張文鋒
當前日益加快的城市建設與日趨緊張的城市用地導致建筑技術也不得不發生改變,圍繞基坑沿地下室外墻邊線開挖的情況非常之多,而且這種做法沒有地下室外墻外邊線模板支撐工作面,只能采用外墻單面支模形式,在模板加工與施工安裝方面存在一定難度。本文結合例證分析了地下室外墻單面模板的支撐技術,構建支模方案,技術性講解單面模板的支設情況,并對施工過程提出建議。
單面模板支撐技術多用于地下室外墻、擋土墻或地下空間側壁等等不需要采用雙面支壁的工程中。它與雙面側模板不同,不能采用對拉螺栓承受混凝土對模板的側壓力,所以針對外墻單面模板支撐的側模板而言要采用其它單獨的技術方案。
某建筑位于城市繁華區,總建筑面積為4000㎡,擁有地上4層和地下2層,它所采用的是鋼筋混凝土框架配合剪力墻結構。它的地下室兩層層高均為5.0m,施工中采用平板式筏型基礎埋深約為12.50m,而同時它的護坡則采用到了人工挖孔灌注樁配合預應力錨桿設計施工。
該工程地下室外墻相對較為薄弱,而且外墻基坑護壁較?。ú蛔?00mm),護坡樁位置緊貼結構外皮,外墻防水層則運用到SBS改性瀝青防水卷材配合外防內貼法施工。為了解決上述地下室的外墻缺陷問題,本工程希望采用單面模板支撐技術來設計施工方案,優化加固地下室外墻部分。
該建筑施工項目主要采用了地下室外墻單面模板支撐技術,它的施工流程主要分為以下幾步:
選擇支模方案→單面模板構造設計→單面模板支設→模板安裝→碗扣鋼管構建系統搭建
(1)選擇支模方案
由于該施工項目中建筑外墻結構有一側與建筑主體連接,有一側缺少工作面,所以才考慮采用單面模板支撐技術,結合地下室兩層均為5.0m高度,給出3條支模具體技術方案,再進行比較。
第一方案,采用到20號工字鋼作為支撐,配合12號鋼槽龍骨作為大綱模板體系。不過該方案的缺陷就在于模板加工需要耗費較長時間,需要消耗較高成本。而且由于施工現場場地相對狹小,難以存放管理和運用大模板,所以選擇放棄第一方案。
第二方案,采用到碗扣式配合鋼管式兩種腳手架共同工作位地下室外墻單面模板支撐系統。這里采用到了厚度為18mm的酚醛覆膜多層板作為模板基礎面板,另外配備尺寸為90mm x 50mm的方木次龍骨,95mm x 85mm的方木主龍骨,主次方木龍骨共同形成橫板體系。
經過技術及經濟成本對比分析,考慮采用第二方案,因為它的酚醛覆膜多層板表現出了較強的通用性,可重復利用,總體來說第二方案的成本更低,可基于多尺寸、多形式配合外墻單面模板支撐技術應用。在拆模之后其混凝土表面觀感質量也相對更好,不過支撐架方面容易在受到側向力后變形,在施工中需要加以監控防范。
(2)設計單面模板
如第二方案所述,該施工項目選擇了18mm厚度的酚醛覆膜多層板,它能保證混凝土外墻表面的垂直度與平整度良好達標。而在拆模以后能夠基本滿足清水混凝土的效果,擁有不易變形的良好特性。
在選擇好施工設計方案與模板材料后既要開始設計支撐體系,該項目施工中專門對次龍骨方木進行雙面刨平,確保斷面尺寸一致,且要豎向布置,控制間距為250mm。而主龍骨方木則要橫向布置,間距設置為750mm。整個支撐體系就由主次方木龍骨橫板結構、碗扣式腳手架、鋼管腳手架以及可調節支托共同組成,如下圖:

單面模板支模結構示意圖
(3)支設單面模板
對單面模板的支設要結合結構體系中的各個分支技術內容一一展開,以下也將展開一一分析。
首先要支設鋼管腳手架支撐部分,這一部分采用第二方案的碗扣架鋼管構建鋼管腳手架系統,再加入斜支撐將水平鋼管與主龍骨調整成U形并緊固。如此設計能保證模板剛度與強度適中,確保模板不會出現側傾。
其次利用到碗扣式支撐架,在建筑地下室外墻單面模板位置設置開間,該施工中所設置的開間范圍為橫縱間距600mm左右,縱橫間距為1200mm,將單面模板與碗扣架結構連接形成整體,并保證水平鋼管長度至少達到4m。水平及豎向間距位置設置600mm間距,隨時調節模板平整度與垂直度。
在單面模板支設過程中還要充分考慮到框架柱的間距問題,盡量將其間距設置較大,至少要求軸線間距在8000mm左右,同時采用滿堂支撐技術配合框架柱豎向斜支撐,將斜支撐頂到地下室外墻的底板面位置為最佳。
第三要設置地錨,該項目在施工中分別設置了主地錨和輔助地錨。其中主地錨采用到了預埋環狀粗鋼筋制作,設置它距離模板在2000mm左右,而輔助地錨則采用了300mm長度的粗鋼筋,如此設計可防止模板根部出現側移。在預埋地錨過程中要拉通線,確保地錨的縱橫方向都在同一條直線上,在施工工藝方面要求地錨環深處基礎底板面位置不超過100mm,輔助地錨部分則采用直徑在20mm以內的粗鋼筋,預留間距在600mm。為了有效加固地錨設置,該工程專門在錨環位置設置了花籃螺栓,利用10mm以內的鋼筋鏈與主次龍骨相互拉結,達到整體加固墻體,調整墻體垂直度的效果。
在可調支托與斜支撐方面,施工中主要利用斜支撐架配合模板主次龍骨進行支托改造,重新采用可調節式支托,隨之調整模板,包括調節支托與豎向龍骨之間的間距距離。而斜支撐鋼管底部則支撐在地錨上,在其上部專門支撐主龍骨,設置間距在600mm左右,斜支撐的基本角度則設置在50°~60°左右。
最后的整體模板配置要充分考慮到單面支模對地下室外墻結構的要求,應該保證支模結構的外墻結構表皮與護壁間都采用相同強度的混凝土進行填充,提高墻體厚度,同時增加所澆筑混凝土的側向壓力。該建筑的地下兩層采用了同樣的木板配置設計。
某建筑地下室外墻單面模板支撐施工除遵循上述技術流程,合理設計模板支撐方案以外,還需要注意以下兩點技術要點。
第一,在混凝土澆筑方面需要保證單次澆筑墻體在10m以上,避免采用單相澆筑,而應該采用對稱澆筑,從中間向兩邊或從兩邊向中間逐漸建筑,這樣能讓單面模板支撐體系也能參與到均勻受力過程中。在該項目施工現場總體上要根據施工方案來制定相應的混凝土澆筑順序,做好技術交底。
第二,此次施工重點強調必須加強地下室外墻薄弱部位的施工,基于有限元分析結果利用較大的應力桿件對近模板端的外墻進行測試,檢驗支撐體系薄弱部位強度。
單面模板支撐技術方案應用效果:通過設計碗扣式配合鋼管式兩種腳手架共同工作位地下室外墻單面模板支撐系統,其系統剛度恰到好處,墻體模板沒有發生變形,而個別模板接縫位置加固牢靠,基本解決了傳統中地下室外墻單獨設置一排水平支撐所存在的漏漿問題。
本文例證提出的單面模板支撐體系專門針對地下室外墻等特殊結構展開,其技術系統復雜且涉及工藝內容眾多,對外墻承受側向荷載具有正向影響作用,同時它也提高了單根桿件穩定性和模板堅固性,為施工項目節約大量成本。