“先封頂，后結(jié)底”全逆作法超挖梁板結(jié)構(gòu)輪扣式鋼管支模體系施工技術(shù)

摘" 要：隨著當今城市地上空間的開發(fā)程度越來越高，開發(fā)成本的提升使得城市地下空間的開發(fā)愈發(fā)重要，全逆作法技術(shù)作為解決當前城市地下空間開發(fā)難題的重要技術(shù)，其梁板結(jié)構(gòu)支模體系、每層暗挖高度、水平通風等問題是全逆作法地下室施工階段的重難點。為解決暗挖區(qū)間梁板混凝土外觀質(zhì)量，暗挖設(shè)備碰撞梁板結(jié)構(gòu)，水平通風問題，湖南建工集團有限公司創(chuàng)新提出“采用LG180立桿模數(shù)承插型輪扣式鋼管支架超挖支?！奔夹g(shù)，該技術(shù)實用、安全可靠、操作性強，有效解決當前所遇到問題的同時兼具經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：全逆作法；輪扣式鋼管支模體系；承插型；超挖；滿堂搭設(shè)

中圖分類號：TU43" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）17-0162-04

Abstract： With the development of urban aboveground space getting higher and higher， the increase of development cost makes the development of urban underground space more and more important. Reverse method technology is an important technology to solve the current difficult problems in the development of urban underground space. The beam-slab structure formwork system， the height of each floor and horizontal ventilation are the important and difficult points in the construction stage of reverse basement. In order to solve the problem of concrete appearance quality of beam and slab in the section of underground excavation， Hunan Construction Engineering Group Co.， Ltd. innovatively put forward the technology of \"adopting LG180 vertical rod module and socket type wheel-buckle steel pipe bracket over-excavation support formwork\"， which is practical， reliable， operable， and economical， while effective in solving the current problems.

Keywords： reverse method; wheel-buckle steel pipe formwork system; socket type; over-excavation; full house erection

隨著現(xiàn)代城市地上空間利用率的提升，地上開發(fā)的成本愈加提高，地下空間的開發(fā)開始得到高度重視。全逆作法技術(shù)為地下空間開發(fā)提供了一種新的技術(shù)手段，其中梁板結(jié)構(gòu)支模體系、每層暗挖高度、通風是全逆作法地下室施工的一個重難點。

圍繞上述重難點，眾多研究者研究出了各種技術(shù)辦法。梁華[1]利用梁板混凝土結(jié)構(gòu)作為基坑水平支撐體系的一部分，并對工程各工序采取了相應質(zhì)量控制措施，減少了工程造價，提升了工程質(zhì)量，避免了安全隱患。吳昌將等[2]研究了大開口逆作方案的設(shè)計應用條件、特點，分析了施工中結(jié)構(gòu)的變形和對周圍環(huán)境的影響情況，實際情況證明其設(shè)計提升了施工效率，確保了施工安全性。溫文[3]研究了土方暗挖施工中，出土口預留、土方運輸方式、通風等條件事先規(guī)劃和設(shè)計的必要性，總結(jié)了實際施工中的經(jīng)驗與注意事項。陳益等[4]通過調(diào)整單邊支模的支撐體系，設(shè)計了混凝土澆注設(shè)備，改進了澆注方式，有效解決了混凝土與模板施工中存在的問題，提高了施工質(zhì)量和施工安全性。夏偉等[5]詳細闡述了在超高支模時采用的超高空鏤空支模體系免腳手架施工工藝，避免了傳統(tǒng)滿堂支架的不經(jīng)濟性，安全隱患較多等問題。鄧小兵等[6]提出了鋼托支模架體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼管架，合理優(yōu)化了鋼胎架和水平間距，能較好地處理復雜受力情況下的鋼結(jié)構(gòu)變形問題。李璐等[7]針對工程實際情況，利用貝雷架的優(yōu)點，靈活組合運用，在其上支設(shè)腳手架，良好解決了深坑巖壁上支模的難題。封銳等[8]選用美國EFCO工具式鋼桁架模架體系進行豎向支撐，通過合理設(shè)計支撐體系，有效解決了工程中無法使用傳統(tǒng)滿堂腳手架的情況。

湖南建工集團有限公司開展逆作超挖支模體系技術(shù)創(chuàng)新，提出了“采用LG180立桿模數(shù)承插型輪扣式鋼管支架超挖支?！奔夹g(shù)，該技術(shù)有效解決了深基坑逆作地下室梁板結(jié)構(gòu)支模、暗挖高度、水平通風層等施工難題，具有推廣價值。

1" 工程概況

湖南旺旺醫(yī)院醫(yī)療大樓擴建工程（二期）總建筑面積為16.930 7萬m²，其中地下5.456 2萬m²，地上11.474 5萬m²，基底占地面積為1.04萬m²，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下室有7層，地下層高從上往下分別為5.1、5.1、6（含夾層）、6、6和2.5 m，基坑開挖深度為31.9 m，屬于深基坑開挖。本工程主樓采用上下同步全逆作法，裙樓采用半逆作，逆作界面層為負一層結(jié)構(gòu)梁板。

2" 工藝原理及流程

2.1" 逆作超挖支模工藝原理

根據(jù)支模架搭設(shè)高度與經(jīng)濟性，采用Φ48×3.25 mm承插型輪扣式鋼管，立桿采用LG180型。結(jié)合工程特性、立桿模數(shù)，確定地下室土石方每層暗挖高度以樓板面標高向下超挖2.55 m。并根據(jù)每層開挖高度工況進行逆作地下連續(xù)墻支護、豎向承載“一柱一樁”體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計。每層開挖完成后及時澆筑混凝土墊層，并根據(jù)結(jié)構(gòu)梁板截面尺寸、跨度及施工荷載等編制模板工程專項方案，確定立桿間距、步距等參數(shù)，支模按專項方案實施。

2.2" 施工工藝流程及操作要點

逆作超挖梁板結(jié)構(gòu)支模施工工藝流程為：

1）逆作梁板輪扣式支模體系參數(shù)設(shè)計；

2）地下室樓層逆作超挖2.55 m；

3）場地平整、澆筑混凝土墊層；

4）支模架搭設(shè)材料下基坑；

5）搭設(shè)承插型輪扣式鋼管支架；

6）梁板結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土施工；

7）梁板結(jié)構(gòu)混凝土養(yǎng)護；

8）承插型輪扣式支模架拆除。

2.2.1" 逆作梁板輪扣式支模體系參數(shù)設(shè)計

承插型輪扣式鋼管支模架：采用Φ48×3.25 mm承插型輪扣式鋼管，立桿采用LG180型，立桿頂托采用Φ36可調(diào)U型頂托DT60型，U型頂托內(nèi)采用Φ48×3.0 mm雙鋼管為主龍骨，可調(diào)托撐伸出頂層橫桿的懸臂長度小于等于650 mm，可調(diào)托撐螺桿伸出長度小于等于300 mm，插入立桿的長度大于等于200 mm，梁底頂撐當符合承插型立桿模數(shù)如LG120、LG90，當不符合模數(shù)時則采用Φ48×3.0 mm鋼管頂撐。承插型輪扣式鋼管支架搭設(shè)要求嚴格按湖南省地方標準執(zhí)行[9]，如圖1所示。

2.2.2" 地下室樓層逆作超挖2.55 m

每層土方采用分層、分區(qū)、分塊開挖的原則施工，待上層水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到設(shè)計要求的強度80%（負一層為100%）后，向下開挖至下層結(jié)構(gòu)梁板面標高后再往下超挖2.55 m。結(jié)構(gòu)梁板與土方開挖跟進施工，盡量減少圍護體的無支撐暴露長度，如圖2所示。

2.2.3" 混凝土墊層澆筑

全逆作法施工時，墻體、梁和樓板等水平結(jié)構(gòu)在每層超挖2.55 m的基坑上施工，模板支撐在開挖后的土層上，水平結(jié)構(gòu)施工時，新澆砼、模板等重力荷載在砼達到強度前由坑底地基承受，故應保證坑底地基滿足強度和沉降要求，必要時需要進行坑底的地基處理。本工程采用150 mm厚C15砼墊層進行硬化處理，如圖3所示。

2.2.4" 支模架搭設(shè)材料下基坑

針對全逆作法地下室層數(shù)多、面積大、材料運輸困難的特點，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境綜合布置8個吊物通風口，其中5個吊物通風口采用塔吊直接吊物、1個吊物通風口內(nèi)安裝雙籠戶外電梯下基坑，2個吊物通風口針對上下同步區(qū)特設(shè)計了采用1臺5 t、一臺10 t的移動式電動葫蘆吊與塔吊室內(nèi)外配合吊運材料下基坑。

2.2.5" 基坑內(nèi)架料工具化轉(zhuǎn)運

利用軟巖地區(qū)全逆作法超挖后澆筑150 mm厚C15混凝土高承載力特性，模板、架料室內(nèi)水平二次轉(zhuǎn)運采用手推叉車與工具式模板型鋼支架進行整體吊裝、整體叉車轉(zhuǎn)運，實現(xiàn)半機械化作業(yè)，叉車、堆放支架如圖4、圖5所示。

2.2.6" 搭設(shè)承插型輪扣式鋼管支模架

梁板支模架采用承插型輪扣式支撐體系滿堂搭設(shè)，梁兩側(cè)立桿間距為600 mm，每邊距梁側(cè)300 mm。梁底下方須設(shè)置大橫桿；梁板支模架水平桿拉通，步距1.2 m，使梁支撐體系與板支撐體系連成整體。如圖6所示。

3" 工藝特點

以上施工工藝有效地解決了目前全逆作法鋼筋工程普遍存在的問題，并具有如下特點。

1）采用超挖2.55 m支模方式：提高了梁板混凝土外觀質(zhì)量；構(gòu)筑水平架空層與豎井互通體系提高了自然通風能力；滿足了大型開挖設(shè)備操作空間。

2）采用承插型輪扣式鋼管支模架，減少了鋼管裁割量，一人高度的作業(yè)空間，加快了施工進度。

4" 結(jié)束語

湖南建工集團有限公司針對湖南旺旺醫(yī)院（二期）工程上下同步全逆作工況，創(chuàng)新采用了“超挖支模+立桿LG180型模數(shù)的承插型輪扣式支模架”施工技術(shù)，實現(xiàn)了以下目標。

1）實現(xiàn)了省工省時省力，操作方便，且安全系數(shù)高的工具化組合支模體系，確保了梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工質(zhì)量。

2）超挖構(gòu)筑的水平架空層與豎井即吊物孔（本項目豎井面積與基坑占地面積比為13%）互通體系，實現(xiàn)了自然通風就能滿足逆作施工的需求，節(jié)省了通風成本。

3）每層超挖后逆作層高達7.65～8.55 m，實現(xiàn)了軟巖地層用重型鉤機的破巖能力，節(jié)約了開挖成本。

參考文獻：

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[4] 陳益，關(guān)章磊，蔡攀攀，等.新型樁間超薄模筑混凝土單邊支模逆作法施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2018，47（23）：36-38.

[5] 夏偉，吳琳，石海夫，等.超高鏤空框架梁支模免腳手架施工研究與應用[J].建筑安全，2021，36（12）：7-10.

[6] 鄧小兵，劉洪，余大章.超高超長超限現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)鋼托支模體系施工技術(shù)[J].山西建筑，2020，46（24）：74-77.

[7] 李璐，何昌杰，寧志強，等.長沙冰雪世界工程臨百米深礦坑吊腳樓結(jié)構(gòu)地庫支模體系應用[J].施工技術(shù)，2020，49（2）：8-10，48.

[8] 封銳，鄢全科，徐偉濤，等.工具式高支模體系在復雜大跨工況下的設(shè)計及應用[J].建筑施工，2019，41（12）：2166-2168，2171.

[9] 湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳.建筑施工承插型輪扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程：DBJ 43/323—2017[S].2017.