２０１６年０６月第０６期 ＤＯＩ：１０．１６７９９６．ｃｎｋｉ．ｃｓｄｑｙｌｈ．２０１６．０６．０８８ 城市道桥与防洪 相关专业３１１ 地下室外墙无对拉螺栓超高模板体系设计与施工 郑杰 （上海城建市政工程（集团）有限公司，上海市２０００６５） 摘 要：地下室外墙质量的好坏主要取决于施工队伍的经验和素质。如何做到地下室外墙质量的稳定和可控，减少因施工队伍 的不同而导致的质量变化，一直是一个有待探讨的课题。现以虹源盛世国际文化城项目地下室外墙为例，介绍其利用型钢与叠合 双钢管作为模板的龙骨，很好地解决了地下室外墙无对拉螺栓超高模板单侧支模的难题，同时保证了地下室外墙的防水质量。采 用该法施工的地下室外墙各项质量指标均达到设计要求，为类似地下室外墙施工开辟了新的思路。 关键词：地下室外墙；无对拉螺栓；超高模板体系；单侧支模；防水 中图分类号：ＴＵ９４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—７７１６（２０１６）０６－０３１１－０５ Ｏ引言 由 锡 ｊ虹 路 由 建筑物地下室现浇混凝土外墙采用单侧支模 时，混凝土成形质量很难控制。因此，在施工中尽 量避免。但是，随着市场竞争的Ｈ益加剧，现在的 业主对规划红线内场地的利用率要求越来越高， 于是设计建筑物的外墙离红线的距离越来越近， 尤其在城区繁华地段新建建筑物往往与已有建 筑、道路、市政管线的间距非常小，因而在施工中 采用垂直护壁和减少肥槽宽度的方法来满足地下 施工的要求。由于狭窄的肥槽不能满足人员施工 的空间要求，所以在地下室外墙施工时就不得不 采用单侧支模，相应地，外墙防水也应采用外防内 贴法施工。以下就虹源盛世国际文化城项目工程 中处理上述问题的实际施工经验作一介绍。 武 长 路 路 圈１思平面图 点，特制定了三个模板体系进行选择，具体见表１ 所列。由于该工程地下室外墙防水等级为一级，思 路一、思路二无法满足一级防水的要求。为确保地 下室外墙的防水质量，综合考虑采用思路三，即围 护钻孔灌注桩间喷锚后进行防水施工，喷锚在基 坑开挖过程中分段施工，地下室外墙混凝土浇筑 采取单侧支模，长度约２５０ ｍｏ 表１模板体系的选择表 １工程概况 虹源盛世国际文化城项目位于虹桥枢纽商务 区核心区一期，地上７～９层，地下３层，现浇框架 剪力墙结构。分Ａ、Ｂ两个施工区域，其中Ｂ区又 分为Ｂｌ、Ｂ２、Ｂ３三个基坑，Ｂ２、Ｂ３区北侧围护结构 紧靠红线，红线外的电力管线紧贴红线，导致无法 进行围护钻孔灌注桩的施工，具体见图１所示，致 使围护桩内移５００ ｍｍ，最终肥槽仅２５０ ｍＩｎ。 ２模板体系的选择 针对地下室外墙与围护桩间肥槽狭窄的特 ３模板体系的设计 收稿日期：２０１６一ｏ２—２３ 作者简介：郑杰（１９８７一），男，上海人，工程师，从事市政建筑工 程技术工作。 ３．１模板支撑设计 对于框架结构，由于内部没有可以作为水平 ３１２相关专业 城市道桥与防洪 ２０１６年Ｏ６月第ｏ６期 支撑点的钢筋混凝土构件，因此一般支撑都采用 斜撑方式，混凝土的侧压力完全由模板的斜撑来 承受，具体见图２、图３所示，模板的支撑设计如 下。 扣件钢管加固；内龙骨采用４０ ｍｍ×９０ ｍｍ木方， 竖向布置，间距１５０ ｍｍ；外楞采用１６＃槽钢，竖向 一 一 布置，间距７００ ｍｍ；斜撑采用１＃槽钢双拼，间距 ６７００ ｍｍ；斜撑连接杆采用１６＃槽钢，间距７００ ｍｍ。 具体见表２、表３所列。 ≥簟 一蕊 － § 擅翅ＱＺ９０ 斜撑１６＃槽钢双拼＠７００ 围 图２模板体系平、剖面图 图３单侧支模施工实景 地下三层层高由下至上３．８５ ｒｎ、４．４０ ｒｎ、６．２５ ｍ， 最大浇筑高度６．０５ ｍ。墙厚：７５０ ＩｎｌＴｌ，局部墙厚 １ ０５０ ｍｍ，附墙柱厚１ ５００ ｍｍ；螺杆沿混凝土墙 高度方向平均间距４００ ｍｍ；现浇钢筋混凝土墙采 用１８ ｍｍ厚双层覆面胶合模板，并用 ４８×３．０ ｍｍ 表２支撑构造一览表 表３主梁和斜撑构造一览表 ３．２墙模板荷载标准值计算 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混 凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇 混凝土侧压力产生荷载标准值。新浇混凝土侧压 力计算公式为下式中的较小值： Ｆ＝０．２８％ｔｑ Ｂ Ｆ＝ 且 式中： 为混凝土的重力密度，取２４ ｋＮ／ｍ ；ｔ。为新 浇混凝土的初凝时间，为０时（表示无资料）取２００／ （Ｔ＋１５），取２．５ ｈ；Ｔ为混凝土的人模温度，取２Ｏ℃； 为混凝土的浇筑速度，取２．５ ｒｎ／ｈ；Ｈ为混凝土侧 压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取 ６．２６ ｍ；／３为混凝土坍落度影响修正系数，取１．０。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值： ＦＩ＝２０．８７０ ｋＮ／ｍ 考虑结构的重要性系数０．９，实际计算中采用 新浇混凝土侧压力标准值： ＝０．９×２６．５６０＝２３．９０４（ｋＮ／ｍ ） 考虑结构的重要性系数０．９，倒混凝土时产生 的荷载标准值： ＝０．９×６．０００＝５．４００（ｋＮ／ｍ ） ３．３墙模板面板的计算 面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚 度。模板面板的计算按照连续梁计算。面板的计算 宽度取６．０５ ｒｎ。 荷载计算值ｑ＝１．２×２３．９０４ Ｘ ６．０５＋１．４×５．４× ６．０５＝２１９．２８１（ｋＮ／ｍ） 面板的截面惯性矩，和截面抵抗矩 分别为： ２０１６年０６月第０６期 Ｗ＝６０５×１．８×１．８／６＝３２６．７（ｃｍ ） １＝６０５×１．８×１．８×１．８／１２＝２９４．０３（ｃｍ４） 城市道桥与防洪 ３．３．３挠度计算 相关专业３１３ Ｖｍ＝Ｏ．０８９ ｍｍ＜２００／２５０（ｍｍ）。 图４～图６为其计算简图及弯矩图、剪力图。 ２１ ９．２８ｋＮ／ｍ Ａ 肋 肋 肋 Ｂ 图４计算简图 Ｑ ８订 ３．４墙模板内龙骨的计算 内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照 均布荷载连续梁计算。 内龙骨强度计算均布荷载： ｑ＝１．２×０．２×２３．９＋１．４ ｘＯ．２×５．４＝７．２４９（ｋＮ／ｍ） 挠度计算荷载标准值ｑ＝０．２×２３．９＝４．７８１（ｋＮ／ｍ） 内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算，见 Ｑ ７ｏ２ 图５弯矩图（单位：ｋＮ·ｍ） １７ 图６剪力图（单位：ｋＮ） 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准 值，受力图、变形图（见图７、图８）与计算结果如 下： Ａ 肋 ２ＤＤ 肋 Ｂ 图７变形计算受力图 ｎ ００７ Ｕ Ｕ 圈８变形图（单位：ｍｍ） 经过计算得到从左到右各支座力分别为： Ｎ￣＝１７．５４２ ｋＮ； Ｎ２＝４８．２４２ ｋＮ； Ｎ３＝４８．２４２ ｋＮ； Ｊ７、７ １７．５４２ ｋＮ； ＝０．８７７ ｋＮ。Ｉｎ； ＝Ｏ．０８９ ｍｉｌｌ。 ３．３．１抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值： ｆ－０．８７７×１０００×１０００／３２６７００＝２．６８４（Ｎ／ｍｍ ） 面板的抗弯强度设计值［ｆ】，取１５ Ｎ／ｍｍ２； 面板的抗弯强度验算ｆ＜［ｆｌ。 ３．３．２抗剪计算 截面抗剪强度计算值： Ｔ＝３×２６３１３／（２×６０５０．００ｌ×１８）－－０．３６２（Ｎ／ｍｍ ） 截面抗剪强度设计值【Ｔ］＝１．４ Ｎ／ａｒｍ２； 面板抗剪强度验算Ｔ＜［Ｔ】。 图９ 图１１所示。 ７．２５ｋＮ／ ａ０Ｄ ６００ ６０Ｄ 团０ ８００ ａ００ ｏ。０ 囿０ ６０ｏ 图９内龙骨计算简图 ０．１２７ 图１０内龙骨弯矩图Ｉ单位：ｋＮ·ｍ） ２．０７ Ｚ ２０ ２１７ Ｚｌ８ ２１７ ２１７ Ｚｌ８ Ｚ１６ ２．２２ Ｚ ０４ 图１１内龙骨剪力图（单位：ｋＮ） 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准 值，受力图、变形图（见图１２、图１３）与计算结果如 下： 图１２内龙骨变形计算受力图 ｎ ００９ ｎ １０６ 图１３内龙骨变形图（单位：ｍｍ） Ｏ．２３ ｋＮ·Ｉｌｌ； Ｆｒｏ＝４．４８２ ｋＮ； ＝０．１０６ ｍｍ。 内龙骨的截面力学参数为截面惯性矩，和截 面抵抗矩 分别为 Ｗ＝４×８．５×８．５／６＝４８．１７（ｃｍ ）； ／－－４×８．５×８．５×８．５／１２＝２０４．７１（ｃｍ４）。 ３．４．１内龙骨抗弯强度计算 抗弯计算强度： ３１４相关专业 城市道桥与防洪 ２０１６年０６月第０６期 ｆ＝－ｏ．２３×１０ｑ４８１６６．７＝４．７８（Ｎ／ｍｍ ）＜１３Ｎ／ｍｍ 。 ３．４．２内龙骨抗剪计算 截面抗剪强度计算值： Ｔ＝３Ｑ／２ｂｈ＝３×２２７９／￣×４０×８５）＝１．００５（Ｎ／ｍｍ ）； 截面抗剪强度设计值［Ｔ］＝１．３０（Ｎ／ｍｍ ）； Ｔ＜［Ｔ］。 ３．４．３内龙骨挠度计算 一＝０．１０６ ｍｍ＜６００／２５０（ｍｍ）。 ３．５墙模板外龙骨的计算 外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷 载下连续梁计算。外龙骨按照集中荷载作用下的 连续梁计算。集中荷载Ｐ取横向支撑钢管传递力 （见图１４ 图１６）。 ４ ４８ｌ ４ ４８ｌ ４８ｌ ｔ ４＆ ４８１￣，Ｉ ４ ４ｆ ４ ４８ｌ ４ ４８ｋＮ ４８ｌ ４ ４８ｌ ｉ ｉ ４ ｉ ｉ ｉ 图１４支撑钢管计算简图 ｎ ６５７ 图１５支撑钢管弯矩图（单位：ｋＮ·ｍ） 图１６支撑钢管剪力图（单位：ｋＮ） 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值， 受力图、变形图（见图１７、图１８）与计算结果如下： ２刚２．ｇ６ｋＮ ２．ｇ６Ｉ ２．９６ｋＮＺ ９ ２．９６Ｉ ２９ ２．９６ｋＮ ２ ｇＥ ２．９６ｋＮ ！ ｉ 』．ｉ 』 』 ｉ 图１７支撑钢管变形计算受力图 ｎ ０１６ ０．２７５ 图１８支撑钢管变形图（单位：ｍｍ） 经过连续梁的计算得到： ＝０．７１７ ｋＮ·ｍ； Ｖｍ＝０．２７５ ｍｍ； Ｑ￣＝１４．６４１ ｋＮ。 抗弯计算强度：ｆ＝０．７１７×１０６／８９８２＝７９．８３（Ｎ／ｍｍ ）； 支撑钢管的抗弯计算强度＜设计强度； 支撑钢管最大挠度＜６００／１５０（ｍｍ）与１０ ｍｍ。 ３．６斜撑验算 根据支撑构造和主梁验算的支座反力予以计 算，见表４所列。 表４斜撑验算表 ４模板体系的施工 ４．１喷锚施工 考虑到围护结构采用的是钻孔灌注桩与三轴 搅拌桩结合的形式，钻孔灌注桩间凹凸不平，无法 进行防水卷材的施工，具体见图１９、图２０所示。因 此，采取在桩间喷锚的方式保证围护结构表面的 平整度。 坑外 围护钻孔灌注桩 坑内 ／ ● 植筋 ● ● 钢丝网片 ● ● 围护钻孔灌注相 ● ● ／、 图１９围护钻孔灌注桩间喷锚关系图 图２０围护钻孔灌注桩间喷锚施工实景 ２０１６年ｏ６月第０６期 城市道桥与防洪 相关专业３１５ 首先，在围护灌注桩上用 １２的螺纹钢植筋， （４）水平外楞固定好以后，再固定竖向外楞， 间距１ ０００ ｍｍ，然后挂钢丝网片并固定，最后采用 底部与地脚螺栓焊接牢固。 Ｃ２０早强混凝土喷锚，厚度５０ ｍｍ，混凝土喷锚在 （５）竖向外楞固定好以后，焊接斜撑，两头焊 基坑开挖过程中分段施工。 接在预埋钢板和竖向外楞上。由于斜撑较长，为了 ４．２预埋件 增加其刚度，在斜撑上增加斜撑连接杆。另外，为 （１）地脚螺栓采用 ２０的螺纹钢，长７００ ｍｍ， 了保证斜撑共同受力，用钢筋将其连接成整体； 间距７００ ｍｍ，离地下室外墙２７５ ｍｍ，高出地面 （６）最后检查一次斜撑的受力情况，确保浇筑 １３０ ｍｍ；地脚螺栓在预埋前应对螺纹采取保护措 混凝土时模板不会漏浆。 施，以免施打时混凝土粘附在螺纹上，影响安装连 （７）拆除流程：先拆除斜撑或拉杆（或钢拉条） 接螺母。 自上而下拆除柱箍或横楞一拆除竖楞并由上向 （２）预埋件采用５００ ｍｍ×２００ ｍｍ×２０ ｍｍ的钢 下拆除模板连接件、模板面。 板，间距７００ ｍｍ，并用４ ２５的螺纹钢作为锚固，长 ４．４混凝土浇筑 ２００ ｌ，ｌ＇／ｌ，ｎ，施工时与板同步进行。预埋件的轴线与地 混凝土墙体较厚，为确保模板支架施工过程 面成４５。，预埋时要求拉通线，保证预埋件在同一 中均衡受载，采用由中部向两边扩展的浇筑方式。 条直线上。 每层内墙板分２～３次浇筑，根据气温到底控制好 （３）因地脚螺栓不能直接与结构主筋点焊时， 浇筑间隔时间。在浇筑过程中，派人检查支架和支 为保证混凝土浇筑时预埋件不跑位或偏移，要求 承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。 在相应部位增加附加钢筋，地脚螺栓点焊在附加 钢筋上。点焊时，注意不要损坏预埋件的有效直 ５结语 径。 按该模板体系组织施工的虹源盛世国际文化 ４。３安、拆模板体系 城地下室外墙已施工完毕。通过制定合理周密的 （１）安装流程：钢筋绑扎并验收合格后 弹外 施工工艺，并在实际操作过程中精心组织、全过程 墙边线 合外墙模板＿＋安装上方操作平台＿＋安装 控制、严格按规范验收，该工程采用该模板体系的 内龙骨 安装水平外楞 安装竖向外楞－＋焊接固 地下室外墙浇注的混凝土外形平整密实，未出现 定斜撑＿÷焊接斜撑连接杆一＋用钢筋将斜撑连成整 胀模、蜂窝麻面等缺陷。根据现场实测，其各项质 体共同受力 验收合格后浇筑混凝土。 量指标均达到设计要求。实践证明：利用型钢为主 （２）合外墙模板时，模板下口与预先弹好的墙 龙骨、叠合双钢管为次龙骨，可以很好地解决地下 边线对齐后，临时用钢管将墙体模板撑住。 室外墙无对拉螺栓超高模板单侧支模的难题，同时 （３）安装内龙骨，然后安装水平外楞（叠合双 保证了地下室外墙的防水质量，取得良好的经济 钢管），按螺栓间距水平布置，钢管外侧用山形卡 效益和社会效益。现阶段采用双侧支模的地下室 固定件或成品铁板垫块加双螺帽拧紧固定，全面 外墙较多，对于单侧支模的，其模板支设相当困难， 检查，不得漏拧。用线锤吊垂直拉通长线每轴进行 该模板体系设计为类似的挡墙施工开辟了新的思 校正，与承重架和支撑系统固定牢固。 路。 ’ 中 ｔ 々ｔｔ十七十●●七十七七十●中 ■●ｔ●● 々●■●●● 々七七 ’＿●＿■■’■ ■＿ ●● ● ● 々 七七●● ＿＿ ＿ ●＿● ＿● 十ｔ●十●●中●●七●中●中● （上接第２８７页） 试验结果表明，掺入天然砂后可改善沥青混 岩性、加工工艺都影响着沥青混合料的成型效果、 合料的压实性质，因此可提高沥青混合料的密实 密实程度、界面强度，进而制约沥青混合料的水稳 程度，改善混合料的水稳定性；但玄武岩机制砂的 定性。为综合提高沥青混合料的高温抗剪、中温疲 沥青混合料仍然难以达到标准要求，其推广应用 劳等路用性能，推广机制砂细集料具有很好的工 要十分慎重。 程实践意义。但更应注意细集料岩性的选择，其中 ４结语 石灰岩机制砂因兼具颗粒性状好、表面构造丰富、 与沥青交互作用强烈，适宜于作为混合料的细集 细集料作为沥青混合料的重要组成部分，其 料推广应用，而玄武岩机制砂则应慎重使用。
