地下室單側支模施工安全設計及控制要點分析

【摘 要】如地下室外墻和支護排樁之間的設計間隙較小，加之施工誤差，局部間隙不能滿足模板支承施工操作面的要求，部分區域將結合某填海區施工項目的實際情況，采用地下室外墻磚胎膜替代建筑模板的施工工法，現將地下室單側支承施工安全的控制要點分析并對地下室單側支承施工安全控制要點提出安全管控工作要點，有針對性地作好預防和處理預案。

【關鍵詞】深基坑; 地下室單側支模; 磚胎膜; 安全要點

【中圖分類號】TU755.2+2【文獻標志碼】B

0 引言

在部分高層建筑物的施工過程中，部分位置受到場地狹小的限制，施工操作面不足，故而在地下室外墻支模過程中采用單側支模的施工工藝，其模板支撐體系也不同于普通的規格參數［1］。另一側砌筑磚胎膜并采用混凝土填充。《地下室單側支模施工安全方案設計與施工控制要點解析》結合工程實例，可以供同類工程在建筑設計、項目管理、施工組織時參考。

1 工程概況

深圳恒裕濱城花園一期項目總用地面積為11 958.18 m2，為總建筑面積為69 374.43 m2的高層商住樓，計容積率建筑面積為45 430.34 m2，由一層商業裙房和地下兩層4棟24層高層住宅組成，總建筑高度78.7 m。基礎設計埋設深度為10.5 m。采用排樁、支梁的基坑支護方案，在基坑開挖施工過程中、地下室開挖施工過程中，為了保證周圍建筑不被影響，保證周邊市政道路的安全，并且充分利用地下空間，地下室外墻和支護排樁設計間隙只有1 200 mm，局部縫隙因施工誤差不到300 mm。根據現場實際情況，在地下室鋼筋混凝土外墻外側砌筑了370 mm厚的磚胎模，并用C15混凝土澆筑填補了磚胎模與支護樁之間的空隙，對磚胎模內側進行了抹灰處理后，鋪設了防水卷材，做了防水保護層施工。地下室鋼筋混凝土外墻內邊采用單側支模的施工方案，沿地下室外墻周邊支設單側模板，采用鋼管架斜撐加固。混凝土澆筑時一定要分層進行，控制混凝土澆筑速度，保證安全施工。

項目位于周邊環境復雜的填海區。設計基坑支護與地庫主體結構之間的空隙為300～1 200 mm（圖1）。室外防水層及模板沒有施工作業面，所以采用外防水內施工的方式進行地下室外墻防水施工（圖2）。

2 混凝土外墻支持體系的設計

地下室結構的施工根據施工組織設計的安排，在完成基礎底板施工后進行。外墻模架支架是為了在澆筑混凝土時承受水平推力，采用搭建斜支式鋼管架的方法來保證支承系統的強度和剛性。

由于該項目的支護樁與地下室外墻縫隙較小，無法按照雙邊支模的傳統工藝施工，因此沒有足夠的作業面。故采用外磚胎模及外防水內做的新工藝，既可以改善防水施工的勞動條件，又可以提高防水施工的質量。但單側支模就成為施工安全管理的重點，如何設計好單側支模的支撐及加固體系，將成為保證外墻施工質量的關鍵。

搭設時，首先完成施工層的腳手架搭設，然后在靠外墻的滿堂架立桿一側，用鋼管斜撐桿架好，與滿堂架的全部立桿連接（同時下端端頭要緊靠底板的頂部）；在斜架范圍內，縱向沿步距（步距1.2 m），加一橫桿，其橫桿與其相交的立桿、斜桿以扣件連接在一起，以達到共同受力的目的，使支撐系統整體剛性得到提高。經測算，地庫邊跨頂板支撐架立桿間距定為0.9×0.75 m，步距定為1.2～1.5 m，鋼管架斜桿垂直間距同步，道數隨層高不同調整，橫向間距為0.9 m（同滿堂架立桿），以扣件連接滿堂腳手架立桿。此外，按照設計要求，底板面上設置外圍圈施工縫300 mm，以滿足防水設計要求，同時，在進行地下室混凝土外墻的模板施工時，設置一排拉腳螺桿，該拉腳螺桿預埋在地下室底板面上150 mm處，水平間距為900 mm，該拉腳螺桿設置的目的是為了拉緊模板，并且承受下方模板的側壓力，確保施工質量。在底板面上留有300 mm的地下室剪力墻體，并在施工縫中間加裝止水鋼板；上方的300 mm高剪力墻中間位置預留間距為500 mm的止水螺桿，螺桿伸至剪力墻體中間處并用一根水平鋼筋焊接固定（圖3）。在剪力墻周圍預留三排高200 mm的短鋼管，間距750 mm，用于固定立向鋼管和定斜支承鋼管，距離剪力墻內側面400 mm、1 300 mm和2 200 mm的底板；豎向背板采用50 mm×100 mm的方形木料，中距與中距為300 mm。剪力墻單邊模板支撐安裝順序：拼裝模板利用墻體根部的止水螺桿固定模板，安裝豎向背楞安裝水平鋼管，側向鋼管用水平鋼管端的頂托支撐，在澆筑混凝土時設置承受側向壓力的斜撐桿。

水平橫向側楞采用雙鋼管組成一組（圖4），每組邊至邊間距450 mm，用螺絲頂托固定在滿堂腳手架豎向鋼管上面，固定螺絲頂托的鋼管需要橫跨三排滿堂腳手架的立桿上并用扣件固定。

3 施工安全設計要點

3.1 優化地下室混凝土外墻磚胎模支護體系設計

外墻磚胎模支設為了保證磚胎模支撐體系的強度和剛度，以確保能夠承受澆筑混凝土時的水平推力，故而采用搭建斜支式鋼管架的方法進行加固，搭設時先按要求將施工樓層（地下室層）所需的滿堂架搭建完畢，然后在與滿堂架所有立桿連接的靠外墻的一側滿堂架立桿上設置鋼管斜支桿（圖5），同時要求下部端頭與底板頂緊；在斜架設置的范圍內，豎直方向沿步距加一排橫桿，以扣件連接橫桿及與其相交的立桿和斜桿，使支撐系統的整體剛度得到共同的受力和提高。例如，按設計圖要求在底板面上設置外圍圈施工縫300 mm，以滿足防水要求時，同時在距地下室底板面上150 mm處預埋一排拉腳螺桿，用以承擔側壓力。并且在安裝混凝土外墻模板時拉緊模板豎楞，以承受下部模板側面的壓力，確保施工安全。

3.2 單側墻模板的設計和驗算控制要點

3.2.1 驗算墻模板荷載標準值

強度驗算應考慮新澆筑混凝土的側壓，以及澆筑混凝土的荷載設計值，對新澆筑的混凝土的模板撓度驗算只考慮荷載標準值產生的新澆混凝土側壓力。下式為新澆混凝土側壓力計算公式［2］，取較小值。

F=0.22γet0β1β2V1/2或F=γeH

式中：γc為混凝土重力密度；t為新澆混凝土的初凝時間；T為混凝土入模溫度；V為混凝土澆筑速度；H為混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度；β混凝土坍落度影響修正系數。

3.2.2 驗算墻模板面板

面板為受彎構件，需要驗算面板的抗彎強度及剛度。模板面板應按照連續梁進行計算，并完成墻模板外龍骨以及斜撐桿的穩定性計算。

3.3 對墻模板內龍骨進行計算

通常按均布荷載的連續梁進行計算，內龍骨因為直接承受模板傳遞的荷載。所以按多跨連續梁在均布載下的情況計算內龍骨。根據規范要求計算變形采用的靜荷荷載標準值：經過計算可以得到最大彎矩M，最大支座反力F，最大變形量 V，并且完成內龍骨抗彎強度計算，完成內龍骨抗剪計算，完成內龍骨撓度計算。

4 施工安全控制要點

4.1 水平支撐體系控制要點

連續布置筏板上的滿堂腳手架，利用水平支撐與斜向支撐的相互受力，大幅度提高模板支撐系統的可靠性，使橫桿上的螺絲頂托延伸到水平向背楞上，以保證支撐系統的穩定性。

4.2 混凝土澆筑控制要點

（1）外墻混凝土澆筑時由于地下室水壓大，防水要求高，對混凝土的坍落度、水灰比等參數進行嚴格控制。同時，為了補償混凝土的收縮，控制墻體裂縫的產生而摻入膨脹劑，從而形成堅固的結構自防水層。

（2）地庫由于層高較高，分層緩澆在保證施工質量的同時，降低混凝土側澆筑時的壓力，墻體可分兩次施工，每次澆筑高度在500 mm左右、每1 h澆筑高度不大于1.0 m的混凝土均應分層澆筑。

（3）內墻澆注拆模完成后，緊隨支承頂板模板，在已澆注頂板混凝土強度符合要求的情況下，在外墻內皮約1.5 m處先澆注頂板混凝土（留有設施工縫），再對外墻混凝土及剩余頂板混凝土進行一次澆注。

4.3 施工技術控制

（1）為防止磚胎膜傾斜及控制墻體幾何尺寸，施工中采用措施：擋土墻砌筑時與護壁間隙處填充C15混凝土，磚墻每間隔4 m位置設置鋼筋混凝土構造柱，墻體中間處設置腰梁，并使腰梁與構造柱連結成一整體；為保證混凝土外觀成型質量，剪力墻模板采用18 mm厚紅色膠合板，模板安裝應固定，支撐應可靠，且位置準確；混凝土振搗是振搗棒不能直接碰觸到墻、板面，適時振搗，以防墻板變形。

（2）地下室底板混凝土澆筑時，應先計算緊靠墻板斜撐支模架的立桿位置，在底板混凝土澆筑前預埋48 mm短鋼管，使支模架的立桿短鋼管起受力作用，并接角扣件，設置縱向和橫向掃地桿，作為斜撐支撐管的支點。

（3）內側模斜支桿必須與每根模架立桿、縱桿和橫桿之間的扣件連接，使其在斜度范圍內形成受力結構的整體。

（4）采用有效的通信設備對技術能力強、經驗豐富的木工進行澆筑時的看模布置，以防止支模架變形、漲模。

5 結束語

本工程項目因為在設計之初就取消了地下室外墻的止水螺桿的設置，故而不存在外側防水層損壞的情況，不存在因為止水螺桿銹蝕而引起地下室外墻滲漏的情況，對于水頭壓力較高的情況非常有利，起到了積極的防水作用。但是因為施工場地及條件限制，只能采用單側支模，為了確保施工安全，本方案的設計要點在于在水平桿端頭采用可調托座支撐側壓力，并采用扣件式鋼管三角支撐體系進行加固的方式，確保了施工安全，并且能夠便于材料周轉，節約成本，事實證明，采用了上述施工方法，深基坑單側支模在施工澆筑時可以正常受力，保證了施工安全。

參考文獻

［1］ 建筑施工模板安全技術規范：JGJ162-2023［S］.

［2］ 宋曉剛.高大模板支撐體系設計與施工關鍵技術［J］.建筑安全，2023（2）：60-63，66.

［3］ 姚元朝， 張磊， 張慶園， 等. 超深地下室外墻防滲漏單側支模施工技術［J/OL］. 2023-04-25， http：//hns.cnki.net/kcms/delail.aspx？dbnaine=SNADamp;file name=SNAD000001964358.

［作者簡介］張超（1989—），男， 本科，高級工程師，一級建造師、注冊安全工程師，主要從事建筑施工安全管理工作。