托：掃地桿距地面≤200mm，頂托伸出立桿長(zhǎng)度≤300mm，避免立桿“底部懸空、頂部懸挑”；加密斜撐與剪刀撐：在腳手架周邊、轉(zhuǎn)角處及每隔5~6跨設(shè)置連續(xù)剪刀撐，斜撐角度為45°~60°，確保“橫向剛度、縱向穩(wěn)定”；控制立桿間距與步距：大荷載區(qū)域（如梁下）立桿間距加密至0.6m，步距減小至1.2m，通過(guò)“局部加強(qiáng)”提高整體穩(wěn)定性；地基處理：支撐體系底部地基需壓實(shí)（壓實(shí)度≥90%），并鋪設(shè)100mm厚C15混凝土墊層，避免不均勻沉降導(dǎo)致支撐傾斜。四、復(fù)雜地鐵車站模板支撐體系的施工關(guān)鍵技術(shù)模板支撐體系的施工過(guò)程是“設(shè)計(jì)落地”的核心環(huán)節(jié)，需重點(diǎn)控制“安裝精度、澆筑過(guò)程控制、拆模時(shí)機(jī)”三個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。（一）安裝精度控制：“三維放樣+分層驗(yàn)收”三維放樣：采用BIM技術(shù)建立模板支撐體系的三維模型，提前模擬模板與鋼筋、預(yù)埋件的碰撞關(guān)系（如廣州地鐵22號(hào)線陳頭崗站，通過(guò)BIM放樣解決了弧形墻模板與預(yù)埋管線的碰撞問(wèn)題）；現(xiàn)場(chǎng)使用全站儀進(jìn)行“三維坐標(biāo)放樣”，標(biāo)記模板的邊線、控制線及支撐立桿的位置，偏差≤3mm；分層驗(yàn)收：支撐體系安裝分三步驗(yàn)收：第一步：地基與立桿底部驗(yàn)收，檢查地基承載力、掃地桿設(shè)置及立桿垂直度（偏差≤1/500立桿高度）；第二步：龍骨與模板驗(yàn)收，檢查龍骨間距、模板拼接縫（縫隙≤2mm）及面板平整度（偏差≤3mm/2m）；第三步：整體穩(wěn)定性驗(yàn)收，檢查剪刀撐、斜撐的設(shè)置及支撐體系的側(cè)向剛度（用2kN水平力推壓，頂部水平位移≤5mm）。（二）混凝土澆筑過(guò)程控制：“分層澆筑+動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)”復(fù)雜結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑易導(dǎo)致支撐體系“局部超載”，需采用“分層、分段、對(duì)稱”的澆筑工藝：分層澆筑：高側(cè)墻（高度≥3m）采用“分層澆筑法”，每層澆筑高度≤1.5m，間隔時(shí)間≥1.5h（待下層混凝土初凝前澆筑上層），避免側(cè)向壓力集中；分段澆筑：大跨度梁（跨度≥20m）采用“分段澆筑法”，從梁的兩端向中間推進(jìn)，每段長(zhǎng)度≤5m，減少混凝土收縮對(duì)支撐體系的拉力；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：在澆筑過(guò)程中，安排專人監(jiān)測(cè)支撐體系的變形（每30分鐘記錄一次），若發(fā)現(xiàn)立桿變形超過(guò)10mm、模板漏漿嚴(yán)重等異常情況，立即停止?jié)仓⒉扇〖庸檀胧ㄈ缭黾有睋巍⒓用芰U）。（三）拆模時(shí)機(jī)控制：“強(qiáng)度達(dá)標(biāo)+工況適配”拆模過(guò)早易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)“開裂、變形”，過(guò)晚則影響施工進(jìn)度。拆模時(shí)機(jī)需滿足兩個(gè)條件：混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)：根據(jù)同條件養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度報(bào)告，結(jié)構(gòu)拆模時(shí)的混凝土強(qiáng)度需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%（板）、100%（梁、柱）；大跨度結(jié)構(gòu)（跨度≥8m）需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%；工況適配：若后續(xù)施工需利用已拆模結(jié)構(gòu)作為支撐底座（如上層結(jié)構(gòu)澆筑），則需驗(yàn)算已拆模結(jié)構(gòu)的承載力，確保其能承受上層荷載（通常需保留部分支撐體系，待上層結(jié)構(gòu)澆筑完成后再拆除）。五、模板支撐體系的常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案在復(fù)雜地鐵車站施工中，模板支撐體系易出現(xiàn)“跑模、漏漿、變形超標(biāo)”等問(wèn)題，以下是典型問(wèn)題的原因分析與解決方案：常見(jiàn)問(wèn)題主要原因解決方案?jìng)?cè)墻跑模1.側(cè)向支撐剛度不足；2.錨固件間距過(guò)大；3.混凝土澆筑速度過(guò)快。1.加密斜撐（間距≤1.0m），采用雙拼槽鋼作為主龍骨；2.錨固件間距減小至0.8m；3.控制澆筑速度≤0.5m/h。梁底變形超標(biāo)1.立桿間距過(guò)大；2.龍骨截面過(guò)??；3.混凝土自重荷載計(jì)算不足。1.立桿間距加密至0.6m；2.龍骨改用I16工字鋼；3.荷載計(jì)算時(shí)考慮1.1倍安全系數(shù)。模板漏漿1.模板拼接縫未密封；2.模板與基層之間存在縫隙；3.混凝土坍落度偏大。1.拼接縫粘貼海綿條，外側(cè)用密封膠封堵；2.模板底部鋪設(shè)10mm厚泡沫條；3.控制混凝土坍落度在180±20mm。支撐體系傾斜1.地基不均勻沉降；2.立桿垂直度偏差過(guò)大；3.未設(shè)置剪刀撐。1.地基鋪設(shè)200mm厚碎石墊層+混凝土墊層；2.立桿垂直度偏差≤1/500；3.每隔4跨設(shè)置連續(xù)剪刀撐。六、模板支撐體系的發(fā)展趨勢(shì)：模塊化、智能化與綠色化隨著建筑工業(yè)化的推進(jìn)，復(fù)雜地鐵車站模板支撐體系正朝著“模塊化、智能化、綠色化”方向發(fā)展：（一）模塊化集成體系模塊化模板支撐體系將“模板、龍骨、支撐”整合為標(biāo)準(zhǔn)化模塊（如鋁合金模板模塊、盤扣式支撐模塊），模塊之間通過(guò)螺栓或卡扣連接，實(shí)現(xiàn)“快速安裝、重復(fù)利用”。例如，深圳地鐵14號(hào)線采用鋁合金模板體系，周轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)100次以上，比傳統(tǒng)木模板節(jié)省材料成本60%。（二）智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)通過(guò)在支撐體系中植入應(yīng)力傳感器、位移傳感器、傾角傳感器，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、云端分析、異常預(yù)警”。例如，杭州地鐵3號(hào)線文一西路站，通過(guò)智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控支撐體系的應(yīng)力變化，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)預(yù)警值（鋼材屈服強(qiáng)度的70%）時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送短信預(yù)警，避免安全事故。（三）綠色化材料應(yīng)用推廣使用高強(qiáng)度鋁合金、再生鋼材等綠色材料，替代傳統(tǒng)木模板和普通鋼材。鋁合金模板重量輕（密度僅為鋼材的1/3）、強(qiáng)度高（屈服強(qiáng)度達(dá)200MPa），且可100%回收利用；再生鋼材通過(guò)“電弧爐煉鋼”工藝生產(chǎn)，比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼減少CO?排放30%以上。七、工程案例：廣州地鐵18號(hào)線冼村站模板支撐體系實(shí)踐廣州地鐵18號(hào)線冼村站是國(guó)內(nèi)首條時(shí)速160km的地鐵快線車站，其主體結(jié)構(gòu)為“三層三跨、大跨度換乘節(jié)點(diǎn)”，最大跨度達(dá)35m，梁高3.2m，板厚1.0m，施工難度極大。該項(xiàng)目采用“盤扣式滿堂腳手架+定制化鋼模板+BIM智能化監(jiān)測(cè)”的模板支撐體系，具體措施如下：支撐體系設(shè)計(jì)：立桿間距0.6m×0.6m，水平桿步距1.2m，設(shè)置雙向剪刀撐（間距4跨），模板采用10mm厚鋼板焊接而成，背楞為雙拼[16槽鋼，確保剛度；BIM應(yīng)用：建立支撐體系與主體結(jié)構(gòu)的整合模型，解決了弧形梁模板與鋼筋的碰撞問(wèn)題，優(yōu)化了支撐立桿的布置位置；智能化監(jiān)測(cè)：在支撐體系頂部設(shè)置20個(gè)應(yīng)力傳感器、15個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)