摘要：地下室外墙施工时常遇到因各种原因而造成外墙外模无施工作业空间的情况，只得采用单侧支模的方法。本文通过某工程实例，探讨了单支模体系在地下室外墙施工中的应用。
关键词：地下室外墙；外墙模板；施工技术
引言
随着建筑业的发展，地下空间被不断开发，各种地下建筑层出不穷。为了节约用地，新建的建筑物一般距红线很近，使高层建筑的地下室外墙与基坑围护间的距离越来越小，从而导致部分地下室外墙常常无法采用常规的双侧支模施工，因此，只能采用单侧支模施工方法。
1.工程概况
某项目一、二、三期总承包工程的总建筑面积为165939.28m2。
三期工程由16栋别墅及55#地下车库、5栋多层、54#人防车库及变电站组成。地下室1层，层高为3.70m，地下室剪力墙厚度分别为300、350mm。由于主楼与地库分开设计，外墙与围护间的距离无法满足双面支模的空间要求，设计采用厚300mm砖胎模。
2.工程施工难点分析
根据建筑结构及地质情况条件，本工程主要存在以下难点：
（1）3.7m的地下室层高，较大的墙体高度和厚度，对侧模的抗侧移能力提出较高的要求，因此模板支撑必须有足够的强度、刚度和稳定性。
（2）地下室外墙与围护结构之间的间距较小，因此外侧模板没有足够的施工空间，传统的双面模板显然难以实施。根据现场施工条件，设计采用厚300mm砖胎模＋单面支模体系。而由于防水要求，外侧防水层又不允许穿透，导致加固体系完成依赖于单面斜撑或对撑，不确定因素多。
（3）因地下水位高，地下室外墙抗渗要求高，外墙水平施工缝一般留置在距底（楼）板面3700mm的高度，常规要求外墙宜与梁、板混凝土整体浇筑，如外墙模板体系失稳将造成梁、板模板体系的坍塌。
（4）地下室施工工期紧张，围护桩部位较多，单侧支模的长度约占工程外墙总长度的2/3，工程量较大，其施工方案的合理与否直接关系到施工进度[1]。
3.施工方案及技术措施
3.1方案选择
采用单侧模板施工技术的关键在于选择合理的支撑体系，保证整个施工过程的顺利进行。按照一般施工惯例，通常采用对拉螺栓与砖胎模组合的技术，达到稳固模板的目的，即通过对拉螺杆与预埋砖胎模钢筋焊接产生锚固力。
但由于地下室外墙较高的防水要求，该方法将破坏预设在围护桩与外墙间的防水层，会大大降低防水效果，而且这种对拉螺杆的形式将砖胎模临时结构与主体永久结构刚性连接。
随着主体结构的逐步施工，结构荷载增加所形成的结构沉降、变形等产生的巨大应力将通过对拉螺杆传递，有可能导致外墙螺杆周边混凝土拉动破坏，造成结构安全隐患与渗水问题。
因此，根据施工工艺和现场施工条件，采取单支模＋扣件式钢管＋砖胎模支撑体系的施工方案，实现地下室外墙浇筑和质量保证。
3.2方案设计
围护桩与外墙间采用厚300mm砖胎模，砌筑总高度3.7m左右。根据施工需要，第1次施工部位高度2000mm（施工缝高度300mm），底板混凝土浇筑后进行第2次砌筑施工，高度为1700mm。模板单面支模高度3.4m左右，支撑结构采用扣件式钢管拼装。
扣件式钢管单侧支模体系由紧固部分、支撑部分与锚固部分组成（图1）。
图1单侧支模体系
紧固部分包括面板、次楞、主楞与单侧螺杆，支撑部分包括竖撑、斜撑与压杆，锚固部分包括地锚杆、连杆和抗浮筋。
3.2.1紧固部分
面板采用厚14mm釉面木模板，次楞选用φ48mm×3.0mm的钢管，竖向间距150mm，主楞为双钢管φ48mm@450mm，横向设置，主楞固定采用单头螺杆，材料为φ12mm的Q235钢筋，设置长度为300mm，间距450mm。
3.2.2支撑部分
竖撑、斜撑与连杆均采用φ48mm×3.0mm的钢管，纵向间距600mm；竖撑为双钢管，通长设置于横向主楞外侧；斜撑上口与竖撑相交处为丝口顶托，下口与地锚杆连接撑于底板或楼板。
3.2.3锚固部分
底板采用φ48mm×3.0mm的长550mm（预埋350mm）钢管（图2），斜杆与地锚杆相交处通过纵向钢管用活动扣件扣紧，并在地锚纵向连杆下部设置与斜撑反向的三角形木榫，并塞紧下部空隙，斜杆与地（楼）面相交处预留凹槽，确保斜撑直顶在底板或楼板混凝土上。如在楼板上预留，尽量预留在梁上。
3.3施工流程及施工要点
单侧支模体系的施工主要涉及预留预埋施工、单头螺杆及面板安装、主次楞安装、竖斜楞安装、纵向稳定杆安装、支模架搭设、混凝土浇筑及振捣。
3.3.1预埋预留
结构支撑体系的横向作用力主要依靠预留构件提供。在地下室底板混凝土浇筑前，预埋短钢管作为地锚支撑点，位置分别位于外墙内侧2m和3m处，埋入长度不应小于500mm（保证有效锚固长度大于305mm）。内转角处按45°角设置预埋点。地锚纵向间距为600mm，底板上的预埋支撑点均采用纵横通长钢管连成整体（图3）。
3.3.2单头螺杆安装
在外墙钢筋绑扎完成并验收后，焊接单头螺杆；单头螺杆采用φ12mm的Q235钢筋，长300mm，双向间距450mm，按照外墙位置线吊线焊接，螺杆外露尺寸以满足主楞加固为宜；因单头螺杆仅起固定主楞的作用，且
不穿透外墙，故无需焊接止水片。外墙翻边止水钢板上口斜向增加1根穿墙螺杆，分别与外墙内外主筋、止水钢板焊接牢固，此螺杆与导墙内预埋的螺杆一起，为竖撑提供横向紧固作用力。
3.3.3外模拼接与紧固
外模采用厚14mm釉面木模板，根据计算与规范要求预排螺杆间距，并在模板表面进行弹线钻孔，将模板逐块拼装，要求接缝整齐。依次设置横、竖向主、次楞，使模板表面无明显拼缝，防止漏浆，并将单头螺栓用“3”形调节件暂紧固上。
3.3.4支撑体系
外墙模板拼装完成后，对模板位置进行调整，调校到位后，即可设置竖撑和斜撑。竖撑采用双钢管，尽量靠近次楞与主楞交叉点设置。斜撑通过活动扣件与竖撑、地锚连接，斜撑与竖撑交点共8点，分别位于距地面900、1500、2000、2500、3000mm处，其中自下而上第1、第2道斜撑固定于第1排地锚，第3、第4道斜撑固定于第2排地锚。
斜撑与竖撑、斜撑与地锚均采用双扣件连接，同时斜撑必须直撑到地面预留凹槽处，以确保传力效果。地锚纵向连接钢管与斜撑支点下部必须用木塞塞紧，防止由于地锚纵向连接钢管产生挠度导致墙板炸模[2]。
3.3.5支撑稳定杆设置
将斜撑通过钢管扣件呈反三角连接，同时在连接节点处设置纵横通长连杆，要求所有斜撑杆单段长度不大于2m，以保证斜撑杆件稳定。
3.3.6支模架搭设
将外墙板加固完毕后，再进行支模架的搭设，支模架支撑系统采用扣件式钢管模板支模架。立柱、纵横钢管、剪刀撑和扫地杆等材料均为φ48mm×3.0mm直缝电焊钢管。扣件由可锻铸铁制作，分为直角扣件、旋转扣件与对接扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N•m时，不得发生破坏。立柱钢管纵横间距、龙骨间距、对拉螺栓间距均由计算确定，扫地杆离地高度均为200mm，立柱上端伸出顶部水平杆件均为100mm，纵横剪刀撑及水平剪刀撑的设置间距等满足支模架搭设构造要求。
3.4模板拆除
模板拆除时应使混凝土达到必要的强度，混凝土的强度以同条件养护试块的抗压强度为准。
拆模施工时应遵循先支后拆、自上而下逐步拆除的原则。拆除过程中保证一步一清，严禁按照踏步式拆除，纵向剪刀撑部分拆除时，遵循先中间、后两端的施工顺序。连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除[3]。
4.质量控制措施
地下室施工不当往往会给后期的维护造成较大的难度，尤其是在地下水丰富的地区，地下室外墙质量将严重影响地下空间的正常使用和耐久性。因此，必须尽量减少或避免此类质量通病的发生，在单侧支模体系下应做好以下几点工作：
（1）为减小浇筑过程产生的较大的侧压力，外墙采用分层浇筑，第1阶段浇筑层高度2.5m，第2阶段高度为2.2m，并沿外墙走向均匀浇筑，浇筑速度保持在0.5m/h左右。第一阶段混凝土浇筑完成后，保证在初凝前进行第2阶段浇筑，振捣棒插入交界面以下0.5m。
（2）利用泵送软管尽量降低混凝土自由倾落高度，减小因混凝土下落对模板产生的附加侧向力。施工前，对现场操作人员进行预先交底。外墙浇筑过程中施工管理人员需现场监督，浇筑高度必须严格控制。在浇筑顺序上，先进行外墙混凝土浇筑，待浇筑完之后，进行平板的浇筑。
（3）施工顺序安排上，可先对内墙及结构柱进行浇筑，待具有一定强度后，采用抱箍、支点等形式为外墙单支模体系提供支撑点，增强支撑体系的安全性与稳定性。
（4）为防止因扣件滑移导致爆模，斜撑与竖撑交界处均采用丝口顶托支撑，与楼面交接处预留凹槽或后凿凹坑，确保支撑体系牢固。
（5）斜撑杆后加稳定连杆应保证杆件单段长度不大于2m。上部楼层在单侧支模时，底下层的支撑体系要保留不拆。
5.结语
综上所述，本文通过工程实践，在含地下水的基坑里对高厚地下室外墙施工时，采用单面模板＋砖胎模技术施工后，结果表明，该技术不仅免除了双侧模板中止水螺栓的投入，降低了工程的施工成本，还有效解决了城市地下空间施工过程中操作空间不足的问题。
参考文献：
[1]地下室外墙设计综合分析[J].陈长兴.建筑结构.2016（S1）
[2]浅议地下室外墙裂缝成因和处理措施[J].白建保.建筑工人.2016（08）
[3]地下室外墙设计浅谈[J].贺桂超.建材与装饰.2018（01）
论文作者:黄界洲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/9
标签：外墙论文; 地下室论文; 螺杆论文; 钢管论文; 扣件论文; 模板论文; 体系论文; 《基层建设》2018年第21期论文;