王冠楠 （安徽省第一建筑工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 前言

近年來我國建筑業(yè)大力發(fā)展，城市化率不斷提高，越來越多的新建工地面臨著施工場地不足的情況。為了使新建工地可以有效避讓城市中已建工程，基坑支護大量采用支護樁作為圍護支撐結(jié)構(gòu)。在某些特定工況條件下，例如新建工地基坑周邊與市政道路距離過近，或者基坑開挖面與已建成的單體結(jié)構(gòu)距離過近，越來越多地下室結(jié)構(gòu)外墻模板工程中出現(xiàn)了無法采用傳統(tǒng)對拉螺桿支模澆筑的情況。單側(cè)支模施工工藝，在城市新建工程地下室側(cè)墻模板工程中將成為常態(tài)化。通過對大量已經(jīng)實施的相關(guān)單側(cè)支模工藝進行對比分析，本文從單側(cè)支模面臨的技術(shù)問題進行推導(dǎo)分析，同時對不同施工工藝下單側(cè)模板加固技術(shù)進行橫向?qū)Ρ?，得出了不同施工工藝的?yōu)缺點。

2 單側(cè)模板的難點分析

當(dāng)?shù)叵率彝鈮εc基坑支護結(jié)構(gòu)距離過近，往往間距在200mm 左右時，就需要施工單位技術(shù)人員對該部位地下室外墻采取單側(cè)支模的模板加固方式。在實際操作過程中單側(cè)支模面臨著以下的技術(shù)難點。

①單側(cè)支模澆筑段地下室結(jié)構(gòu)的側(cè)墻防水施工方法，是采用常規(guī)的防水材料或者利用加厚結(jié)構(gòu)墻體進行單純的結(jié)構(gòu)自防水。

②單側(cè)模板如何進行加固，目前有兩種常見的處理方式，一是利用斜向支撐的形式進行支撐加固，二是利用在支護結(jié)構(gòu)中植筋、鑿除支護樁混凝土后焊接主筋等方式設(shè)置穿墻螺桿，將單側(cè)模板改成常規(guī)的雙側(cè)支模工藝。

③單側(cè)模板的體系選擇，該問題思考的出發(fā)點多是基于模板本身的強度、剛度等方面。目前常用的單側(cè)模板體系多為普通膠合板木模板、成型的鋼模板、類似于SIKA 體系的木模板組合成型的大模板?？偨Y(jié)而言模板的體系選擇方向可以簡化為兩個思路，一是采用小模板體系，二是采用大模板體系。

3 常見的單側(cè)支模施工工藝

3.1 鋼管支撐木模板

3.1.1 施工工藝

地錨預(yù)埋→導(dǎo)墻預(yù)埋螺桿→外墻模板支設(shè)→安裝豎向次楞→安裝橫向鋼管背楞→調(diào)整模板平直→安裝斜向支撐→設(shè)置反向支撐鋼管→緊固檢查→驗收合格→澆筑混凝土。

圖1 單側(cè)模板鋼管支撐體系立面示意圖

3.1.2 施工原理

①利用鋼管支撐作為主要的傳力構(gòu)件，利用鋼管的抗壓力抵抗混凝土澆筑時產(chǎn)生的側(cè)向壓力。

②利用地錨作為墻體根部支撐鋼管的支撐點，將現(xiàn)澆混凝土對模板根部產(chǎn)生的最大壓力利用支撐鋼管傳遞給錨固在底板結(jié)構(gòu)中的地錨結(jié)構(gòu)。利用地錨在混凝土中的豎向抗拔力抵抗支撐鋼管傳遞而來的推力。該部分推力分解產(chǎn)生的豎向力對地錨結(jié)構(gòu)而言是抗拔力，分解產(chǎn)生的水平力對地錨結(jié)構(gòu)而言是剪力。

③為了避免普通鋼管斜支撐在壓力作用下出現(xiàn)長細(xì)桿失穩(wěn)的情況，增設(shè)反力撐桿，降低斜支撐鋼管的受壓計算長度。在支撐體系中形成類似桁架的作用，提高了支撐體系的穩(wěn)定性。

3.1.3 優(yōu)缺點分析

①人員作業(yè)熟練度高，該施工工藝與普通的鋼管模板支撐材料、加固方式相同，工人接受程度高。

②材料簡單，鋼管及扣件均為工地常用物料，供應(yīng)方便快捷，無需單獨定制。

③混凝土無需分墻柱與梁板單獨澆筑，混凝土澆筑一次成型。

④普通鋼管木模板的剛度較低，且所有扣件緊固均需要人工完成，混凝土澆筑成型后易出現(xiàn)漲模、漏漿等質(zhì)量問題。

⑤地錨連接處由于施工空間不足，工人緊固作業(yè)時扣件會出現(xiàn)緊固不到位，或者木楔加固松動的情況。一旦地錨失效，模板在混凝土澆筑的側(cè)向壓力下會產(chǎn)生“上浮”情況。

3.2 型鋼三角架模板

3.2.1 施工工藝

預(yù)埋地腳緊固螺栓→安裝單側(cè)模板及支架→墻根部位加固→支架垂直度→校準(zhǔn)模板垂直度→安裝操作平臺→緊固檢查→驗收合格→澆筑混凝土。

圖2 型鋼三角支架模板施工流程示意圖

3.2.2 施工原理

①利用預(yù)埋的地腳螺栓抵抗現(xiàn)澆墻體根部現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生的側(cè)向壓力，該預(yù)埋螺栓的作用類似于地錨的作用，同時抵抗水平推力和豎向的拉力。

②利用型鋼制作的三級支撐，抵抗混凝土產(chǎn)生的水平推力。

③采用三角支撐架根部的螺桿，通過調(diào)節(jié)螺桿長度，對墻體模板的垂直度進行控制，以保證澆筑完成后墻體的成型垂直度滿足質(zhì)量要求。

3.2.3 優(yōu)缺點分析

①由于三角形型鋼支撐架提供了足夠的剛度，該類單側(cè)模板剛度大，成型混凝土質(zhì)量好，幾乎可以規(guī)避漲模、漏漿等質(zhì)量通病。

②安裝、校正工序較少，無需像普通鋼管利用扣件連接，減少耗費大量的人工工時。

③墻體豎向混凝土與梁板水平混凝土需要分開澆筑，豎向混凝土澆筑時標(biāo)高控制是難點，同時由于地塊側(cè)墻的防水要求，增加了止水鋼板和人工清縫的成本。

④質(zhì)量較大，需要利用塔吊或者汽車吊全程配合吊裝，對設(shè)備依賴性強。

3.3 裝配式疊合外墻

3.3.1 施工工藝

測量放線→墻體標(biāo)高抄設(shè)→墊片安裝→預(yù)制墻體吊裝→安裝斜支撐→墻體垂直度校正、位置校正→鋼筋綁扎→驗收合格→澆筑混凝土。

圖3 裝配式疊合墻板安裝示意圖

3.3.2 施工原理

①隨著疊合剪力墻的發(fā)展，目前存在雙面疊合剪力墻和單側(cè)剪力墻，兩類剪力墻均可作為地下室側(cè)墻使用。利用預(yù)制混凝土作為模板使用。

②利用鋼管斜支撐作為支撐構(gòu)件，抵抗混凝土產(chǎn)生的水平推力。

③采用鋼管斜支撐的螺桿，通過調(diào)節(jié)斜支撐長度控制裝配式構(gòu)件的垂直度，滿足墻體的垂直度要求。

3.3.3 優(yōu)缺點分析

①裝配式預(yù)制構(gòu)件由于工業(yè)化的生產(chǎn)特點，具有節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)勢。

②墻體安裝簡單，斜支撐校正方便，施工快捷。

③混凝土無需分成豎向和水平分開澆筑，可以一次性澆筑成型。

④在施工過程中，裝配式構(gòu)件由于構(gòu)件尺寸的分段，雙面疊合剪力墻安裝完成后，會導(dǎo)致地下室外墻出現(xiàn)大量的豎向拼縫，一旦處理不好，增加滲水隱患。

⑤構(gòu)件安裝需要塔吊或汽車吊全程配合，在起重性能方面，塔吊型號比一般的傳統(tǒng)現(xiàn)澆工地較高，設(shè)備租賃費比傳統(tǒng)工地較高。

4 單側(cè)模板的分類

由于施工場地的限制，單側(cè)模板施工工藝越來越多地在地下室側(cè)墻模板工藝中被使用。相關(guān)的工藝做法分類繁多，通過文獻對比與實地考察，本文試圖通過兩個角度將單側(cè)模板工藝進行歸類。

4.1 從外防水層角度

地下室側(cè)墻防水設(shè)計一般采用外防水設(shè)計，一旦需要采用單側(cè)模板加工，對于外防水層是采用完整性保留還是局部破壞，是單側(cè)模板方案選擇的一個重要“分水嶺”。通常在采用鋼管木模板作為單側(cè)模板施工時，由于模板本身剛度不足，容易產(chǎn)生質(zhì)量通病。為了消除混凝土成型后的質(zhì)量問題，有很多的單側(cè)支模工藝選擇采用在支護樁植筋或者鑿出樁身鋼筋焊接對拉螺桿的方式設(shè)置對拉穿墻螺桿。該類做法僅僅省除了外墻模板，但實際上仍然是雙面模板工藝，同時會破壞側(cè)墻的局部防水。而且這種對拉螺桿的方式將圍護臨時結(jié)構(gòu)與主體永久結(jié)構(gòu)剛性連接，隨著主體結(jié)構(gòu)逐步施工，結(jié)構(gòu)荷載增加所形成的結(jié)構(gòu)沉降，以及圍護因換撐導(dǎo)致的局部位移、變形等產(chǎn)生的巨大應(yīng)力將通過對拉螺桿傳遞，有可能導(dǎo)致外墻螺桿周邊混凝土拉動破壞，造成結(jié)構(gòu)安全隱患與滲水問題。

故，從外防水層是否被破壞的角度，所有的單側(cè)支模工藝會統(tǒng)一被分成兩類，第一類是破壞外防水層類模板，例如設(shè)置對拉螺桿的鋼管支撐模板。第二類是不破壞外防水層類模板，例如無拉螺桿的鋼管支撐模板、型鋼三角架模板、裝配式疊合墻等。

4.2 從混凝土澆筑角度

傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)地下室，混凝土澆筑都是豎向和水平一次性澆筑成型。但是隨著單側(cè)支模工藝的介入，混凝土的澆筑方式在不同的單側(cè)模板施工工藝下，會分成一次澆筑和二次澆筑兩個方式。由此，可以通過地下室結(jié)構(gòu)混凝土的澆筑是否分段，將不同類型的單側(cè)模板工藝統(tǒng)一分成兩類。

第一類是混凝土一次成型類模板，例如鋼管支撐模板（無論是否設(shè)置破壞防水的螺桿）、裝配式疊合墻等。第二類是混凝土二次成型類模板，例如型鋼三角架模板。

5 不同單側(cè)模板優(yōu)缺點對比

通過上文不同單側(cè)支模的優(yōu)缺點分析，現(xiàn)將本文提及的單側(cè)支模工藝優(yōu)缺點統(tǒng)一對比分析。具體分析如表1 所示。

表1 不同單側(cè)模板優(yōu)缺點對比表

6 結(jié)語

綜上所述，單側(cè)支模在不同的施工工藝下呈現(xiàn)出各自的優(yōu)缺點。各種方法均有顯著的優(yōu)缺點，通過綜合研判，地下室側(cè)墻結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量、防水效果、施工成本、人員施工難易程度等都是需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在混凝土結(jié)構(gòu)單側(cè)支模施工技術(shù)上進行相關(guān)的分析，試圖進一步明確單側(cè)支模工藝面臨的施工技術(shù)難點。同時隨著國家裝配式技術(shù)的大力發(fā)展，將裝配式預(yù)制結(jié)構(gòu)墻體引入到地下室結(jié)構(gòu)施工是一種全新的施工工藝。面對狹窄基坑條件下的單側(cè)支模工藝，更需要現(xiàn)場技術(shù)人員找到一種成本低廉、高效便捷、可重復(fù)利用和適用范圍廣的單側(cè)支模施工方法，以徹底解決這一施工難題。