浅谈单面支模在地下结构侧墙施工中的运用

李银，钟志颖

（重庆华兴工程监理公司 重庆 400010）

1 引言

目前随着国家扩大内需的逐步深入，建筑领域进展速度也逐步加快，为节约时间及耗材，往往在地下结构施工中不再留置外模，仅依靠原岩面或支护体系并做外模，内侧便采用单面支模方法作业。该方法在施工中由于需要承受所有侧向荷载，容易出现爆模、跑模甚至脚手架坍塌现象，施工质量监控难度较大。本文主要就南坪中心交通枢纽工程地下结构单面支模运用技术进行探讨，在本工程施工中，该技术的运用比较成功。

2 工程概况

重庆南坪中心交通枢纽工程地处南岸区南坪商业闹市区，起于南七路与辅仁路路口，止于工贸板凳桥下，起于里程K0+218.459，止于里程K1+570，全长1.35km。本工程主体结构为地下通道工程，结构形式为箱型框架混凝土结构。靠岩体一侧为剪力墙体，要求进行原槽混凝土浇筑。侧墙墙厚地通道为800mm，其他层400mm。每层层高均超过6m(图1)。

3 单面支模施工方法

图1 每层层高

本工程为了更好地控制侧墙渗水问题，设计要求不允许采用对拉螺杆进行固定，这样就增加了支撑难度。现场施工过程中，我们先选择800mm的侧墙做了一个样板墙示范段，采用常规的水平对撑及加密斜撑的方法处理，但是尽管斜撑加设足够密，仍然发生了跑模现象。经过现场查看及方案的调整，最后决定采用单面支模法施工，以便保证施工质量。

支撑方法：

（1）在依托原有支撑系统的情况下，在地面埋设2～3排成圆弧形的地锚钢筋，钢筋规格Φ25，其中800mm墙厚埋3排、400mm墙厚埋2排，所有第1排地锚钢筋离墙面不大于1m，其余每排间距不超过400mm，每一个地锚间距不超过200mm，以用作斜杆的支撑点。用Φ48X3.5的钢管将每一排地锚连接起来，用于斜撑的固定。

（2）在完成墙立面模板支设及上述工序后，就可以开始进行斜撑的支设。斜撑支设于每两个地锚之间的钢管上，间距不大于800mm，同样采用Φ48X3.5的钢管进行，钢管与钢管之间采用扣件固定，在搭设过成中还应根据斜撑与地锚的距离选择钢管的长度。

（3）在完成斜杆的支设后，在每一个斜杆的末端加设反向拉杆，反向拉杆也采用Φ48X3.5的钢管，间距同斜撑布设间距相同。反向拉杆不用固定于地锚钢管上，仅需与斜撑成剪刀形相连便可，但必须用扣件与原整体支模架相连，以将部分侧向力传于整体架上（事实证明反向拉杆非常重要，效果很好）。

（4）由于在混凝土浇筑过程中，模板下部及中部受侧向压力最大（也就是3m高范围内），超过3m压力逐渐减小，故在斜撑加设中只需加设3排即可，其反向拉杆同样根据斜杆加设排数确定。

4 单面支模计算

混凝土浇筑应尽量选择夜间、阴天或气温较低的时间进行，同时混凝土入模温度控制在T=28℃，浇筑速度取V=1.5m/h。

4.1 混凝土侧压力

F=0.22γctoβ1β2V1/2（见《建筑施工手册》第三版）

F=γcH（见《建筑施工手册》第三版）

式中：

F—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m2；γ γc—混凝土的重力密度，25kN/m3；

to—新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用to=200/(T+15)=4.76计算（T为混凝土的温度=28）；

V—混凝土的浇筑速度m/h；取1.5m；

H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，H=7m；

β β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。

取两者较小值44.25 kN/m2计算。

4.2 强度验算

图2 800墙厚但面模板支撑受力简图（按4跨等跨连续梁算）

立档间距300mm，设模板按四跨连续梁计算。梁承受倾倒混凝土时产生的水平荷载4N/m2和新浇筑混凝土对模板的侧压力（倾倒混凝土时产生的水平荷载查施工手册得P1=4 kN/m2，P=4X1.4（分项系数）。 以1m宽侧模板进行计算，设计荷载为：

弯矩最大值：

选用侧模截面尺寸为1000×18mm，截面抵抗矩：

（12.9/mm2为胶合模板容许应力，查施工手册，计算得[σ]=20/1.55=12.9N/mm2）

故8.1N/mm2

4.3 挠度验算

挠度验算不考虑振动荷载，其标准荷载为：

δ=KWql4/100EI=0.967×49.85kN/m×3004/(100×9.5×103×1/12×1000×183)=0.608mm<0.8mm（模板结构的容许绕度查施工手册计算得[ω]=200/250=0.8mm）故符合要求。（上述混凝土侧压力计算公式及相关技术参数见《建筑施工手册》第三版）

5 单面支模技术的技术保证措施

浇筑混凝土时必须分层浇筑，并且尽量放慢混凝土浇筑速度，以减少侧压力对模板及支架的承受力，降低支撑系统位移的可能性。根据施工现场经验，每次浇筑不应超过500mm，同时严禁在同一个地方浇筑，也不允许一次浇筑过高及发生混凝土浇筑堆积现象。

浇筑混凝土应尽量避免雨天进行浇筑，因为雨天浇筑，雨水会加大对整个模板的侧向压力，从而影响到整体支撑系统。若无法避免雨天浇筑，那么在浇筑过程中必须将浇筑速度放慢，浇筑厚度也应从500mm降低至300mm。之所以要放慢速度及控制浇筑高度，是因为根据混凝土侧向压力计算公式F=0.22γctoβ1β2V1/2可以看出混凝土侧压力与浇筑速度有关，浇筑速度越快，其侧向压力越大，呈冥函数关系递增。同时混凝土浇筑时，即从浇筑面向下至最大侧压力处，基本遵循流体静压力的分布规律；达到最大值后，侧压力就随即逐渐减小或维持一段稳压高度后逐渐减小，压力图形对浇筑高度轴呈山形或梯台形分布。因此在浇筑前期必须控制浇筑高度，防止侧向压力突然增大而冲击侧模。所以雨天浇筑混凝土的关键措施就是控制浇筑速度及前期的浇筑高度。

钢管、扣件等相关原材料的选择必须符合规范要求，管件应保证顺直无锈蚀。特别注意钢管的壁厚。

混凝土浇筑前应做到模板拼缝严接、不漏浆，保证墙面的平整度，浇筑混凝土过程中应安排专业的护模工人时刻对模板进行校调，防止发生模板变形及其他意外的事情。

总之，要控制好单面支模的施工质量，必须注意控制好相关的关键措施，首先要在支撑系统上做好计算工作，选择合理的切合实际的计算体系进行计算分析；其次是在施工过程中应严格按照施工步骤进行作业，确保施工进度控制在合理的范围之内；再次要加强施工过程中的控制力度，如：加强护模工人的管理，在施工前做好相关的技术交底工作，浇筑过程中严格按照方案进行施工，做到不抢、不急；最后严格做好各项检查工作，如材料检查、支撑系统搭设完成后的检查等，及时发现问题，处理问题。在施工过程中只要严格按照上述步骤进行控制，那么单面支撑模将得到更好的利用，质量及安全也能得到保证。

[1]JGJ162-2008，建筑施工模板安全技术规范[Z].

[2]GB50010-2002，混凝土结构设计规范[Z].

[3]GB50204-2002，混凝土结构工程施工及验收规范[Z].