关键字：北京站扩能改造 地下行包库 高厚墙体 全钢大模板
1、工程概况
北京站扩能改造工程地下行包库位于新建七、八站台下，为地下一层矩形框架结构，东西向布置，长504m，宽40.7m，埋深11.68m，地下室外墙厚700mm、高6230mm。工程分为BJ1和BJ2两个标段，我项目部施工的为BJ2标段，全长223.5m，建筑面积9153m2。
墙体分成七个施工段流水施工，砼一次浇筑5.63m到顶板下，
2、工程重点与难点
2.1工程重点
为保证甲方要求的2003年底北京站12、13道恢复通车的阶段目标，项目部制定了地下行包库主体结构2003年12月10日封顶的计划。根据施工进度计划，主体结构施工工期60天，工期非常紧张。
工程施工目标为：结构施工质量达到结构长城杯标准，整体工程质量达到北京市优质工程标准，确保达到部优质量标准，满足北京站扩能改造工程全线创部优规划。
2.2工程难点
地下行包库外墙厚达700mm，墙体内钢筋密集，混凝土一次浇筑5.63m高，砼侧压力大，对模板设计和施工安全要求高。
2.3制定方案依据
在上述情况下施工，如何能够按期完成任务，满足创优质量要求，成为选择模板方案的重要参考依据。
3、模板方案选择
3.1模板方案优劣比较
表－1 模板方案优劣比较
| 模板方案决策因素 |
全钢大模板 |
中型组合钢模板 |
木模板 |
|
| 1. |
工期要求 |
4－5天／段 |
7－10天／段 |
10－14天／段 |
| 2. |
质量要求 |
墙面平整度、垂直度好能达到清水混凝土标准 |
墙面平整度、垂直度较好基本达到清水混凝土标准 |
墙面平整度、垂直度差无法达到清水混凝土标准 |
| 3. |
施工难度 |
构配件标准，便于组拼 |
构配件标准，便于组拼 |
人工现场拼装，难度大 |
| 4. |
成本投入 |
一次性投入大，周转次数多 |
一次性投入较少，周转次数较多 |
一次性投入少,周转次数少 |
3.2模板方案选择
由于本工程工期为优先考虑因素，使用全钢大模板可以最大限度的压缩墙体施工时间，从而达到缩短工期的目的。我项目部在住宅建设剪力墙施工中曾多次使用全钢大模板，具有丰富的经验，可移植到本工程中。使用全钢大模板可以保证施工质量达到清水混凝土质量标准，有利于满足创优规划，减少装修成本。虽然全钢大模板一次性投入大，但周转次数多，可通过改制用于其他工程中。
根据以上因素，我们决定选用北京奥宇模板公司设计的86系列拼装式全钢大模板体系。
为满足大模板施工需要，在基坑边设置三台塔式起重机（型式FO36B、R＝60m，端头起重量3.6吨），覆盖整个基坑。
4、模板体系设计
4.1模板概况
模板由1500mm为主的单元模板通过边框连接器、边框定位连接器和大背楞组拼而成，模板标准块宽度为3000mm。面板选用δ=6mm原平板，主肋采用8#槽钢，边框选用经过硬化处理的80型特种异型材。大背楞采用成对的10#槽钢，横向通长且纵向设置8道。
模板全部采用止水穿墙栓连接，穿墙螺栓由直径20mm的栓芯和栓套组成，止水栓芯中间焊有止水钢片，可以有效防止水从穿墙栓位置渗透，穿墙螺栓从上到下间距依次为150、400、500、600、750、750、1200、400（单位mm）。
内墙模板高度5700mm，模板上配置支腿，板上不设置操作平台。外墙模板高度5650mm，不设置支腿，脱模后搭架存放。
图－1 标准模板块平面图
角模有阴角模、阳角模和异型角模三种。阴角模与大模板之间留有2mm的间隙，并且阴角模比大模板高出少许，上端设有防撬管以利于阴角模的顺利拆除且拆除时阴角模不易被撬变形。阴角模与大模板之间通过专用连接器和阴角压槽有效控制错台、扭曲等现象，保证混凝土墙体浇筑后平整、顺直。大模板与阳角模之间不留孔隙，高度与大模板等高。边框之间采用边框连接器和定位连接器进行连接，且设置两道直角背楞以保证阳角与大模板之间的平整和棱角的顺直。为减少塔吊的吊次和提高施工效率，个别特殊部位将角模与小模板设计成一体。异型角模与大模板
之间采用连接器和大背楞进行加固。较大的异型角模设有穿墙栓加固。
本工程模板较高，专门加工非标准支腿，采用10#槽钢，高度3900mm。
4.2模板配置
图－2 地下行包库流水段划分平面图
根据本工程墙体平面布置及结构特点，划分为七个流水段。模板按照一个流水段（约80米）配置，墙体流水段分界处配置成搭接形式。
由于地下室外墙除逃逸通道等5处外均为标准段，为加强模板的通用性，设计时尽量减少模板的品种，多考虑标准块。
5、模板施工工艺
5.1工艺流程
设计模板图 → 试拼装 → 现场验收 → 模板正式拼装→ 刷脱模剂 → 弹模板位置控制线（距模板500 mm）→ 模内杂物清理 → 墙体复线 → 找平或铺胶条 → 钢筋、管线、盒、洞预埋隐检完毕 → 支外侧模板 → 安装穿墙螺栓→ 支内侧模板 → 支钢管斜支撑 → 调整加固模板 → 预检模板并签字 → 砼浇筑 → 养护 → 检验砼强度 → 拆模申请 → 审批申请 → 拆模 → 修整模板→ 刷脱模剂 → 码放模板 → 进入下一循环
5.2场地的布置及模板码放
模板堆放场地进行硬化，砼强度不小于C10，排水坡度1％，保证无积水。
大模板进入现场后，按照品种、规格分别码放整齐，堆放在起重机工作半径范围内，便于直接运输。各列以一端对齐每排横向对齐，按70-80度自稳角放置，倾斜角度一致。模板下口安放10*10木方两根，左右对称放置，距离不小于600mm。模板与模板之间的间距以方便清理和起吊为宜，一般留600mm。每排用油漆在砼地面上标明位置，以便堆放时直接到位。角模、节点模等无支腿的模板堆放在专用模板堆放区，专用模板堆放区用脚手架搭设成4m高的矩形，宽度以能放入模板为准，中间用架杆分开。
5.3进场验收标准
表－2 大模板进场验收标准
| 项次 |
项目名称 |
允许偏差（mm） |
检查方法 |
| 1 |
板面平整 |
1 |
2m靠尺塞尺检查 |
| 2 |
模板高度 |
2 |
钢尺检查 |
| 3 |
模板宽度 |
0，-1 |
钢尺检查 |
| 4 |
对角线长度 |
3，-3 |
对角拉线尺检 |
| 5 |
模板边平直 |
2 |
拉线尺检 |
| 6 |
孔眼位置 |
1，-1 |
钢尺检查 |
5.4清理、打磨、刷油
大模板进场后用磨光机将表面浮锈磨去，焊疤磨光、磨平，然后涂刷机油。用过的模板，事先用铲刀剔除粘附在模板表面的砂浆，随后用拖布擦一遍，再涂刷脱模剂或机油。
5.5进场准备
组织班组骨干人员（包括所有吊装人员）认真学习施工图及大模板配板配角图，了解大模板型号的平面位置和相互连接方法。
墙体钢筋绑扎完毕经验收通过，水暖电预埋完毕，有穿墙管必须先埋套管，经验收并办理好交接检。根据墙体钢筋上的50线安装找平木方，找平方用10*10木方搭设，搭设好的找平方应平整、牢固、通顺、不变形，并紧贴墙面。
5.6吊装
按照配板图，安装顺序依次为：安装外角模→安装外墙模→安装穿墙螺栓→安装内角模→安装内墙模
为避免模板和角模吊装错误，将模板和角模统一编上序号。吊装时，两人扶板，在模板距墙边100mm时便开始缓慢下落，接近地面时再靠近墙体。模板场地和入模位置必须有信号工指挥，信号工必须持证上岗。
5.7校正、加固
图－3 墙体模板支设
大模板吊装到位后，人工进行校正。撬动时，注意不要让阻浆海绵条进入墙内，对称调整大模板的地脚螺栓并用线坠和有关工具校正模板的垂直度、平整度、模板的对角线尺寸。所有穿墙螺栓必须全部安装，因电盒等阻挡不能加穿墙螺栓的，应通知水电人员将电盒左右移动，因钢筋阻挡不能加穿墙螺栓的，可另凿螺栓孔眼加槽钢背楞上穿墙螺栓，但原有孔眼应进行
封堵。模板侧拼的连接螺栓每一条接缝不少于5颗连接螺栓，且上下必须各有一颗。支腿必须拧紧，不得晃动。
5.8大模板的验收
每流水段模板施工完后，均应进行自检，自检合格后，方可上报质量部门进行验收。
表－3 大模板施工验收标准
| 序号 |
检查项目 |
质量标准 |
检查工具 |
辅助条件 |
| 1. |
轴线位移 |
±2mm |
卷尺 |
50控制线 |
| 2. |
截面尺寸 |
-1mm |
卷尺 |
在平台上 |
| 3. |
每层垂直度 |
±2mm |
卷尺、吊线锤 |
|
| 4. |
接缝缝隙宽度 |
1mm |
自制小楔尺 |
|
| 5. |
对角线误差 |
±3mm |
卷尺 |
|
| 6. |
上下层错台 |
±3mm |
吊线锤、卷尺 |
外墙控制线 |
| 7. |
螺栓紧固 |
轻敲不动 |
扳手、小铁棍 |
|
| 8. |
支腿紧固 |
轻敲不动 |
扳手、铁棍 |
|
| 9. |
上口顺直 |
±2mm |
卷尺、小白线 |
平台上 |
| 10. |
作业面清理 |
无余料、杂物 |
目视 |
|
| 11. |
模板上口清理 |
严密、不松动 |
目视、手扳 |
|
| 12. |
预埋位移 |
±3mm |
卷尺 |
|
| 13. |
阻浆措施 |
严密、交圈 |
目视、手扳 |
外挂架上 |
5.9混凝土浇筑时模板的守护与校核
浇筑混凝土时，必须有专人看守，不少于4人，其中外墙2人，1人在外墙擦浆，另1人随混凝土浇注查看螺栓、插销的紧固与否，另2人在混凝土浇注后，立即校核墙体的垂直度和上口的顺直度，对因浇筑混凝土造成墙体偏移的，立即进行修复校正。
5.10大模板的拆除
图－4 墙体模板拆除
混凝土成型后强度达到1.2Mpa以上（冬施为4Mpa），填写拆模申请书，经批准后可以拆模时，方准拆除。拆模时，应先拆除钩头螺栓、穿墙螺栓、连接螺栓，再松支腿、起吊。对拆除后的螺栓等及时清理、收集、运走，再堆放整齐。
6、施工中的改进措施
6.1增加埋墙螺栓，控制涨模、上浮
根据经验，模板下口的涨模为施工中的通病。此外，在本工程中，由于墙体一次浇筑高度达到了5.63米，加之采用商品混凝土，使用汽车泵浇筑，混凝土浇筑速度块，模板上浮压力大。
解决以上两个问题，我们首先利用钢模板自身重量（约120kg／m2）抗上浮，然后预先在导墙上设置φ20埋墙螺栓，螺栓穿过钢模板预留孔，端头用螺母拧紧，同时也解决了模板下口涨模的问题。预埋螺栓孔位于同一条水平线上，上下与穿墙螺栓孔位一致，螺栓孔径φ32，预埋螺栓埋设前需首先根据模板位置进行排版，然后拉线确定位置。
6.2取消外墙模板支腿及上口操作平台
由于外墙模板外侧距离围护桩不足1.1米，操作空间不够，施工中取消模板支腿，采用搭设双排脚手架，900mm长碗扣横杆配合顶托进行加固，内墙模板采用非标准异型可调支腿（高度3900mm）支撑。鉴于施工空间狭小及墙体上方斜向钢筋干扰，取消模板操作平台，施工中单独搭设操作脚手架，以满足支模和混凝土浇筑需要。
6.3改进穿墙螺栓形式，加快施工进度
地下室外墙墙体厚700mm，立筋Φ25@125mm，水平筋Φ25@200mm,拉筋φ10@200mm×250mm。由于墙体太厚，钢筋直径大、间距小、拉筋密，施工中穿墙螺栓通过非常困难。
模板厂最初设计的墙体模板穿墙螺栓采用三段式，止水栓芯采用圆钢φ20，两端止水栓套与栓芯丝扣连接。这种设计的特点是中间止水栓套一次性投入，两端栓套可周转使用。该穿墙螺栓在第一段墙体施工中开始应用，实际效果很不理想，模板支设3天后尚未成型。
图－5 穿墙螺栓（改进前）
实际使用中主要受到以下两个因素影响：（1）止水栓套为租赁使用，进场的止水栓套脱扣现象严重，完好率不足50%，只能专人挑选、清洗上油后使用，影响了施工工期；（2）栓套与栓芯连接处呈喇叭口形状，可防止漏浆。该种设计用于普通剪力墙中尚可，本工程中由于墙体厚大、墙内钢筋密集，穿越困难，造成工作效率低下；（3）栓套与栓芯连接丝扣长度仅3cm，加之混凝土施工中侧压力较大，不易保证安全。
通过对以上因素的分析，我们及时采取了如下改进了穿墙螺栓形式：将三段式穿墙螺栓改为贯通式，将栓芯直径由φ20增加为φ24，两端丝扣加长至12cm，配双垫片双螺母（螺母为加厚加长螺母），为操作简单，防水片偏中5cm。
图－6 穿墙螺栓（改进后）
配合穿墙螺栓的使用，我们调整了操作方法。（1）改进安装穿墙螺栓方法，墙体外侧模板吊装到位后，开始穿墙体螺栓。一个操作人员依次摘掉墙体钢筋拉钩，形成上下通道，进入墙体中，与墙体外侧模板边另一位操作人员配合，将螺栓穿出并一端固定到位。待外侧模板加固完成后，内侧模板进行吊放，然后重复同样此序进行螺栓另一端加固。加固完成后墙内人员爬出，同时依次恢复墙体钢筋拉钩；（2）由于采用贯通式螺栓，螺栓孔大出螺栓较多，为此螺栓内侧紧贴钢模面板
边套一个100mm×100mm×18mm多层板进行阻浆。
6.4施工效果
经过改进，工程中实施后效果明显。首先大大缩短了施工时间，第一流水段采取原穿墙螺栓，施工周期为10天，使用新型穿墙螺栓后，第二流水段及以后各段施工周期缩短至4天；其次墙体模板未发生胀模、螺栓未发生脱丝现象,缩短了墙体施工周期。
7、质量保证措施
7.1为防止漏浆，基础底板混凝土墙根必须抹平，平整度控制在2mm以内，墙体模板支设前，模板四周、模板下口等部位要粘贴海绵条，做到粘贴牢固、位置准确，堵缝处所有海绵条不得突出墙面，严防海绵条进入墙内。
7.2拆除模板时应先拆下穿墙栓，再松支撑调整螺杆，使模板完全脱离墙面，若局部有吸附或粘结时，可在模板下口用撬棍撬模板的撬点，严禁用大锤砸模板，拆下的配件放入工具箱内备用。
7.3模板起吊前，应拆除全部穿墙栓，清除模板上的杂物，无钩挂兜拌时方可起吊，吊环应落在模板的重心部位。并应垂直慢速提升，不得碰撞墙体。
7.4模板落地或周转至另一工作面，必须一次安装稳固。倾斜角度以75度为宜，满足自稳角的要求。
7.5拆下的模板应及时对模板的平整度、拼缝、单元模板间的螺栓连接、模板与吊环、支腿、挑架的连接进行检查，发现问题及时解决，以确保安全。
8、安全文明施工措施
8.2模板就位时，防止模板旋转，碰撞伤人。
8.3模板操作架上面铺50mm厚木板，不得堆放砼，每平方米内不得超过50公斤，以保证操作人员安全。
8.4模板支撑，对拉螺栓要设专人检查是否支稳，是否拧紧牢固，不得有漏支，漏拧现象发生，以免发生胀模。
8.5模板搭设必须搭设脚手架或操作台，上下要用梯子，不许站立在墙上工作，不准站在梁底摸上行走，操作人员严禁穿硬底鞋及有跟鞋作业。
8.6临时性爬梯、操作脚手架均应搭设牢固设防护栏和安全网。
8.7塔吊司机、信号工、司锁工等特殊工种应持证上岗。吊运大模板时不得使用吊钩，应使用卡环，定期或不定期对吊索进行检查。
9、施工效果分析
9.1经济效益
全钢大模板与中型组合钢模板相比，无论是直接经济效益还是间接经济效益都占有优势，节省工程投资32.1万，缩短了工期15天。
表－4 直接经济效益对比
| |
全钢大模板 |
中型组合钢模板 |
备注 |
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| 1. |
大模板 |
投入方式 |
新购 |
新购 |
|
| 2. |
摊销次数 |
两次 |
三次 |
|
|
| 3. |
成本 |
1340m2×640元／m2／2＝42.9万 |
6500m2×130元／m2／3＝28.2万 |
|
|
| 4. |
穿墙螺栓 |
43.6万 |
43.6万 |
|
|
| 5. |
劳动力 |
20元／m2×6500m2＝13万 |
40元／m2×6500m2＝26万 |
|
|
| 6. |
周转材料 |
0.1万 |
6.5万 |
|
|
| 7. |
总投入 |
99.6万 |
104.3万 |
|
|
| 8. |
结论 |
使用全钢大模板，直接投资节省4.7万 |
|||
表－5 间接经济效益对比
| |
全钢大模板 |
中型组合钢模板 |
两者比较 |
|
| 1. |
工期 |
45天 |
60天 |
－15天 |
| 2. |
周转料租赁费 |
54万 |
67.5万 |
－13.5万 |
| 3. |
抹灰及剔凿费用 |
／ |
3.9万 |
－3.9万 |
| 4. |
管理费用 |
30万 |
40万 |
－10万 |
| 5. |
结论 |
使用全钢大模板,间接投资节省27.4万，缩短工期15天 |
||
9.2社会效益
采用大模板进行墙体施工后，每段墙体模板施工周期缩短至4.5天时间，大大加快了施工进度，地下行包库比施工总计划提前15天封顶，实现甲方要求的2003年底恢复12、13道的目标，得到了甲方领导及各界人士的好评。
由于采用了全钢大模板，加上施工质量措施的当，墙体达到了清水混凝土标准，平整度、垂直度偏差控制在5mm内，观感好，得到了各方领导的赞扬，为我公司赢得了荣誉，同时也为承接后续工程打下了坚实的基础。
9.3技术效益
在超高超厚墙体施工中采用全钢大模板，对于我项目部来说是第一次，通过施工质量控制，使我们掌握了该类部位的施工要点，为今后类似工程提供了宝贵经验。
通过本次大胆尝试，不仅提高了工程质量，更重要的是增强了施工技术人员的质量意识和创新意识，培养了人才，锻炼了队伍。