文/劉 軍 胡 珺 劉 勇

1 工程概況

德式風(fēng)情區(qū)位于天津市河西區(qū)溫州道、瓊州道、解放南路圍合成的三角形地塊，地上為11棟單體建筑，地下2層，總建筑面積29 411 m2，框架結(jié)構(gòu)，其中地下面積18 008.38 m2?！?.00相當(dāng)于大沽標(biāo)高2.00 m。

基礎(chǔ)為樁承臺筏板基礎(chǔ)，底板厚800mm，承臺厚1 200mm，-2層頂板厚度為700mm，荷載較大。柱帽尺寸為2 600mm×2 600mm和2 800mm×2 800mm，厚300mm。-1層頂板厚300mm，上皮標(biāo)高為±0.000，采用強度等級為C35、抗?jié)B等級為S6的混凝土。鋼筋采用HPB235、HRB335、HRB400。

2 工程難點

由于基坑帷幕距基礎(chǔ)外剪力墻外邊不足500mm，沒有施工作業(yè)面，另-2層頂板為700mm厚轉(zhuǎn)換層，地上11棟小樓的柱子在此生根，在模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性和混凝土澆筑方法上都給施工帶來了一定困難。

針對以上情況，地下室外剪力墻采用單面支模的方法，-2層頂板采用碗口式、鋼管相結(jié)合腳手架作為支撐體系 。

3 地下室外剪力墻模板支設(shè)方法

沿基坑帷幕砌筑240mm磚墻，縫隙用細石混凝土封堵，磚墻內(nèi)側(cè)抹灰后做BAC雙面自粘卷材防水。

-2層和-1層外剪力墻采用外側(cè)磚模與內(nèi)側(cè)組合鋼模相結(jié)合的模板形式。在支護灌注樁外側(cè)使用電鉆鉆孔，埋設(shè)φ16mm膨脹螺栓，在膨脹螺栓上焊接φ16mm穿墻螺栓并與模板緊固，穿墻螺栓的橫向及縱向間距均為600mm。同時在內(nèi)側(cè)模板外設(shè)橫向雙鋼管垂直間距600mm，縱向雙鋼管水平間距500mm。橫縱鋼管節(jié)點處增設(shè)φ48mm斜向支撐鋼管，其橫向間距500mm，縱向間距600mm。斜撐的一端與各節(jié)點連接牢固，另一端與φ48mm預(yù)埋地錨鋼管緊固。每排地錨間均使用φ48mm鋼管連接且排間間隔設(shè)置連接鋼管。通過以上的加固措施，加強了內(nèi)側(cè)模板的穩(wěn)定性，保證了混凝土的澆筑質(zhì)量，從而形成了外剪力墻模板的支撐體系，見圖1和圖2。

圖1 地下室外剪力墻支模

圖2 對拉螺栓施工大樣

4 外剪力墻支模體系計算

4.1 面板的計算

面板為受彎結(jié)構(gòu)，需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。計算按照龍骨的間距、模板面的大小和支撐在內(nèi)楞上的3跨連續(xù)梁計算。經(jīng)計算，面板截面的抗彎強度、抗剪強度、最大允許撓度均滿足要求。

4.2 內(nèi)外楞的計算

內(nèi)楞(木或鋼）直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的3跨連續(xù)梁計算。經(jīng)計算內(nèi)楞的抗彎強度、抗剪強度、最大撓度均滿足要求。

外楞(木或鋼）承受內(nèi)楞傳遞的荷載，按照集中荷載作用下的3跨連續(xù)梁計算。經(jīng)計算外楞的抗彎強度、抗剪強度、最大撓度均滿足要求。

4.3 穿墻螺栓的計算

穿墻螺栓的型號為M16，有效直徑13.55mm，有效面積144mm2，最大容許拉力值[N]=24.48 kN，所受的最大拉力N=8.641 kN。N＜[N]，滿足要求。

5 -2層頂板碗扣式模板支撐體系

-2層頂板厚700mm，超過一般頂板的厚度，自質(zhì)量約2 t/m2。通過計算，采用間距為600mm×600mm、600mm×900mm（后澆帶）的碗扣式腳手架作為模板的加固支撐體系，以確保在施工過程中的安全性。

模板支架搭設(shè)高度為2.9 m，共2步架。第1步架步距1 200mm，距地面約300mm處增加水平掃地桿；第2步架步距1 200mm，第2步架與模板間距約500mm。立桿縱橫間距均為600mm，采用φ48mm×3.0mm碗扣支架體系。-2層頂板底模采用15mm厚木模板，下墊50mm×80mm木枋，木枋間距150mm，其下墊φ48mm水平雙鋼管，排距與立桿相同，置于立桿上端的早拆器槽內(nèi)，從而將頂板的荷載均勻傳遞給各立桿。立桿下端通過10 cm寬墊板再將荷載均勻傳遞給底板。柱帽部分除支模高度減小，第2步架間距變?yōu)?00mm外，其他結(jié)構(gòu)形式與前述相同，僅在其側(cè)模外增加間距600mm的斜向支撐進行加固。整個支模體系，每間隔4排架增設(shè)垂直方向的剪刀撐一道。剪刀撐采用φ48mm鋼管與架體連接牢固且與水平方向夾角≯60°，進而將整個架體連接成整體，保證支模體系的整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的安全性。

為驗證以上方法的可靠性和可行性，首先搭設(shè)100 m2架體并利用鋼筋做試壓試驗，最大試壓質(zhì)量為2.8 t/m2，經(jīng)過連續(xù)8 d觀察，架體無明顯變形現(xiàn)象，最大變化值6mm。

6 頂板模板支架計算

6.1 面板計算

面板為受彎結(jié)構(gòu)，需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板按照3跨連續(xù)梁計算。

面板的抗彎強度設(shè)計值[f]=15.00 N/mm2；經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值 f=0.138×1 000×1 000/22 500=6.134（N/mm2）。f＜[f]，滿足要求。

6.2 荷載的計算

1）鋼筋混凝土板自重q11=25.000×0.700×0.300=5.250（kN/m）。

2）模板的自重線荷載q12=0.300×0.300=0.090（kN/m）。

3）活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值［q2］=（1.000+2.000）×0.300=0.900（kN/m）；靜荷 載 q1=1.2×5.250+1.2×0.090=6.408（kN/m）；活荷載q2=1.4×0.900=1.260（kN/m）。

6.3 木枋的計算

1）木枋抗彎強度f=0.276×106/42 666.7=6.47（N/mm2）＜13.0 N/mm2，滿足要求。

2）木枋撓度計算。最大變形v=0.677×5.340×600.04/(100×9 500.00×1 706 666.8）=0.289（mm）＜600.0/250,滿足要求。

6.4 橫向支撐鋼管計算

橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計算。集中荷載P取木方支撐傳遞力。支撐鋼管的抗彎強度、最大撓度均滿足要求。

6.5 立桿的穩(wěn)定性計算荷載標(biāo)準(zhǔn)值

作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。

1）靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括腳手架鋼管的自重NG1=0.128×2.900=0.370（kN）；模板的自重 G2=0.300×0.600×0.600=0.108（kN）；鋼筋混凝土樓板自重 NG3=25.000×0.700×0.600×0.600=6.300（kN）。經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3=6.778（kN）。

2）活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=(1.000+2.000)×0.600×0.600=1.080（kN）；不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N=1.2NG+1.4NQ。經(jīng)計算，立桿的穩(wěn)定性滿足要求。

7 結(jié)語

本工程地下室外剪力墻和-2層頂板混凝土安全順利完澆筑任務(wù)，主體結(jié)構(gòu)已通過天津市海河杯驗收。