永久支护现浇混凝土挂板单侧支模施工解析

2021-10-27解际超郑绪安杨龙飞

中国新技术新产品 2021年15期

解际超郑绪安杨龙飞王冰

（中建八局第二建设有限公司，山东济南 250000）

0 引言

单侧支模在永久支护挂板施工应用较为少见，该施工技术在提升建设用地利用率方面表现突出。单侧支模施工属于现阶段业界关注焦点，理论研究和实践探索众多，但结合实际调研可以发现，现浇混凝土挂板单侧支模施工不当很容易引发渗漏、爆模等问题，为了尽可能规避相关问题，正是该文研究的目标。

1 现浇混凝土挂板单侧支模施工要点

1.1 单侧支模技术

常见的单侧支模方法可细分为3类：第一，对拉螺栓方法。通过围护桩钢筋上等间距焊接对拉螺栓，即可承受墙体混凝土侧压力，止水钢片需要焊接在对拉螺栓上，具体施工需要预埋钢筋地锚，在地锚钢筋上套楼面排架钢管，增设斜撑于模板背面且扣接套在地锚上的立杆。由于须穿过挂板防水层，因此对拉螺栓方法在应用中须做好防水层特殊补强；第二，型钢三角桁架方法。基于三角钢桁架自身刚度，辅以预埋地锚螺栓对三角桁架产生上浮分力和倾覆力矩进行平衡，即可承受墙体混凝土侧压力，型钢三角桁架方法的具体应用需要使三角钢桁架、双钢管水平围檩、木方竖楞、模板面固定成整体，一般应用“L”形螺栓，抗拉强度较高的抗浮地锚也需要得到科学应用，为保证平面外的稳定，还需要应用钢管将每榀桁架水平向固定[1]；第三，钢管扣件排架斜撑方法。将斜撑钢管与水平双钢管围檩逐根连接，即可承受墙体混凝土侧压力，斜撑钢管产生的竖向分力由最内侧的抗浮立杆和预埋的抗浮地锚钢筋平衡。钢管扣件排架斜撑方法在应用中需要将双钢管水平围檩、木方竖楞、模板固定成整体，具体使用“L”形螺栓，辅以抗拉强度较高的抗浮地锚并做好抗浮立杆焊接质量控制，即可保证现浇混凝土挂板单侧支模施工取得预期效果。此外，还需要通过钢管水平连接各斜撑杆件成整体，保证排架和斜撑的整体稳定性[2]。

1.2 技术应用要点

现浇混凝土挂板单侧支模施工应关注以下2个方面的要点：第一，施工质量控制要点。为保证施工质量，各类单侧支模施工均需要保证水平双钢管围檩、模板面板、木方与固定体系紧密连接，平整度和垂直度的控制也不容忽视。如采用对拉螺栓方法进行施工，需要重点关注止水钢片设置、围护桩钢筋与对拉螺栓焊接质量需重点，以此保证止水效果并规避胀模问题。如采用型钢三角桁架方法进行施工，须对型钢桁架质量进行重点检查，楼面预埋地锚螺栓间距、位置及施工质量的检查也不容忽视。如采用型钢三角桁架方法进行施工，需要检查排架支撑体系搭设过程的细节，楼面预埋地锚钢筋的施工位置、规格、埋深、间距都是关键，斜撑与竖向抗浮立杆、水平杆件扣件的拧紧程度也需要严格控制，同时须保证抗浮立杆与地锚钢筋焊接质量等、地面限位槽钢与斜撑的顶紧程度。值得注意的是，在浇筑挂板混凝土的过程中，浇筑速度应适当放慢，以此均匀缓慢地加载模板体系，更好地规避涨模问题；第二，施工安全控制要点。如施工采用对拉螺栓方法，施工过程须关注对拉螺栓设置情况的全数检查。如施工采用型钢三角桁架方法，各榀桁架间水平连杆连接情况需要得到重点检查，保证其形成整体，型钢桁架在支模和拆模环节的临时支撑固定也需要严格落实，规避倾覆伤人问题。如施工采用钢管扣件排架斜撑方法，须全面检查排架斜撑整体搭设质量及抗浮锚点、支点、斜撑，以此保障施工安全[3]。

2 实例分析

2.1 工程概况

以济南市中医医院东院区项目作为研究对象，案例项目用地面积30094m2，建筑面积8965.49m2，主要由病房综合楼、门诊医技楼组成，前者采用框剪结构和板式筏形基础，后者采用框架架构和独立基础，建筑面积分别为40638.34m2、49057.15m2。案例项目基坑东西宽、南北长分别为75m、230m，呈不规则矩形，场地西高东低，西北侧紧邻用地红线内外设置边坡施工永久支护，永久边坡上部存在已经建成的入住小区，西侧为小区围墙、住宅楼地下室、车库、消防车道、污水管道。永久支护采用“预应力锚索+钻孔灌注桩”设计，灌注桩外设置钢筋混凝土挂板、腰梁，规格分别为180mm、400mm×400mm，采用C30强度混凝土设计。由于案例项目存在较高架体支设高度，且存在较大构件恒荷载和施工活荷载，为保证架体安全可靠、质量易控、施工方便、操作性强、经济合理，施工工艺选择汽车吊吊斗浇筑砼和扣件式钢管脚手架支撑体系，以Φ48×3.6mm钢管为斜撑、次龙骨、主龙骨，主龙骨、次龙骨间距分别为0.9m、0.3m，同时存在0.15m主梁最大悬挑，斜撑钢管负责无预埋对拉螺杆区域支撑，预埋对拉螺杆间距和水平间距均需要控制在0.9m内，采用双面覆膜木胶板作为模板，规格为915mm×1830mm，厚15mm，具体施工工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程

2.2 工程计算

图2为墙模板单面支撑示意图，开展荷载组合计算、面板验算、小梁验算、对拉螺栓验算可以确定，墙模板单面支撑设计满足要求。

图2 墙模板单面支撑剖面图（mm）

以主梁验算为例，取小梁对其反力最大的那道进行验算，承载能力极限状态如下。

正常使用极限状态如下。

开展强度验算，可得：

开展挠度验算，可得：

上述结果均满足规范及设计要求，可确定墙模板单面支撑设计能够满足案例项目建设需要。

2.3 模板安装要求

安装板前须做好清理工作，模板间接缝处、模板与混凝土接触面的杂物、混凝土浆需要清理干净，满足周转使用需要，之后进行脱模剂均匀涂刷。支设模板前需要清理干净桩间碎石、杂物、垃圾，并通过石硝垫平夯实基底整体，已浇筑的施工缝处混凝土需要进行剔凿和清理，保证石子露出。模板验收须围绕平整度、垂直度、刚度及接缝开展，钢筋保护层厚度也属于验收关键。在组装模板的过程中，须严格遵循模板配板图尺寸，为规避漏浆问题，相邻板面拼缝质量也需要严格控制，竖向钢管与模板需通过钢丝绑扎牢固，模板整体性可由此得到保障[4]。

2.4 模板安装要点

墙模板安装过程须把握以下2个方面要点：第一，弹出控制线。支模前需要弹出控制线，并通过石硝沿墙边模板脚找平。模板底部在混凝土浇筑前需要严格检查，通过砂浆封堵处理空隙较大区域。水泥垫块需设置于墙钢筋上，同时结合墙体的边线在预埋对拉螺杆上焊接钢筋头，保持模板及钢筋保护层位置正确；第二，墙体安装。控制线复核完成后，基于拉线方法进行模板上口水平方向的检查调直，吊线坠方法用于竖直方向垂直度调整，须保证存在3mm内垂直度偏差。墙体安装过程需要按位置线将准备好的一面模板就位，之后进行斜撑或拉杆安装，喇叭口按照2m间距设置，以此浇筑混凝土。在墙内杂物清扫完成后进行另一侧模板安装，对斜撑进行调整，基于预定位置处垂直的模板将穿墙螺杆拧紧。完成模板安装后，需要围绕下口与拼缝严密性、斜撑拉杆稳固性、螺栓紧固性进行细致检查。

在安装腰梁模板的过程中，施工选择梁侧模包底模方法，梁跨度方向立杆间距、扫地杆距地、水平杆步距分别为900mm、200mm、1500mm，立杆下需要设置底座、槽钢或垫板，垫板宽度最小应为20cm，厚度为5cm。以900mm间距设置梁侧模板主梁，小梁水平向布置，木方规格为50mm×80mm，单侧均匀设置小梁3道。对拉螺杆在侧向预埋两道，距离梁底的距离分别为100mm、300mm。完成腰梁模板支设后，设置填充木楔于中间部位的支撑底部，对梁的模板标高进行调整，木楔通过圆钉钉牢，4m以上跨度的梁，按照1‰~3‰控制起拱高度。为避免漏浆，底模与梁侧模间设置用密封带。搭设施工严格遵循设计尺寸，横杆的水平偏差与立杆的垂直偏差均需要控制在规范要求内。钢管与扣件质量须严格控制，并按照45 N·m~60 N·m控制各扣件的拧紧力矩，已长期使用变形的钢管不得使用。在浇筑施工过程中，支架和支承情况需要由专人负责检查，保证变形、松动、下沉等情况能够及时发现和处理[5]。

2.5 模板拆除要点

模板拆除须按照一定顺序进行，即“支架顶部剪力撑和水平杆→梁连接件竖杆和斜撑→梁侧模板→板底木方及水平杆→板底模→整体脚手架→模板清理和分类堆放”。在拆除模板前，需要申请拆模报告，得到监理同意后进行拆模。支撑架拆除须保证存在100%的试块强度，并以技术人员发出的拆模通知书为依据。拆除模板侧模时须保证存在1.2N/mm2的混凝土强度，且模板拆除不会导致混凝土的表面及棱角出现损坏。拆除梁、板底模时，8m内的跨度须保证混凝土强度达到75%，跨度在8m及以上的需要达到100%，具体以早期强度报告为依据。拆除悬挑部分梁、板底模时，须保证存在100%的混凝土强度，需要以拆模强度报告为依据。在具体的模板拆除过程中，须按照后安先拆、先安后拆的原则，并自上而下拆除非承重部位模板，之后拆除承重部位模板。施工人员在拆模过程中不得使用撬棍、大锤硬砸硬撬，并注意对混凝土边角和模板边角的保护。模板拆下后需要及时清理，在对混凝土残渣进行清理时，不得采用钢刷、铁锹，而是需要应用模板清洁剂，混凝土残渣也可以通过木铲刮除或等待其自然脱落。模板、配件、支架拆除后不得抛扔，须由专人接应传递并堆放于指定地点。须按照一定顺序堆放拆除后的模板，上下对称须尽量控制，因节约材料、抢工期而提前拆模的情况不得出现。

2.6 支撑架构造设置要点

立杆、剪刀撑、扫地杆及水平拉杆等支撑架构造设置施工同样属于案例项目单侧制模施工重点。在立杆施工过程中，如存在跨度在4m以上的现浇钢筋混凝土梁、板，须按照1/1000~3/1000全跨长度控制起拱高度，并基于纵横向间距成倍数或相等设置梁的立杆，不得采用偏心的梁底立杆。对接扣件连接用于扣件式立杆接长，不得采用搭接方式，相邻两立杆对接接头须存在最小500mm的竖向错开距离，距主节点的各接头中心需要在1/3步距内，水平拉杆上不得错开固定下端钢管立柱与上端钢管立柱。支撑点与伸出顶层水平杆中心线立杆的长度须控制在0.3m内，可调支托设置于立杆顶部，如楞梁两侧和“U”形支托间存在间隙，需要顶紧，伸出钢管顶部的螺杆应控制在200mm内，立柱钢管内径与螺杆外径间隙需要控制在3mm内，并按照上下同心进行安装；竖向剪刀撑需要由下至上按照最少6道立杆设置于模板支撑架处，宽度需要控制在4m~6m，地面与其杆件的底端应顶紧，并存在45°~60°的夹角。连续水平剪刀撑需要设置于扫地杆层和竖向剪刀撑顶部交点平面，水平剪刀撑间距需控制在8m内，架体底平面与剪刀撑距离也需要控制在8m内，须按照45 °~60°控制支架与水平剪刀撑的横、纵向夹角。施工过程应连续布置剪刀撑钢管，并保证存在至少1m的连接部位搭接长度，离杆端≥100 mm设置旋转扣件，数量最少为2个。为保证架体整体稳定性，施工过程须逢杆必扣剪刀撑。