简易钢管斜撑单侧支模与轻质混凝土肥槽回填相结合的技术应用

2021-03-06韩晓星

天津建设科技 2021年1期

韩晓星

（上海建工七建集团有限公司，上海200050）

随着城市的发展，在有限用地范围内实现建筑利用率最大化的要求越来越高，进而导致地下结构与基坑围护直接可供施工操作空间越来越狭小。现有解决方案中[1～2]，钢制定型三角架结合砖胎模安全性较好，但是经济性不高；利用钢管扣件式斜撑结合砖胎模处理方式，虽然工人可操作性较高，但是经济性及安全系数同样不高。如何充分利用基坑支护设计特点，在可操作性、安全性及经济性之间实现平衡最大化是本文研究的重点。

1 工程概况

天津市某项目有地下二层车库，基坑普遍深度10.7 m，地下二层层高4.85 m，地下一层层高3.65 m，地下室外墙厚350 mm；支护形式为灌注桩+三轴止水帷幕+一道钢筋混凝土水平支撑。地下二层肥槽回填采用轻质混凝土（强度不低于1.5 MPa），地下一层肥槽回填为常规2∶8 灰土。地下室外墙南侧外皮距离围护桩内轮廓线距离仅350 mm，总长度为157.82 延米，地下室主体结构施工阶段，狭小空间内无法满足人工操作面，常规需采用“单侧支模”。

2 方案选择

2.1 方案一

砖胎模+大模板三角钢架式单侧支模体系。外墙外模板为砖胎模，即沿底板生根上翻地下室外墙采用M7.5 水泥砂浆砌筑200 mm 厚蒸压加气砌块墙（或240 mm厚页岩砖墙），墙体底部、中部、顶部分别设置一道圈梁，纵向间距4 m设置一根构造柱，构造柱内侧面与墙内侧平齐，外侧面顶紧围护桩，形成牢固支顶，另沿墙高≤500 mm设置2φ6 mm拉结筋。

外墙内模板为大模板三角钢架，大模板与桁架连接成整体，通过塔吊或者汽车吊整体移动的方式安装到位。

2.2 方案二

砖胎模+钢管斜撑单侧支模体系。外墙外模板利用砖胎模同方案一；外墙内模板为钢管斜撑木模板体系，与同侧底部混凝土施工阶段预埋的钢管或粗钢筋锚脚固定，抵抗水平施工荷载，模板根部采用预埋“拉脚”螺栓抵抗上浮力，形成相对简易单侧支模系统。

2.3 方案三

轻质混凝土肥槽回填+钢管斜撑木模板体系。利用地下二层肥槽回填的轻质混凝土作为外墙外模板。外墙内模板采用钢管斜撑木模板体系，原理同方案二。

2.4 方案确定

三种方案的对比见表1。

表1 方案对比

经比选，本工程单侧支模地下二层采用轻质混凝土填充作外模，主次楞加斜撑内模的工艺；地下一层采用砖胎模外导墙，主次楞加斜撑内模的工艺。

3 地下二层单侧支模施工

底板混凝土浇筑（预埋多排钢管地锚）→填充层模板支设→浇筑轻质混凝土→拆除模板→防水层、保护层→外墙钢筋绑扎→墙内侧模板支设→浇筑外墙混凝土→养护→拆除外墙模板及支撑。

3.1 底板混凝土浇筑

分块基础底板浇筑过程中，在距离地下室外墙内轮廓线间距2.5、3、4.5 m处预设3排0.55 m长φ28 mm钢筋，间距1 000 mm，埋入底板400 mm，用于固定斜撑的地锚。

3.2 填充层模板支设

填充层模板采用18 mm厚胶合板，竖向内龙骨采用60 mm×80 mm木方，间距600 mm；水平外龙骨采用φ48 mm×3.5 mm双钢管。

外墙螺栓采用单头螺栓固定双钢管，在填充层断面内水平间距400、600、900 mm，断面跨度方向间距600 mm。

墙内侧模斜支撑采用φ48 mm×3.5 mm钢管搭设，斜支撑下端利用底板预埋地锚，上端支顶单侧模板，间距与单头螺栓横纵向相同，以实现对拉螺栓的固定效果，保证模板体系安全。见图1。

图1 填充层模板支设

3.3 浇筑轻质混凝土

本工程要求轻质混凝土强度不低于1.5 MPa，填充层厚350 mm 左右，选择强度等级C2.0 的轻质混凝土，重度1.2 kN/m3，抗压强度达到2.0 MPa 以上，满足设计要求。

由于是轻质混凝土，新浇混凝土侧压力不大，可一次浇筑到顶，浇筑过程中需派专人负责观察模板支撑稳定及漏浆情况，发现异常及时通报，暂停施工，处理完毕后方可继续浇筑。

填充层必须选择一样板段单独浇筑，浇筑过程中及拆模后发现问题及时调整，样板段顺利完成后方可持续推进。拆模后如发生填充层塌落现象，则安排支护桩内纵横向间隔3 m种植φ14 mm钢筋并悬挂一层φ8 mm@200 mm的双向钢筋网片，支撑填充层的混凝土，保证拆模后填充层混凝土不塌落。

3.4 防水层和保护层

本工程地下室外墙防水材料为4 mm厚SBS弹性体改性沥青防水卷材，保护层采用30 mm厚挤塑聚苯板保护层。

近年来，国民经济快速发展，我国的测绘事业也实现了由传统向信息化的转变和升级，测绘项目呈现出“规模不断增大、生产组织复杂、技术含量高、成果形式多”等特点，发包方对测绘成果质量的要求也越来越高，特别是由财政资金支出的测绘项目，投资方多为政府部门，原有的一套测绘产品质量保证体系已明显不能适应新时期的要求。伴随着测绘项目责任制的逐步落实，测绘监理制度应运而生，新版《测绘资质分级标准》在2014年8月1日施行，其中就增加了测绘监理的专业标准和通用条款，为测绘地理信息行业开展测绘监理业务提供了执业依据。

填充层单侧模板拆除后，轻质混凝土表面仅简单修平后即可黏贴防水卷材。

3.5 外墙内侧模板支设

地下室外墙厚350 mm，墙高4.65 m，内侧模板同样采用单侧模板体系，单侧模板支设采用主次楞加斜撑内模工艺。

外墙内模板采用18 mm厚胶合板，竖向内龙骨采用60 mm×80 mm木方，间距250 mm；水平外龙骨采用φ48 mm×3.5 mm双钢管。

外墙螺栓采用单头螺栓固定双钢管，在地下室外墙断面内水平间距200、450 mm，断面跨度方向间距450 mm。

墙内侧模斜支撑采用φ48 mm×3.5 mm钢管搭设，斜支撑下端利用底板预埋3 排φ28 mm 钢筋地锚，横向间距1 m，地锚长度550 mm，下端埋入底板400 mm；上端支顶单侧模板，间距与单头螺栓横纵向相同，斜支撑与地面呈45°角搭设，所有交叉节点扣件连接牢固，以实现对拉螺栓的同等固定效果且整体形成稳定“三角撑”体系，三排地锚大直径钢筋形成可靠受力点，保证模板体系安全。模板根部采用单排预埋拉脚螺栓固结，防止模板上浮，拉脚螺栓预埋于上翻导墙之中。见图2。