渗水环境下超长超厚外墙单侧支模综合施工技术

   成都国金中心工程基坑深度达3多米,面积达45平米左右,是目前成都市乃至四川省单层面积最大,深度最深的基坑。由于工程地处繁华市区,业主为尽可能利用土地资源,其建筑边线紧邻基坑支护边。地下室外墙总长度116米,墙厚度为1mm,除红星路一侧26米墙体外其他外墙距离基坑护壁约2mm左右,需进行单侧支模。且由于现场客观地质条件原因,基坑开挖后护壁渗水严重,给外墙施工都带来了更大难度。项目部经过讨论研究,最终通过巧妙应用白铁皮,合理设置暗排水沟,水流得到合理的疏导,设置砖胎膜,克服了渗水环境下超长超厚地下室外墙单侧支模和外墙防水施工困难问题,确保了地下室外墙施工质量和工程进度。 
  关键词单侧支模; 白铁皮; 盲沟; 砖胎膜 
  1.工程概况 
  成都国际金融中心由5层地下室、6层(局部7层)商业裙楼、1#、2#办公楼、3#住宅楼和4#酒店及住宅楼组成,总建筑面积763718㎡,地下室建筑面积227712㎡。本工程基坑面积45多平米,开挖深度约为3米,塔楼局部位置深度达36m,是目前成都市乃至四川省单层面积最大,深度最深的基坑。场地地下水类型为砂卵石层中的空隙潜水和赋存于基岩中的裂隙水,水量丰富,地下水位埋藏平均深度为6.43米。地下室外墙总长度116米,墙厚度为1mm,除红星路一侧26米墙体外其他外墙距离基坑护壁约2mm左右,空间狭小。
  地下室外墙(除红星路一侧)紧邻支护桩侧壁,采用单侧支模。由于地质条件限制,现场降水井有效降水深度只能体现在卵石层,岩层内的裂隙水无法通过降水井充分抽排,通过设置止水帷幕对源源不断的裂隙水进行疏导排流。 
  2.施工难点 
  2.1 地下室外墙(除红星路侧)均采用单侧支模,墙体厚度1mm,单层高度达6-7米,单侧支模加固体系施工及质量控制难度大。 
  2.2现场基坑护壁流水高度约为1m左右,特别是靠大慈寺路部分基坑护壁渗水及其严重,有些部位水成股流出,在止水帷幕施工中存在困难。 
  2.3 外墙位置下部是护壁排水沟,且护壁渗水严重,如不采取措施,在进行外墙施工时必将造成排水沟堵塞,护壁渗水无法排除反之又会严重影响外墙施工,外墙施工与护壁排水两者之间矛盾尖锐。 
  3.技术措施 
  3.1 基坑护壁渗水处理技术 
  本着兼顾保证质量与确保经济的原则,决定在围护渗水位置用白铁皮覆盖,在白铁皮内部竖向布置钢管(管壁开孔),并加以固定(图1)。外墙混凝土浇筑之后,由于白铁皮内部布置有钢管不会对排水路径造成封堵,外围渗水同样能顺利流至暗沟。白铁皮分内外两层,内层搭接采用下包上的形式,确保水能够顺着白铁皮向下流至排水沟而不至于再次渗漏,外层采用上包下的形式,确保在砖胎膜与维护桩间回填混凝土时,不会让混凝土漏入白铁皮内,对内部水流路径造成封堵而影响排水效果。当水顺着白铁皮流到基础底面时,为保证水能顺利进入排水沟,则在基坑底板四周人工凿打排水槽,在进行外墙施工时,在排水沟内填充卵石,中间埋设PPR管做为排水导管,管壁开孔做为排水通道,排水沟上部用钢板覆盖(图2)。确保在整个地下室施工过程中,地下水均能通过泄水孔,顺白铁皮流入排水沟并最终顺利流入集水坑。 
  3.2 外墙防水施工技术。 
  通过紧贴基坑护壁上的白铁皮砌筑砖胎膜(位置关系详见图2),将防水卷材粘贴于经抹灰处理的砖胎膜上(图3),并在面层再次抹灰对防水材料进行保护。在其施工过程中需保证以下内容 
  ①、所有砌体采用黏土实心砖。在砌体砌筑前对砌块进行充分润水,以免砂浆水分被砌体过早吸干,影响砂浆水化。 
  ②、砖胎膜墙体砌筑高,必须分段砌筑,每段砌筑高度不超过2m,为增强墙体的稳定性,每隔2m设置一道圈梁。 
  ③、砌体表面抹灰分三次成活,一次抹灰厚度不超过7mm。在抹灰之前对砌体进行拉毛处理。 
  ④、待抹灰达到一定强度后,涂刷冷底子油。 
  ⑤、防水施工时,所有卷材均采用满粘法施工,各卷材之间搭接长度不小于1mm。 
  ⑥、砖胎膜及防水施工完毕之后,及时进行护壁与砖胎膜之间的混凝土回填,确保在外墙混凝土浇筑过程中不会向护壁一侧爆模。 
  3.3 超厚外墙单侧支模施工技术。 
  钢管三角桁架作为支撑体系,以地锚作为最终受力点,外墙混凝土和墙柱可以一体化施工。 
  模板配制采用规格为厚覆膜板,拼缝处贴透明胶布;次龙骨采用水平向木方,间距为25mm;主龙骨采用竖向双钢管,间距为4mm1,采用单侧止水螺杆连接固定。 
  模板支撑体系采用满堂扣件式钢管脚手架和钢管斜撑组合成的钢管三角桁架体系。满堂架立杆间距,水平杆步距12mm,顶部设有可调托撑。钢管斜撑沿墙长方向间距5mm,垂直墙方向间距1mm。斜撑跟部与预埋在楼板地锚连接。地下室层高最少的为4.2米,每个斜撑平面内至少有5道斜支撑,其余楼层有7~8到斜支撑。在斜撑范围内,立杆间加密为5mm,步距加密为4mm(图5)。经计算,混凝土浇筑速度控制在每小时2m,加密后的斜撑支撑体系可抵抗混凝土对模板造成的侧压力。 
  施工点及注意事项 
  ①浇注底板前预埋地锚和拉锚,地锚采用Φ28钢筋,间距,焊接在底板钢筋上。 
  ②先搭设满堂架水平杆再搭设桁架区水平杆和斜杆,严格按照规范搭设,杆件达到横平竖直。 
  ③水平杆端部使用可调顶托顶紧模板,防止因顶托松动造成局部涨模。 
  ④每次浇筑外墙时,留设5mm高导墙,在导墙上口向下15mm处预埋一道止水螺杆,固定内侧模板,防止模板根部涨模、错台,并防止模板上浮。(图4)。 
  ⑤混凝土浇注时放缓浇注速度,控制在每小时2m以内,以减小混凝土对模板的侧压力,减小支撑系统荷载,从而减小系统位移产生的垂直偏差。 
  4.施工控制点 
  4.1铁皮支设过程应注意内外层搭接方式,避免漏水或排水堵塞。 
  4.2预埋地锚时应拉线设置,保证地锚横平竖直,确保受力平稳。 
  4.3混凝土浇注过程中随时监控外墙模板变形情况,以采取措施纠正模板偏位。 
  4.4混凝土浇注时放缓浇注速度,控制在每小时2m以内,以减小混凝土对模板的侧压力,减小支撑系统荷载,从而减小系统位移产生的垂直偏差。 
  5.结语 
  通过采取渗水环境下超长超厚外墙单侧支模综合施工技术,在外墙施工过程中,护壁渗水顺利排出,没有因施工导致护壁渗水高度上升,而对外墙外墙施工造成质量及施工环境影响。单侧支模技术加固牢固可靠,施工过程中无爆模、涨模现象,且与竖向结构同时浇筑混凝土,加快工程施工进度。拆模后混凝土成型效果良好,外表光滑,防水施工也达到预期效果。 
  随着城市建设的发展,对地下空间的利用率越来越高,基坑深度也随之加深,因而对基坑护壁止水、排水及外墙施工质量的求也随之高。因地制宜采用施工措施,在保证施工生产安全和施工质量情况下,节约成本和确保施工进度显得十分重。 
  参考文献 
  1 郑本楠、石海山.单侧支模施工技术的运用J.工程技术,22.2 
  2 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程M.中国建筑工业出版社,21 
  3 建筑施工模板安全技术规范M.中国建筑工业出版社,28