单面支模施工技术.docx

单面支模施工技术
张建安
【摘要】单面支模现在没有更好的支模体系，该文介绍了采用扣件式钢管架为模板支撑体系的单面支模架。采用单面支模的重点和难点是控制浇筑混凝土时出现模板上浮及因此而出现的胀模。
【关键词】筏板基础单面支模龙骨钢管架地锚
概况
项目位于海淀区，总建筑面积29090.86m2，檐高54.55m，地下室4层,主体地上15层。地下四层至地下一层层高分别为4.8m、3.6m、3.6m、4.2m，外墙厚度分别为500mm、350mm。该工程基础采用筏板基础，主体结构为框架-核心筒结构。根据地质勘察报告、周边实际情况及建设单位要求，地下室深基坑支护采用了钻孔灌注桩和预应力锚杆护坡技术，其护壁外皮距地下室外墙皮间距为450mm，在外墙外侧设防水层及防水保护砖墙。地下室结构外墙外侧模板利用成型防水保护墙，里侧所用模板则只能采用单面支模。
单面支模方案确立
该工程地下室混凝土外墙所用模板总面积约3000m2，最大层高4.8m，其模板支设难度及规模均较大。本工程结构质量目标为创北京市“结构长城杯”，其中混凝土墙体平整度、垂直度偏差均应控制在3mm之内。这是长城杯的标准，也是我们企业的要求。为确保质量目标的实现，拟定了多种模板方案：某模板公司提供的单面支模资料，是采用20#工字钢为支撑，12#槽钢为龙骨的模板体系，此模板体系是参照国外资料设计，在北京没有应用实例，如果采用，其加工量大、成本高、专用性强。另外考虑本工程沿外墙连接汽车坡道、通风竖井、电梯井及楼梯间，其定型模板很难适用。
经比较确定采用竹胶板为模板面板，50×100mm木方为次龙骨，2根Ф48（t=3.5mm）钢管为主龙骨，扣件式钢管架为模板支撑体系的单面支模方案。其主要优点：材料通用性强、重复利用率高，有利于降低成本，对周边坡道、井筒等多种形式的外墙适应性强。其存在缺点：扣件式钢管架在侧向受力情况下容易变形，这也是本工程单面支模施工的控制点。
施工要点
3.1单面支模系统的设计
外墙模板主要分两部分：模板与龙骨，单面支模支撑系统。
3.1.1模板与龙骨
模板板面采用厚15-18mm竹胶板，次龙骨采用50×100mm木方，主龙骨采用2根Ф48（t=3.5mm）钢管；主次龙骨间距在计算允许跨度内根据支撑受力情况进行调整。如：在模板最大侧压力加施工荷载的情况下，竹胶板允许跨度（即按简支）＜300mm，设计时采用250mm，是为了减小次龙骨跨度，减少其线载，最终设计主龙骨跨度为600mm。
3.1.2支撑系统
采用扣件式钢管架。支撑系统由钢管架、地锚、可调支撑三部分组成，如图-1所示。
钢管架:
立杆间距700×1000mm,其中水平支撑间距根据模架立杆横向间距确定为700mm。架子纵向进深（指垂直模板架子后伸距模板）一般宜设定为不少于1.5H（H为砼浇筑高度）。
纵横向水平杆间距以主龙骨上下间距为准；但是局部采用钢模板时，其主龙骨间距较大，水平支撑间距过大不利于支架的稳定性，一般采用600—700mm，与钢模龙骨不合模数时可增加刚度较好的立龙骨，或增加平行主龙骨的水平龙骨。
剪刀撑的设置分两种：第一种与剖面相应的正反向剪刀撑，见图1。主要将自下而上各水平杆受力后，整个架子成为刚体。第二种水平剪刀撑，一般高度小于4m的墙体上下设两道，5m以下设三道，6m以下设四道；主要作用是保证沿模板走向的刚度。水平剪刀撑间距与剖面相似，间隔一立杆布置呈剪刀撑。所有剪刀撑与水平杆或立杆相交处必须用扣件连接才能保证架子的刚度。要求采用十字扣件连接，即竖向剪刀撑与水平杆连接，水平剪刀撑与立杆连接。

荷载
假设支点
主地锚

图-2支撑架受力图
地锚
地锚分两种：第一种为主地锚，支撑架在荷载作用下产生水平和向上分力靠主地锚拉牢（纵向间距700mm），见图-2。第二种为辅助地锚用于抵抗架子往后的水平力，实际上减少了主地锚的荷载，增加了安全系数，见图-1。从图-2计算主地锚其合力最高达110kN，对于主地锚完全可以满足，但是组成钢管架的扣件及被拉的水平管可能无法承受这个荷载。
对图-2进行分析，在钢管架有足够刚度情况下架子位移主要是向后水平力，所以增加辅助地锚是有效方法。
主地锚主要承受拉力，设置时按砼结构内钢筋吊环考虑。采用材料宜用HPB235钢筋制作，地锚内拉应力不应大于50N/mm2，如因砼一次性浇筑高度过高，受力较大时可考虑设置双地锚加以处理，但一般以控制砼浇筑速度为妥。主地锚按此拉应力设置时（地锚用钢筋植筋），最好焊接在构件主筋上，焊缝长度不小于5d。为确保地锚的刚度，主地锚露出砼面长度根据用材直径一般不宜超过70mm为宜。
辅助地锚主要承受水平力，即对于地锚而言是受抗剪，一般根据模架的钢管立管模数设置。在埋设地锚时尽量根据立管模数设置，埋入砼面不少于10d。立管与地锚连接时确保连接点尽量