深地下室外墻單側(cè)模板鋼管三角桁架施工技術(shù)

深地下室外墻單側(cè)模板鋼管三角桁架施工技術(shù),地下室,外墻,模板,鋼管,三角,桁架,施工,技術(shù) 第 2 7 卷 第 1 2 期V.L.2 7 N.12建筑施口 亡BU I LDI N G CO NSTR U CTI ON 一 f 1R7 fil 干 深地下室外墻單側(cè)模板施工技術(shù)C o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y o f O n e-S i d e F o r m wo r k f o r E x t e r i o r Wa l l o f D e e p B a s e me n t口張鴻勛吳建軍蔣金生 李雪峰(中 天 建 設(shè) 集 團(tuán) 有 限 公 司 第 五 建 設(shè) 公 司西 安 7 1 0 0 5 4)【摘 要】對于無施工作業(yè)面且防水要求高的深地下室，其外剪力墻的模板施工通過”外拉內(nèi)撐”的方法，利用鋼管三角拚架，很好 地解決 了支模 問題，保證 了混凝 土的 施工質(zhì) 量 【關(guān)鍵詞 地下室 剪力培模板側(cè)壓力三角析架 中圖 分類 號】，f 0 7 5 8.1 1/文 獻(xiàn)識(shí)別 碼A I 文 章編號 1 0 0 4-1 0 0 1(2 0 0 5)1 2-0 0 3 6-0 3I 工程概況 本工程位于西安市東二環(huán)，一期總建筑面積約1 6 0 0 0 0 m l,地下3 層，地上 1 0 層，為框架結(jié)構(gòu)。由中天建設(shè)集團(tuán)有限公司第五建設(shè)公司施工總承包。該建筑西臨東二環(huán)路，路下有電力、煤氣、排水等各種管道，南側(cè)緊鄰一棟2 6 層的新建高層住宅，東南角為2 棟新建多層住宅，東側(cè)有3 棟擬建同類多層。地下水常年水位在地表以下5.5 m，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)埋深 1 6.5 m o基坑開挖深度范圍內(nèi)以晚更新世黃土為主，具濕陷性，含水率較高。為保證基坑開挖及地下室施工過程中周邊建筑及道路的安全，設(shè)計(jì)采用錨拉排樁結(jié)合土釘墻的基坑支護(hù)方案。為充分利用地下空間，地下室外墻與支護(hù)排樁設(shè)計(jì)間隙僅為3 5 0 m m,該部位用C 3 0 混凝土澆筑填充。因此，深地下室外墻的模板支護(hù)問題也就成了工程前期的重要研究項(xiàng)目。2 施工難點(diǎn) 難點(diǎn)一:該工程地處鬧市區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜。設(shè)計(jì)基坑支護(hù)與地下室主體結(jié)構(gòu)間隙僅 3 5 0 m m，加之圍護(hù)樁施工偏差，最小處僅為2 0 0 m m 左右。導(dǎo)致地下室外防水層及模板工程無施工作業(yè)面(圖 1)o 難 點(diǎn)二:基 坑支 護(hù)設(shè) 計(jì)為中 8 0 0 m m 的鉆 孔灌 注樁，樁距 1.3 m，根據(jù)周邊環(huán)境的不同，在支護(hù)樁間設(shè)有2-3 道預(yù)應(yīng)力錨桿，土壓力通過支護(hù)樁及鋼腰梁將支點(diǎn)力傳遞給錨桿。但鋼腰梁處的錨桿端頭已經(jīng)影響到地下室外墻施工。【作者簡介】張鴻勛(1 9 4 4-),男，本科，教授級高級工程師，中天建設(shè)集團(tuán)有限公司第五建設(shè)公司枝術(shù)顧問，聯(lián)系地址:西安市南二環(huán)1 4 1 號 9 樓(7 1 0 0 5 4)，電話:(0 2 9)8 2 2 4 4 5 5 2 轉(zhuǎn) 1 6 I 收 稿 日 期2 0 0 5-1 0-2 3圖1地下室外墻構(gòu)造圖3 模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì) 由于地下水位高，防止?jié)B水成為質(zhì)量控制的關(guān)鍵對象。為保證卻下室外剪力墻的自 防水質(zhì)量及防水層在施工過程中不被破壞，我們決定采用.外拉內(nèi)撐”的單側(cè)支模方案，并取消了止水對拉螺桿。所謂“外拉內(nèi)撐”，即對地下室外墻與基坑支護(hù)樁間隙的素混凝土填充層，采取在支護(hù)樁上后植鋼筋，以此作為支點(diǎn)，承受模板側(cè)壓力;待地下室外墻施工時(shí)，再利用該填充層墻面作為地下室外墻的外模，而地下室外墻的內(nèi)側(cè)則采用在室內(nèi)一側(cè)搭設(shè)鋼管支撐系統(tǒng)，來控制模板的位移和變形。主要施工工序?yàn)?“外拉”法支設(shè)外側(cè)填充層混凝土模板，澆筑填充層混凝土 一 拆模、施工防水層一 地下室外墻鋼筋綁扎、驗(yàn)收“內(nèi)撐”法支設(shè)地下室外墻模板，澆筑地下室剪力墻及梁、板混凝土、混凝土養(yǎng)護(hù) 對于支護(hù)樁上的錨桿體系，在施工前就與設(shè)計(jì)單位協(xié)商考慮錨桿布置位置，以適應(yīng)結(jié)構(gòu)層高的施工要求，待下層結(jié)構(gòu)施工完成、混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拆除鋼1 2/2 0 0 5張鴻勛、吳建軍、蔣金生、李雪峰:深地下室外墻單側(cè)模板施工技術(shù)第 1 2 期腰梁，割除錨桿端頭，改由主體結(jié)構(gòu)承受基坑外側(cè)土壓力。31 填充層“外拉”模板體系 由于周邊混凝土灌注樁間距1.3 m，兩樁間為一旋噴樁，組成止水帷幕。因此，施工模板體系支點(diǎn)橫距也設(shè)為1.3 m,以適應(yīng)樁距?？v距定為0.4 5 m，即在每根灌注樁上豎向每隔0.4 5 m植入一,1 6 m m短鋼筋，在鋼筋端頭搭接焊上 中1 6m m單頭螺桿，焊接時(shí)注意調(diào)整團(tuán)支護(hù)樁垂直偏差造成的室外間隙大小不一，盡可能做到在同一平面，完成后便可進(jìn)行模板安裝，澆筑混凝土。模板采用 1 0 0 0 m m x 2 0 0 0 m m x 1 4 m m雙面覆膜竹膠 板，每 次澆 筑高 度為3 m，模 板用5 0 m m x 1 0 0 m m松木 枕豎向 拼 接，豎楞 采用歲，水 平間 距2 0 0 m m;水平楞采用 2根 8(其中 l x=1 0 1 c m 0,W x=2 5.3 c m ,E=2.0 6 x 1 0 5 N/m m z)，豎向排距同螺桿排距(圖2 1。在水平楞上兩單頭螺桿中間設(shè)一拉結(jié)點(diǎn)，以保證模板剛度、平整度(圖3)。模板主要承受混凝土澆筑過程產(chǎn)生的側(cè)壓力，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，豎楞的設(shè)置已滿足要求，只需驗(yàn)算水平楞和螺栓的受力狀況。經(jīng)計(jì)算，水平楞的強(qiáng)度、剛度均能滿足要求。什膠 板圖 3 模板 固定節(jié).s詳圖對周邊墻體及頂板施工采取搭設(shè)三角鋼管析架的方法，來保證支撐體系的強(qiáng)度和剛度，以承受澆筑混凝土?xí)r的水平推力。搭設(shè)時(shí)先按要求搭完滿堂架，再靠滿堂架立桿一側(cè)搭設(shè)析架斜桿，與滿堂架相連;豎向則沿步距增加一水平桿，連接在滿堂架另 一側(cè)，共同受力，提高支撐體系的整體剛度。經(jīng)計(jì)算，地下室邊跨頂板支撐架立桿間距定為。.9 m x 0.9 m，步距定為1.2 m(地下第三層項(xiàng)板為2 5 0 m m 厚實(shí)心板，地下第二、一層頂板為3 0 0 m m厚的現(xiàn)澆空心板，均無梁)，三角朽架斜桿豎向間距同步距，隨層高不同調(diào)整道數(shù)，用扣件與滿堂腳手架立桿連接(圖 4)，橫向間距。.9 m每口(同滿堂架立桿)。另外，在基礎(chǔ)筏板施工時(shí)，沿外墻周圈上翻3 0 0 m m以滿足防水設(shè)計(jì)要求，同時(shí)在離結(jié)構(gòu)樓面1 5 0 m m處水平問距9 0 0 m m 預(yù)埋一排“拉腳”螺桿，以便在安裝剪力墻模板時(shí)拉緊模板豎楞，承受下部模板側(cè)壓力，保證施工質(zhì)量(圖5)0圖 2 續(xù) 充層 混減土施 工圖 月三角街 架與 滿堂 架組合 示意 圖 而植入的鋼筋經(jīng)拉拔試驗(yàn)，母材拉斷，承載力也完全能滿足要求?；炷翝仓瓿珊?，待強(qiáng)度達(dá)到要求后拆模，取出螺桿端部木墊塊，切除螺桿，用微膨脹水泥砂漿封堵，對墻面混凝土a凸不平處予以處理后，即可進(jìn)行防水層施工。3.2 地下室外墻“內(nèi)撐”模板體系 在基礎(chǔ)筏板施工完成后，進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)施工。水平槽鋼外楞經(jīng)計(jì)算，其強(qiáng)度、剛度滿足施工要求，豎向內(nèi)楞按常規(guī)布置，不再計(jì)算。在 支撐構(gòu) 造方 面，用中 4 8。x 3.5 m m 鋼 管搭設(shè)三角析架，并與滿堂腳手架相連，豎向每步設(shè)置一道斜支撐形成三角析架，朽架壓桿長度 上 5印，滿堂架的水平支撐桿端部設(shè)一調(diào)節(jié)螺桿，頂緊模板槽鋼水平楞。經(jīng)計(jì) 算 1c 7 架 壓桿 承 受外力 為:F=5 1.2 x O.6x0.9/c o s 6 0 0=5 5.3 k N，而 1.5 m長壓桿承載力達(dá) 6 2.7第 1 2期張鴻勛、吳建軍、蔣金生、李雪峰:深地下室外墻單側(cè)模板施工技術(shù)1 2 1 2 0 0 5k N,所以，三角支撐析架承載力同樣滿足要求。由 于條件限制而采用單側(cè)支模時(shí)，利用扣件式鋼管三角析架支撐體系，不但能滿足支撐強(qiáng)度、有效控制整體剛度的要求，而且施工方便、靈活，利于材料周轉(zhuǎn)和節(jié)約成本。每個(gè)施工段模板拆除后，對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)測實(shí)量，各類構(gòu)件觀感質(zhì)量、表面平整度、垂直度等數(shù)據(jù)均符合混凝土驗(yàn)收規(guī)范要求。地下室工程結(jié)束后，對混凝土基礎(chǔ)及外墻進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，達(dá)到了 預(yù)期的防水效果。4 施工措施 (1)在混凝土灌注樁上植筋時(shí)，應(yīng)保證位置的準(zhǔn)確。尤其在焊接單頭螺桿時(shí)，一定要豎向掛垂線，水平拉通線以保證螺桿間距與預(yù)配模板上的孔眼相吻合，螺桿立面進(jìn)出相一致口 (2)由于地下室水壓大，防水要求高，剪力墻混凝土澆筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土坍落度、水灰比等各項(xiàng)參數(shù)。同時(shí)摻入膨脹劑，補(bǔ)償混凝土收縮，控制墻面裂縫產(chǎn)生，形成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)自 防水層。(3)由于剪力墻較高，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，分層緩慢澆筑，減小澆筑時(shí)的混凝土側(cè)壓力，澆筑過程派專人檢查模板及支撐體系，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。(4)混凝土澆筑后，待強(qiáng)度達(dá)到要求后及時(shí)拆除墻、柱側(cè)模，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證混凝土強(qiáng)度的發(fā)展，以利盡早拆除上道基坑支護(hù)的鋼腰梁，為下一步施工創(chuàng)造條件。(5)為保證后澆帶處基底防水層不在高水壓下破壞，將8 0 0 m m 后澆帶下 1.2 m寬范圍內(nèi)1 0 0 m m 厚 C 1 0混凝土墊層改為2 0 0 m m 厚，并按 小 6 2 0 0 m m構(gòu)造配筋，以提高后澆帶處墊層的剛度(圖6)0 10考文胡建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范，(I C 7 1 3 0-2 0 0 1)高振鋒，李子旭.新型索排架結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用研究.建筑施工，2 0 0 3.5江正榮.建筑施工計(jì)算手冊.中國 建筑工業(yè)出 版社，2 0 0 2(上接第 1 6頁)碎石，為防止地表水流入坑內(nèi)，在放坡面設(shè)置1 0 0 m m厚C 1 0 素混凝土護(hù)坡。圖 6基砒 后澆 帶處墊 層加強(qiáng) 處理5 總結(jié) 本工程地下室外墻取消對拉止水螺栓，消除了對外側(cè)防水層破壞的可能性，杜絕因 螺桿銹蝕 造成剪力墻滲漏的誘因，對本工程 1 1 m 高水頭壓力下結(jié)構(gòu)自防水起到積極作用。5 基坑檢測 施工過程中密切監(jiān)測支護(hù)結(jié)構(gòu)及土體變形，實(shí)行信息化施工并準(zhǔn)備好應(yīng)急預(yù)案，本次基坑施工進(jìn)行了以下項(xiàng)目 的檢測。(1)深層土體位移監(jiān)測，共設(shè)8個(gè)測斜孔，孔深1 4一1 6 m.(2)水平位移監(jiān)測。在環(huán)梁頂每隔 巧 m 設(shè)置一個(gè)水平位移監(jiān)測點(diǎn)。(3)周邊管線監(jiān)測。在電纜溝每隔 1 0 m 設(shè) 1 個(gè)水平位移監(jiān)測點(diǎn)，土方挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高前每2d 監(jiān)測 1 次，挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后每天監(jiān)測 1 次，施工過程中曾有個(gè)別點(diǎn)超過警戒值，采取措施后恢復(fù)正常。6 實(shí)施效果 鎮(zhèn)海沿江華庭 P 樓基坑工程自2 0 0 4 年4 月中旬開始施打第一根支護(hù)的預(yù)應(yīng)力薄壁管樁，至 2 0 0 4 年8 月初地下室頂板施工結(jié)束，完成土方回填，歷時(shí)近4個(gè)月。施工過程中雖曾發(fā)生南側(cè)面基坑漏水漏土現(xiàn)象，但由于及時(shí)采取了 封堵措施，沒有產(chǎn)生不良后果。經(jīng)專業(yè)單位對基坑變形的監(jiān)測，除個(gè)別觀察點(diǎn)超過警界值外，總體的變形和內(nèi)力也都能滿足支護(hù)設(shè)計(jì)的要求，預(yù)應(yīng)力薄壁管樁作為基坑支護(hù)的應(yīng)用取得了 成功。