广西建工集团第二建筑工程有限责任公司广西南宁530000
摘要:本文针对某工程由于受到场地条件限制,地下室外剪力墙施工空间不足的不利条件,采用以基坑支护壁为外模,在支护桩预设角钢桁架及拉结螺杆,实现剪力墙单面支模施工。本文对该技术中涉及的拉结螺杆设置及模板支设等关键技术要点进行了阐述,可为类似工程提供参考借鉴。
关键词:地下室;剪力墙;拉结螺杆;单面支模;角钢桁架
1前言
随着城市闹市区的旧房改造大规模的开发建设,城市土地资源的日益紧张,可供建设的城市土地空间日趋减少,为充分利用有限的土地资源,建设单位往往将新建的建筑物紧贴规划红线而建,这导致了建筑的地下室外墙与基坑围护间的距离非常狭窄,地下室外剪力墙施工时无法采用传统的双面支模工艺,不得不将基坑围护结构充当地下室外剪力墙的外模,采用单面支模施工。
2工程概况
东兴边民互市贸易区二期公告称一阶段项目5标段工程位于东兴边民互市综合项目用地北仑河边,总建筑面积22834.7㎡,地下1层,地上4层。本工程基坑呈长方形,长150m,宽80m。基坑采用混凝土灌注桩支护,桩径1m,桩距1.8m,地下室外剪力墙厚0.3m,层高4.9m。由于建筑用地及市政规划调整等原因,造成地下室东侧外墙面与基坑护壁仅有5-10cm距离,无法采用传统的外墙双侧支模工艺施工。
3方案选择及关键技术措施
本工程地下室东侧剪力墙因受到场地限制,必须采用单侧支模工艺,但由于剪力墙较厚,高度较高,混凝土浇筑时产生的侧压力较大,因此,选择合适的模板(内模)安装加固方式是单面支模的关键。目前常用的内模加固方法一般有外支撑和内拉结方式,外支撑方式通常是在内模外侧设置斜撑系统固定内模,但该支撑固定方式需要在地面设置预埋件形成受荷支点,工序繁杂,工艺要求高,效率低,工期长。经对本工程的施工条件、工期及成本等因素综合考虑,决定采用预设螺杆内拉结支模方式。该支模方式的主要过程为:先对基坑支护面经过面层处理及施做防水层后,再在混凝土支护桩上植筋,并焊接安装角钢桁架,然后在角钢桁架上焊接模板内拉结螺杆,形成的内拉结加固单面模板系统(见图1)。在模板平整度、垂直度控制措施上,采用在每块模板的四个角处的拉结螺杆内侧设置模板限位控制螺帽,模板安装时只需将拉结螺杆外螺母拧紧到位,即可实现模板的平整度、垂直度的控制。
图1内设拉结螺杆单面支模平面示意图4施工工艺流程及操作要点
4.1施工工艺流程
支护面处理及防水层施工→植筋→角钢桁架和拉结螺杆焊接安装→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→拆模
4.2操作要点
4.2.1基坑支护面层处理及防水层施工
1、支护面基层处理:先对基坑支护面基层凹凸较大的部位进行剔凿或采用水泥砂浆补平,如存在渗漏部位,应先进行扩孔剔凿后,再采用含微膨胀剂的水泥砂浆分层填塞抹平。基层缺陷处修补处理完毕后,再在整个支护面抹一层水泥砂浆面层。
2、防水层施工:采用水泥基渗透结晶型防水涂料在基坑支护面抹灰层施做防水,施工前应采用清水充分湿润抹灰砂浆面层,形成内部饱和,以利于水泥基渗透结晶型防水材料借助水分向内部渗透。由于基坑支护面比较粗糙,水泥基防水涂料采用喷涂后再抹平的方式施工。分两遍完成,后一遍涂层应在前一涂层表干但未实干时施工(一般情况下,两层之间约2~4小时),以指触不粘为准。当水泥基防水层固化到不会被喷洒水损坏时即可进行喷水养护,一般养护1~2天,每天喷洒水3~5次。
4.2.2植筋
1、植筋设置要求:在混凝土支护桩立面上,每根桩在垂直面上以间距400~500mm设置植筋点,,为保证其承荷性能,每个植筋点植入3根钢筋,钢筋间距100~150mm。植筋钢筋选用Φ16~Φ18的螺纹钢。每根钢筋植筋植入深度不小于150mm,钢筋露出植筋面70~100mm。
2、植筋质量控制:为保证植筋质量,一是要对植筋钻孔清理到位,应采用空压机高压气流对钻孔清孔干净。二是植筋结构胶应严格按比例进行配制,搅拌均匀,随配随用;植筋时,采用专用植筋注射器将胶体注入钻孔内(注入孔内的胶量约占孔洞体积的1/2),而后将钢筋边旋转边缓慢地插入孔中,直至插入孔底。三是植筋后应根据具体植筋胶产品说明进行静置固化,一般要保证24小时内不受扰动。
4.2.3角钢桁架和拉结螺杆焊接安装
植筋固化后,便开始进行角钢桁架及拉结螺杆的焊接安装,角钢桁架由水平杆及竖向杆组成,材料均采用∠50×50×4的角钢。拉结螺杆为Φ12,其数量及间距应根据模板施工方案确定。
1、角钢桁架焊接
1)先将水平角钢杆件与植筋钢筋焊接固定,桁架焊接采用双面焊接,焊接时,应至少三人操作,两人负责扶平角钢,让其保持水平状态,焊接人员先对角钢进行点焊初步固定,再双面满焊,角钢的接长采用对接焊接。
2)由于角钢和支护桩交接处分别和3根植筋钢筋焊接连接,因此为保证角钢的水平,必须保证3根植筋钢筋处于同个水平面,当植筋不水平时候,在焊接角钢时应加焊钢筋或垫片进行补平,不能采用敲击的方式对植筋进行调平,以免破坏植筋的粘结力。
3)水平角钢焊接完毕,便进行竖向角钢的焊接,竖向角钢设置在每两根支护桩之间,起到增强角钢桁架体系整体性作用。
2、拉结螺杆焊接:
1)拉结螺杆焊接固定在水平角钢上,其间距按模板施工方案中拉结螺杆设置要求确定,一般横向和竖向间距400mm~500mm。
2)由于角钢桁架和拉结螺杆外侧均封闭在外墙混凝土中,故拉结螺杆无需设置止水片,拉结螺杆采用常规的Φ12规格的螺杆,经过测量定位后,焊接在角钢桁架上,应特别注意复核剪力墙有柱模部位的拉结螺杆的设置。
3)拉结螺杆和角钢应焊接牢固,螺杆平直,间距准确。
4.2.4钢筋绑扎
剪力墙钢筋绑扎安装按常规工艺流程进行施工,钢筋绑扎安装时应注意避免碰撞拉结螺杆造成变形。
4.2.5模板安装1、外墙模板采用18mm厚的胶合板模板,模板安装前应涂刷隔离剂。次龙骨采用50×100方木,主龙骨采用用Φ48钢管。
2、模板安装前做好测量放线及定位工作,根据放线位置进行模板的安装就位,保证模板位置正确,为防止模板底部漏浆,模板底部下边沿墙长度方向钉设宽50mm的压脚木条板。
图2内模安装立面示意图
3、模板安装的难点是拉结螺杆穿入模板,由于预埋拉结螺杆焊接安装时存在不可控制的误差,故采用边安装模板边钻孔的方式,即在模板安装过程根据拉结螺杆的实际位置,在对应模板的位置钻设拉结孔眼,以此提高模板孔眼的准确性。安装杆拉结螺杆穿入模板后,按方案要求先后安装木方次龙骨、钢管主龙骨,上采用3形扣与拉结螺杆牢固。
4、模板平整度及垂直度控制:采用在拉结螺上安装模板限位螺帽进行控制,即在模板穿入螺杆前,在每块模板的四个角的拉结螺杆内侧设置厚度控制螺帽,并在模板安装前通过吊垂直控制线精准调节好其在螺杆上的位置,模板安装后只需将拉结螺杆外螺母拧紧到位,即可实现模板的平整度、垂直度的控制(见图2)。
5、在板面模板铺设完毕后,应检查接缝间的缝隙,若缝隙较大的应采用胶带条来粘贴,防止混凝土浇筑过程中漏浆。粘贴时必须用抹布把模板表面清理干净,然后才能粘贴胶带。
4.2.6混凝土浇筑
由于地下室的层高较高,在浇筑剪力墙墙混凝土时,应采用分层浇筑的方式,以减低模板的侧压力,每层浇筑高度1.5m左右为宜,并振捣密实。
4.2.7拆模
混凝土浇筑完毕后,在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损,方可进行拆模作业。拆除模板时,严禁使用大锤、撬棍硬砸猛撬,以免混凝土出现缺棱掉角等质量缺陷。拆除模板后,用切割机割除伸出混凝土墙面的拉结螺杆。
6结语
本工程通过采用在基坑支护结构上植筋,再焊接安装角钢桁架及拉结螺杆的单面支模施工技术,有效解决了因地下室外墙模板支设操作空间受限的难题,该技术具有操作相对简单、模板体系受荷性能好、支模效果好,施工进度快等优点,并通过对基坑围护结构面施做防水层,并将植筋设置在混凝土支护桩内,使角钢桁架和模板拉结螺杆在墙体混凝土浇筑后,均埋设在混凝土墙体内,避免了钢筋与外界土体的接触,杜绝锈蚀通道的产生,提高了外墙的防水抗渗性能。
本技术相对斜撑加固单面支模系统可以节省大量的搭设桁架管材及底板预埋管材的投入,以本工程应用为例,采用预设螺杆式内拉结单面支模施工技术取得良好的实施效果,综合费用(含材料损耗费、租赁费及人工费)节约共计8.5万元,工期提前3天。该技术的应用对节约用地、提高新建建筑的土地利用率发挥了较好的作用。
参考文献
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