承台斜面垫层定型模板化施工技术

祖金龙 张 双 王国庆

中国建筑第二工程局有限公司 广西 南宁 530022

某工程地下室结构具有单层面积大、承台数量多的特点。承台斜面垫层工序时，传统方法一般为干硬性砂浆抹灰或单砖斜砌再抹灰。此做法工序复杂，速度慢，平整度难以保证，施工时间长，对承台二次开挖要求精准度高，需现场拌制砂浆人工抹灰，不可避免地会浪费材料。砂浆与混凝土交接处易造成收缩裂缝，斜面斜率无法保证，且需清理平面垫层和基层砂浆残渣。

因此，如何降低施工难度、加快施工进度，提高承台斜面垫层成形质量，最终控制成本，成为亟待解决的技术难点[1-7]。

1 工程概况

广西某项目建筑用地面积6.8万 m2，总建筑面积20.8万 m2，其中地下建筑面积3.47万 m2，地上建筑面积17.33万 m2，均为天然地基＋独立承台基础，开挖面积大，底板开挖面积22 515 m2，独立承台共有3种尺寸，需封闭垫层数达535个，承台侧边均为135°斜边，如图1所示。

图1 承台剖面示意

2 工程重难点及施工工艺对比

工程重难点：地下室独立承台较多且均为斜面，施工工期紧，常规工艺施工复杂，混凝土平整度难以保证，施工时间长。

根据技术特点、工效、经济性等方面进行分析评估，需摸索出一种能大幅度提高垫层浇筑施工质量、施工速度的方法，经过技术特点、经济性、工效比对，3种成形方法分析如下。

2.1方案1：木模板成形法

1）方案内容：在浇筑垫层混凝土前，木模板逐个安装，固定稳固。

2）技术特点：需提前根据承台的尺寸进行加工，配好模板；承台侧壁一次性和垫层面浇筑成形，混凝土平整度、斜度有保障；模板需逐个承台定位，工人劳动强度较大，木模板的定位固定相对困难；模板加工和定位精度要求高；周转次数使用率低，没有回收价值；在浇筑混凝土时应加强巡查，防止在混凝土浇筑、振捣过程中发生模板变形，定位跑偏。

3）经济性：木模板的加工需要使用大量的模板材料，费人工，费材料；定位及固定工作量大，特别是尺寸拼接处，难以完全避免缝隙，可能导致漏浆，需于后期剔凿重新抹面，造成施工成本的消耗；模板易变形损坏，周转率较低。

4）工效：承台侧壁混凝土直接成形，提高了工效；加工模板需逐个拼接、定位及固定，施工速度较慢。

5）评价结论：木模板加工和安装质量保障率一般，浇筑出来的混凝土面平整度保障率一般，施工效率一般，经济性好，加快后续施工。

2.2方案2：组合式钢模板成形法

1）方案内容：同一尺寸的承台按预先确定的位置放置垫块，定制组合式钢模板提前拼接成整体，现场施工时仅需用塔吊吊运至相应位置并固定即可。

2）技术特点：需提前根据承台的尺寸，加工成模板数一定的钢模板，整片的钢模板再组合成完整的钢模板；一般只需在整体成形后的钢模板中的4个角点、4个中心点进行固定即可完成钢模板的定位及固定工作，施工操作难度降低，工人劳动强度大幅减少，施工质量和工期有望提高；垫层和承台内壁一次浇筑成形，混凝土平整度、斜度有保障；垫块定位精确度要求高；在浇筑混凝土时应加强巡查，防止在混凝土浇筑、振捣过程中发生钢模板移位；周转使用率高，可适用于不同尺寸的承台。

3）经济性：需要定制模板数不一样的钢模板，量多，成本高；在拼装单元式钢模板时，花费一定的人工；钢模板定位及固定工作量减小，人工费得以节省；搬运简便，不花费机械倒运；周转率高。

4）工效：承台侧壁混凝土直接成形，提高了工效；拼装钢模板，定位及固定效率高；后续施工直接拆除，吊转方便，整体施工效率高。

5）评价结论：钢模板拼装、安装定位、固定安装质量易保障；浇筑出来的混凝土平整度有保障，施工效率高，周转率适用性高，经济性一般，可加快后续施工。

2.3方案3：整体式钢模板成形法

1）方案内容：同一尺寸的承台按预先确定的位置放置垫块，采用定制的整体式钢模板，现场施工时仅需用塔吊将钢模板吊运至相应位置并固定即可。

2）技术特点：根据承台的尺寸，在钢模板加工厂，直接加工成整体式的钢模板，不需要后期人工拼装；一般只需在整体形的钢模板中的4个角点、4个中心点进行固定即可完成钢模板的定位及固定工作，施工操作难度降低，工人劳动强度大幅减少，施工质量和工期有望提高；垫层和承台内壁一次浇筑成形，混凝土平整度、斜度有保障；垫块定位精确度要求高；在浇筑混凝土时应加强巡查，防止在混凝土浇筑、振捣过程中发生钢模板移位；模板周转使用率低，对于不同的尺寸承台，需加工不同尺寸的钢模板，适用率低，较死板。

3）经济性：定制量不多，笨重，加工难度高，进场时需机械和人工配合才能拉运，成本高；无需人工拼装，可以直接放置承台使用，不费人工；现场倒运使用时需机械和人工配合，费工，费机械；模板周转率低。

4）工效：承台侧壁混凝土直接成形，提高了工效，需要拼装钢模板，吊运直接定位固定使用，效率非常高；后续施工吊运周转麻烦，效率低。

5）评价结论：钢模板拼装、安装定位、固定安装质量易保障；浇筑出来的混凝土平整度有保障；施工效率低；周转率适用性高；经济性差；对后续施工无影响。

通过对木模板成形法、组合式钢模板成形法、整体式钢模板成形法进行分析，最终确认选用组合式钢模板成形法。经过与设计讨论，确定定型钢模板固定在支点装置上，模板与承台基坑的斜侧壁平行并留有空隙，模板的下端设有水平底边框，支点装置间隔设置在承台基坑底部的4个角处和4个侧边的中心位置处，每个支点装置均包括混凝土垫块、插在混凝土垫块中的竖向螺杆及螺母，竖向螺杆自上而下穿过水平底边框和混凝土垫块，竖向螺杆的下端插入在承台基坑的底部，上端露出在混凝土垫块外，螺母将定型钢模板和竖向螺杆螺纹连接（图2）。

图2 组合式钢模剖面示意

3 施工工艺流程

承台模数统计分析→承台钢模板深化设计→钢模板加工→承台上下口轮廓放线→承台开挖→按模数安装组合式钢模板→固定钢模板→浇筑垫层→拆模，钢模板转移至下一施工区域

3.1制作及安装组合式钢模板

1）根据不同承台尺寸进行单元尺寸统计，根据不同下料单，对外框架、背楞、钢板按照规定尺寸进行焊接，不行拼装。

2）通过单元式钢模板背楞后的螺栓孔，采用螺栓连接，组合成单片式的钢模板。

3）将角模板、斜面模板利用螺栓与各个模板单元连接成为整体，组合成完整的钢模板。

4）固定钢模板。定型钢模板与承台基坑的斜侧壁平行并留有空隙，定型钢模板的下端设有水平底边框，支点装置间隔设置在承台基坑底部的4个角处和4个侧边的中心位置处，每个支点装置均包括混凝土垫块、插在混凝土垫块中的竖向螺杆以及螺母，竖向螺杆自上而下穿过水平底边框和混凝土垫块，竖向螺杆的下端插在承台基坑的底部，上端露在混凝土垫块外，用螺母将定型钢模板和竖向螺杆螺纹连接。

3.2浇筑垫层混凝土

根据场地选用混凝土输送泵进行混凝土浇筑，按混凝土浇筑工艺进行浇筑，坍落度宜控制在160 mm±20 mm范围内。

3.3拆模板、转移钢模板

待混凝土达到强度后，按照拆模板顺序进行钢模板拆除，随后对平整度及整体混凝土观感进行检测记录。

当作业区域承台浇筑完成拆模板后，对钢模板进行分解转移，具体的步骤如下：拆除固定钢模板的螺杆→拆除连接钢模板的螺栓→分解成单元式钢模板→堆码、吊运→完成。

3.4施工质量控制措施

1）单元式定型钢模板尺寸与图纸偏需控制在±3 mm以内。

2）定型钢模板与螺栓杆连接变形≤3.0 mm。

3）预拌混凝土要有出厂合格证，混凝土所用的水泥、骨料、外加剂等必须符合规范及有关规定，使用前检查出厂合格证及有关试验报告。

4）混凝土振捣均匀密实，承台斜面接槎处平整光滑。其他部分的实测误差要小于规范要求。

5）构件允许偏差为：轴线位移允许偏差值5 mm，目标偏差值4 mm；承台尺寸允许偏差值±10 mm，目标偏差值±8 mm；表面平整允许偏差值4 mm，目标偏差值3 mm；标高允许偏差值±10 mm，目标偏差值±8 mm。

4 结语

广西某商住配套设施项目根据实际情况出发，研制了一种承台斜面垫层模板作为解决承台斜面垫层成形质量的方案。采用钢模板单元式拼装，即分别制作角模板、斜面模板，之后利用螺栓将各个模板单元连接成为整体，进行承台斜面垫层一次性浇筑。该工艺具有以下特点：

1）一次浇筑成形。采用传统承台斜面做法时，承台斜面均需二次抹面，会出现浪费大量人工及材料的现象，而采用承台斜面垫层定型模板一次浇筑成形，减少人工及材料的浪费，缩短了施工工期。

2）无需进行残渣清理。采用传统承台斜面做法后期需进行基层残渣清理，采用承台斜面垫层定型模板浇筑后，基层无残渣。

3）成形观感质量保证。采用承台斜面垫层定型模板，增加了混凝土和易性，可有效防止空鼓、开裂等情况发生，同时避免了混凝土接缝问题，提高成形观感及质量。

4）适应性强。定型钢模板采用单元件拼接安装的形式，可以适用于不同尺寸类型的承台，周转使用率高。

承台斜面垫层定型钢模板施工工艺针对不同尺寸的承台，只需调整斜面模板，不需要调整角模板，可以针对不同类型的承台进行搭配，从而实现针对整个工程项目斜面垫层的一次性浇筑，成功解决了传统承台斜面二次施工方法的施工工期长、斜面混凝土验收合格率低等问题，大幅提高了施工质量，创造了良好的社会效益和经济效益。