基于沿海软土地基超大承台施工方案适用性比选研究

文／李建华、陈飞、汤亮、高全龙、张乐乐 中国建筑第二工程局有限公司华南分公司 广东深圳 519000

引言：

砖胎模主要应用于地下室基础梁、承台等侧模不易拆除的地方[1]，是建筑行业基础阶段承台、集水井侧模的首选方法，不乏有采用预制轻质墙板为砖胎模的施工技术。目前国内专家对基础承台的施工的技术也进行了深入研究及探讨，其中陈炳旭[2]在《下柱墩采用水泥条板代替砖胎模技术》中相较于砖胎模施工工艺，提出了水泥条板施工的新工艺；蒋志烽，殷鸿炜[3]《预制砖胎模施工技术在工程施工中的应用》中采用了用预制砖胎模工艺，提出了在施工过程中淤泥质和积水处理问题。本文详细介绍了一种基于沿海软土地基的超大承台木模施工技术，该技术代替传统的砖胎模,解决了淤泥质黏土中施工难、周期长的问题。

1、工程概况

珠海机场改扩建航站楼工程位于广东省珠海市金湾区，珠海机场航站区内，总建筑面积约18.7 万m2，由主楼、东指廊、西指廊、南指廊四部分组成，地下2 层，局部地下3层，航站楼主楼地上4 层，建筑高度40.25m。珠海机场改扩建航站楼工程基坑占地面积约为103000 m2，基坑深度6.00～19.10m。主楼、南指廊、东指廊、西指廊基础形式主要为旋挖桩或预应力管桩+承台+筏板。主楼区域总承台数量约为216 个，南指廊承台总数量约为196 个，东指廊承台总数量约为134 个，西指廊承台总数量约为112 个，本工程承台高度从1m～4.5m。

地勘报告揭露，本工程场地内相对标高-0.5m 及以上，地基土为素填土；相对标高-5.1～-9.4m 范围内为粉质黏土、砾砂、中粗砂、淤泥质黏土；相对高度-10.0m 及以下为粉质黏土、砾砂、中粗砂、淤泥质黏土、砾质黏性土。由于淤泥和淤泥质土压缩性较高、强度低，地基沉降大，且多为不均匀沉降。

考虑到本工程桩承台长宽高，工期紧，地下水位高，场地内普遍为淤泥质土的特点，若采用统一形式的承台胎模不利于发挥各种形式承台胎模的优势。因此，项目部从安全、质量、成本、工效等多个维度进行对比分析，根据各种形式承台胎模的优势，为不同长宽高尺寸承台选择经济技术性最佳的胎模体系。

2、灰砂砖砖胎模

灰砂砖规格为200mm×100mm，砌筑砂浆采用M5 砂浆、Mu10 砖砌筑。当承台高度1200mm≥h≥1000mm时墙厚240mm，1800mm≥h＞1200mm 时墙厚370，h＞1800mm 时墙厚500mm；墙长超过3m 必须在中部设置一道砖柱，砖柱为(墙厚+120)mm×(墙厚+120)mm。开挖承台基坑时，承台高度＜1800mm 时，按45°角放坡；承台高度≥1800mm 时，按30°角放坡。

采用灰砂砖作为基础承台胎模，主要施工工序为：开挖承台基坑→浇筑承台垫层→砌砖胎模→砖胎模抹灰→防水及保护层→砖模内侧对顶、加固→承台砖胎模外侧肥槽回填→绑扎承台钢筋→浇筑承台混凝土。

可见，在土质情况不好，且承台高度较大的情况下，采用灰砂砖砌筑砖胎模耗用工时多，砌筑工程量大，相对工效低。本工程距离海岸线不足1000m 地下水位较低，积水严重。本工程仅选择承台高度1800mm 以下的选择灰砂砖砌筑砖胎模。

3、ALC 蒸压加气混凝土预制板

ALC 蒸压加气混凝土预制板是常用的承台砖胎模材料，材质轻，便于人工搬运。ALC 板规格一般为1200mm×2400mm×15mm，亦有其他多种规格可选择，ALC 板混凝土标号为C20，内配Φ4@200 钢筋网片。当承台高度＜2000mm 时，承台基坑按45°角放坡，ALC 板胎膜厚度为50mm；当承台高度≥2m 时，承台基坑按30°角放坡，ALC 板胎膜厚度为100mm。

采用ALC 板作为基础承台胎模，其主要施工工序：开挖承台基坑，45°放坡→浇筑承台垫层→砌筑ALC 板砖胎模→防水及保护层→砖模内侧对顶、加固→承台砖胎模外侧肥槽回填→绑扎承台钢筋→浇筑承台混凝土。ALC 蒸压加气混凝土预制板做砖胎膜可参考图1所示。

图 1ALC 蒸压加气混凝土预制板做砖胎膜

ALC 板板材规格大，整体性好，施工效率高，板材表面光滑，无需抹灰处理，可直接做防水基层，可以节省抹灰晒干所需时间，同时也节约了大量劳动力。本工程仅选择承台高度3000mm≥h＞1800mm 的选择ALC 蒸压加气混凝土预制板。

4、木模支撑设计方案

主楼区域桩承台、集水井侧模长宽多数为7750mmX7750mm，高度（不含筏板厚度）多数为3400mm，承台数量大约14 个。由于地质条件较差，对于深度超过2.5m 的坑中坑，本工程桩承台坑中坑开挖区域从承台外边缘外扩1000mm，咬合打入长度12m 拉森钢板桩，采用直径300mm 壁厚12mm 的钢管做承台基坑的内支撑，H 型钢作围檩。桩承台采用15mm 红模板，混凝土浇筑高度为3600mm，采用分层浇筑，第一次浇筑2000mm、第二次浇筑1600mm。为配合承台施工，采用承插型盘扣搭设临时操作平台进行钢筋绑扎、模板安装、钢管横杆。木模安装示意图可参见图2所示。

图2 木模安装示意图

其施工详细工序：咬合打入拉森钢板桩→土方开挖800mm深→安装钢围檩和钢管支撑→土方开挖至坑中坑底→基坑验槽→浇筑承台垫层→施工底部防水卷材→底部防水验收→钢筋绑扎→安装模板及加固措施→模板及加固体系验收→混凝土浇筑→拆模→施工外侧防水→防水验收→土方回填→拔出钢板桩。搭设间距选型：承台h≤600mm 时双钢管@300，1200mm≥h≥600mm 时 双钢管@250，1800mm≥h＞1200mm 时双钢管@200，h＞1800mm 时双钢管@150，采用20mm 的红模板，木枋采用95mm 厚度的。

第一次浇筑模板采用15mm 厚木模板，次龙骨采用48mm＊3.0mm 单钢管，间距250mm，主龙骨采用48＊3.0双钢管，间距不等间距从低到高分别为100mm、300mm、300mm、300mm、300mm、300mm、300mm，对拉螺栓采用高强M16 螺栓（承台2.0m 水平钢筋网、承台底筋、主龙骨四周端头位置采用16 钢筋焊接对拉螺栓进行连接，其他螺栓（穿过承台内部）位置采用钢管+顶托替换进行回顶，其中钢管+顶托回顶措施采用钢管立杆、横杆进行固定，回顶确保稳定性）水平间距等分959mm、竖直间距同主龙骨双钢管间距。木模施工现场运用可参见图3所示。

图3 木模施工现场运用

5、经济与适用性

（1）在软土地基施工效率高。工期方面采用传统砖胎模等待混凝土达到50%强度至少为4 天，而木模不需要等待强度时间，对节约工期有利；木模施工速度比传统砖胎模的施工速度加快了1.5 倍，减少因地质原因导致施工复杂、工期拖延；单位时间内，使用木模与使用砖胎模的效率高出2/5，解决用工难用工贵的问题。（各种基础承台模板方案优势与劣势如表1所示）

表1 各种基础承台模板方案优势与劣势分析表

（2）对比采用ALC 蒸压加气混凝土预制板可以减少施工环节。施工采用木模工艺，在施工过程中可以不被淤泥质和积水所困扰，相比于预制板减少了清理淤泥质、积水和地下水的施工步骤。经过施工采用ALC 蒸压加气混凝土预制板，发现预制板的吸水性和易裂性，是增加了施工难度和多环节。

（3）节约材料。木模替代一次性砖模，可以重复使用，不仅灵活方便，而且加快了施工速度。

结语：

本文详细论述了基于沿海软土地基超大承台木模施工方法，并将木模施工与传统的砖胎模和ALC 蒸压加气混凝土预制板在沿海软土地这施工条件下进行了对比论证。结果表明，在沿海软土地基工程施工中采用木模具有极高的性价比，在工程上的应用效果非常好，此工艺明显降低了工程施工成本，省时又省力，对施工企业来讲，极大地提升了经济效益。木模在工程应用中有非常明显的价值，在以后的建筑工程中值得大力推广。