馬 軍
中鐵建工集團(tuán)山東有限公司,山東青島 266000
隨著土地資源日益珍稀,地下工程的發(fā)展趨勢明顯上升,從而帶動深基坑施工技術(shù)的迅速發(fā)展。在深基坑支護(hù)工程中,垂直支護(hù)被廣泛運(yùn)用,地下工程的外墻施工無法采用傳統(tǒng)的雙側(cè)支模工藝,而必須采用單側(cè)支模。一般的單側(cè)支模工藝是采用木模板、木方加固,鋼管排架作為模板支撐體系,不僅鋼管數(shù)量大,施工周期長,一次支模高度較低,周轉(zhuǎn)率低,且易出現(xiàn)模板上浮、脹模、混凝土墻面平整度、垂直度差等缺陷,施工質(zhì)量難以保證。對于高大墻體支模,施工難度更大。
單側(cè)鋼模板支撐體系采用鋼板作為面板,型鋼作為支撐體系,通過螺栓連接形成整體,裝拆方便,支設(shè)速度快,可有效保證墻體的垂直度、平整度,克服常見的脹模、漏漿、錯臺等質(zhì)量通病,并減少水平施工縫的留置數(shù)量,利于外墻防水,達(dá)到提高建筑物混凝土施工質(zhì)量的效果和目的。土建工程中進(jìn)行施工模板支撐體系的具體操作之前,要做好鋼模板支撐體系及現(xiàn)場預(yù)留預(yù)埋等相關(guān)的準(zhǔn)備工作,確保整個建筑工程項目中的混凝土墻體施工順利完成。
土建施工中應(yīng)用的單側(cè)模板支撐體系由側(cè)墻鋼模板、支架、預(yù)埋地錨三部分組成。模板主要由面板、法蘭(豎向與橫向)、次楞、主楞等部分組成,支架主要由型鋼三角桁架架體、縱向連系梁和基礎(chǔ)千斤構(gòu)成。單側(cè)支模主要是利用型鋼三角桁架和預(yù)埋件,作為模板的支撐系統(tǒng),將模板固定牢固。單側(cè)支架通過一個45°角的精軋螺紋鋼,一端與預(yù)埋在底板中的預(yù)埋地錨連接,一端斜拉住單側(cè)模架。精軋螺紋鋼受的斜拉錨力F可分解為水平力F1和垂直力F2,F(xiàn)1抵制模架側(cè)移,F(xiàn)2抵制模架上浮。高強(qiáng)度的模板支架在混凝土澆筑過程中抵抗混凝土的側(cè)向壓力。
以青島新機(jī)場地鐵站房為例,重點闡述單側(cè)墻鋼模支撐體系在地鐵站房施工中的應(yīng)用研究。青島新機(jī)場地鐵站房側(cè)墻高度為5.25m,墻厚1.0m。根據(jù)驗算結(jié)果,單側(cè)鋼模面板采用6mm鋼板,邊緣連接法蘭為δ12mm鋼板,背部采用10#槽鋼、雙拼12#槽鋼分別作為次楞、主楞以增加模板抗側(cè)剛度,次楞端部槽鋼距離模板邊為300mm,中間次楞間距為250mm,主楞距離底部250mm設(shè)置一道,中間間隔600mm。單側(cè)鋼模與支架采用勾形螺栓連接加固,在三角桁架支撐底部前后部位各設(shè)置一個基礎(chǔ)千斤來作為支撐,并可通過調(diào)節(jié)基礎(chǔ)千斤高度控制面板垂直度。桁架間采用三道10#槽鋼作為縱向通長連系梁將整面?zhèn)葔δ0逯Ъ苓B成一體,增加整體穩(wěn)定性。預(yù)埋地錨采用直徑25mm,L=750mm精軋螺紋鋼并設(shè)置接駁器,間距750mm一道,對鋼模起到定位和加固的作用。
單側(cè)鋼模板施工工藝流程為:施工準(zhǔn)備→預(yù)埋地錨→安裝基礎(chǔ)千斤→單側(cè)支架吊裝到位→安裝單側(cè)支架→安裝縱向連系梁→安裝埋件系統(tǒng)→調(diào)節(jié)支架垂直度→安裝上操作平臺→再緊固檢查一次埋件系統(tǒng)→驗收合格后澆筑混凝土。
底板施工時,預(yù)埋地錨鋼筋并設(shè)置接駁器,錨固長度按設(shè)計要求。本工程預(yù)埋地錨選用精軋螺紋鋼,長750mm,計算錨固長度為600mm,出墻面150mm,端部距底板頂面300mm,各埋件之間的距離為750 mm?,F(xiàn)場地錨預(yù)埋時要求拉通線,保證地錨在同一條直線上,同時,地錨角度必須按45°預(yù)埋。因精軋螺紋鋼不允許焊接,為保證砼澆筑時埋件不跑位或偏移,需在相應(yīng)部位增加附加鋼筋,附加鋼筋焊接在精軋螺紋鋼墊片上。地錨在預(yù)埋前應(yīng)對螺紋采取保護(hù)措施,以免施工時砼粘附在紋扣上影響上連接接駁器。底板澆筑后,清理并檢查預(yù)埋地錨,確保地錨位置精確。
綁扎側(cè)墻鋼筋后,根據(jù)設(shè)計圖在適當(dāng)位置安放基礎(chǔ)千斤,并在導(dǎo)墻上彈出模板下邊線,并于邊線出粘貼泡沫密封條。安裝鋼模板及支架,每塊2m寬模板通過鉤頭拉桿連接三榀桁架,安裝前側(cè)放在地面上,涂刷專用脫模劑,完成后吊放至基礎(chǔ)千斤上,確保位置準(zhǔn)確;桁架背部采用螺栓連接三根縱向連系梁,將安裝完的模板及支架連成整體。因單側(cè)支架受力后,模板將向后位移,故預(yù)先調(diào)節(jié)單側(cè)支架后側(cè)基礎(chǔ)千斤,保證模板面板上口向墻內(nèi)側(cè)傾約5mm,以抵消位移量。最后再緊固并檢查一次地錨受力系統(tǒng),以及模板下口是否與雙面膠條平齊,避免架體移偏位和拼縫處漏漿。
外墻混凝土澆筑完24h后,可拆除側(cè)墻鋼模板。拆除時應(yīng)先松動支架后側(cè)基礎(chǔ)千斤,使鋼模在自重作用下與側(cè)墻分離,然后松動地錨部分。地錨連接徹底拆除后,逐根拆除背部連系梁,隨拆隨將取下的模板及支架整體吊出。因?qū)S妹撃┛捎行е苻D(zhuǎn)使用3~5次,根據(jù)使用情況選擇是否需要運(yùn)至加工場地進(jìn)行模板清理及補(bǔ)刷脫模劑,處理完成后運(yùn)至下一施工段?;炷敛鹉:髴?yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,及時涂刷養(yǎng)護(hù)劑。
因地下工程側(cè)墻通常體量較大,澆筑過程中將產(chǎn)生較大的側(cè)壓力,因此單側(cè)鋼模板的剛性顯得尤為重要,否則將產(chǎn)生脹模、漏漿等現(xiàn)象并存在安全隱患。本工程采用的鋼模板面板為6mm鋼板,并在面板四周加設(shè)12mm后鋼板法蘭,面板背部采用12#、10#槽鋼作為主楞、次楞,相當(dāng)于普通模板體系中的主、次模板,協(xié)同提高面板的抗彎剛度。此外,三角桁架中的豎向支架與主楞連接,相當(dāng)于附加一層龍骨,確保模板剛度無虞。
地下側(cè)墻高度較高,導(dǎo)致鋼模高度水漲船高,鋼模體系重心較高。此外,每榀三角桁架坐落在前后兩個基礎(chǔ)千斤上,并承受較大的施工荷載,以上各種因素均對單側(cè)鋼模板體系穩(wěn)定性有較大的挑戰(zhàn)。稍有不慎可能引起模板側(cè)移、倒塌,發(fā)生群死群傷事故。為規(guī)避風(fēng)險,通過驗算,本工程采用多種措施提高架體整體穩(wěn)定性。首先,三角桁架排布較密,間距僅為750mm,模板拼縫處桁架間距僅為500mm,每塊2m寬模板連接3榀桁架,單獨形成體系,有一定的穩(wěn)定性。其次,通過在桁架背部設(shè)置上、中、下三道縱向通長連系梁,將整面墻模板連成整體,進(jìn)一步提高單側(cè)鋼模板整體穩(wěn)定性。最后通過加固前后兩道預(yù)埋地錨提供拉力,基礎(chǔ)千斤提供反作用力,將整個模板體系緊緊固定在相應(yīng)位置,徹底消除了模板側(cè)移、傾覆和失穩(wěn)的隱患。
由于鋼模較為笨重,吊運(yùn)操作困難,相鄰兩塊模板間難以密貼,易在拼縫處漏漿;導(dǎo)墻本身不夠平直,導(dǎo)墻與墻體模板之間的貼合不夠緊密,可能導(dǎo)致拼縫處錯臺;而鋼模高度較高,振搗棒過長,不易控制棒頭振搗,易在墻根處產(chǎn)生“爛根”現(xiàn)象;此外,因鋼模表面的致密性好,表面的氣泡難以排出,易導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生氣泡。
為保證鋼模板側(cè)墻施工質(zhì)量,在模板設(shè)計時就考慮在面板邊緣拼接縫處設(shè)一道厚度為12mm鋼板的豎向連接法蘭,通過螺栓可將相鄰兩塊鋼模板緊緊加固連接在一起,另在模板拼縫處黏貼泡沫密封條,可有效控制拼縫漏漿現(xiàn)象;為解決錯臺問題,需在對導(dǎo)墻下部進(jìn)行清理之后可以安裝模板,防止因為夾雜物而使模板無法緊貼。連接模板之間的地腳螺栓的松緊程度應(yīng)該保持一致,對平直度較差的的導(dǎo)墻進(jìn)行剔鑿后,安裝鋼模板,然后在下緣黏貼泡沫密封條并加固一根通長槽鋼封底;在模板安裝前,對導(dǎo)墻施工縫處進(jìn)行剔鑿,修理平整,澆筑時采用同標(biāo)高水泥砂漿接漿,控制混凝土坍落度,不宜過大,逐層澆筑,控制層間厚度在300~500mm,并逐點振搗,可有效避免“爛根”現(xiàn)象的產(chǎn)生。
土建施工過程中的建筑質(zhì)量與廣大群眾的生命和財產(chǎn)安全密切相關(guān),因此,在土建施工過程中,一定要做好前期的準(zhǔn)備工作。通過制定相對完善的施工方案作為施工依據(jù),以完整的數(shù)據(jù)、理論和案例作為參考,尤其注重組建過程中單側(cè)模板支撐體系的安全性操作問題,因此,土建施工過程中要對單側(cè)模板支撐體系的設(shè)計和安裝做好嚴(yán)格把關(guān)、質(zhì)量監(jiān)控的工作,保證提高整個建筑工程項目的質(zhì)量和水平。
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