滑移軌道式單側支模施工技術應用研究

賀杰++蘇劍云

摘 要：隨著深基坑項目的增多，地下室空間利用率的提高導致地下室外墻與臨時支護結構的間距越來越近，外墻的澆筑工程中傳統的雙側鋼管架體加固支模施展不了，隨之單側支模應用而生，但是常見的單側支模施工速度比較慢，現場大模及支架等材料的周轉及吊運安裝耗用了地下室施工的大部分時間，該項目在常見的單側支?；A上增設了滑移導軌，便捷了大模及支架的安裝就位，節省了施工時間，縮短了地下室安全隱患期。

關鍵詞：單側支模 軌道滑移 深基坑 地下室外墻

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0011-03

因安信金融大廈地下室東西側外墻距塔樓核心筒墻體的最短距離僅為1.4 m，單側支模支架底部寬度為2.2 m，并且地下室樓板處還有高低跨及樓梯孔洞導致單側支模運輸存在一定困難，地下室內部有內支撐環梁阻礙導致不能吊裝就位，為了使單側支模及時運輸及安裝就位，結合以往的單側支模施工方法，在樓板上方的內支撐環梁或加撐板上安裝滑移導軌，單側大模及支架采用軌道式滑移能迅速滑移安裝到位，為地下室施工階段節省了寶貴工期，縮短地下室主體施工周期，提前結束地下室支護的裸露時間，確保了地下室及周邊建筑物結構安全。

1 工程概況

安信金融大廈位于深圳市福田中心區，該項目占地4 813.45 m?，總建筑面積為96 828.64 m?，大廈南北向74 m，東西向64 m，地上39層，地下室5層，地下建筑面積23 913.82 m?，建筑總高度193 m，結構形式為框架（帶柱轉換）-兩端邊筒結構。

在基坑及地下室施工階段該項目南側與中信銀行大廈外墻結構共墻施工，共墻約60多米，項目距離深圳地鐵1號線香蜜湖隧道約63 m，項目基坑支護采用咬合樁加四道混凝土內支撐進行支護，項目南側沿用中信銀行外墻原有咬合樁，樁基采用人工挖孔樁，基坑平均深度為23.4 m，塔樓處深29.3 m。項目地下室施工階段難度大，為了提前確?；咏Y構、主體結構安全以及確保周邊建筑物包括地鐵沉降控制等，地下室施工階段需速戰速決。

地下室主體施工階段外墻采用滑移軌道式單側支模施工，外墻施工面積約7 000 m2。所使用的模板為專用大模板，單塊重達1.3 t左右，高3.9 m，寬2.44 m，支架底部寬2.2 m，體型較大。詳見圖1。

2 工藝原理

此技術應用是在原支護內支撐體系上安裝滑移導軌，利用導軌把一片片的單側大模及支架滑移到位，通過調整預埋螺栓及壓梁等配件調整調直單側大模，使整側單側支模在同一直線和立面上，驗收合格后即可進行外墻的澆筑。

施工流程為：施工準備——滑移導軌體系安裝——單側支?；瓢惭b——墻體混凝土澆筑——模板拆除。

2.1 施工準備

2.1.1 模板組成

面板采用18 mm厚多層板，豎肋為200×80×40木工字梁，橫肋采用雙12#槽鋼；在單塊模板中，多層板與豎肋（木工字梁）采用釘子連接，豎肋與橫肋（雙槽鋼背楞）采用連接爪連接，在豎肋上兩側對稱設置吊鉤。兩塊模板之間采用芯帶連接，用芯帶銷插緊，保證模板的整體性，使模板受力合理、可靠。

模板拼裝流程：放置背楞→木梁組裝→多層板上彈線下料→鋪面板→彈線鋪木梁豎肋上槽鋼背楞和吊鉤→釘端頭木方→模板吊升靠在堆放架上。

2.1.2 現場場地布置

因現場樓板面有高低跨及孔洞的影響，提前應在孔洞上方布置槽鋼或鋼板進行鋪墊，以便于單側支模支架腿的置放及固定。

2.1.3 前序工序已完成

外墻防水、鋼筋綁扎分項工程已完成并驗收合格具備外墻封模，外墻導墻已施工完成，外墻邊線按要求等彈線處理。

2.2 滑移軌道體系安裝

2.2.1 滑移軌道定位

根據現場大模安裝位置確定鋼梁位置，按照圖紙每隔1 700 mm或1 500 mm設置吊桿鉆孔，且確保遇到支撐梁時必須鉆孔設置拉桿。為確保軌道平直，軌道定位需準確、不偏位。

2.2.2 軌道安裝

布置25#工字鋼在梁底作為行走鋼梁，鋼梁與鋼梁之間平直焊接對接，保證行車可以順利滑動；2個滑車之間焊接1 800 mm的10號鋼筋保持固定連接，軌道兩端安裝定滑輪作為牽引（如圖2）。

2.2.3 細部節點處理

型鋼軌道上部采用D20拉桿將軌道固定在支撐梁處，上部采用D20螺帽擰緊，螺桿與螺帽之間放置5 mm厚100 mm×100 mm鋼板墊片，鋼板開孔大小為（20±1）mm，確保螺帽與鋼板開洞之間連接可靠，以防滑落。

螺桿與型鋼軌道之間同樣采用機械連接，在工字鋼翼緣處開孔，采用螺帽固定。型鋼梁安裝前需對支撐梁表面進行處理，確保鋼梁可水平安裝，節點見圖3。

型鋼梁下左右翼緣特殊加工，放平處理，上部焊接滑車軌道，兩側均安裝移動滑車，滑車沿滑道運行平順。

2.3 單側大?；瓢惭b

2.3.1 單側大?；凭臀?/p>

在需要橫向移動的單元模板頂部，布置25#工字鋼當作行走鋼梁，保證行車可以順利滑動。在工字鋼上部設置吊耳，用D20拉桿將工字鋼固定在支護梁上。

模板吊裝移動，給每塊標準單元模板設置2個吊點，用手拉葫蘆掛在行走滑車上，葫蘆下端吊在模板吊夠處，拉緊葫蘆使模板離地20 cm后，分別將模板和架體吊裝到位。

2.3.2 單側大模拼接

（1）單片大模之間的連接：當每片單側大?；凭臀缓?，相鄰單側大模之間通過木梁模板的芯帶進行連接，并用芯帶銷進行固定，保證模板之間拼縫嚴密不錯臺并且保證單側大模是一個整體，通過樓板預埋螺栓及單側大模支架下設的頂托來調直調平（見圖4）。

（2）陽角連接：陽角處模板通過45°的斜拉連桿連接，斜拉桿為D20長度450。豎向間距同背楞槽鋼間距。角部合成企口形式，因為斜拉桿為45度方向受力，能有效保證角部不開模、不漏漿。

（3）陰角連接：陰角處模板為定型角模連接，定型角模和直墻模板再用直芯帶和芯帶銷連接固定，可以保證接口處嚴密、不開模、不漏漿。

（4）模板接高及吊鉤節點：兩根木梁端頭都開兩個?22孔，用兩塊鋼板通過M20螺栓夾緊木梁腹板進行連接。

（5）單側支架，是用槽鋼和連接件制作的一個三角形支架，它通過三角形的直角平面抵制模板。當混凝土接觸到模板面板時，側壓力也作用于模板。模板受到向后推力。而三角形架體平面在壓制著模板，因架體下端直角部位有埋件系統固定，使架體不能后移，主要受力點為埋入底板混凝土45°角的埋件系統?；炷恋膫葔毫澳０宓南蛏狭陕窦到y抵消。單側支架由埋件系統和架體兩部分組成，其中埋件系統部分包括：地腳螺栓、連接螺母、外連桿、連接螺母和壓梁。該工程架體采用H=3 600 mm的支架；為了架體受力合理，應現場自備鋼管及扣件把幾榀架體連成整體。

（6）調直調平：為了保證單側大模及支架水平、垂直性及穩定性，需在結構板面里先預埋Ⅱ級螺紋鋼?25作為地腳螺栓，埋件與地面成45°，現場埋件預埋時要求拉通線，保證埋件在同一條直線上，通過雙12號槽鋼壓梁把支架固定成一個整體，通過調整預埋的腳螺栓和支架頂托來調整，使整個一側的單側大模及支架在同一條直線上，立面在同一垂直面上。

3 應力驗算

3.1 側壓力計算

單側支模受力主要是混凝土作用于模板的側壓力，根據測定，隨混凝土的澆筑高度而增加，當澆筑高度達到某一臨界時，側壓力就不再增加，此時的側壓力即為新澆筑混凝土的最大側壓力。側壓力達到最大值的澆筑高度稱為混凝土的有效壓頭。通過理論和實踐，按F=0.22γcβ1β2V1/2、F=γcH二式計算，取二者中的較小值F=44.41 kN/m2作為模板側壓力的標準值，并考慮傾倒混凝土產生的水平載荷標準值4 kN/m2，分別取荷載分項系數1.2和1.4，則作用于模板的總荷載設計值為：（折減系數為0.85）q=44.41×1.2×0.85+4×1.4=50.90 kN/m2。

單側支架主要承受混凝土側壓力，取混凝土最大澆筑高度為5.35 m，側壓力取為F=50.90 kN/m2，有效壓頭高度h=2.4 m。

3.2 支架受力計算

單側支架按間距800 mm布置。

（1）分析支架受力情況：取o點的力矩為0，則：

2964×R=F1×（2400/3+3250）+F2×（3250/2）

R=139.3 kN

其中：

F1=0.5×2.4×0.8×50.90=48.86 kN

F2=1.0×3.25×0.8×50.90=132.34 kN

（2）支架側面的合力為：F合=F1+F2=181.2 kN，再取o點的力矩為0，則L=[F1×（2400/3+3250）+F2×1625]/181.2=2 279 mm。

根據力的矢量圖得F合和R的合力為：

（F總）2=（F合）2+（R）2=181.22+139.32=228.56 kN

與地面角度為α=37.6°。

由F總分解成兩個互為垂直的力，其中一個與地面成45°，大小為：T45°=226.63 kN，T45°共有8/3個埋件承擔，其中單個埋件最大拉力為：F=T45°/（8/3）=84.99 kN。

3.3 埋件強度驗算

3.3.1 埋件強度驗算

預埋件為Ⅱ級螺紋鋼d=25 mm，埋件最小有效截面積為A=3.14×102=314 mm2（注意：此截面為最小有效截面）。

軸心受拉應力強度：σ=F/A=28.65×103/314=91.24 MPa

3.3.2 埋件錨固強度驗算

對于彎鉤螺栓，其錨固強度的計算，只考慮埋入砼的螺栓表面與砼的粘結力，不考慮螺栓端部的彎鉤在砼基礎內的錨固作用。

錨固強度：F錨=πdhτb=3.14×25×550×3.5=151.1 kN>F=84.99 kN，符合要求。

4 項目應用

滑移軌道式單側支模在安信金融大廈項目得到了有效應用，地下室外墻一層面積約1 200 m2，5層地下室外墻面積約7 000 m2，地下室每層分4個區域進行流水施工，采用滑移軌道式單側支模施工技術和常規的單側支模施工技術相比，除外墻混凝土質量能夠得到有效控制外，在工期上每一層外墻施工可縮短15 d左右時間，在經濟上可以節省100個人工，在地下室施工階段共縮短75 d，因工期的提前大量節省了工地機械設備的租賃時間，項目的管理費用也得到了節約，為項目節約近200多萬造價，帶來了巨大的經濟效益，同時縮短了地下室施工期間的安全隱患周期，提前保證了基坑本身及周邊建筑物的結構安全。

參考文獻

[1] 段春偉.安德大廈工程地下墻體單側支模施工技術[J].施工技術，2008，37（6）：41-43.