張文鋒
當(dāng)前日益加快的城市建設(shè)與日趨緊張的城市用地導(dǎo)致建筑技術(shù)也不得不發(fā)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(jié)合例證分析了地下室外墻單面模板的支撐技術(shù),構(gòu)建支模方案,技術(shù)性講解單面模板的支設(shè)情況,并對施工過程提出建議。
單面模板支撐技術(shù)多用于地下室外墻、擋土墻或地下空間側(cè)壁等等不需要采用雙面支壁的工程中。它與雙面?zhèn)饶0宀煌荒懿捎脤菟ǔ惺芑炷翆δ0宓膫?cè)壓力,所以針對外墻單面模板支撐的側(cè)模板而言要采用其它單獨(dú)的技術(shù)方案。
某建筑位于城市繁華區(qū),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(jié)構(gòu)。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(chǔ)埋深約為12.50m,而同時(shí)它的護(hù)坡則采用到了人工挖孔灌注樁配合預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)施工。
該工程地下室外墻相對較為薄弱,而且外墻基坑護(hù)壁較?。ú蛔?00mm),護(hù)坡樁位置緊貼結(jié)構(gòu)外皮,外墻防水層則運(yùn)用到SBS改性瀝青防水卷材配合外防內(nèi)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(shù)來設(shè)計(jì)施工方案,優(yōu)化加固地下室外墻部分。
該建筑施工項(xiàng)目主要采用了地下室外墻單面模板支撐技術(shù),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(gòu)造設(shè)計(jì)→單面模板支設(shè)→模板安裝→碗扣鋼管構(gòu)建系統(tǒng)搭建
(1)選擇支模方案
由于該施工項(xiàng)目中建筑外墻結(jié)構(gòu)有一側(cè)與建筑主體連接,有一側(cè)缺少工作面,所以才考慮采用單面模板支撐技術(shù),結(jié)合地下室兩層均為5.0m高度,給出3條支模具體技術(shù)方案,再進(jìn)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(fèi)較長時(shí)間,需要消耗較高成本。而且由于施工現(xiàn)場場地相對狹小,難以存放管理和運(yùn)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(tǒng)。這里采用到了厚度為18mm的酚醛覆膜多層板作為模板基礎(chǔ)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(jīng)過技術(shù)及經(jīng)濟(jì)成本對比分析,考慮采用第二方案,因?yàn)樗姆尤└材ざ鄬影灞憩F(xiàn)出了較強(qiáng)的通用性,可重復(fù)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(shù)應(yīng)用。在拆模之后其混凝土表面觀感質(zhì)量也相對更好,不過支撐架方面容易在受到側(cè)向力后變形,在施工中需要加以監(jiān)控防范。
(2)設(shè)計(jì)單面模板
如第二方案所述,該施工項(xiàng)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(dá)標(biāo)。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(shè)計(jì)方案與模板材料后既要開始設(shè)計(jì)支撐體系,該項(xiàng)目施工中專門對次龍骨方木進(jìn)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(shè)置為750mm。整個(gè)支撐體系就由主次方木龍骨橫板結(jié)構(gòu)、碗扣式腳手架、鋼管腳手架以及可調(diào)節(jié)支托共同組成,如下圖:
單面模板支模結(jié)構(gòu)示意圖
(3)支設(shè)單面模板
對單面模板的支設(shè)要結(jié)合結(jié)構(gòu)體系中的各個(gè)分支技術(shù)內(nèi)容一一展開,以下也將展開一一分析。
首先要支設(shè)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(gòu)建鋼管腳手架系統(tǒng),再加入斜支撐將水平鋼管與主龍骨調(diào)整成U形并緊固。如此設(shè)計(jì)能保證模板剛度與強(qiáng)度適中,確保模板不會出現(xiàn)側(cè)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(shè)置開間,該施工中所設(shè)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(jié)構(gòu)連接形成整體,并保證水平鋼管長度至少達(dá)到4m。水平及豎向間距位置設(shè)置600mm間距,隨時(shí)調(diào)節(jié)模板平整度與垂直度。
在單面模板支設(shè)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(shè)置較大,至少要求軸線間距在8000mm左右,同時(shí)采用滿堂支撐技術(shù)配合框架柱豎向斜支撐,將斜支撐頂?shù)降叵率彝鈮Φ牡装迕嫖恢脼樽罴选?/p>
第三要設(shè)置地錨,該項(xiàng)目在施工中分別設(shè)置了主地錨和輔助地錨。其中主地錨采用到了預(yù)埋環(huán)狀粗鋼筋制作,設(shè)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(shè)計(jì)可防止模板根部出現(xiàn)側(cè)移。在預(yù)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(huán)深處基礎(chǔ)底板面位置不超過100mm,輔助地錨部分則采用直徑在20mm以內(nèi)的粗鋼筋,預(yù)留間距在600mm。為了有效加固地錨設(shè)置,該工程專門在錨環(huán)位置設(shè)置了花籃螺栓,利用10mm以內(nèi)的鋼筋鏈與主次龍骨相互拉結(jié),達(dá)到整體加固墻體,調(diào)整墻體垂直度的效果。
在可調(diào)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(jìn)行支托改造,重新采用可調(diào)節(jié)式支托,隨之調(diào)整模板,包括調(diào)節(jié)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(shè)置間距在600mm左右,斜支撐的基本角度則設(shè)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(jié)構(gòu)的要求,應(yīng)該保證支模結(jié)構(gòu)的外墻結(jié)構(gòu)表皮與護(hù)壁間都采用相同強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行填充,提高墻體厚度,同時(shí)增加所澆筑混凝土的側(cè)向壓力。該建筑的地下兩層采用了同樣的木板配置設(shè)計(jì)。
某建筑地下室外墻單面模板支撐施工除遵循上述技術(shù)流程,合理設(shè)計(jì)模板支撐方案以外,還需要注意以下兩點(diǎn)技術(shù)要點(diǎn)。
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(yīng)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(xiàng)目施工現(xiàn)場總體上要根據(jù)施工方案來制定相應(yīng)的混凝土澆筑順序,做好技術(shù)交底。
第二,此次施工重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)必須加強(qiáng)地下室外墻薄弱部位的施工,基于有限元分析結(jié)果利用較大的應(yīng)力桿件對近模板端的外墻進(jìn)行測試,檢驗(yàn)支撐體系薄弱部位強(qiáng)度。
單面模板支撐技術(shù)方案應(yīng)用效果:通過設(shè)計(jì)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(tǒng),其系統(tǒng)剛度恰到好處,墻體模板沒有發(fā)生變形,而個(gè)別模板接縫位置加固牢靠,基本解決了傳統(tǒng)中地下室外墻單獨(dú)設(shè)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(jié)構(gòu)展開,其技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜且涉及工藝內(nèi)容眾多,對外墻承受側(cè)向荷載具有正向影響作用,同時(shí)它也提高了單根桿件穩(wěn)定性和模板堅(jiān)固性,為施工項(xiàng)目節(jié)約大量成本。