基于沿海软土地基超大承台施工方案适用性比选研究

李建华 陈飞 汤亮 高全龙 张乐乐

【摘要】为解决沿海软土地基超大承台侧模施工技术工序繁琐、施工效率低及险系数大等问题，以珠海机场改扩建工程（一标段）—航站楼土建施工总承包项目为例，介绍一种可用于沿海软土地基的超大承台木模施工技术。原设计采用拉森钢板桩作为主要支护结构，钢板桩6m～12m，咬合打入，采用直径300mm，壁厚12mm的钢管做内支撑，H型钢围檩，内侧砌筑砖胎模，回填钢板桩及砖胎模间隙。本工程用木模板、顶托、钢管、木方、高强螺栓等可回收周转建筑材料代替传统工艺砖胎模，既符合绿色施工，又节约施工成本，增加效益。

【关键词】木模板;砖胎模;效益;工期

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.064

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，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《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㎡，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，本工程承臺高度从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。

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。

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。

第一次澆筑模板采用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。

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）

（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。

参考文献：

[1]王志.预制砖胎模的工程应用及分析[J].四川建材，2016，42（02）：251-252.

[2]陈炳旭，梅佩剑，李少华.下柱墩采用水泥条板代替砖胎模技术[J].中国建筑装饰装修，2021（03）：138-139.

[3]蒋志烽，殷鸿炜.预制砖胎模施工技术在工程施工中的应用[J].散装水泥，2020（06）：99-100.

基金项目：

中国建筑第二工程局有限公司科技资助计划（24296D 20 0012）