地铁车站主体模板支架设计计算与应用摘要：通过对合肥地铁S1号线-骆岗生态公园市政配套预留工程1标“大连路站”主体结构模板支架荷载分析，分别进行主体结构板、墙、梁等结构部位模板支撑体系的强度及稳定性验算，使其满足模板支架设计计算正常的使用要求。
通过本文的介绍，可供同类工程参考，为现场施工提供了安全可靠的指导性技术服务。
关键词：盘扣式支架；模板；计算方法；应用；1 前言随着地铁建设规模的不断扩张，近年来全国城市轨道交通已进入了快速的发展周期，在城市地铁车站主体满堂支架施工中发生的各种问题也屡见不鲜。
为了确保主体施工中脚手架体系的安全和稳定，通过对其进行合理的理论计算分析，用于指导现场施工，在工程实践中具有十分重要的意义。
本文结合地方性特殊要求，并考虑施工快捷及现有资源为出发点，选取A型盘扣支架作为支撑体系，以下从方案设计、验算及施工过程等方面进行阐述。
2工程概况大连路站为地下二层岛式标准站，主体结构全长214.2m，标准段宽20.9m，采用单柱双跨箱型框架结构，局部为双柱三跨。
主要结构尺寸见下表。
车站主体结构主要构件尺寸表 (单位mm)3模板支架参数设计结构板、梁采用满堂60系重型（Z型）承插型盘扣式钢管支架作为模板支撑体系，侧墙采用三角支架背撑组合大钢模。
(1)中板模板支架体系：支架立杆排距1.20m(横距)×1.5m(纵距)，步距1.50m。
模板采用15mm厚木胶板，次楞采用80mm×80mm方木，横向布置，间距250mm；主楞采用12#工字钢，纵向布置，间距1200mm。
(2)顶板模板支架体系：顶板支架立杆排距同中板。
模板采用15mm厚木胶板，次楞采用80mm×80mm方木，横向布置，间距160mm；主楞采用12#工字钢，纵向布置，间距1200mm。
中板支撑体系图顶板支撑体系图梁下模板支架体系：支架立杆排距0.60m(横距)×1.5m(纵距)，步距1.50m。
面板及主、次楞同顶板。
侧墙模板支撑体系：由专业厂家订做，三角支架背撑组合钢模板，钢模板面板厚度 t=6mm，宽度1.8m；竖向次楞采用[8槽钢，间距280mm；横向背楞采用双拼[12槽钢，间距900mm。
三角支架背撑间距900mm，预埋地脚螺栓为U型Φ25螺纹钢，间距300mm，埋深0.5m。
侧墙支撑体系平面图侧墙支撑体系断面图4模板支架结构计算分析由于是地下工程，施工时设置顶墙件，与既有结构进行拉接，且架体高度在8m以下，高宽比小于3，故不考虑风荷载及抗倾覆稳定性。
主要验算模板强度、刚度、抗剪性能，支架立杆及水平压杆的强度与稳定性。
4.1.荷载取值根据《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）附录A进行各项荷载标准值组合及取值；分项系数取值参考《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068-2018）：模板及支撑系统荷载取值备注：γL(荷载调整系数)=0.9（使用年限小于5年）模板、支架设计计算荷载组合4.2结构板计算分析主体结构中，负二层及负一层的支架搭设体系参数一致。
按照最不利荷载分析计算，取顶板模板支架体系作为计算对象。
4.2.1底模面板验算按三等跨连续梁，取宽度b=1.0m单位计算。
截面惯性矩：截面抵抗矩：（1）承载能力极限状态计算均布荷载（计算：板强度/抗弯）：q顶板1＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×Q1k]×b=1×[1.3×(0.14+(24+1.1)×0.8)+1.5×0.9×2.5]×1=29.661kN /m（2）正常使用极限状态（计算：板刚度/挠度）：q顶板2=γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b= 1×[1.3×(0.14+(24+1.1)×0.8)]×1=26.286kN/m计算简图如下：顶板均布荷载力学模型图（3）面板强度验算顶板-面板弯矩图抗弯承载能力检算：结论：满足要求！（4）抗剪承载能力检算(抗剪验算)：顶板最大剪力：顶板-面板剪力图结论：满足要求！（5）挠度检算：挠度,跨中计算公式：νmax＝0.677qL4/(100EI)；结论：满足要求！顶板-面板位移图4.2.2次楞验算现场所用木材为杉木，根据《建筑施工模板安全技术规范》80页查得强度等级TC13B，考虑到市场木材普遍为非标产品，故按照方木计算。
截面惯性矩：截面抵抗矩：（1）承载能力极限状态计算均布荷载（计算：板强度/抗弯）：q顶板3＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×Q1k]×b=1×[1.3×(0.3+(24+1.1)×0.8)+1.5×0.9×2.5]×0.16=4.779k N/m计算简图如下：顶板-次楞均布荷载力学模型图（2）次楞方木强度验算顶板-次楞方木弯矩图抗弯承载能力检算：结论：满足要求！（3）抗剪验算(次楞方木)：顶板最大剪力：顶板-次楞剪力图结论：满足要求！（4）挠度检算(次楞方木)：q顶板4＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h]×b=1×[1.3×(0.3+(24+1.1)×0.8]×0.16=4.239kN/m挠度,跨中计算公式：νmax＝0.677qL4/(100EI)；结论：满足要求！悬臂端悬挑300mm验算：通过以上验算得知，次楞采用方木能够满足施工及设计要求。
4.2.3主楞验算纵向主楞为单根12#工字钢，板下间距=1200mm，跨度=1500mm；取单根主楞作为一个计算单元，力学模型按照三跨连续梁，受力模型按照集中荷载考虑，次楞作用在主楞上的荷载简化为集中荷载。
（1）小梁最大支座反力计算q顶板5＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×Q1k]×b=1×[1.3×(0.5+(24+1.1)×0.8)+1.5×0.9×2.5]×0.16=4.821k N/mq5静载＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h]×b=1×[1.3×(0.5+(24+1.1)×0.8]×0.16=4.281kN/mq5活载＝γ0×(1.5×γL×Q1k)×b=1×(1.5×0.9×2.5)×0.16=0.54kN/m q顶板6＝γ0×[γG×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b=1×[1×(0.5 +(24+1.1)×0.8)]×0.16=3.293kN/m（一）承载能力极限状态A.按三等跨连续梁:R max＝1.1×q5静载×L+1.2×q5活载×L=1.1×4.281×1.2+1.2×0.54×1.2＝6.428KNB.按三等跨连续梁按悬臂梁:R1＝(0.4×q5静载+0.45×q5活载)×L+q顶板5×L悬臂＝(0.4×4.281+0.45×0.54)×1.2+4.821×0.3=3.792KNR=max[R max，R1]=6.428KN主梁计算简图一（二）正常使用极限状态A.按三等跨连续梁:R'max＝1.1×q顶板6×L=1.1×3.293×1.2＝4.346KNB.按三等跨连续梁悬臂梁:R'1＝0.4×q顶板6×L+q顶板6×L悬臂＝0.4×3.293×1.2 +3.293×0.3＝2.568KNR'=max[R'max，R'1]=max[4.346，2.568]=4.346KN（2）主梁抗弯验算主梁弯矩图一(kN·m)主梁弯矩图二(kN·m)结论：满足要求！（3）主梁抗剪验算主梁剪力图一(kN)主梁剪力图二(kN)结论：满足要求！（4）扰度验算主梁变形图一(mm)主梁变形图二(mm)跨中：νmax=0.944mm≤[ν]=1500/400=3.75mm悬挑段：νmax＝0.631mm≤[ν]=2×300/400=1.5mm通过以上验算得知，主楞强度和扰度最大值均在规范允许范围内，且富余量较大，可见采用12#工字钢能够满足施工及设计要求。
4.3支架体系验算立杆为受压构件，因负一、二层支架搭设参数相同，故以最不利荷载顶板(800mm厚)作为对象验算立杆刚度及稳定性。
几何性质计算：截面积：回转半径：4.3.1强度验算单根立杆承受的竖向力N=压力×立杆间距=F×La×LbF Z＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×Q1k]=1×[1.3×(0.5+(24+1.1)×0.8)+1.5×0.9×(2.5+2.0)]=26.754+6.075=32.829KN/m2N=F×L a×L b=32.829×1.2×1.5=59.092KN则：σ=N/A=59092N/571mm2=103.488N/mm2<[σ]=300N/mm2。
钢管强满足要求。
4.3.2长细比验算根据《建筑施工承插盘扣式钢管支架安全技术标准》JGJ/T 231-2021中第16页5.3.2条模板支架立杆计算长度应按下列公式计算，并应取其中最大值：计算式1：L0=βHηh；计算式2：L0=βHγh'+2ka中间层水平杆步距为1.5m时，η取1.05计算式1：L0=βHηh=1.0×1.05×1500mm=1575mm；计算式2：L0=βHγh'+2ka=1.0×0.9×1000mm+2×0.6×400mm=1380mm；长细比:λ=max[L01，L02]/i=1575mm/20.1mm=78.358≤[λ]=150;结论：满足要求！4.3.3立杆稳定性验算根据上式得长细比λ=78.358，查本规程附录C（第39页）进行取值，得Q355钢管轴心受压构件的稳定系数。