地下空间超厚侧墙单边支模施工技术研究

许天阳，李锦通，解丹阳 （中国建筑第四工程局有限公司，广东 广州 510000）

0 前言

现如今我国建筑的发展方向是向着更高和更深两个方向发展，即高层、超高层建筑和大规模地下空间类建筑。但由于城市内部主要交通方式逐渐由地面交通转为地下交通，地铁隧道、地下通道等已正常运营后，再开发地下空间等配套商业[1]，在现有隧道等复杂情况下进行地下工程施工，可能面临以下问题：

①周边地形环境极为复杂，地下空间侧墙超厚且离支护结构或地下交通围护结构较近，地下空间侧墙无法采用常规双边支模的方式组织施工[2]；

②大型地下空间类工程常作为配套商业综合体，对建筑层高有较高的要求，一般地下空间类项目设计层高为5m以上，常规胶合木模板较难满足剪力墙浇筑的侧压力，模板易发生胀模、漏浆、甚至坍塌等问题[3]。

基于以上问题，提出了地下空间超厚侧墙单边支模组合钢模架施工技术，对组合钢模板进行深化设计并加工制作成符合工程特性的模板，辅助于以经过深化设计的钢支撑体系来为组合钢模板提供安全可靠的支撑，确保地下空间超厚侧墙单边支模施工质量可靠、绿色安全。

1 超厚侧墙单边支模施工方法概述

超厚侧墙单边支模施工首先依据工程设计图纸及现场实际情况，对钢支撑进行深化设计，确定组成三角钢支撑的每根构件的规格尺寸，根据规范验算支撑体系的强度、刚度和稳定性。据此加工后，运输至现场。

模板及三角钢支撑安装时，首先将模板吊装至指定位置，使用钢管做临时支撑[4]。随后吊装三角钢支撑，用M22钩头螺栓将三角钢支撑与模板连接。通过调节三角钢支撑底部的调节顶撑构件，可调节组合钢模板的垂直度，墙体混凝土浇筑终凝后平滑顺直，保证侧墙混凝土施工质量。

墙体混凝土浇筑完成48h后，拆除组合钢模板，拆除预埋件。

2 工程概况

广州南站区域地下空间与市政配套设施工程为大规模地下空间类项目，共计需开挖28个基坑。其中最大基坑深20.2m，基坑宽度55m～93m，支护结构靠地铁一侧施做1000mm厚地下连续墙，外侧与周边地块相邻处采用直径1000mm间距1200mm的钻孔灌注桩，地下空间侧墙厚度为700mm～1000mm。本工程地下空间侧墙均采用单边支模组合钢模架施工技术进行施工。

图1 广州南站地下空间项目平面布置图

3 超厚侧墙单边支模施工方法工程应用

3.1 施工流程

图纸深化设计→材料加工与验收→模板排版设计→施工准备/测量定位→预埋系统安装→模板安装→钢管支架临时支撑→三角支架安装→预埋系统紧固→调节支架垂直度→安装上操作平台→验收合格后浇筑混凝土。

3.2 组合钢模板深化设计

以广州南站区域地下空间与市政配套设施工程为例，根据工程设计图纸及现场实际情况，对组合钢模板进行深化设计，以确定每根构件的规格尺寸，根据规范验算支撑体系的强度、刚度和稳定性。

将该项目三角钢支撑深化为1#、2#两种三角钢支撑单元。1#三角钢支撑，高度为 4784mm；2#架体，高度为1500mm；1#与2#架体可组装为总高为6100mm的三角桁架，该组合钢模板包括1#、2#两种钢模板。1#钢模板高4600mm，2#钢模板高1500mm，均由横竖肋、横竖法兰和5mm厚面板组成。经过深化设计后两种架体的构件组成详见图 2、图3。

3.3 预埋系统安装

①底板或梁板施工时，预先安装地脚螺栓和锚固钢筋。地脚螺栓埋置水平长度需大于500mm，地脚螺栓超出板面位置距设计墙面为250mm，螺栓纵向间距为750mm。C22钢筋埋置位置为距设计墙面4.50m位置，埋置深度为200mm。

②预埋件与地面成45°的角度，现场预埋施工时要求拉通线，保证预埋件在同一条直线上。

图2 1#三角钢支撑架深化设计成果

图3 2#三角钢支撑架深化设计成果

图4 预埋系统安装

③地脚螺栓在预埋时应对螺纹采取保护措施，用塑料布包裹并绑牢，以免施工时混凝土粘附在丝扣上影响螺母连接。

图5 锚固钢筋

④因地脚螺栓不能直接与结构主筋点焊，为保证混凝土浇筑时预埋件不产生移位，要求在相应部位增加附加钢筋，地脚螺栓点焊在附加钢筋上，点焊时，不得损坏预埋件的有效直径。

3.4 模架安装

①首先将模板下口与预先弹出的墙边线对齐，再用钢管做临时斜撑，将侧墙钢模板撑住。

②将支架由堆放场地吊至现场，单侧支架吊装时，注意轻放轻起。多榀支架堆放在一起时，应在平整场地上相互叠放整齐，以免支架不均匀受压变形。若墙高较高，需将1#、2#三角钢支撑架组装，则应在材料堆场，先行拼装完成再进行吊装。

③将钢管临时斜撑逐段拆除，替换为三角钢支撑架，用M22钩头螺栓连接钢模板与三角钢支撑。地脚螺栓插入三角钢支撑架缝隙中，拧紧螺帽，使螺帽压实在底部[10×600槽钢上。

④用钢管顶托支撑在C22锚固钢筋上，钢管另一端支撑在三角钢支撑底部，形成水平向支撑加固。

图6 组合钢模板现场施工照片

⑤同上述步骤安装其余钢模板，钢模板之间同样利用钩头螺栓连接，三角钢支撑架之间，利用钢管连成整体。

⑥组合钢模板安装完成后，利用调节顶撑调整组合钢模板垂直度，使其垂直梁板（底板），避免因模架偏差导致的混凝土终凝后产生胀模、墙面倾斜、漏浆等质量问题，保证侧墙混凝土浇筑质量。

3.5 模架拆除

①外墙混凝土浇筑完48h后，先松动钢管顶托支撑，再松动地脚螺栓、螺帽，最后将三角钢支撑架和钢模板依次吊装到材料堆场等待周转。

②彻底拆除预埋件部分，并分类码放保存好。

③混凝土拆模后应加强养护工作，及时涂刷养护剂，冬季施工时墙体注意保温[5]。

4 结语

本工程使用的地下室超厚侧墙单边支模组合钢模板施工技术，通过深化设计，加工制造出适用于工程特性的组合钢模板，组合钢模板与三角钢支撑利用锚固螺栓紧密结合，三角钢支撑通过预埋在板面上的预埋件固定在板面上形成整体受力。

组合钢模板通过实际工程应用分析周转次数可达42次，相对木模板大大节约材料浪费，同时报废的组合钢模板能继续回收利用，不造成污染达到节能环保要求。组合钢板模板及三角钢支撑，可根据不同工程的实际情况，通过组装方式调节高度和大小来应对不同工程的使用。因此地下室超厚侧墙单边支模组合钢模板施工技术，对于地铁、隧道、地下工程等所需单边支模工艺的工程有良好应用前景，理论上能达到100%回收再利用，节能环保效果明显，带来较强的社会效益。