王冠楠 （安徽省第一建筑工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 前言

近年來(lái)我國(guó)建筑業(yè)大力發(fā)展，城市化率不斷提高，越來(lái)越多的新建工地面臨著施工場(chǎng)地不足的情況。為了使新建工地可以有效避讓城市中已建工程，基坑支護(hù)大量采用支護(hù)樁作為圍護(hù)支撐結(jié)構(gòu)。在某些特定工況條件下，例如新建工地基坑周邊與市政道路距離過(guò)近，或者基坑開(kāi)挖面與已建成的單體結(jié)構(gòu)距離過(guò)近，越來(lái)越多地下室結(jié)構(gòu)外墻模板工程中出現(xiàn)了無(wú)法采用傳統(tǒng)對(duì)拉螺桿支模澆筑的情況。單側(cè)支模施工工藝，在城市新建工程地下室側(cè)墻模板工程中將成為常態(tài)化。通過(guò)對(duì)大量已經(jīng)實(shí)施的相關(guān)單側(cè)支模工藝進(jìn)行對(duì)比分析，本文從單側(cè)支模面臨的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行推導(dǎo)分析，同時(shí)對(duì)不同施工工藝下單側(cè)模板加固技術(shù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，得出了不同施工工藝的?yōu)缺點(diǎn)。

2 單側(cè)模板的難點(diǎn)分析

當(dāng)?shù)叵率彝鈮εc基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)距離過(guò)近，往往間距在200mm 左右時(shí)，就需要施工單位技術(shù)人員對(duì)該部位地下室外墻采取單側(cè)支模的模板加固方式。在實(shí)際操作過(guò)程中單側(cè)支模面臨著以下的技術(shù)難點(diǎn)。

①單側(cè)支模澆筑段地下室結(jié)構(gòu)的側(cè)墻防水施工方法，是采用常規(guī)的防水材料或者利用加厚結(jié)構(gòu)墻體進(jìn)行單純的結(jié)構(gòu)自防水。

②單側(cè)模板如何進(jìn)行加固，目前有兩種常見(jiàn)的處理方式，一是利用斜向支撐的形式進(jìn)行支撐加固，二是利用在支護(hù)結(jié)構(gòu)中植筋、鑿除支護(hù)樁混凝土后焊接主筋等方式設(shè)置穿墻螺桿，將單側(cè)模板改成常規(guī)的雙側(cè)支模工藝。

③單側(cè)模板的體系選擇，該問(wèn)題思考的出發(fā)點(diǎn)多是基于模板本身的強(qiáng)度、剛度等方面。目前常用的單側(cè)模板體系多為普通膠合板木模板、成型的鋼模板、類似于SIKA 體系的木模板組合成型的大模板。總結(jié)而言模板的體系選擇方向可以簡(jiǎn)化為兩個(gè)思路，一是采用小模板體系，二是采用大模板體系。

3 常見(jiàn)的單側(cè)支模施工工藝

3.1 鋼管支撐木模板

3.1.1 施工工藝

地錨預(yù)埋→導(dǎo)墻預(yù)埋螺桿→外墻模板支設(shè)→安裝豎向次楞→安裝橫向鋼管背楞→調(diào)整模板平直→安裝斜向支撐→設(shè)置反向支撐鋼管→緊固檢查→驗(yàn)收合格→澆筑混凝土。

圖1 單側(cè)模板鋼管支撐體系立面示意圖

3.1.2 施工原理

①利用鋼管支撐作為主要的傳力構(gòu)件，利用鋼管的抗壓力抵抗混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向壓力。

②利用地錨作為墻體根部支撐鋼管的支撐點(diǎn)，將現(xiàn)澆混凝土對(duì)模板根部產(chǎn)生的最大壓力利用支撐鋼管傳遞給錨固在底板結(jié)構(gòu)中的地錨結(jié)構(gòu)。利用地錨在混凝土中的豎向抗拔力抵抗支撐鋼管傳遞而來(lái)的推力。該部分推力分解產(chǎn)生的豎向力對(duì)地錨結(jié)構(gòu)而言是抗拔力，分解產(chǎn)生的水平力對(duì)地錨結(jié)構(gòu)而言是剪力。

③為了避免普通鋼管斜支撐在壓力作用下出現(xiàn)長(zhǎng)細(xì)桿失穩(wěn)的情況，增設(shè)反力撐桿，降低斜支撐鋼管的受壓計(jì)算長(zhǎng)度。在支撐體系中形成類似桁架的作用，提高了支撐體系的穩(wěn)定性。

3.1.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

①人員作業(yè)熟練度高，該施工工藝與普通的鋼管模板支撐材料、加固方式相同，工人接受程度高。

②材料簡(jiǎn)單，鋼管及扣件均為工地常用物料，供應(yīng)方便快捷，無(wú)需單獨(dú)定制。

③混凝土無(wú)需分墻柱與梁板單獨(dú)澆筑，混凝土澆筑一次成型。

④普通鋼管木模板的剛度較低，且所有扣件緊固均需要人工完成，混凝土澆筑成型后易出現(xiàn)漲模、漏漿等質(zhì)量問(wèn)題。

⑤地錨連接處由于施工空間不足，工人緊固作業(yè)時(shí)扣件會(huì)出現(xiàn)緊固不到位，或者木楔加固松動(dòng)的情況。一旦地錨失效，模板在混凝土澆筑的側(cè)向壓力下會(huì)產(chǎn)生“上浮”情況。

3.2 型鋼三角架模板

3.2.1 施工工藝

預(yù)埋地腳緊固螺栓→安裝單側(cè)模板及支架→墻根部位加固→支架垂直度→校準(zhǔn)模板垂直度→安裝操作平臺(tái)→緊固檢查→驗(yàn)收合格→澆筑混凝土。

圖2 型鋼三角支架模板施工流程示意圖

3.2.2 施工原理

①利用預(yù)埋的地腳螺栓抵抗現(xiàn)澆墻體根部現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生的側(cè)向壓力，該預(yù)埋螺栓的作用類似于地錨的作用，同時(shí)抵抗水平推力和豎向的拉力。

②利用型鋼制作的三級(jí)支撐，抵抗混凝土產(chǎn)生的水平推力。

③采用三角支撐架根部的螺桿，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿長(zhǎng)度，對(duì)墻體模板的垂直度進(jìn)行控制，以保證澆筑完成后墻體的成型垂直度滿足質(zhì)量要求。

3.2.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

①由于三角形型鋼支撐架提供了足夠的剛度，該類單側(cè)模板剛度大，成型混凝土質(zhì)量好，幾乎可以規(guī)避漲模、漏漿等質(zhì)量通病。

②安裝、校正工序較少，無(wú)需像普通鋼管利用扣件連接，減少耗費(fèi)大量的人工工時(shí)。

③墻體豎向混凝土與梁板水平混凝土需要分開(kāi)澆筑，豎向混凝土澆筑時(shí)標(biāo)高控制是難點(diǎn)，同時(shí)由于地塊側(cè)墻的防水要求，增加了止水鋼板和人工清縫的成本。

④質(zhì)量較大，需要利用塔吊或者汽車吊全程配合吊裝，對(duì)設(shè)備依賴性強(qiáng)。

3.3 裝配式疊合外墻

3.3.1 施工工藝

測(cè)量放線→墻體標(biāo)高抄設(shè)→墊片安裝→預(yù)制墻體吊裝→安裝斜支撐→墻體垂直度校正、位置校正→鋼筋綁扎→驗(yàn)收合格→澆筑混凝土。

圖3 裝配式疊合墻板安裝示意圖

3.3.2 施工原理

①隨著疊合剪力墻的發(fā)展，目前存在雙面疊合剪力墻和單側(cè)剪力墻，兩類剪力墻均可作為地下室側(cè)墻使用。利用預(yù)制混凝土作為模板使用。

②利用鋼管斜支撐作為支撐構(gòu)件，抵抗混凝土產(chǎn)生的水平推力。

③采用鋼管斜支撐的螺桿，通過(guò)調(diào)節(jié)斜支撐長(zhǎng)度控制裝配式構(gòu)件的垂直度，滿足墻體的垂直度要求。

3.3.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

①裝配式預(yù)制構(gòu)件由于工業(yè)化的生產(chǎn)特點(diǎn)，具有節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)勢(shì)。

②墻體安裝簡(jiǎn)單，斜支撐校正方便，施工快捷。

③混凝土無(wú)需分成豎向和水平分開(kāi)澆筑，可以一次性澆筑成型。

④在施工過(guò)程中，裝配式構(gòu)件由于構(gòu)件尺寸的分段，雙面疊合剪力墻安裝完成后，會(huì)導(dǎo)致地下室外墻出現(xiàn)大量的豎向拼縫，一旦處理不好，增加滲水隱患。

⑤構(gòu)件安裝需要塔吊或汽車吊全程配合，在起重性能方面，塔吊型號(hào)比一般的傳統(tǒng)現(xiàn)澆工地較高，設(shè)備租賃費(fèi)比傳統(tǒng)工地較高。

4 單側(cè)模板的分類

由于施工場(chǎng)地的限制，單側(cè)模板施工工藝越來(lái)越多地在地下室側(cè)墻模板工藝中被使用。相關(guān)的工藝做法分類繁多，通過(guò)文獻(xiàn)對(duì)比與實(shí)地考察，本文試圖通過(guò)兩個(gè)角度將單側(cè)模板工藝進(jìn)行歸類。

4.1 從外防水層角度

地下室側(cè)墻防水設(shè)計(jì)一般采用外防水設(shè)計(jì)，一旦需要采用單側(cè)模板加工，對(duì)于外防水層是采用完整性保留還是局部破壞，是單側(cè)模板方案選擇的一個(gè)重要“分水嶺”。通常在采用鋼管木模板作為單側(cè)模板施工時(shí)，由于模板本身剛度不足，容易產(chǎn)生質(zhì)量通病。為了消除混凝土成型后的質(zhì)量問(wèn)題，有很多的單側(cè)支模工藝選擇采用在支護(hù)樁植筋或者鑿出樁身鋼筋焊接對(duì)拉螺桿的方式設(shè)置對(duì)拉穿墻螺桿。該類做法僅僅省除了外墻模板，但實(shí)際上仍然是雙面模板工藝，同時(shí)會(huì)破壞側(cè)墻的局部防水。而且這種對(duì)拉螺桿的方式將圍護(hù)臨時(shí)結(jié)構(gòu)與主體永久結(jié)構(gòu)剛性連接，隨著主體結(jié)構(gòu)逐步施工，結(jié)構(gòu)荷載增加所形成的結(jié)構(gòu)沉降，以及圍護(hù)因換撐導(dǎo)致的局部位移、變形等產(chǎn)生的巨大應(yīng)力將通過(guò)對(duì)拉螺桿傳遞，有可能導(dǎo)致外墻螺桿周邊混凝土拉動(dòng)破壞，造成結(jié)構(gòu)安全隱患與滲水問(wèn)題。

故，從外防水層是否被破壞的角度，所有的單側(cè)支模工藝會(huì)統(tǒng)一被分成兩類，第一類是破壞外防水層類模板，例如設(shè)置對(duì)拉螺桿的鋼管支撐模板。第二類是不破壞外防水層類模板，例如無(wú)拉螺桿的鋼管支撐模板、型鋼三角架模板、裝配式疊合墻等。

4.2 從混凝土澆筑角度

傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)地下室，混凝土澆筑都是豎向和水平一次性澆筑成型。但是隨著單側(cè)支模工藝的介入，混凝土的澆筑方式在不同的單側(cè)模板施工工藝下，會(huì)分成一次澆筑和二次澆筑兩個(gè)方式。由此，可以通過(guò)地下室結(jié)構(gòu)混凝土的澆筑是否分段，將不同類型的單側(cè)模板工藝統(tǒng)一分成兩類。

第一類是混凝土一次成型類模板，例如鋼管支撐模板（無(wú)論是否設(shè)置破壞防水的螺桿）、裝配式疊合墻等。第二類是混凝土二次成型類模板，例如型鋼三角架模板。

5 不同單側(cè)模板優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

通過(guò)上文不同單側(cè)支模的優(yōu)缺點(diǎn)分析，現(xiàn)將本文提及的單側(cè)支模工藝優(yōu)缺點(diǎn)統(tǒng)一對(duì)比分析。具體分析如表1 所示。

表1 不同單側(cè)模板優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，單側(cè)支模在不同的施工工藝下呈現(xiàn)出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。各種方法均有顯著的優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)綜合研判，地下室側(cè)墻結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量、防水效果、施工成本、人員施工難易程度等都是需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在混凝土結(jié)構(gòu)單側(cè)支模施工技術(shù)上進(jìn)行相關(guān)的分析，試圖進(jìn)一步明確單側(cè)支模工藝面臨的施工技術(shù)難點(diǎn)。同時(shí)隨著國(guó)家裝配式技術(shù)的大力發(fā)展，將裝配式預(yù)制結(jié)構(gòu)墻體引入到地下室結(jié)構(gòu)施工是一種全新的施工工藝。面對(duì)狹窄基坑條件下的單側(cè)支模工藝，更需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員找到一種成本低廉、高效便捷、可重復(fù)利用和適用范圍廣的單側(cè)支模施工方法，以徹底解決這一施工難題。