基于沿海軟土地基超大承臺施工方案適用性比選研究

文／李建華、陳飛、湯亮、高全龍、張樂樂 中國建筑第二工程局有限公司華南分公司 廣東深圳 519000

引言：

磚胎模主要應用于地下室基礎梁、承臺等側模不易拆除的地方[1]，是建筑行業基礎階段承臺、集水井側模的首選方法，不乏有采用預制輕質墻板為磚胎模的施工技術。目前國內專家對基礎承臺的施工的技術也進行了深入研究及探討，其中陳炳旭[2]在《下柱墩采用水泥條板代替磚胎模技術》中相較于磚胎模施工工藝，提出了水泥條板施工的新工藝；蔣志烽，殷鴻煒[3]《預制磚胎模施工技術在工程施工中的應用》中采用了用預制磚胎模工藝，提出了在施工過程中淤泥質和積水處理問題。本文詳細介紹了一種基于沿海軟土地基的超大承臺木模施工技術，該技術代替傳統的磚胎模,解決了淤泥質黏土中施工難、周期長的問題。

1、工程概況

珠海機場改擴建航站樓工程位于廣東省珠海市金灣區，珠海機場航站區內，總建筑面積約18.7 萬m2，由主樓、東指廊、西指廊、南指廊四部分組成，地下2 層，局部地下3層，航站樓主樓地上4 層，建筑高度40.25m。珠海機場改擴建航站樓工程基坑占地面積約為103000 m2，基坑深度6.00～19.10m。主樓、南指廊、東指廊、西指廊基礎形式主要為旋挖樁或預應力管樁+承臺+筏板。主樓區域總承臺數量約為216 個，南指廊承臺總數量約為196 個，東指廊承臺總數量約為134 個，西指廊承臺總數量約為112 個，本工程承臺高度從1m～4.5m。

地勘報告揭露，本工程場地內相對標高-0.5m 及以上，地基土為素填土；相對標高-5.1～-9.4m 范圍內為粉質黏土、礫砂、中粗砂、淤泥質黏土；相對高度-10.0m 及以下為粉質黏土、礫砂、中粗砂、淤泥質黏土、礫質黏性土。由于淤泥和淤泥質土壓縮性較高、強度低，地基沉降大，且多為不均勻沉降。

考慮到本工程樁承臺長寬高，工期緊，地下水位高，場地內普遍為淤泥質土的特點，若采用統一形式的承臺胎模不利于發揮各種形式承臺胎模的優勢。因此，項目部從安全、質量、成本、工效等多個維度進行對比分析，根據各種形式承臺胎模的優勢，為不同長寬高尺寸承臺選擇經濟技術性最佳的胎模體系。

2、灰砂磚磚胎模

灰砂磚規格為200mm×100mm，砌筑砂漿采用M5 砂漿、Mu10 磚砌筑。當承臺高度1200mm≥h≥1000mm時墻厚240mm，1800mm≥h＞1200mm 時墻厚370，h＞1800mm 時墻厚500mm；墻長超過3m 必須在中部設置一道磚柱，磚柱為(墻厚+120)mm×(墻厚+120)mm。開挖承臺基坑時，承臺高度＜1800mm 時，按45°角放坡；承臺高度≥1800mm 時，按30°角放坡。

采用灰砂磚作為基礎承臺胎模，主要施工工序為：開挖承臺基坑→澆筑承臺墊層→砌磚胎模→磚胎模抹灰→防水及保護層→磚模內側對頂、加固→承臺磚胎模外側肥槽回填→綁扎承臺鋼筋→澆筑承臺混凝土。

可見，在土質情況不好，且承臺高度較大的情況下，采用灰砂磚砌筑磚胎模耗用工時多，砌筑工程量大，相對工效低。本工程距離海岸線不足1000m 地下水位較低，積水嚴重。本工程僅選擇承臺高度1800mm 以下的選擇灰砂磚砌筑磚胎模。

3、ALC 蒸壓加氣混凝土預制板

ALC 蒸壓加氣混凝土預制板是常用的承臺磚胎模材料，材質輕，便于人工搬運。ALC 板規格一般為1200mm×2400mm×15mm，亦有其他多種規格可選擇，ALC 板混凝土標號為C20，內配Φ4@200 鋼筋網片。當承臺高度＜2000mm 時，承臺基坑按45°角放坡，ALC 板胎膜厚度為50mm；當承臺高度≥2m 時，承臺基坑按30°角放坡，ALC 板胎膜厚度為100mm。

采用ALC 板作為基礎承臺胎模，其主要施工工序：開挖承臺基坑，45°放坡→澆筑承臺墊層→砌筑ALC 板磚胎模→防水及保護層→磚模內側對頂、加固→承臺磚胎模外側肥槽回填→綁扎承臺鋼筋→澆筑承臺混凝土。ALC 蒸壓加氣混凝土預制板做磚胎膜可參考圖1所示。

圖 1ALC 蒸壓加氣混凝土預制板做磚胎膜

ALC 板板材規格大，整體性好，施工效率高，板材表面光滑，無需抹灰處理，可直接做防水基層，可以節省抹灰曬干所需時間，同時也節約了大量勞動力。本工程僅選擇承臺高度3000mm≥h＞1800mm 的選擇ALC 蒸壓加氣混凝土預制板。

4、木模支撐設計方案

主樓區域樁承臺、集水井側模長寬多數為7750mmX7750mm，高度（不含筏板厚度）多數為3400mm，承臺數量大約14 個。由于地質條件較差，對于深度超過2.5m 的坑中坑，本工程樁承臺坑中坑開挖區域從承臺外邊緣外擴1000mm，咬合打入長度12m 拉森鋼板樁，采用直徑300mm 壁厚12mm 的鋼管做承臺基坑的內支撐，H 型鋼作圍檁。樁承臺采用15mm 紅模板，混凝土澆筑高度為3600mm，采用分層澆筑，第一次澆筑2000mm、第二次澆筑1600mm。為配合承臺施工，采用承插型盤扣搭設臨時操作平臺進行鋼筋綁扎、模板安裝、鋼管橫桿。木模安裝示意圖可參見圖2所示。

圖2 木模安裝示意圖

其施工詳細工序：咬合打入拉森鋼板樁→土方開挖800mm深→安裝鋼圍檁和鋼管支撐→土方開挖至坑中坑底→基坑驗槽→澆筑承臺墊層→施工底部防水卷材→底部防水驗收→鋼筋綁扎→安裝模板及加固措施→模板及加固體系驗收→混凝土澆筑→拆模→施工外側防水→防水驗收→土方回填→拔出鋼板樁。搭設間距選型：承臺h≤600mm 時雙鋼管@300，1200mm≥h≥600mm 時 雙鋼管@250，1800mm≥h＞1200mm 時雙鋼管@200，h＞1800mm 時雙鋼管@150，采用20mm 的紅模板，木枋采用95mm 厚度的。

第一次澆筑模板采用15mm 厚木模板，次龍骨采用48mm＊3.0mm 單鋼管，間距250mm，主龍骨采用48＊3.0雙鋼管，間距不等間距從低到高分別為100mm、300mm、300mm、300mm、300mm、300mm、300mm，對拉螺栓采用高強M16 螺栓（承臺2.0m 水平鋼筋網、承臺底筋、主龍骨四周端頭位置采用16 鋼筋焊接對拉螺栓進行連接，其他螺栓（穿過承臺內部）位置采用鋼管+頂托替換進行回頂，其中鋼管+頂托回頂措施采用鋼管立桿、橫桿進行固定，回頂確保穩定性）水平間距等分959mm、豎直間距同主龍骨雙鋼管間距。木模施工現場運用可參見圖3所示。

圖3 木模施工現場運用

5、經濟與適用性

（1）在軟土地基施工效率高。工期方面采用傳統磚胎模等待混凝土達到50%強度至少為4 天，而木模不需要等待強度時間，對節約工期有利；木模施工速度比傳統磚胎模的施工速度加快了1.5 倍，減少因地質原因導致施工復雜、工期拖延；單位時間內，使用木模與使用磚胎模的效率高出2/5，解決用工難用工貴的問題。（各種基礎承臺模板方案優勢與劣勢如表1所示）

表1 各種基礎承臺模板方案優勢與劣勢分析表

（2）對比采用ALC 蒸壓加氣混凝土預制板可以減少施工環節。施工采用木模工藝，在施工過程中可以不被淤泥質和積水所困擾，相比于預制板減少了清理淤泥質、積水和地下水的施工步驟。經過施工采用ALC 蒸壓加氣混凝土預制板，發現預制板的吸水性和易裂性，是增加了施工難度和多環節。

（3）節約材料。木模替代一次性磚模，可以重復使用，不僅靈活方便，而且加快了施工速度。

結語：

本文詳細論述了基于沿海軟土地基超大承臺木模施工方法，并將木模施工與傳統的磚胎模和ALC 蒸壓加氣混凝土預制板在沿海軟土地這施工條件下進行了對比論證。結果表明，在沿海軟土地基工程施工中采用木模具有極高的性價比，在工程上的應用效果非常好，此工藝明顯降低了工程施工成本，省時又省力，對施工企業來講，極大地提升了經濟效益。木模在工程應用中有非常明顯的價值，在以后的建筑工程中值得大力推廣。