高边坡桩板墙预制模板施工技术研究

罗江波

（深圳市勘察测绘院（集团）有限公司 深圳 518028）

0 引言

由于城市用地紧张，加上山区旅游业的发展，很多工程建设项目向山地发展。在山地建设项目中，为节约用地，建筑物之间间距小，高差大，形成了很多高的直立边坡。

为保证建筑物的安全，高直立边坡往往采用桩+预应力锚索的支护形式［1］。同时，为保证桩间土开挖后不垮塌、保证外立面的防水功能及美观，在桩外侧会设计200～300 mm 厚的钢筋混凝土挡板，即桩板墙结构。

高边坡桩板墙结构的施工工序比较复杂，涉及桩身植筋、钢筋网片绑扎、泄水管埋设、单面支模、狭小空间内浇筑混凝土等工艺，其中的单面支模尤其重要［2-3］。一般情况下采用的单面支模方案步骤为：支护桩上植筋➝螺杆与植筋焊接➝模板上按照螺杆位置钻洞➝模板套入螺杆➝模板外侧立方木及钢管➝螺杆拧紧加固模板➝模板外侧架设支撑［4］。此模板加固工艺需要大量方木、钢管等材料及人力资源，且安装及拆除效率低。另外，该工艺加固效果较差，在施工过程中经常出现涨模、爆模等质量事故，导致拆模后墙面凹凸不平，需要人工凿平及重新抹灰，既不美观，也造成经济损失，甚至引起安全事故。

为解决常规单面支模方法的缺陷，使桩板墙施工更方便快捷、模板支撑系统更稳固、保证质量及外型美观。在某高边坡桩板墙施工中，设计出一种桩板墙预制模板施工新技术，该技术可以克服常规单面支模方法的缺点，拼装速度快、效率高，支撑加固系统稳定，能循环重复利用，资源消耗小，拆模后外立面也较平整美观。

本文通过某山地建筑边坡支护工程，介绍了该预制模板施工技术的施工工艺，通过该技术在项目上的成功实施，对其适用性进行了评价，对类似工程的施工具有借鉴性。

1 工程概况

1.1 项目概况

某建筑边坡工程高度13.0～55.0 m，属超高边坡，边坡支护安全等级为一级。根据地勘报告，边坡坡体分布的地层主要有：第四系残积层、全风化、强风化、中风化及微风化凝灰岩。

边坡设计分为2 个部分，上部边坡按1∶1 坡率分成二～四级放坡，每级坡最大坡高10 m，坡中平台宽2 m，坡面采用钢筋混凝土框架梁结合锚杆（索）进行支护，框架间植生绿化。下部边坡设计采用直立支护，开挖高度13.0～19.0 m，采用桩板墙+锚索支护，设置桩径1.5 m抗滑桩，间距3.0 m，布置4～6道预应力锚索，抗滑桩外侧设置300 mm厚钢筋混凝土面板，如图1所示。

图1 边坡典型设计剖面Fig.1 Typical Design Section of Slope

1.2 项目特点及施工重难点

⑴本边坡支护设计的主要特点为下部直立桩板墙高度大，最高达19.0 m，且桩板墙距离地下室外墙仅有2 m。如此高的直立桩板墙且离建筑物外墙如此近，对边坡变形控制及安全性的要求极高。

⑵该桩板墙为永久性支护结构，支护结构与地下室外墙之间不回填，建设单位对挡板墙外立面美观要求很高，施工过程中不能有爆模、跑模、蜂窝麻面等现象，施工难度非常大。

⑶设计桩板墙结构复杂，有3 层结构，包含抗滑桩外侧挂网喷射混凝土、30 cm 厚钢筋混凝土面板及锚索腰梁，如图2所示。涉及的施工工序较多，有喷射混凝土、抗滑桩身植筋、面板及锚索腰梁钢筋网片绑扎、泄水管埋设、单面支模、狭小空间内浇筑混凝土等工艺［5］。

图2 桩板墙设计大样Fig.2 Design Details of Pile-sheet Retaining

2 桩板墙预制模板施工技术

2.1 预制模板施工工艺

考虑到本项目高边坡桩板墙结构复杂，传统支模方法安装及拆卸复杂、施工工效低、人力消耗大且加固效果差［6-9］。为解决常规单面支模方法的缺陷，使桩板墙施工更方便快捷、模板支撑系统更稳固、保证质量及外型美观。设计出一种桩板墙模板施工新技术，该施工技术的施工工艺如下：

桩板墙预制模板采用上下两端50 mm×80 mm 的横向方木及间距20 cm 的50 mm×80 mm 竖向方木连接成整体；方木外侧采用4 排间距不大于50 cm 的横向20#工字钢加固；工字钢外侧采用φ48 壁厚3.5 mm竖向钢管增加整体刚度及抗侧向力。

在抗滑桩上植筋8 排，每根工字钢上下各1 排，将螺杆与植筋焊接牢固，模板根据植筋位置打孔，安装后拧紧加固，如图3所示。

图3 预制模板大样Fig.3 Design Details of Prefabricated Formwork

2.2 预制模板技术特点

本桩板墙预制模板施工新技术的主要特点有以下几点：

⑴挡板墙模板采用定型化、模块化制作，采用机械吊装及拆卸，人工仅为辅助，可提高施工效率，减少人工消耗。

⑵预制模板所用材料采用常规支模材料加工字钢组合，利用工字钢优良的抗弯拉性能，保证预制模板的支撑稳固，如图4所示。支模主要材料为20#工字钢加木模板、方木、钢管、加强螺杆及脱模剂。

图4 预制模板实物Fig.4 Entity of Prefabricated Formwork

⑶预制模板采用分片制作，标准模板每片的高度可根据每级桩板墙支模高度确定，宽度可根据现场机械设备的吊装吨位灵活选用。预制模板的安装采用挖掘机现场吊装安装及拆卸，如图5所示。

图5 挖掘机现场吊装预制模板及预制模板现场拼装实物Fig.5 Hoisting Prefabricated Formwork by Excavator and Site Assembly of Prefabricated Formwork

3 桩板墙预制模板施工技术优点

与桩板墙常规单侧支模方法相比，桩板墙预制模板施工技术的主要优点如下：

⑴该技术采用工字钢将各种零散支模材料如模板、方木、钢管整合定制，连接成一个整体。安装和拆除采用人力配合机械吊装，避免了单片安装模板造成的人工、材料的浪费，提高了支模施工效率。

⑵ 预制模板系统采用抗拉性能好的工字钢加固，与常规采用钢管及斜撑加固的支撑系统相比，整体性、稳固性及抗侧向力更好，大大降低了爆模、涨模及跑模的概率。

⑶模板提前预制，安装及拆卸极为方便，现场采用机械和几个人工配合即可完成，极大提高了施工效率，加快了施工进度。

⑷预制模板拆模后墙面平整美观，无凹凸不平，无明显色差，无需另外抹灰，如图6所示。

图6 使用预制模板的桩板墙立面Fig.6 Elevation of Pile-sheet Retaining with Prefabricated Formwork

4 结语

⑴常规桩板墙模板加固工艺需要大量方木、钢管等材料及人力资源，且安装及拆除效率低。另外，该工艺加固效果较差，在施工过程中经常出现涨模、爆模等质量事故，导致拆模后墙面凹凸不平，需要人工凿平及重新抹灰，既不美观，也造成经济损失，甚至引起安全事故。

⑵桩板墙预制模板施工技术利用工字钢良好的抗弯拉性能，将各种零散支模材料整合定制，采用机械安拆，可以克服常规单面支模方法的缺点，拼装速度快、效率高，支撑加固系统稳定，能循环重复利用，资源消耗小，拆模后外立面也较平整美观。

⑶预制模板具有定型化、模块化的特点，单片模板尺寸可根据实际施工需要制作，且能循环重复利用，可适用于高边坡桩板墙施工及混凝土挡墙施工。

⑷根据实际应用情况，横向工字钢间距以不大于50 cm为宜，具体可根据支模高度进行调整。