超深基坑主体结构模板支架施工安全管理措施

超深基坑主体结构模板支架施工安全管理措施

黄伟桐

上海隧道工程有限公司越江项管部  上海  200082

简介：本文以上海市域铁路机场线4标华泾站为施工实例，介绍超深基坑主体结构施工流程及要点，并且分析相应的风险点，并针对性地作出安全管理措施，保证主体结构过程中的安全生产，期望对后续类似项目给予一定经验。

关键词： 超深基坑 主体结构  模板支架 施工 安全

0. 引言

随着城市现代化的不断发展，普通的地铁已经无法满足城市交通，无法有效解决城市越来越大带来的人民出行问题，在此基础上，市域铁路应运而生。目前市域铁路的站点很少，意味着每个车站的体量都很大，在上海地区，都以超深基坑为主，机场线4标华泾站就是其中的代表站点。华泾站地下空间较深较大，模板支架搭设的风险性较高，容易出现安全事故。为保障安全生产，从源头分析风险源，把控过程中的风险性，总结分析，从而形成有效的施工措施，为超深基坑的结构施工保驾护航。

1. 工程概况

上海市域线机场联络线（西段）JCXSG-4华泾站为地下4层结构[1]，车站总长564.7m，共分为4个区，端头井宽度30m，标准段宽度39.1m（局部有外扩），华泾站平面布置如图1所示:

图1 华泾站分区平面示意图

工程基坑分4个工区施工，基坑内设置3道隔离墙。各工区基坑长宽如表1所示。

表1  华泾站各分区结构尺寸表

基坑总开挖面积约18000m2，最大开挖深度44m，以地下连续墙+钢筋混凝土内支撑为支护系统，地下连续墙深65/85/107.5m，两侧各设置25m深水泥搅拌桩槽壁加固，地下连续墙接缝处设置RJP、N-JET旋喷桩止水。

开挖阶段随挖随施工钢筋混凝土支撑，端头井及落深段设置9道支撑（第7、8道为留撑），标准段设置8道支撑（其中第7道支撑为留撑）。开挖至坑底后向上进行结构回筑，主体结构为两～三跨4层箱型结构。

主体结构由板＋侧墙现浇而成，板由上至下分别为：顶板、地下一层板、地下二层板、地下三层板及底板。5块板将华泾站内部空间分割为4层，由上至下分别为：地下一层、地下二层、地下三层及地下四层。具体板厚及每层空间高度如表1所示：

表1 深度明细表 单位：m

1区和4区分别为盾构始发和接收井，比2区和3区标准段的下四层深度高出4.273m，其下四层内部空间达到14.964m，是施工的重难点，也是模板支架搭设的最大风险点。

2. 施工流程及要点

本工程主体结构工程均采用现浇施工工艺，水平方向由两头向中间施工，及先施工4区及1区，向2区合拢；竖向由下向上回筑，及由下四层向下一层施工。每一个区域单独搭设模板支架，进行浇筑，待板混凝土达到设计强度后，进行下个区域的施工。施工流程如下图2所示：

图2 华泾站模板支架施工流程图

2.1 模板支架搭设方式

施工时，采用满堂支架体系进行搭设，支架体系主要采用承插型盘扣式钢管支架。以4区和1区下四层空间为例，模板采用15mm厚木胶合板；支架采用φ48mm×3.2mm钢管加调节螺杆及钢垫板，形式为：横向间距900mm，纵向间距900mm，最大步距1500mm。次梁用木方70mm×150mm@200mm，主梁用φ48mm×3.2mm钢管@900mm。模板支架剖面如图3所示。

图3  1区及4区下四层空间模板支架剖面示意图

承插式盘扣式钢管支架是由立杆、横杆、斜杆、可调基座、可调托座等构配件组合而成[1]。立杆以套管承插连接，横杆与斜杆以楔形插销连接成如图4、图5所示的钢管支架，以卡在接盘处的杆端扣接处，构成结构几何形状不变的体系。

图4  盘扣式脚手架单跨示意图    图5  盘扣式脚手架杆件连接节点图

2.2 模板支架搭设要点

模板支架安装按照JGJ231T-2021《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》、GB50666《混凝土结构工程施工规范》进行施工[3]。

模板及支架施工首先需要确保的就是其具备足够的承载能力、刚度以及稳定性，能够可靠地承受混凝土浇筑的重量、侧压力以及其他相关施工荷载。所有模板支架在使用前均完成受力验算，并完成方案专家评审。

模板搭设需注意以下事项：

1）上、下层支架的立柱对准，并铺设垫板；

2）钢筋绑扎前先涂抹隔离剂，确保不沾污钢筋与混凝土接槎处；

3）模板之间的接缝处需要保证不漏浆，模板内侧不得有积水、杂物，在浇筑混凝土之前需要全部清理完成；

4）针对模板垂直度进行严格把控，在模板安装前，对每1块模板进行弹线测量，确认符合要求后，才可以进行模板安装，垂直度控制标准为不超过3mm，平整度控制标准为不超过2mm。

3. 安全管理措施

危险往往是伴随施工发生，施工前对存在的重大危险源进行分类，对可能造成的危害类型进行选择，并且建立安全生产体系，在施工中严格执行安全管理措施。

本工程模板支架风险因素及危害类型如表3所示：

表3 风险因素及危害类型分类表

针对上述风险，主要对模板支架搭设及拆除制定安全管理措施，并且严格执行。

3.1支架搭设安全措施

模板支架搭设时，主要考虑对基坑的伤害及对人的伤害，施工时应采取下列安全措施：

1）盘扣支架和脚手架的立柱钢管下加垫座。

2）支架立柱必须竖直，不同方向必须垂直，垂直误差需小于等于0.5%,必须受力于横杆,材料必须通过进场验收合格后方可使用。

3）剪刀撑在每隔4根立柱处设置，剪刀撑的夹角以地面为基准线，夹角范围为45~60°。

4）搭设时，预留人员走道，并且使用走道板满铺，连续铺设不留缝隙，走道板过长，进行二次加工。走道板侧外加踢脚板，可以采用钢丝绑扎和焊机焊接的手段。斜坡分为上料斜坡和上人斜坡，其坡度分别不得大于1:3和1:2,宽度不得小于1.5 米。其中上人斜桥坡度设置防滑条，避免人员跌倒，间距为30~35cm。

5）杆件进场后应分规格堆放，同一施工部位的杆件必须统一，不得交叉使用。

6）搭设过程中、完成后，应会同技术、质量及监理进行验收，挂牌后方可使用。

7）本工程模板支架搭设人员属于特种作业人员，人员进场后进行考核，持证上岗，接收安全教育及交底后方可作业。

8）作业人员佩戴戴安全帽、工具袋，安全带。进场前由安全员进行检查，酒后不得上岗，赤脚赤膊或穿戴不规范等，不允许上岗。

3.2支架拆除安全措施

模板支架拆除时，主要是因拆除顺序不当及高空坠物等，对人员造成伤害，施工时严格遵守下列措施进行管理：

1）模板支架拆除前，对班组进行安全教育及交底，明确指挥人员及分工，统一指挥，分类堆放，特别注意工具应及时收回工具袋，避免掉落。

2）作业人员正确穿戴好个人防护用品，危险部位挂安全带。

3）模板之间拆除前，事先设置围栏或警戒标志，进行检查，施工时有专人看护，非作业人员不得靠近。

4）拆除顺序为先搭后拆，后搭先拆，由上而下，步步清理，严禁上下交叉作业。

5）拆除横杆和剪刀撑时，人员要分层站立，一步一传递，顺放至板面，严禁直接外扔、下扔。

6）拆除整装材料需使用绳索下吊，避免整体下落，造成人员伤亡和对板面的破坏。

7）拆除作业应由班组统一安全，中途不得进行换人，秉承宁少人，不换人，安全作业的原则。

8）拆除过程应连续，不得长时间间断作业，避免模板支架倒塌。

9）模板支架拆除后及时上运，分类有序堆放，用木方做底座，码放平整。钢制材料需堆放在排风良好的仓库内。

10）对有损伤的材料进行分类处理，弯曲和小损伤进行修复，无法修复的及时报废处理。

11）模板卸下时，应注意处理钉子，及时清理，避免人员误踩。

4 总结

本工程模板支架工程共历时430天，至今已完成主体结构的施工，期间无一人伤亡，无一处结构受损，在施工安全方面取得较好成果。

本文以华泾站地下空间的高跨度、大规模、长时间模板支架施工实例为出发点，详细阐述施工流程及要点，对搭设及拆除两大阶段的风险点进行分析，对安全管控时的措施进行归纳总结，成功越过分析点，为工程的安全生产保驾护航，以期对同类或相似地下空间施工作给予一定经验。

参考文献：

[1]成雯桢.滑降式快速预支撑体系设计在深基坑工程中的应用[J].建筑科技,2022,6(06):78-82.

[2]杨帆,熊明高,徐俊杰.承插型盘扣式钢管支架体系的应用与分析[J].绿色建筑,2017,9(01):54-55+72.

[3]孙祖根.承插型盘扣式钢管模板支架结合独立支撑早拆体系的设计与施工[J].建筑施工,2020,42(10):1897-1899.DOI:10.14144/j.cnki.jzsg.2020.10.023.