新型扣件式鋼管地錨桁架單面支模技術(shù)

徐 斐，金 虎，邢國然，王 偉，朱偉偉

XU Fei1，JIN Hu2，XING Guoran1，WANG Wei1，ZHU Weiwei1

(1.浙江中成建工集團有限公司，浙江 紹興312000;2.華潤新鴻基房地產(chǎn)(杭州)有限公司，浙江 杭州310005)

隨著我國城市化建設(shè)的發(fā)展，一方面可供建設(shè)的城市土地日趨減少，為了節(jié)約土地，新建的建筑物大都緊貼規(guī)劃紅線而建;另一方面，很多地下室墻體厚度從300 mm 厚到600 mm 厚不等，促使地下室外墻與基礎(chǔ)圍護間的距離越來越小，甚至無操作空間，圍護墻充當(dāng)?shù)叵率彝鈮Φ耐饽０?，模板的?cè)壓力較大，常規(guī)施工采用了定型三角型鋼架支撐。該三角架在工程開工之初根據(jù)地下室的層高、墻厚等各種因素，進行定制加工，往往耗資不菲，帶來不小的資金壓力且并非每個工程的地下室均為單面支模。這種三角架在以往工程的周轉(zhuǎn)材料中沒有，必須特制。鑒于此情況，我們想另辟蹊徑來加固外墻模板，從而保證工程質(zhì)量和周邊環(huán)境的安全。

1 工程概況

神龍武漢三廠沖壓車間基礎(chǔ)底板面標(biāo)高為-6.500 m(局部為-6. 000 m)，基礎(chǔ)底板厚度有1200、1500 mm 兩種規(guī)格，基礎(chǔ)混凝土采用C35 抗?jié)B混凝土，抗?jié)B等級為S6，混凝土保護層厚度為50 mm;底板主筋采用HRB335，其余鋼筋采用HPB235;墊層厚100 mm，采用C15 混凝土澆筑。

基礎(chǔ)四周外設(shè)井點降水，由于受場地周圍建筑物的限制，基礎(chǔ)四周采用人工挖孔樁護壁，地下室外墻邊距基礎(chǔ)支護結(jié)構(gòu)僅有平均約500 mm 的空隙，操作空間十分有限。

2 工程特點和難點

本工程地下室外墻施工均無操作空間，外墻結(jié)構(gòu)須一次完成且施工工序穿插多而復(fù)雜，各工種無工作面且工作量大、難度高，成為制約地下室工程進度的主要原因。地下室外墻施工速度滯后于基礎(chǔ)內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工，如何協(xié)調(diào)兩部分的進度關(guān)系，成為保證整體進度的難點。鋼管式腳手架支撐系統(tǒng)利用剛度較好的鋼管桁架將外墻傳來的水平側(cè)壓力傳至地錨上，將水平力轉(zhuǎn)化為對地面的壓力和對地錨的剪力，利用主地錨和輔助地錨共同承擔(dān)，以確保平衡外墻混凝土澆筑時傳來的側(cè)壓力，從而保證了外墻混凝土的成型質(zhì)量。

3 扣件式鋼管地錨桁架單面支模技術(shù)

3.1 工藝原理

由于城市土地資源的日益緊張，設(shè)計單位按照建設(shè)方要求為最大限度地利用場地，在設(shè)計時常盡量縮小圍護結(jié)構(gòu)與地下室外墻之間的間距，這就導(dǎo)致外墻模板支設(shè)操作空間非常狹小，施工場地條件受到約束，無法采用傳統(tǒng)的雙側(cè)支模系統(tǒng)，只能對地下工程外墻結(jié)構(gòu)采用單側(cè)支模體系進行施工。目前工程中常見的單側(cè)支模系統(tǒng)主要有定型桁架支撐系統(tǒng)、型鋼支撐系統(tǒng)等方法來支撐模板，以抵抗混凝土對模板的側(cè)壓力這兩種支撐體系。該支撐體系具有整體剛度好，系統(tǒng)穩(wěn)定性能好，安全性高，混凝土墻面表觀質(zhì)量好，墻體因無穿墻螺栓而沒滲水隱患等優(yōu)點，但也存在著諸如一次性投資較大，加工周期長，周轉(zhuǎn)利用率低，須在底板預(yù)埋螺栓以及單側(cè)所需操作空間較大等缺點。

3.2 施工工藝流程

施工工藝流程如下:植筋相關(guān)參數(shù)計算確定→施工準(zhǔn)備→螺桿植筋施工→墻、柱鋼筋綁扎→模板制作與安裝及混凝土澆筑與養(yǎng)護。

3.3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.3.1 植筋相關(guān)參數(shù)計算確定

(1)錨固長度L0根據(jù)相關(guān)資料文獻，膠粘劑的強度是植筋技術(shù)的關(guān)鍵。根據(jù)試驗結(jié)果得知，膠粘劑的自身強度和粘結(jié)強度均能滿足使用要求，混凝土植筋的破壞形式則主要取決于植筋的錨固長度。本技術(shù)中該參數(shù)依照《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程(JGJ 145—2013)》和《植筋技術(shù)規(guī)范(GB 50367—2006)》要求，按螺栓受的拉力和粘結(jié)劑的粘結(jié)強度(與鋼筋和混凝土的界面)可以計算出錨固長度。

(2)鋼筋直徑d0考慮到取材方便和通用性，鋼筋一般選用Ⅰ級、Ⅱ級鋼筋，其強度應(yīng)符合《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》的規(guī)定。一般鋼筋選Ф12 可滿足要求。

(3)鋼筋間距l(xiāng)0鋼筋排列方式為正方形，橫向、豎向呈直線狀。地下連續(xù)墻模板計算按照側(cè)模傳次楞傳主楞傳穿梁螺栓受力過程驗算前三者的抗彎、抗剪。

3.3.2 螺桿植筋施工

(1)鉆孔 在設(shè)計所需植筋部位，用相應(yīng)配套的電鉆根據(jù)設(shè)計好的間距打孔，鉆孔直徑D 與植筋直徑d 最佳匹配值。

(2)清孔 用吹風(fēng)筒或高壓空氣吹清孔內(nèi)粉塵，如此四吹三刷。不能用水沖洗，以免殘留在孔中的水分削弱粘合劑的作用。要保持植筋孔洞干燥、無積水。

(3)注膠與植筋 注膠時注意，第一次打出的粘合劑不能用，要待出膠混勻才能入孔。使用專用植筋注射器，從孔底向外均勻地把適量粘合劑填注孔內(nèi)，注意勿將空氣封入孔內(nèi)。如果孔洞較深(≥200 mm)，可將混合管延長器摳動扳機后慢慢抽出，然后按順時針方向把鋼筋輕輕植入孔中，直至插入孔底，粘合劑溢出。鋼筋應(yīng)無銹蝕、無明顯彎曲。

(4)凝膠 必須將鋼筋外露端固定在模架上，使其不受外力作用，直至凝結(jié)，并派專人現(xiàn)場看護，凝膠的化學(xué)反應(yīng)時間一般在15 min，固化時間一般為1 h，具體效果應(yīng)根據(jù)使用的粘合劑種類和型號確定。待藥劑或膠液完全硬化，即可按常規(guī)方法進行后續(xù)作業(yè)。

(5)焊接止水螺桿 經(jīng)拉拔試驗檢測合格后焊接止水螺桿，刷涂防水涂料或鋪貼防水卷材，此處一定要嚴(yán)格按照規(guī)范要求做好螺桿與圍護交接處的節(jié)點施工。止水螺桿的焊接質(zhì)量應(yīng)檢查止水片焊接是否滿焊、完整，端頭螺絲有無破損。

3.3.3 模板選型及配置

根據(jù)工程特點采用散拼模板體系，18 mm 厚膠合板，豎向背楞采用50 mm×70 mm 方木，方木豎向間距150 mm 布置，水平背楞采用2Ф48 鋼管，配備2套模板。雙鋼管水平間距450 mm，在水平雙鋼管上再豎向配置1 道雙鋼管。模板上口距最上層水平桿距離控制在500 mm 以內(nèi)，模板下口離第一層水平桿距離控制在200 mm 之內(nèi)。

3.3.4 扣件式鋼管地錨桁架單面支模［1］

(1)每根立桿底部應(yīng)設(shè)置底座或墊板，墊板厚度不得小于50 mm。首層結(jié)構(gòu)的支模架體宜支撐在地坪的混凝土墊層上。

設(shè)置底座或墊板的目的是能和立桿共同承力并適當(dāng)增大承力面積。目前建筑工程的施工現(xiàn)場極少使用底座而普遍設(shè)置墊板，墊板的材料一般采用木板或膠合木模板等。關(guān)于墊板的材料，規(guī)范未作明確的要求，從工程經(jīng)驗來看，對量大面廣的民用多高層建筑來說，由于樓層高度一般在3～5 m 之間，用木板、膠合木模板作墊板是能夠滿足要求的。但對于受荷大、架體高的支模架結(jié)構(gòu)，宜采用鋼板或槽鋼作為墊板。

(2)立桿接長必須采用對接扣件連接，嚴(yán)禁采用搭接;相鄰兩立柱的接頭不得在同步內(nèi)，且對接接頭沿豎向錯開的距離不宜小于500 mm，各接頭中心距主節(jié)點不宜大于步距的1/3。

3.4 施工操作要點

3.4.1 外側(cè)胎膜施工

地下室外墻外側(cè)砌筑胎膜，本案例采用240 mm厚磚體模。砌筑時留設(shè)彎鉤錨栓，待砌筑完畢7 d后，抹20 mm 厚1∶2 水泥砂漿，達到一定強度后，清理墻面，滿鋪4 mm 厚SBS 防水卷材，處理好彎鉤錨栓處的卷材搭接，之后抹1 ∶2 水泥砂漿保護層。見圖1。

圖1 外墻外側(cè)磚模示意圖

3.4.2 鋼筋綁扎和模板安裝［2］

綁扎地下室外墻鋼筋，螺桿與剪力墻鋼筋點焊，待綁扎完畢，經(jīng)監(jiān)理驗收合格后進行模板安裝。模板支撐平面布置圖見圖2。

圖2 模板支撐平面示意圖

3.4.3 混凝土剪力墻模板加固［3］

搭設(shè)內(nèi)腳手架時，一般采用滿堂腳手架方式，預(yù)埋地錨、螺栓、內(nèi)腳手架連為一體。見圖3。

圖3 模板支撐與地錨、螺栓連接

首先對預(yù)埋地錨進行縱橫掃地桿和剪刀撐加固，立桿的縱橫間距為450 mm ×900 mm，水平步距1800 mm，滿堂搭設(shè)。架體四周必須保證剪刀撐連續(xù)布置，斜撐鋼管與水平桿相交處，必須用十字扣件連接形成空間結(jié)構(gòu)體系。每個地錨處設(shè)置一根斜撐鋼管。見圖4。

圖4 模板斜撐加固示意圖

斜撐鋼管加固時要求采用十字扣件拉接或絲杠支頂，扣件拉接和絲杠支頂間隔梅花狀布置。

3.4.4 后期收尾措施

澆筑完成后，養(yǎng)護成型，待強度達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，拆除腳手架和模板，氣焊割掉地錨和螺栓，處理好地錨和螺桿處的細部工作，以防漏水和滲漏。

4 技術(shù)保證措施［4］

(1)澆筑墻體混凝土?xí)r應(yīng)放慢澆筑速度，以減緩混凝土對模板的側(cè)壓力，減小支撐系統(tǒng)的荷載，從而避免模板體系位移引起的垂直度偏差。

(2)地錨與鋼管的節(jié)點連接處，立桿套管應(yīng)套在地錨上。同時因鋼管的內(nèi)徑大于地錨的直徑，故為防止立桿有位移，應(yīng)在立桿套入時在地錨旁鑲插一根直徑12 mm 的鋼筋，以使得鋼管與地錨可靠牢固。

(3)混凝土的澆筑過程中，工長與木工應(yīng)經(jīng)常用吊錘檢查模板的垂直度，以隨時糾正模板偏差。

(4)為了方便施工和減小混凝土澆筑時的自落高度，每次澆筑混凝土?xí)r都要分層澆筑，每層澆筑高度為600 mm 左右，嚴(yán)禁一次澆筑過高。

5 結(jié) 語

針對地下室外墻施工無操作空間的特點，結(jié)合工程實踐對以往類似工程施工方法做出更加系統(tǒng)全面的總結(jié)和改進。所采用的新型扣件式鋼管地錨桁架，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且施工簡便、受力效果好，利用預(yù)埋的多排錨固支座作為單面模板支撐的受力點，其受力合理，能確保支護安全。實際使用過程中，將所支撐模板所傳遞的水平側(cè)壓力通過地錨桁架傳遞至錨固支座，再由錨固支座承受斜撐的垂直壓力和水平剪力。

［1]浙江省建設(shè)廳. DB33/1035—2006 建筑施工扣件式鋼管模板支架技術(shù)規(guī)程［S］.杭州:浙江大學(xué)出版社，2006.

［2]沈陽建筑大學(xué). JGJ 162—2008 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［3]中國建筑科學(xué)研究院.GB 50010—2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011.

［4]中國建筑科學(xué)研究院.GB 50666—2011 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011.