長距離側墻裝配式鋼模板施工工藝
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摘要：針對工程需求，提出了一種長距離地下通道側墻裝配式模板施工方法。該施工方法采用裝配式模板單元，按照模數化設計，能夠組合拼裝成不同的平面曲線，實現了以直代曲、施工區段長度變化靈活；解決了傳統模板施工中模板拼裝精度差、影響混凝土結構質量、施工機械化程度低、現場勞動強度大以及模板材料無法循環使用、資源浪費大的問題。
隨著交通市政設施的迅速發展，現澆鋼筋混凝土結構工程的比重日漸增長，且模板制作及施工的勞動量占工程成本的比例很大，其費用也很高。據統計，模板工程約占鋼筋混凝土總造價的25%、勞動量的35%、工期的50%～60%，對于推動建筑工業化發展和提高效益影響極大。因而研究采用結構先進、經濟合理的模板工程技術，正確選擇與施工規模相匹配的模板，對于加快施工速度，保證工程質量，節約木材和降低模板工程成本，具有十分重要的社會和經濟意義。為此，本文基于工程實際提出了一種長距離地下通道側墻裝配式模板施工方法，用于解決傳統模板施工中模板拼裝精度差、影響混凝土結構質量、施工機械化程度低、現場勞動強度大以及模板材料無法循環多次使用、資源浪費大的問題。
1工程概況
某市政道路隧道段主線橫斷面為雙向六車道，采用兩孔箱涵形式。隧道使用明挖法施工，主體結構頂板厚度為900、1000、1100、1200mm，內襯墻厚度為400mm，中隔墻厚度為500、600mm，底板厚度1000、1100、1200mm，主體結構凈高4150mm。針對明挖隧道的特點，研發了側墻移動模架，為實現整體吊入地下通道，側模寬度需要小于鋼支撐寬度（凈寬為0.6～3.0m），現考慮結構布局，側模寬度設計為2.1m，模板總高3.15m，縱向跨度2.5m，總共分為3片鋼架。
2裝配式鋼模板施工工藝
2.1裝配式鋼模板施工工藝流程
長距離地下通道側墻的總體施工流程包括：土方開挖、支撐施工→通道側墻施工區段劃分→埋置模板單元固定埋件、澆筑底板混凝土→側墻鋼筋綁扎、隱蔽驗收→裝配式模板單元拼裝、驗收→側墻混凝土澆筑、養護→拆模、下一節段流水施工[1-3]。1）根據通道總體平面曲線情況，進行模數化設計，確定裝配式模板單元的尺寸。主要采用以直線代替曲線的方式確定裝配式模板單元的尺寸，以保證裝配式模板的拼縫質量，實現裝配式模板體系模數化設計，從而克服了全鋼大模板按墻體定型尺寸定制，缺乏工程通用性的缺陷。為了滿足設計要求，底板與側墻交界處裝配式模板單元的高度高出側墻高度10cm，便于裝配式模板單元頂部的固定以及拆模時頂脫模板。2）根據通道的長度和平面曲線情況，劃分若干側墻施工區段。為了保證混凝土的澆筑質量，根據通道長度和平面曲線情況，通過以直代曲合理劃分側墻的施工區段，確保通道線形。3）裝配式模板單元在拼裝前根據通道線形在每一施工區段拉通線作為裝配式模板單元拼裝的基準線，從而保證通道線形。4）進行側墻施工區段的側墻鋼筋綁扎及隱蔽驗收。5）裝配式模板單元拼裝、校核以及質量驗收。具體來說，裝配式模板單元的定位與校核主要包括如下步驟：①根據施工區段通線埋設限位釘，并按照通線確定線形位置后通過預埋在底板中的地腳螺栓固定。②調整裝配式模板單元的垂直度，使得裝配式模板單元頂部向地下連續墻的方向傾斜，傾斜度不大于1/2000，以防止或抵消混凝土澆搗過程中所產生的側向壓力所引起的裝配式模板單元體系的變形差。③裝配式模板單元的垂直度調整完成后，采用埋設在地下連續墻中的拉結螺栓對裝配式模板單元的頂部進行拉結緊固。④依次進行下一施工區段裝配式模板單元的拼裝，并保證相鄰2個裝配式模板單元之間的拼縫不大于2mm，從而保證裝配式模板的安裝穩定性。6）側墻施工區段混凝土澆筑養護。為了保證混凝土澆筑質量，側墻的混凝土澆筑時采用多點勻速的澆筑方式，并加強澆筑過程中的振搗，防止產生施工冷縫。7）拆除裝配式模板單元1。8）將裝配式模板單元移至下一個側墻施工區段，并重復步驟3）—7），直至完成整個側墻的施工。裝配式模板單元采用卷揚機或者自帶動力機械系統移至下一施工區段，實現機械化施工，減輕勞動強度。
2.2施工工藝關鍵歩序
2.2.1區段劃分
采用輕量化、標準化的設計。標準段上，30m施工段內一共布置12組側模單元。非標準段上，由于格構柱的存在，需要將寬2.5m模架與寬1.0m模架進行組合。
2.2.2地腳螺栓埋設
1）地腳螺栓按照施工圖預埋并固定好，地腳螺栓與地面成45°；同時，為保證地腳螺栓受力合理，其埋設角度也應為45°。2）為保證地腳螺栓埋設位置與側墻線形走向一致，可采取以直代曲拉通線的方法，保證每一施工區段的地腳螺栓埋設位置連線與施工區段走向平行。3）埋設地腳螺栓前應對其螺紋采取保護措施，避免底板混凝土澆筑時混凝土覆蓋螺紋，影響固定螺母的安裝。4）地腳螺栓應采取有效的固定措施（焊接或綁扎在底板鋼筋上，或設置專用的固定裝置），防止因底板混凝土澆筑的擾動使得地腳螺栓產生偏移。
2.2.3模板單元拼裝
1）模板單元拼裝前，側墻鋼筋必須綁扎完畢，預埋管線及預埋構件必須安裝完畢。2）模板單元正式拼裝前必須進行試拼裝，并對模板單元編號。試拼裝合格后，方可按照編號進行模板單元的正式拼裝。3）模板單元必須依照限位釘位置對模板進行安裝，確保模板位置準確和立面垂直。4）模板拼裝完畢后必須對接縫部位進行嚴格檢查，防止因接縫部位處置不當造成漏漿等問題。
2.2.4混凝土澆搗
1）嚴格控制混凝土的澆筑速度，混凝土一次澆搗高度應根據現場試驗段確定。2）多點下料澆筑時，應注意各點混凝土澆筑量和澆筑速度，實現多點勻速澆筑。澆筑過程中注意加強多點混凝土澆筑接觸面間的振搗，避免形成施工冷縫。3）混凝土澆筑過程中應排專人值守，及時發現澆筑過程中模板可能產生的過大變形等異常問題。4）混凝土澆筑過程中不得直接沖擊模板面，防止由于混凝土澆筑沖擊產生的脹模及模板面磨損，從而提高施工安全性和模板使用壽命。
3裝配式鋼模板施工控制要點
3.1施工控制要點
3.1.1施工前準備工作
裝配式鋼模板施工之前，首先要確保施工組織設計完成，做好總體部署工作，同時要針對該工程的特點進行以下工作準備：1）安排好模架堆放場地。由于裝配式鋼模架系統體型較大、質量較大，因此現場需要塔吊的協助吊運，故需將模板堆放在塔吊的工作半徑范圍內，方便直接吊運。在擬建區域附近留出一片堆放區，若粗略按照模板每塊5m2的面積估算，縱向長30m的施工流水，每個施工單元大約需要300m2的模板堆放場地。加上支撐系統的桿件等附屬材料，至少留出300m2的材料堆放空間。2）做好技術交接。針對裝配式鋼模板的施工難度，必須進行班組的技術交接，使得技術有其針對性、實用性、可操作性。3）做好放線測量工作。鋼模板的安放位置準確，需建立在提前進行準確放線測量的基礎上。吊裝時，鋼模板底部必須要抹砂漿找平層，同時在鋼筋上焊接鋼筋頂撐，再加上放線抄平，就能確保模板各個方向都處于正確位置。4）刷脫模劑。對脫模劑的基本要求是：容易脫模、涂刷方便、易于干燥和清理、對鋼模板無腐蝕作用、材料價格便宜。脫模劑的種類主要有油類脫模劑、水性脫模劑、化學脫模劑等。脫模劑施工中應注意：首次涂敷脫模劑前，必須對鋼模板進行檢查和清理；脫模劑涂敷要薄而均勻；不得涂刷在鋼筋上；現場配制脫模劑時要隨用隨配；涂刷時要防止散落在建筑物、機具和人身衣物上；脫模后應及時清理板面的浮渣，然后再涂敷脫模劑；涂敷脫模劑后的全鋼大模板不能長時間放置，要防雨、防塵。
3.1.2模板拼裝質量控制標準
模板拼裝前應進行試拼裝，試拼裝應在經處理平整的場地或者定制的組裝平臺上進行，模板拼裝質量控制標準參考GB50214—2001《組合鋼模板技術規范》。試拼裝完畢后應對模板進行編號，并按質量控制標準逐塊進行拼裝質量檢驗，主要檢查各部位尺寸是否合適，操作平臺架是否合適，模板間接縫是否嚴密，如發現問題應及時進行修理，解決后方可正式安裝。同時，應檢查配件的數量位置和緊固情況。按照試拼裝的編號順序依次進行模板單元的正式拼裝，從而確保模板的拼裝精度。
3.1.3模板拆除質量保證措施
1）拆模前應制訂拆模程序、拆模方法及安全措施，鋼模板單元的支承件和連接件應逐件拆卸，鋼模板單元應逐塊拆卸傳遞，拆除時不得損傷已澆筑的混凝土側墻和鋼模板，拆除的鋼模板單元和配件均應分類堆放整齊。2）鋼模板單元的拆除順序：拆除鋼模板單元上部連接固定裝置→拆除相鄰模板之間的連接件→松開鋼模板單元下部地腳螺栓緊固件→用撬棍向外側撥動鋼模板單元或依靠其自身質量，使其平穩脫離墻面→清理模板，刷脫模劑。依次重復逐塊拆除鋼模板單元。3）脫模后要及時清理鋼模板單元上的混凝土殘渣，并刷脫模劑。
3.1.4安全質量保證措施
1）模板間連接螺栓必須連緊，且不得隨意減少連接螺栓的數量。2）混凝土澆筑過程中不得單點下料，且不得直接沖擊模板，待混凝土澆筑至模板上方一定高度后，應等待一段時間再繼續放料，以防脹模。3）相鄰2個裝配式模板單元之間的拼縫不大于2mm，可操作性強，能夠克服相鄰的裝配式模板間拼接縫隙過大、高低差過大等嚴重影響混凝土結構質量的缺陷。4）為了處理側墻與通道頂板之間的施工縫，底板與側墻交界腋角處混凝土澆筑高度高出設計標高3cm，在綁扎側墻鋼筋前鑿除易松動的混凝土以及表層浮漿；并且沿通道長度方向在側墻的寬度中心即腋角寬度中心處埋設止水鋼板。
3.2裝配式鋼模板單元澆筑試驗
現場根據以上操作規程進行了裝配式鋼模板單元澆筑試驗（圖2），試驗結果表明：該方法施工工藝簡單、施工速度快、拆模后混凝土表觀質量好。
4結語
本文針對施工工程需求提出了一種長距離地下通道側墻裝配式模板施工方法。該施工方法采用裝配式模板單元，按照模數化設計，能夠組合拼裝成不同的平面曲線，實現了以直代曲，施工區段長度變化靈活，可以根據需要進行組合，適用性強。單元澆筑試驗表明，該方法施工工藝簡單，施工速度快，拆模后混凝土表觀質量好。
參考文獻
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作者:王新新 單位:上海建工集團工程研究總院
