地下室外墙单面支模施工技术研究

周乐庭

（山西一建集团有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

近年来，我国的城市化建设脚步加快，高层、超高层建筑不断增加，深基坑工程也随之增多，而随着可利用土地的逐渐减少，开发商为最大化地规划使用土地，设计时，建筑物主体与基坑支护体系距离过小，导致地下室外墙无法采用常规的双面支模对拉螺栓来施工，常将地下室外墙设计成紧贴基坑围护桩（地下连续墙）的形式，为解决此种问题，在进行施工时只能通过采用单侧支模的方法进行施工，但增加了施工难度。目前常用的单侧支模方法主要有三类：①采用在围护桩、围护墙上焊接对拉螺栓的方法进行单侧支模，此种方法常在模板背面增加斜撑防止涨模，对拉螺杆需穿过外墙防水层，防水层需要做特殊补强措施；②采用型钢制作三角桁架进行单侧支模；③采用钢管扣件排架斜撑的方式进行单侧支模。上述三种施工方法在实际工程中均有较多的应用实例。本文以实际工程中钢管扣件排架斜撑进行单侧支模的相关施工方法进行分析。

1 工程案例

某工程由两座塔楼和一栋商业裙楼组成，包含地下和地上部分，其中地下部分由塔楼、商业裙楼的地下室和中部的地下车库组成。该工程的基础为桩筏基础，基坑支护方式为护坡桩+锚索，地下三层、地下二层和地下一层的层高分别为5.3m、4.8m 和5m，外墙厚分别为400mm、350mm 和300mm。该工程所处场地位置为闹市区，基坑紧邻大量既有建筑，可使用的有效场地较小，部分地下室外墙边线与基坑支护间距较小，其中某段外墙长约30m范围距离基坑支护边缘的净尺寸仅有300mm，不能达到设计要求的350mm 墙厚，也无法按照常规要求进行双面支模施工，因此只能通过单侧支模进行施工。

2 施工工艺

在进行施工前，发现存在以下施工难点：

（1）地下室外墙厚度厚，层高较高，混凝土在浇筑过程中产生的侧压力较大，因此模板支撑体系必须有足够的强度、刚度和稳定性。

（2）因地下室开挖深度超过地下水位深度，地下室外墙抗渗要求较高，外墙水平施工缝一般留置在距底（楼）板面300mm 的高度，常规要求外墙宜与梁、板混凝土整体浇筑，如果外墙模板体系失稳将造成梁、板模板体系的坍塌。

（3）地下室施工工期紧张，单侧支模会加大工程量，其施工方案的合理与否直接关系到施工进度。

考虑上述问题，并结合工程的实际情况，最终选择钢管扣件排架进行单侧支模施工。

根据地下室外墙单侧支模施工工况，以距离基坑支护边缘最近的剪力墙建立受力分析模型进行指导施工。

施工流程为：施工准备→预留预埋→设置单头螺杆、面板拼装→安装次楞、主楞→调整至设计尺寸→安装竖撑、斜撑→安装纵向稳定杆件并加固→支模架搭设→支模架验收→平板铺设→梁板钢筋绑扎→混凝土浇捣。

该方法的施工要点如下：

（1）模板采用18 厚黑漆镜面板，次龙骨采用50×50×0.3 方钢管，竖向设置@150mm，主龙骨采用48×3.0 双钢管，横向设置@400mm。

（2）预留预埋：分别在距外墙2m、3m、4m、5m 处预埋长度0.6m（锚固长度不小于350mm）的短钢管作为地锚支撑点。地锚纵向间距为400mm，底板上的预埋支撑点均采用纵横通长钢管连成整体。外墙翻边内沿纵向预埋14 螺杆，间距同竖撑间距，距翻边0.2m 处预埋16 钢筋，作为抗浮拉结点备用。下部同时为保证斜撑稳定性，采用48×3 钢管预埋在距外墙0.5m 的底板（楼面）上作为斜拉钢管拉结点。

（3）分层浇筑，每次浇筑高度不大于1m，在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑，利用泵送软管降低混凝土自由下落高度，以控制混凝土对模板的侧压力。

单侧支模体系示意图如图1 所示，施工现场局部安装效果如图2 所示。

图1 单侧支模体系安装

图2 施工现场局部安装

通过地下3 层的实际应用，在施工过程中发现以下几点问题：①斜撑水平间距过大，斜撑未与满堂架连接，部分扣件未紧密连接，造成支撑系统不稳；②对工人交底不明确，混凝土一次浇筑高度过高，速度过快，导致有部分胀模现象。

解决措施：①优化方案，减小斜撑水平间距；②混凝土浇筑前逐一检查各扣件连接处，如有松动，及时拧紧，使其受力均匀；③做好技术交底，混凝土浇筑时严格控制浇筑高度，控制浇筑速度，避免发生胀模现象。

3 钢管扣件排架进行单侧支模的适用范围

根据大量工程实际，得到其优点为使用普通脚手钢管和扣件搭设支架，材料成本低；与型钢支架类似，解决采用对拉螺栓形式可能产生的外墙防水层渗漏问题；在层高不高的情况下，可以和楼面排架同时搭设，使墙与楼面混凝土同时浇筑；与型钢支架相比，脚手钢管重量轻，使用人工即可完成搭拆，无须依赖塔吊。其缺点为钢管扣件排架搭设和拆除工作量大，单位时间内完成的支模面积少，劳动强度大；由于支撑节点多，且全部为扣件连接，较难保证所有节点均扣接紧密，从而易发生涨模；在层高较高的情况下，需要先浇筑墙混凝土，拆模后再支设楼面排架，对结构进度影响较大。

综合本工程和其他相关工程的施工经验，得到钢管扣件排架进行单侧支模的适用范围大致为：①防水设防等级高的地下室外墙工程；②对地下室外墙拆模质量要求宽容度较高的工程；③工期不紧，使地下室外墙和楼面梁板能分批次施工的工程，或地下室层高较低，可以使外墙单侧支模和楼面梁板同时施工的工程；④工程预算紧，无力承担型钢三角桁架费用的工程；⑤地下室结构顺作法和逆作法均可适用。

4 单侧支模施工的质量安全要点

4.1 单侧支模质量方面的控制要点

（1）无论采用何种单侧支模方式，均需保证模板面板、木方、水平双钢管围檩和其固定体系的连接牢固及紧密，并确保垂直度、平整度。

（2）对于采用对拉螺栓单侧支模的，需要着重检查对拉螺栓的止水钢片设置情况，以及对拉螺栓与围护桩（地连墙）钢筋的焊接质量，确保不涨模和止水效果良好。

（3）对于采用钢管扣件排架体系单侧支模的，需要检查排架支撑体系搭设过程中的每一步，包括楼面预埋地锚钢筋的规格、位置、间距和埋设深度；斜撑与各个水平杆件、竖向抗浮立杆扣件的拧紧程度；斜撑与地面限位槽钢的顶紧程度；地锚钢筋与抗浮立杆的焊接质量等。

（4）无论何种单侧支模方式，都需在外墙混凝土浇筑过程中放慢浇筑速度，使模板体系均匀缓慢地加载，以免涨模。

4.2 单侧支模安全方面的控制要点

（1）对于采用对拉螺栓形式的单侧支模，只需按照前述质量要求，全数检查对拉螺栓的设置情况即可。

（2）对于采用型钢三角桁架的单侧支模，需要着重检查各榀桁架之间的水平连杆的连接，确保形成整体。同时，在支模和拆模过程中，应对型钢桁架有临时支撑固定措施，防止倾覆伤人。此外，也应注意塔吊吊运安全。

（3）对于采用钢管扣件进行单侧支模板的，只需按照前述质量要求，对排架斜撑整体搭设质量和斜撑、支点、抗浮锚点进行全面检查，满足其要求即可。

5 结论

通过工程实例证明，当施工场地受限制时，可使用单侧支模的方式进行施工，可有效解决基坑尺寸不足的问题，具有良好的社会效益和经济效益。