“土模法”在逆作深基坑地下室結構施工中的應用

劉 聰 李云峰 哈小平 裴忠武 劉嘉東

1. 中建八局第一建設有限公司 山東 濟南 250100；2. 中建八局海外事業部 上海 200135

印尼一號項目為超大深基坑工程，有地下室7層（基坑最深為30 m），基坑占地14 000 m2。由于工程地處印尼首都雅加達核心區，施工場地極為狹小，故采用逆作法施工裙房地下室結構。

為實現工期完美履約，項目部經過綜合分析，精密計算，創造性地提出“躍層開挖，順逆結合”的思路[1]：在完成B1層結構施工后，同時開挖B2、B3層土方，而后躍過B2層結構施工，直接進行B3層結構施工，在B3層板施工的過程中，再組織B2層板流水施工。

為保證在躍層施工期間基坑的整體穩定，躍層僅開挖至B3層板底標高處，嚴禁超挖。同時將公路、鐵路、水利等建筑工程中常用的“土模法”引用于B3層永久結構施工中[2]。在“土模法”應用過程中，項目部不斷改進工藝，分析總結，形成了一套可用于永久結構施工的“土模法”施工工藝。

1 應用概況

1.1 土體狀況

本工程“土模法”主要應用于B3層橫向結構施工，根據地勘報告及現場土體取樣試驗分析，該土層（約－11 m處）土質多為中等密實的黃土，為三類土。土體相對堅硬，不易塌方，塑性較好，土體狀況良好。

1.2 結構概況

本工程裙房地下室為大跨無梁樓板結構，板厚220 mm。其中柱帽174處，截面尺寸2 800 mm×2 800 mm，板厚350 mm；梁截面尺寸800 mm×800 mm（4根）、800 mm×1 000 mm（2根）、500 mm×800 mm（6根）、300 mm×800 mm（3根）、300 mm×600 mm（3根）。

按照板底高差區別將梁、柱帽等橫向構件分為3類：高差≤10 cm，10 cm＜高差≤30 cm，高差＞30 cm。“土模法”細部節點做法根據不同分類略有不同。

2 工藝流程及方法

2.1 工藝流程

降水至B3板底標高以下1 m→躍層土方開挖→機械夯實→人工整平→定位放線→板墊層澆筑→梁、柱帽定位放線→支設側模→回填土夯實→梁、柱帽節點墊層澆筑→地板革鋪設→結構施工

2.2 工藝方法及控制要點

2.2.1 地基處理

利用挖掘機進行大面積土方開挖，開挖后將標高差控制在0～10 cm內；人工清理至－5～5 cm內；機械夯實，人工整平至－3～3 cm內。

2.2.2 定位放線

根據設計圖紙進行定位放線，預留柱帽、梁等節點位置。利用竹簽固定分隔條作為標高控制線，嚴格控制土模標高。

2.2.3 節點側模做法

1）高差≤10 cm的節點做法：樓板墊層澆筑完成后，開挖節點位置，機械夯實，人工整平。支設高低板邊緣側模，利用木條（用于連接樓板墊層與側模）＋鐵釘固定側模，此方法可達到確保側模不偏移、控制垂直度的效果，并可以防止墊層陽角被破壞。回填側模外側土體，澆筑墊層填實。待墊層混凝土強度達標后，拆除定位木條（圖1）。

圖1 高差≤10 cm的節點做法

2）10＜高差≤30 cm的節點做法：土模施工工藝與上述基本相同，柱節點與柱帽節點混凝土墊層自上而下逐層澆筑。其中，側模除利用木條＋鋼釘加固外，還在側模外側固定木方（70 mm×50 mm）作為側模龍骨，以防止梁、柱帽等結構混凝土在澆筑時，因混凝土側壓力過大而導致側模偏移（圖2）。

圖2 10＜高差≤30 cm的節點做法

3）高差＞30 cm的節點做法：土模施工工藝與上述基本相同。其中，因高差過大，混凝土側壓力過大，故側模固定2道木方作為龍骨，并沿側模垂直方向均勻分布間距。為防止在木方龍骨連接處側模產生過大撓度，現場要求木方龍骨必須采用重疊搭接并用長鐵釘固定，龍骨需保持平行（圖3）。

2.2.4 墊層澆筑

素土夯實整平后，澆筑厚100 mm的B0級（相當于國內C15級）素混凝土墊層，收平磨光，按照規范中現澆樓板板面標高控制標準嚴格控制標高。側模支設完成后，用B0級素混凝土填實找平磨光。因高差＞30 cm的構件鋼筋、混凝土自重較大，故底部在墊層澆筑后鋪設厚15 mm木模板，以防止在鋼筋綁扎、混凝土澆筑過程中，因墊層破壞而導致脹模、結構變形。

圖3 高差＞30 cm的節點做法

2.2.5 地板革鋪設

“土模法”施工地下室永久結構存在下層土方開挖過程中墊層難以脫落剝離的現象。因此，在墊層混凝土終凝后，鋪設地板革（其他不易與混凝土粘貼的卷材亦可），利用鋼釘＋墊片進行固定，確保地板革不打皺卷曲，陰陽角貼合緊密。地板革拼接縫處應重疊鋪設，接縫處用膠帶連接。混凝土澆筑前應利用空壓機等將地板革表面清理干凈。

2.2.6 墊層剝離

在下層土方開挖過程中，大面積墊層會因自身重力自動脫落。部分不易脫落的部分，利用挖掘機輕觸，助其脫落，切勿強行摳挖，以防損壞永久結構。若遇節點處墊層難以脫落，則在土方開挖完成后，搭設腳手架，人工剝離脫落。

3 注意事項

1）土模法施工需通過計算，確保土體＋墊層可以承受鋼筋＋混凝土以及施工等荷載而不變形。清槽過程中如遇淤泥等土質較差部位，應擴大20 cm范圍進行土體換填，而后機械夯實，人工找平。

2）土模標高控制分3次等級控制：挖掘機開挖時標高控制；機械夯實，人工找平時標高控制；墊層澆筑時標高控制。逐級過程管控，最終達到可施工地下室永久結構的要求。

3）墊層陽角等損壞時，應將損壞部位擴大鑿毛，用砂漿填補，并利用陽角抹子找角。

4）結構鋼筋綁扎施工過程中嚴禁拖拉鋼筋、吸煙，嚴格控制動火作業等，以防破壞地板革。鋼筋綁扎施工過程中如不慎將地板革破壞，應利用膠帶＋小塊地板革進行修補。

5）在墊層脫落剝離過程中，要時刻注意安全，以防砸傷。

6）土模施工若遇大雨將不易成模，且易變形坍塌。若無法避開大雨，應采取以下措施[3]：合理布置場地，著重注意現場組織排水，土模面不可積水；適當備些干土，墊層澆筑前，以干土覆蓋過于泥濘部位，隨覆蓋隨澆筑墊層；雨天施工應搭設簡易防雨棚，墊層澆筑后應蓋塑料布，或在墊層表面刮上薄薄一層的防水漿。

4 總結分析

4.1 成本分析

“土模法”施工地下室永久結構，僅使用少量模板、木方、混凝土相輔成模，與傳統木模相比，可節約木材90%以上，同時，節省用于支撐結構的鋼材。

4.2 工期分析

“土模法”不受模板、支撐結構等材料供應的影響，亦不受材料周轉期的限制。同時，“土模法”與傳統施工工藝相比，工序簡便，各工序間可組織流水施工，工期節省效果顯著。

4.3 質量分析

土模較傳統模板體系整體穩定，且不跑漿，構件不易出現蜂窩麻面，表面光滑平整。但因永久結構質量要求較高，故而“土模法”工序用工較多，各工序環節均需嚴格控制質量。雨季施工較為困難，應考慮排水、防雨。因土模的混凝土施工完畢后無法調整高度，故土模施工的標高控制要求非常嚴格。

5 結語

“土模法”在逆作深基坑工程施工永久結構需結合地形和施工經驗進行[4-5]。印尼一號項目使用該技術取得了顯著的經濟效益和工期效益，對具備土模施工條件的基坑工程有較大的借鑒意義，值得推廣應用。