型鋼組合支撐體系單側模板施工工藝

□文 /張宏立

1 工程概況

天津市新八大里地區第六里項目為深基坑工程，地下二層、局部夾層，采用支護樁與地下連續墻組合的支護形式，人防區外墻厚度分別為450、500 mm，外墻距地下連續墻距離僅37、84 mm，地下一、二層層高分別為 3.6、5.6 m，墻長299 m。

2 支撐體系選擇

由于建筑物與規劃紅線距離較近，深基礎施工采用垂直防護體系緊貼地下結構設計，導致地下室外墻無法采用常規模板支撐做法。因此，決定采用單面模板支撐體系。

目前，已形成的常規施工方法包括鋼管排架支撐體系、定型鋼支架支撐體系等。其中鋼管排架支撐體系具有鋼管數量較多，鋼管強度較差等缺陷；定型鋼支架支撐體系具有周轉率低、投入成本高等缺陷。同時，建筑設計功能不同，地下室層高不同，墻體厚度不同，均為單面模板支撐形式的選擇帶來困難。

通過深入分析與綜合考慮，在原有單側支模體系的基礎上，總結出了型鋼組合支撐體系單側模板施工方法。

3 工藝原理與技術特點

3.1 工藝原理

型鋼組合支撐體系是由埋件及傳力構件兩部分組成，主要是利用主次龍骨（木方和鋼管背楞）將板面形成整體，通過型鋼組合形成的支撐體系，將外墻混凝土自重及施工荷載產生的側壓力傳遞至基礎底板及地錨。通過止水螺桿將板面與主次龍骨連接形成整體，通過基礎導墻預埋螺栓拉住模板，防止模板上浮，根部放置型鋼，防止模板側移，抵抗混凝土側壓力；形成由支撐體系平衡混凝土側壓力，地錨平衡水平推力的受力平衡體系。

采用型鋼組合支撐體系施工前，分別對模板側壓力、型鋼組合支撐體系和軸心受壓桿件的強度、剛度、整體穩定性以及地錨抗剪應力進行計算，受力計算合格方可施工。

3.2 技術特點

對拉螺栓不穿透剪力墻體，提高混凝土自防水的整體性，減少滲漏隱患；支撐體系與預鋪反粘防水技術結合可避免“外防外貼法”防水施工無操作空間的問題。同時，型鋼剛度大，受力形式安全可靠，可隨墻體的高度不同隨時調整支撐數量和角度，具有一定的適應性；能夠保證墻體的垂直度、平整度和混凝土表面觀感質量。型鋼一次性成本適中，周轉率高，取材方便，材料消耗率低，通用性強，搭設方便；外墻及結構頂板可連續施工，節約了施工工期。

4 工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

施工準備→預埋地錨及對拉螺栓等埋件→基礎底板及導墻澆筑→預鋪反粘防水施工→剪力墻柱鋼筋綁扎→模板拼裝→豎向龍骨安裝→水平龍骨安裝→豎向型鋼安裝→水平型鋼安裝→調節模板垂直度→斜向型鋼支撐安裝→緊固檢查→驗收合格后澆筑混凝土。

4.2 操作要點

4.2.1 埋件安裝

基礎底板預埋φ20 mmU型地錨。U型地錨距外墻縱向間距及個數根據剪力墻凈高計算，應保證斜向型鋼支撐角度在30°～45°之間；橫向間距60 mm并可根據層高、墻厚等減小地錨間距；埋入基礎混凝土300 mm，外露200 mm。導墻內預埋φ16 mm對拉螺栓，對拉螺栓穿過基礎導墻中線，高度距導墻上皮150 mm，預埋對拉螺栓間距同模板加固對拉螺栓間距，根據荷載情況確定。預埋時拉通線，保證埋件在同一條直線；為保證澆筑時不移位，附加通長鋼筋與埋件焊接。澆筑前采用塑料布進行包裹以免污染。

4.2.2 模板及單側支架安裝

模板及支撐體系安裝流程：支設模板→豎向龍骨安裝→水平龍骨安裝→豎向型鋼安裝→水平型鋼安裝→調節模板垂直度→斜向型鋼支撐安裝。

合外墻模板時，將模板下口與導墻對齊，然后安裝背楞并用山形卡將橫向方木背楞與豎肋鋼管鎖緊，臨時用鋼管將外墻模板撐住。型鋼堆應避免受壓變形。現場可根據情況設置流水施工作業段，穿插進行外墻施工。水平及豎向型鋼安裝就位并用木楔備牢。檢查垂直度，焊接斜向支撐。檢查并緊固預埋螺栓，避免模板下口漏漿。

4.2.3 模板及支撐拆除

外墻混凝土澆筑成型后，拆除支撐體系，模板采用鋼管臨時固定。混凝土澆筑完48 h后，拆除模板并養護。

5 材料與質量控制

5.1 材料

單側支模體系由模板系統和支撐系統兩部分組成。模板系統包括：12 mm×40 mm×80mm木模板，φ48 mm×3.2 mm鋼管，φ14 mm對拉螺栓。支撐系統包括：180 mm×94 mm×6.5 mm規格的工字鋼，φ20 mmU型鋼筋，工字鋼及U型地錨屬主要受力構件。可根據工程需要進行調整。該方法所需的施工機械、設備較少，主要是用于型鋼的吊裝就位的塔吊或是汽車吊，可依據現場實際情況配備。

5.2 質量控制

確保埋件位置準確。涂刷模板隔離劑時，不得沾污鋼筋和混凝土接槎處。模板的接縫不應漏漿；在澆筑混凝土前，木模板應澆水潤濕；模板與混凝土的接觸面應清理干凈并涂刷隔離劑；澆筑混凝土前，模板內的雜物必須清理干凈；固定在模板上的預埋件、預留孔和預留洞均不得遺漏且應安裝牢固。同時，施工中還應注意外墻防水施工質量、對拉螺栓是否緊固到位等問題。

6 效益分析

6.1 質量

采用型鋼組合支撐體系單側模板施工工法，墻體未出現漲模、錯臺、漏漿等質量缺陷。結合預鋪反粘防水施工方法以及對拉螺栓不穿透外墻的節點設計，混凝土防水整體性好，未出現滲漏情況。

6.2 工期

采用型鋼組合支撐體系單側模板施工工法，在保證質量的同時，相較鋼管排架支撐體系縮短施工周期1/3。定型鋼支架的拆裝較為繁瑣，施工速度較慢。

6.3 安全

本工法具有良好的穩固性能，考慮地下工程時空效應，加大了基坑安全保證措施。

6.4 成本

機械化程度較高，減少人工投入。

7 結語

型鋼組合支撐體系單側模板施工工藝與傳統支撐方法比較，具有節約施工成本、簡便易行、空間使用靈活等諸多優勢，尤其在狹小空間的模板支撐體系，可充分體現出該工藝的技術優越性。相較于傳統支撐加固方法，可以較大程度節約施工工期及施工資源，保證墻體質量要求。