超高墙体单侧模板施工工法.doc
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超高墙体单侧支模施工工法
河北建工集团有限责任公司
1、前言
城市土地资源珍贵，许多地下工程外墙与用地红线距离较近，同时随着深基坑支护技术的发展，垂直支护被广泛采用，地下工程的外墙施工采用双侧支模无法实现，必须采用单侧支模。
传统的单侧支模工艺是采用钢管搭设排架作为模板的支撑体系，该工艺使用钢管数量大，搭设周期长，一次支模高度较低，且易出现模板上浮、胀模、混凝土墙面平整度、垂直度差等缺陷，施工质量难以保证。
对于高度较大墙体支模，施工难度更大。
河北建工集团有限责任公司在进行北京奥林匹克公园地下空间Ⅱ段工程施工中，完成了《超高墙体单侧支模施工技术应用研究》的课题，该成果2008年1月通过河北省建设厅鉴定，达到国内领先水平，获河北省建设行业科技进步奖。
2007年形成了《超高单侧支模施工工法》河北省省级工法。
该工法有效解决了单侧墙体模板加固的难题，且因无需采用对拉穿墙螺栓，增加了墙体的刚性防水性能，提高了墙体混凝土的观感质量，减少了钢材的浪费，具有明显的经济效益和社会效益。
此工法应用到水厂工程中，节省对拉螺栓的使用，经济环保，同时可提高墙体的防水效果。
2、工法特点
2.0.1单侧支模模架装拆方便，支设速度快，省时省力；
2.0.2有效保证了墙体的垂直度、平整度，克服了常见的胀模、漏浆、错台等质量通病；
2.0.3可一次性支设模板高度7.5米，对于较高墙体可减少水平施工缝的留置数量，利于墙体防水；
2.0.4对超高墙体来讲，底部混凝土侧压力很大，模板体系的设计要求非常高，模板的刚度要满足使用要求；
2.0.5不需对拉螺栓，经济环保的同时可提高防水效果。
3、适用范围
在保证有操作空间的前提下，在高度7.5m内可适于任何单侧墙体模板，包括地下室（地下空间）外墙模板，污水处理厂池壁模板，道桥边坡护墙模板等与此类同的模板。
正常情况下，最高单侧支架须占用约4m宽的操作空间。
4、工艺原理
单侧支模主要是利用型钢三角桁架和预埋件，作为模板的支撑系统，将模板固定牢固。
如图4.0。
4.0.1单侧支架通过一个45°角的高强受力螺栓，一端与预埋在基础中的地脚螺栓连接，一端斜拉住单侧模架，高强螺栓受的斜拉锚力F可分解为水平力F1和垂直力F2，F1抵制模架侧移，F2抵制模架上浮。
4.0.2高强度的模板支架在混凝土浇筑过程中抵抗了混凝土的侧向压力。
图4.0单侧模板原理图
5、施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
施工准备→预埋地脚螺栓→单侧支架吊装到位→安装单侧支架→安装加强钢管（单侧支架斜撑部位的附加钢管，现场自备）→安装压梁槽钢→安装埋件系统→调节支架垂直度→安装上操作平台→再紧固检查一次埋件系统→验收合格后浇筑混凝土
5.2操作要点
5.2.1埋件部分安装
（1）基础施工时应在如图所示部位预埋地脚螺栓（见图5.2.1）。
地脚螺栓出地面处与混凝土墙面距离L=模板厚+50mm；各埋件杆相互之间的距离为300mm。
在靠近一段墙体的起点与终点处宜各布置一个埋件，具体尺寸根据实际情况而定。
图5.2.1
（2）埋件与地面成45度的角度，现场埋件预埋时要求拉通线，保证埋件在同一条直线或弧线上。
（3）地脚螺栓在预埋前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。
（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埋件不移位或偏移，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，不得损坏埋件的有效直径。
5.2.2模板及单侧支架安装
（1）模板及单侧支架的安装流程如图5.2.2-1：
图5.2.2-1模板及单侧支架安装步骤
（a）预埋地脚螺栓；（b）支设模板；（c）立单侧支架；（d）安装埋件系统；
（e）调节模板垂直度后浇筑混凝土
（2）合外墙模板时，将模板下口与预先弹出的墙边线对齐，然后安装背楞，并用钩头螺栓将横槽钢背楞与竖肋木方锁紧，临时用钢管将外墙模板撑住。
（3）吊装单侧支架。
将单侧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。
（4）需由标准节和加高节组装的单侧支架，应在材料堆放场地先行拼装（图5.2.2-2），再由塔吊吊至现场。
图5.2.2-2不同高度的单侧支架拼装
（a）用于外墙高度≤3600；（b）用于外墙高度≤4100；
（c）用于外墙高度≤5700；（d）用于外墙高度≤7300
（5）在直面墙体段，每安装5~6榀单侧支架后，穿插埋件系统的压梁槽钢。
底板有反梁时，根据实际情况确定。
在弧形墙体段，每安装后一榀单侧支架后应安装埋件系统的压梁槽钢。
（6）支架安完后安装埋件系统。
（7）用背楞扣件将模板与单侧支架连成整体（图5.2.2-3）。
图5.2.2-3单侧支架与模板连接
（8）因单侧支架受力后，模板将向后位移，故预先调节单侧支架后支座，直至模板面板上口向墙内倾约10mm（当单侧支架无加高节时，内倾约5mm）。
（9）最后再紧固并检查一次埋件受力系统，以确保混凝土浇筑时模板下口不会漏浆。
5.2.3模板及支架拆除
（1）外墙混凝土浇筑完24小时后，先松动支架后支座，后松动埋件部分。
（2）彻底拆除埋件部分，并分类码放保存好。
（3）吊走单侧支架，模板继续贴靠在墙面上，临时用钢管撑上。
（4）混凝土浇筑完48小时后，拆模板。
（5）混凝土拆模后应加强养护工作，及时涂刷养护剂，冬期施工时墙体注意保温。
6、材料与设备
6.1材料
单侧支架由埋件系统部分和架体两部分组成，其中：
埋件系统包括：
地脚螺栓（Ⅱ级钢φ25）、连接螺母、外连杆、外螺母和压梁（12号槽钢）。
架体高度可参照以下规格：
H=3600mm标准节，H=3200mm加高节，H=500mm加高节。
（支架采用槽钢焊制，市场上可以租赁）
6.2设备
本工法所需的施工机械、设备较少，主要是用于支架的吊装就位的塔吊或是汽车吊，可依据现场实际情况配备。
表6.2施工机械设备表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
用 途
1
塔吊
QTZ80
座
1
单侧模架的水平或
垂直运输
2
电焊机
BX300
台
1
钢筋加工
3
汽车吊
15T
台
1
单侧模架装卸
7、质量控制
本工法须遵循《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）等规范。
7.1主控项目
保证埋件与地面成45度角，并在同一条直线或弧线上。
涂刷模板隔离剂时，不得沾污钢筋和混凝土接槎处。
7.2一般项目
（1）模板的接缝不应漏浆；在浇筑混凝土前，木模板应浇水润湿；
（2）模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂；
（3）浇筑混凝土前，模板内的杂物必须清理干净；
（4）固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏，且应安装牢固。
（5）允许偏差应符合下表要求：
表7.2模板安装允许偏差及检验方法表（mm）
项次
项 目
允许偏差值（mm）
检查方法
1
轴线位移
3
尺量
2
底模上表面标高
±3
水准仪或拉线尺量
3
截面模内尺寸
±3
尺量
4
垂直度
不大于5m
3
经纬仪或吊线、尺量
大于5m
5
5
相邻两板表面高低差
2
尺量
6
表面平整度
2
靠尺、塞尺
7
阴阳角
方正
2
方尺、塞尺
顺直
2
线尺
8
预埋铁件中心线位移
2
拉线、尺量
9
预埋管、螺栓
中心线位移
2
拉线、尺量
螺栓外露长度
+5、-0
10
预留孔洞
中心线位移
5
拉线、尺量
尺寸
+5、-0
11
门窗洞口
中心线位移
3
拉线、尺量
宽、高
±5
对角线
6
12
插筋
中心线位移
5
尺量
外露长度
+10、－0
7.3其他质量控制重点
架体的垂直偏差不大于10mm，同时要认真检查预埋系统的丝扣连接、架体间的横向连接是否紧固。
8、安全措施
8.0.1单侧支架本身重量较大，确保安全的同时，工人在立支架时应由多人同时进行。
8.0.2吊运支架时必须由专人指挥，严格执行“十不吊”的规定。
8.0.3在确保单侧支架立稳后，工人才可安装操作平台，操作平台上的跳板须满铺，操作平台的护拦至少设三道。
8.0.4混凝土浇筑时，工人应在操作平台上工作，严禁站在单侧架子上作业。
8.0.5按规范要求控制混凝土浇筑速度，分层浇筑，以防浇筑高度过高造成胀模现象。
8.0.6现场工人必须正确佩戴安全帽，高空作业系安全带。
9、环保措施
9.0.1制定环境保护目标
严格执行环保措施，按照环境管理体系要求，建立实施体系的环保管理工作。
针对本工法的环保目标是现场噪声排放达标，白天不超过70分贝，夜间不超过55分贝。
9.0.2施工现场成立以项目生产经理为首的、有关部门及作业队负责人参加的“环境保护领导小组”，负责施工现场环境保护工作的领导与协调。
9.0.3建立环境保护责任制。
9.0.4装卸模板、架子等材料应轻拿轻放，严禁抛掷。
加强教育，提倡文明施工，尽量减少人文的大声喧哗，提高施工人员防噪声的自觉意识。
9.0.5施工现场进行噪声值监测，监测方法执行《建筑施工场界噪声测量方法》，噪声值不应超过国家或地方噪声排放标准。
10、效益分析
10.0.1采用超高单侧支模施工工法，可减少基坑的土方开挖及回填工程量，以北京奥林匹克公园地下空间（商业）Ⅱ标段为例，减少土方开挖9500方，直接经济效益28.5万元。
10.0.2采用超高单侧支模施工工法，墙体未出现涨模、错台、漏浆等质量缺陷。
以北京奥林匹克公园地下空间（商业）Ⅱ标段为例，单侧支模墙体面积9630m2，节省混凝土缺陷修补费用约3万元。
10.0.3采用本工法可节省一面模板和一侧外脚手架及穿墙螺栓。
北京奥林匹克公园地下空间（商业）Ⅱ标段工程采用本工法一次支设并浇筑墙体混凝土高度7.3m，减少了一道施工缝，在保证了混凝土刚性防水施工质量的同时，节省了一道止水钢板约1605延米，和施工缝的处理费用，共约43.6万元。
10.0.4采用本工法在保证了墙体的施工质量的同时，可缩短墙体施工周期近1/3，产生了较好的社会效益。
11、应用实例
采用本工法施工的主要项目有：
北京奥林匹克公园地下空间（商业）Ⅱ标段工程、江西南昌紫金城项目和河北省中医院新建门诊医技楼工程等。
现以北京奥林匹克公园地下空间（商业）Ⅱ标段工程为例阐述本工法应用情况。
11.0.1工程概况
北京奥林匹克公园地下空间（商业）Ⅱ段工程.，总建筑面积17.3万m2，为框架-剪力墙结构，开工日期为2006年5月1日，竣工日期为2008年4月18日。
基坑支护采用上部放坡复合土钉墙，下部桩锚的支护组合，基坑支护深度19.8m。
工程地下两层，其中地下二层层高9.89m，基础施工时，混凝土浇筑至基础梁上300mm，则地下二层需单侧支模浇筑墙体最高高度为7.3m。
11.0.2应用效果
本工程地下二层墙体采用单侧支模技术，共应用墙体面积9630m2，未发生模板上浮、胀模、错台等质量问题，而且由于使用了全新钢模板，混凝土外观质量达到了清水混凝土效果。
本工程获2006年度北京市结构长城杯金奖。
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