地下室工程中常有先砌支护挡土墙后外墙结构施工情形,常规钢管或型钢组合桁架单侧支模方法因工作面狭窄而受限。为此提出一种挡土墙中预埋螺杆单侧支模的新型施工技术。在分析工艺原理基础上,根据其施工工艺流程详细介绍施工操作要点,经多项工程应用证明其质量可靠,综合效益较好。
标签:挡土墙;预埋螺杆;单侧支模;工艺流程;施工技术
1、前言
在建筑工程地下混凝土墙体结构施工中,经常会碰到坑中坑或高低差地下室等由于工序搭接要求或工作面受条件的限制,这样需要先在混凝土墙体的一侧用砖混或砖砌墙体挡土,然后背靠挡土墙再进行混凝土墙体结构的施工。目前,单侧支模施工主要是利用钢管或钢管与型钢组合搭设三角形单侧支架,这种单侧支模技术受力体系较为复杂,在实际施工中基本上采用扣件进行铰结,受力计算时只对斜撑的长细比及应力进行验算,对连接点的验算基本上被忽视。该体系只能够在较矮的混凝土墙体支模体系还能勉强适用,但在混凝土墙体较高的情 况下,该三角形单侧支架很难满足安装要求,其连接部位及斜撑往往经受不住混凝土浇筑过程中所产生的侧压力造成破坏而失稳,况且这种单侧支模体系的制作及安装需产生较大的人工费及材料费,经济性较差。
2、工艺原理
单侧支模是通过预埋在砖混或砖砌挡土墙中的止水定位螺杆进行对拉来承受混凝土浇筑时的侧压力。止水定位螺杆是在挡土墙施工过程中预先进行预埋,其一端通过铁板垫块锚固在挡土墙的外侧面,另一端通过山型卡锚固在单侧木模板的外楞上。止水螺杆的数量、直径及单侧木模板内外楞的规格、数量根据所要浇筑混凝土墙体的厚度、高度按双面支模的计算方法确定。挡土墙的砌块强度、厚度及砌筑砂浆强度根据止水定位螺杆的水平拉力计算确定。 3、施工流程及操作要点
3.1 施工准备
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在单侧模板支模前需先对挡土墙及预埋螺杆支承件进行设计计算,根据混凝墙体浇筑时的
侧压力对预埋件的直径、间距及挡土墙的厚度、砌块与砌筑砂浆的强度进行设计。设计以经济合理为原则,如混凝土墙体超高可采用留设水平施工缝进行分段设计浇筑,以减少混凝土浇筑时的侧压力,同时减小了挡土墙墙体的设计厚度。
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(1) 预埋螺杆直径、间距选定。螺杆直径及间距应按常规剪力墙双面模板支承体系的受力工况进行计算确定,模板承载能力按极限状态设计值计算[1]。螺杆选定。按螺杆实际受拉力应小于其轴向拉力设计值进行复核。
(2) 挡土墙墙体设计。蛇油精① 砌体挡土墙设计主要根据砌体结构的高厚比、构造要求及止水螺杆的水平拉力引起的受弯剪计算确定[2];② 模板及止水定位螺杆设计及制作。主要有:(a) 绘制模板设计图、连接件和支承系统布置图、细部结构详图及特殊部位的详图;(b) 編制模板与配件的规格、品种和数量明细表;(c) 模板完成后,在模板上按预埋螺杆的位置打孔洞以便安装模板,然后对每块模块进行编号、涂刷脱模剂、分规格堆放;(d) 止水定位螺杆加工长度应根据挡土墙的厚度、模板及支撑件的规格计算确定,其两端外露螺纹应根据支模总体厚度不小于150mm,以利于螺母伸缩调节固定。
3.2 挡土墙垫层及基础施工
挡土墙垫层可同坑中坑垫层一并进行浇筑,然后进行挡土墙基础的扎筋、支模及混凝土浇筑。混凝基础浇筑后一般隔天即可拆模以准备挡土墙的砌筑。
3.3 操作架搭设
在垫层及基础浇筑完成后即可进行脚手架的搭设,由于坑中坑操作脚手架搭设高度方向无连墙件可固定,故在脚手架的一侧设置抛撑,抛撑应采用通长杆件,并用旋转扣件固定在脚手架上,与地面的倾角应在45°~60°之间;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
3.4 挡土墙施工及螺杆埋设
(1) 在基础垫层浇筑完成后先施工挡土墙,挡土墙长度超过5m应设置构造柱,墙体高度超过4m应设置圈梁,圈梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状。圈梁的高度宜为块高的倍数,但不宜小于200mm。柱、梁构造纵向钢筋不应少于4Φ12,箍筋间距不应大于250mm,混凝土强度不宜低于C25。
(2) 砌筑结构砌筑前应立皮数杆,皮数杆上应标有砖厚度、灰缝厚度、圈梁等构件设置,
皮数杆应设置在墙角及交接处,间距不宜超过15m。
(3) 在砌筑过程中按照计算确定的间距埋设止水定位螺杆,止水定位螺杆应埋在砖缝内,水平方向根据水平线控制其埋设的高度,垂直方向以第一排为基准点吊线锤进行控制,每根螺杆端部离墙体面的伸出长度应保持一致,并用铁板垫块及螺母进行固定。一次性封条
(4) 待砂浆强度达到初凝前,应派专人对预埋螺杆的上下间距再次进行复核,以防在砌筑过程中因砂浆收缩或操作过程中的偶然碰撞产生移位。
3.5 支模体系安装前准备
挡土墙砌筑完成后即可对坑侧空隙土方进行回填,土方应采用颗粒级配较好的塘碴。同时对墙体内侧面进行粉刷,并做好防水涂料层的施工,然后进行基础底板的施工及剪力墙墙体的钢筋绑扎工作。钓鱼船
3.6 单侧支模体系安装
(1) 模板面板背楞的截面高度宜统一。模板制作与安装时,面板拼缝应严密。
(2) 支设木模板前应根据混凝土墙体的厚度来调整止水定位螺杆的定位片位置,使每根止水定位螺杆的定位片距挡土墙的距离等于混凝土墙体的厚度,然后在止水定位螺杆上挂设有次楞(钢管或木方)的木模板,次楞底部支承在混凝土基础上,以承受木模板的自重。
(3) 将定型墙模板按位置线安装就位,使预埋螺栓穿过模板孔并在螺栓丝扣端拧上螺母作暂时定位及固定,然后调整模板的位置,待模板拼缝严密后紧固螺母。
(4) 每片木模板挂设应从下往上,分排进行,待下一排木模板的外楞(双钢管)用山型卡固定完成后再挂设上一排木模板,直至木模板全部支设完成。(5) 待木模板全部支设完成后应进行垂直度及轴线的复核与校正,垂直度偏差应控制在6mm内,轴线偏差应控制在5mm内,校正完毕后即可进行墙体混凝土的浇筑。
(6) 如混凝土墙体高度超过,可根据混凝土分段浇筑设计分次安装侧模板,以满足混凝浇筑工艺的要求。
3.7 墙体混凝土浇筑
(1) 剪力墙混凝土浇筑前底部应先填以50~100mm厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆。
(2) 混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m,浇筑高度如超过2m时必须采取措施,用串桶、溜管、振动溜管使混凝土下落。浇筑混凝土时应分段分层连续进行,浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定,一般为振捣器作用部分长度的1.25倍,最大不超过500mm。
(3) 使用插入式振捣器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行.不得遗漏,做到均匀振实。移动同距不大于振捣作用半径的1.25倍(一般为300~400mm)。振捣上一层时应插入下层50mm,以消除两层问的接缝。
4、工程应用效果
本技术先后在宁波市东钱湖国际教育论坛工程和浙江省嘉和科研用房工程等项目中应用,根据实践证明,该技术在质量、工期、安全和造价方面顯示较明显的先进性和新颖性。与传统的单侧支模相比,本支模技术不受剪力墙高度限制,可任意水平分段施工,其支承件不受墙体浇筑段离底部的高度变化而弱化,在质量上比传统单侧支模更易保证;工期上,
在挡土墙砌筑的同时完成了剪力墙的支承件工作,免去了传统单侧支模施工需搭设三角桁架支承侧模的繁琐工序,使支模施工进度缩短近60%;该单侧支模系统受力分析计算较为简单、明确,支模体系安装简单,在模板支设前应进行螺杆的拉拔力现场检测,故安全性能较高,避免了传统三角支承架受模板高度偏高而承载力估计不足导致支撑件失稳的现象;由于本单侧支模的支承件仅通过埋设在墙体内的螺杆就能满足支承要求,与传统的型钢三角桁架相比节省了大量的型钢,并节省了型钢材料的加工费及现场三角桁架的搭设费用。
5、结语
本文针对坑中坑或高低差地下室等部位由于空间限制采取先砌支护挡土墙后外墙结构施工工序,传统单侧支模技术不适用而采取的挡土墙内预埋螺杆作为受力体系的新型支模技术。根据实际工程验证,其能满足工程质量要求,经济性和工期缩短效果亦较显著,可在类似工程中推广应用。
参考文献:
[1] JGJ 162-2008 建筑施工模板安全技术规范[S]
毛竹片
[2] GB 50003-2011 砌体结构设计规范[S]
[3] GB 506666-2011混凝土结构工程施工规范S]