裝配式無梁單樁承臺預制胎模板施工技術

王彥芳 楊 釗 翁建軍

寧波市建設集團股份有限公司 浙江 寧波 315000

隨著地下空間的開發利用，地下室的規模越來越大，基礎承臺、地梁胎模普遍采用磚胎模，磚胎模砌筑完成后需要砂漿抹面。當承臺較深時，磚胎模體量很大，使得磚塊、砂漿等材料需求量大且材料浪費較多，工人的勞動強度大、成本高，施工進度較慢，且承臺磚胎模砌筑工作面需求較大，在土方回填時對磚胎模破壞性較大。在目前禁用淡化海砂和勞動用工緊張的狀態下，為解決地下室承臺、基礎梁的磚胎模施工成本高、影響地下室底板墊層施工進度等問題，研究開發了“裝配式無梁單樁承臺預制胎模板施工技術”，采用鋼筋混凝土預制胎模板代替傳統的磚胎模[1]。預制胎模板采用現場預制，其規格根據計算及基礎胎模的翻樣圖確定，內配縱橫向鋼筋，同時對預制胎模板進行設計優化，解決預制胎模板之間的水平和豎向連接、側向穩定問題。在寧波奧體中心體育館項目等工程中的實際應用表明，該技術節約成本、綠色環保，取得了顯著的社會和經濟效益。

1 工程概況

寧波奧體中心項目位于江北區洪塘街道，東至洪塘西路、南臨姚江、西至廣元路、北至北外環快速路。其中體育館工程位于2#地塊東側，西側與游泳館工程相鄰，通過基地內部道路與西側的開元路、南側的云飛路相連通，北側、東側與市政道路分隔。本工程主體占地面積為17 812 m2，配套商業及室外衛生間占地面積1 309 m2?？偨ㄖ娣e約53 934 m2，其中主體建筑面積約48 811 m2，二層室外平臺建筑面積約3 849 m2，平臺下商業及衛生間建筑面積約1 274 m2。本工程中無梁單樁承臺共計126個。

2 工藝特點

1）操作簡便。該項目工藝在施工過程中直接對縫拼裝預制胎模板塊，施工方便。

2）經濟、節約、環保。混凝土預制胎模板面較平整，拼裝完成后只需針對板縫處進行抹灰，無需大面積抹灰，耗材少。施工中可大量節省磚塊、砂漿及人工用量，承臺預制胎模板施工更加經濟、節約、綠色環保。

3） 施工工期短?；炷令A制胎模板在挖土前預制，不占用地下室施工的關鍵線路，板塊制作快，節約工期。

4）安全可靠。通過理論計算及現場實驗相結合的方式設計預制胎模板的規格尺寸及配筋要求，施工中增設預制胎模板間的拼接措施及保證側向穩定的組合內支撐架，確保施工安全。

5）本施工技術適用于承臺高度不大于2.0 m的單樁承臺的胎模施工。

3 關鍵技術

對預制胎模板進行優化設計，通過其承受的土壓力產生的彎矩來計算確定厚度和配筋，設計合理的尺寸模數和拼裝、支撐系統。預制胎模板在高度方向設成企口狀，每塊板的角部預埋鍍鋅鋼絲，拼裝時通過預制胎模板企口、預埋的鍍鋅鋼絲及“H”形定位槽裝配成整體，同時增設由角鋼制作組成的組合內支撐架，以形成穩定的支撐系統。承臺預制胎模板拼裝體系如圖1所示。

圖1 承臺預制胎模板拼裝體系示意

4 工藝操作要點

4.1 預制胎模板加工場地的選擇及處理

在預制胎模板加工前，首先應對加工場地進行選擇，場地內進行硬化處理。為滿足預制胎模板的平整度要求，其場地硬化表面平整度不大于4 mm。

4.2 預制胎模板的優化設計

首先對圖紙中承臺的各種規格進行統計，再根據承臺側面高度、單塊板的質量等各項指標綜合確定板的規格，板的規格確定要考慮通用性及標準化，板的規格盡量要少。計算時根據預制胎模板所受回填土的側壓力，按單向板或雙向板來計算板厚及配筋。為保證預制胎模板的自身剛度，對高度大的預制胎模板進行加厚或加肋處理，并在胎模四角預埋鍍鋅鐵絲，以降低預制胎模板的成本。

1）預制胎模板結構設計。先根據工程地質勘察報告查出承臺高度范圍內土質的物理力學指標，計算土體對預制混凝土薄板的側壓力及板內最大荷載作用，根據計算結果對板進行配筋。本工程選取數量最多的一塊板進行受力及配筋驗算，其尺寸為1 600 mm×600 mm×50 mm ，內配φ4 mm@100 mm雙向鋼筋網片（安裝在承臺側模頂層的預制胎模板，其鋼筋網片一端伸出預制胎模板300 mm，拼裝時可彎折90°錨進混凝土墊層），采用C20混凝土，板的高度方向設成企口狀，局部薄弱位置附加2根φ8 mm鋼筋。在板的四個角均勻對稱地預埋2根長800 mm、直徑為1.6 mm的鍍鋅鋼絲，鋼絲綁扎在板的鋼筋網上，預埋鍍鋅鋼絲距離預制胎模板每個角的2個鄰邊的距離均為50 mm，預埋位置要精確控制，確保相鄰板塊拼接時不會出現高低不平的現象（圖2）。經測算，每塊預制胎模板質量約120 kg，2～3名工人可以搬運并拼裝。

圖2 帶企口的預制胎模板結構示意

2）預制胎模板的拼接措施。采用“H”形定位槽用于上下相鄰板塊間豎向的連接，響應綠色施工中的節材措施，采用廢鋼筋料制作，用3根長度分別是160、160、55 mm的φ6 mm鋼筋焊接成“H”形狀。相鄰板塊的拼接（本工程為矩形承臺互相垂直的側面胎模板）則采用預埋在板中的直徑為1.6 mm的鍍鋅鋼絲進行綁扎。

3）內支撐架——混凝土預制板地梁胎模支撐及定位工具（圖3），為采用角鐵制成的用于支撐定位混凝土預制板的長方體框架，左右兩側框架設由2個角鋼拼接而成的加強筋。根據地梁寬度設計由∠40 mm×4 mm等邊角鋼架焊接成的地梁內支撐單元尺寸為：360 mm×500 mm×1 500 mm、460 mm×500 mm×1 500 mm、560 mm×500 mm×1 500 mm。用于承臺內支撐架時由以上幾種規格組合，如寬度為1 600 mm的承臺由2個560 mm加1個寬460 mm的內支撐架單元組合。

4.3 材料用量統計及準備

對各原材料的用量進行統計并準備。本工程無梁單樁承臺約126個，鋼筋網片共計約2 080 m2，φ8 mm附加鋼筋長度約7 941.6 m（附加鋼筋盡量采用其他鋼筋廢料），C20混凝土用量約110 m3，鍍鋅鐵絲用量按需要隨時購買。

4.4 現場板塊加工預制

在預制胎模板規格尺寸確定、原材料、機械、工具等準備工作完成后，開始預制胎模板的加工制作，制作過程中嚴格把控預制胎模板的加工質量。

1）確定加工場地，鋪薄膜并擺放模具。模具的制作質量直接影響預制胎模板的成形質量，并對后續的拼接安裝質量起決定性作用。保證單個模具范圍內地面平整、無高低起伏，模具擺放平整，模具無翹曲等、使單個模具均在薄膜上。

2）在模具內鋪1層C20混凝土，厚度約30 mm，擺放鋼筋網片及附加鋼筋，第1層混凝土厚度約30 mm，保證平整、無高低不平現象，附加鋼筋位置排放準確。

3）預埋鍍鋅鐵絲并鋪第2層混凝土至板厚要求位置， 鍍鋅鐵絲應與鋼筋網片綁扎在一起，第2層混凝土厚度約20 mm，表面抹平。

4）預制胎模板養護成形后，去模具、起板，預制胎模板分類碼放整齊，搬運時應將板豎起，去除預制胎模板上的薄膜等雜物，做好對棱角的成品保護。

4.5 內支撐設置及預制胎模板拼裝

將預制胎模板吊運至拼裝位置，以備現場胎模拼裝。

1）清理承臺墊層。在墊層上彈構件安裝內邊線并做出標記，為預制胎模板安裝定位提供標準。每隔600 mm打設φ6 mm定位筋，定位筋位置必須精確。

2）安裝組合內支撐架。該組合內支撐架采用∠40 mm×4 mm等邊角鋼制作，內支撐架設計時綜合考慮地梁和承臺的通用性，承臺的組合內支撐架由內支撐架單元組成，同時組合內支撐架與預制胎模板之間預留2 cm空隙，用木楔塞緊固定。

3）拼裝預制胎模板。先拼裝水平向的預制胎模板，通過預埋在角部的鍍鋅鐵絲擰緊，預制胎模板邊上的企口必須完好，其作用是防止預制胎模板向承臺內側傾倒。然后拼裝豎向胎模板，上下相鄰板塊間采用“H”形定位槽連接（圖4），以“H”形定位槽處預制胎模板邊稍有磨損為宜（上下相鄰預制胎模板接縫能更小，拼接更加緊密）。

圖3 地梁預制胎模板內支撐架單元

圖4 “H”形定位槽

4）安裝完成之后進行校正，按照規范檢查垂直度、整體平整度、陰角方正度及內空尺寸，復查無誤后再進行周邊底板墊層施工。

5）為保證整體平整度，對預制胎模板之間的拼縫處用1∶2水泥砂漿封堵。

4.6 土方回填、墊層澆筑

1）承臺四周回填土時不得采用較大硬土塊、石塊等。

2）承臺四周要對稱、分層回填，每層虛鋪厚度為200 mm，分層夯實，減小回填土對預制胎模板的沖擊力。

3）挖斗不得觸碰預制胎模板。個別部位采用人工回填修整。

4）復查承臺尺寸及位置，復查無誤后再進行周邊底板墊層施工。同時將預制胎模板中伸出的鋼筋網片埋入混凝土墊層中，墊層澆筑時禁止車輛在回填土表面行駛或停留，墊層混凝土均采用搖臂汽車泵送。

4.7 內支撐拆除及下道工序施工

墊層施工完成后，需待墊層達到強度方可拆除組合內支撐架，從而避免預制胎模板接縫出現錯位及預制胎模板上口往里發生傾斜。確認無誤后，進入下道工序施工。

5 效益分析

5.1 工期效果

與傳統的磚胎模相比，該項技術可節約工期35%以上，尤其當承臺較深時，其工期效果會更加明顯。通過對寧波奧體中心體育館工程無梁單樁承臺預制胎模板的施工記錄與承臺采用磚胎模的施工工時記錄，對比如下：以126個承臺胎模施工為例，18個工人完成，不考慮土方開挖、回填及墊層澆筑時間對施工的影響，磚胎模施工天數和預制板胎模施工天數分別為8 d和5 d，工期節約率為37.5%。

5.2 經濟效果

與傳統的磚胎模施工工期相比，該項技術可節約經濟59%以上，尤其當承臺尺寸較大時，預制胎模施工的經濟效果會更加明顯。本工程中預制胎模工程量為1 854 m2，人工費與材料費成本合計為83 036元；若采用磚胎模工程量為6 470 m3，人工費與材料費成本合計為203 580元，二者相比節約成本約59.2%。

本工程無梁單樁承臺預制胎模板的應用得到了業主單位、監理單位及其他兄弟單位的一致好評。

6 結語

在地下室承臺、基礎梁胎模施工中，采用預制胎模板代替磚胎模，既節約了材料，又省去了粉刷工序，降低了成本，同時加快了施工進度，節能環保，符合構件預制化、工廠化和綠色施工的發展方向。在裝配式建筑大力推廣的大環境下，該項技術在地下室承臺、基礎梁胎模施工中的推廣應用前景廣闊。