CN117266243B - 一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及挡土墙或防护墙技术领域，公开了一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，通过用设置在侧墙的筒模内的满堂架抵抗胀模力，使筒模表现为有一定刚度、能够抵抗向内塌陷的筒，然后用小尺寸、足以放入异形截面井状地下建筑中的单侧支模架顶在这个有刚性的筒的底部内侧一周，使这个有刚性的筒不会在水平方向上不平衡的胀模力作用下发生平移，避免胀模发生的同时也确保了浇筑的侧墙厚度均匀，同时还避免了筒模底部在较大的胀模力作用下发生弯折。
Description
技术领域
本发明涉及挡土墙或防护墙技术领域，特别是涉及一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法。
背景技术
现浇钢筋混凝土墙，强度很高，因此可用于各种受力较大的建筑结构，如剪力墙、地下室侧墙等。
对于地上建筑而言，浇筑一堵现浇混凝土墙是十分容易的，因为这种墙两面都是临空面，可以很方便的用对拉螺杆抵抗模板受到的胀模力。但对于地下建筑而言，由于墙另一面是地层，无法使用对拉螺杆，就需要用单侧支模架来抵抗模板受到的胀模力。单侧支模架是一种纵剖面呈三角形的钢架，借助地脚螺栓固定在地上，并借助三角形的结构来维持自身刚度并防止倾覆。
单侧支模架在水平方向需要一定的空间，大部分地下建筑内部空间是能够放下单侧支模架的，即使深度较大，呈现为井状，只要没有到竖井那种极端程度，也是放得下单侧支模架的。但如果这个地下建筑的横截面是不规则的，那就很难放下单侧支模架，因为其内部空间东一块西一块，存在很多位置水平方向的空间小于单侧支模架的需求。
实际施工中，发明人发现这种不规则横截面的井状地下建筑除了难以放下单侧支模架之外，还有其它影响施工的困难。由于这种横截面小而深度大的井状地下结构通常采用筒模浇筑，对于大部分建筑而言，由于其横截面是规整的，各个方向上的胀模力作用在筒模上可以相互抵消，但对于这种不规则横截面的井状地下建筑而言，胀模力是不能相互抵消的，导致筒模有可能在不平衡的胀模力作用下发生平移。一旦筒模发生平移，则势必导致建筑侧墙部分位置变厚部分位置变薄。这进一步限制了可用于这种地下建筑的支模方式。由于这种不规则横截面的井状地下建筑是不太常见的，因此这个问题迟迟没有暴露出来，但本发明所涉及的中国杂技艺术中心就带有这种有不规则横截面的井状地下建筑，给施工带来了相当严峻的挑战。
除此之外，这种不规则横截面井状地下建筑，其在浇筑时的胀模力除了在水平方向上分布不均，在竖直方向上同样是分布不均的，其呈现出一种越往下则胀模力越大的规律，在筒模的底部，胀模力大到足以把筒模往内弯折的程度。
发明内容
本发明提供一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法。
解决的技术问题是：异形截面井状地下建筑难以放下单侧支模架，且还有可能在水平方向上不平衡的胀模力作用下发生平移。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，用于在单侧支模架无法支撑到模板顶部的前提下浇筑异形截面井状地下结构的侧墙，包括以下步骤：
步骤一：开挖井状地下结构内部的土方，形成基坑；
步骤二：浇筑井状地下结构的底板，把侧墙的钢筋下端预埋到底板中，并在侧墙的墙根位置埋设地脚螺栓；
步骤三：安装侧墙的模板，所述模板为筒模；
步骤四：在筒模底部一周设置单侧支模架并与地脚螺栓连接，在筒模高于单侧支模架的位置设置斜撑杆，并记作上方斜撑杆，利用单侧支模架和上方斜撑杆来抵抗筒模在侧墙不均匀的胀模力下的平移；
步骤五：在筒模内安装满堂架支撑筒模内壁，以抵抗筒模在侧墙胀模力下的内陷；
步骤六：浇筑侧墙。
进一步，所述上方斜撑杆自上而下设置密度逐渐变大。
进一步，所述井状地下结构的横截面为不规则多边形，不规则多边形的内角包含优角和劣角，在井状地下结构横截面的劣角位置，采用简易支模架代替单侧支模架，所述简易支模架包括多个并排设置在劣角位置的锁脚立杆，所述锁脚立杆下端通过地脚螺栓锚固在底板上，侧面贴靠筒模的横肋设置并与横肋可拆卸地固定连接，每个锁脚立杆上沿竖直方向间隔设置有斜撑杆，并记住作取代斜撑杆，相邻的取代斜撑杆通过水平设置的连杆连为一体。
进一步，所述单侧支模架的高度不小于3米，所述简易支模架的高度不小于2米。
进一步，所述上方斜撑杆及取代斜撑杆均为螺杆斜撑，所述筒模的横肋为横截面呈矩形的钢包木，上方斜撑杆的上端顶撑在筒模的横肋上。
进一步，所述底板一周向上凸起，使侧墙的墙体施工缝高于底板至少300毫米，所述筒模顶撑在底板一周的凸起上，借助凸起控制侧墙厚度，所述地脚螺栓斜向下伸到底板位于侧墙下方的位置。
进一步，所述筒模以及单侧支模架均在基坑外完成组装后吊入基坑，所述满堂架及简易支模架均在原位拼装。
进一步，步骤一中，开挖土方时采用围绕基坑设置的排桩和/或止水帷幕来护壁。
进一步，所述地脚螺栓的螺纹部位包裹有用于避免螺纹在使用前被磨坏的塑料膜。
本发明一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明中，通过用设置在侧墙的筒模内的满堂架抵抗胀模力，使筒模表现为有一定刚度、能够抵抗向内塌陷的筒，然后用小尺寸、足以放入异形截面井状地下建筑中的单侧支模架（这里的单侧支模架并不是为了支模，因为它压根没有延伸到模板的顶部）顶在这个有刚性的筒的底部内侧一周，使这个有刚性的筒不会在水平方向上不平衡的胀模力作用下发生平移，避免胀模发生的同时也确保了浇筑的侧墙厚度均匀，同时还避免了筒模底部在较大的胀模力作用下发生弯折。
附图说明
图1为本发明一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法所应用的施工场地的平面图，图中左上角及右上角有网格的位置，即本发明涉及的异形截面井状地下建筑；
图2为图1去除了满堂架后的平面图；
图3为单侧支模架、上方斜撑杆、满堂架的相对位置示意图；
图4为简易支模架、上方斜撑杆、满堂架的相对位置示意图；
图中，1-满堂架，2-单侧支模架，3-上方斜撑杆，4-简易支模架，41-锁脚立杆，42-取代斜撑杆，5-侧墙，6-墙体施工缝。
具体实施方式
注意，本发明中的井状地下建筑不是竖井，而是一个常规的地下建筑，可以理解为一个层高较大的地下单间。其深度虽然较大，呈现为井状，但跟水平方向的尺寸的比值仍为个位数，还没有大到像竖井那样夸张的程度。如果是竖井的话，那么满堂架1都无法支设，就只能采用爬模施工了。
以应用了本发明的中国杂技艺术中心为例，如图1-2所示，一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，用于在单侧支模架2无法支撑到模板顶部的前提下浇筑异形截面井状地下结构的侧墙5，包括以下步骤：
步骤一：开挖井状地下结构内部的土方，形成基坑；
步骤二：浇筑井状地下结构的底板，把侧墙5的钢筋下端预埋到底板中，并在侧墙5的墙根位置埋设地脚螺栓；
这里底板先于侧墙5浇筑而不是与侧墙5一同浇筑，有多方面的考虑，其一便是为了方便埋设地脚螺栓以及安装满堂架1。
步骤三：安装侧墙5的模板，模板为筒模；这里的筒模是这这种较深的地下建筑的常用模板形式。
步骤四：如图3所示，在筒模底部一周设置单侧支模架2并与地脚螺栓连接，在筒模高于单侧支模架2的位置设置斜撑杆，并记作上方斜撑杆3，利用单侧支模架2和上方斜撑杆3来抵抗筒模在侧墙5不均匀的胀模力下的平移；
这里底部的单侧支模架2并非用来支模，而是为了限制整个筒模的平移，因此它要牢靠地锚固在底板上。当然如果只有单侧支模架2的话，就会导致单侧支模架2顶部水平线位置的模板受到很大的剪力，因此还需要在单侧支模架2上方设置一些斜撑杆来避免这种情况发生。这些斜撑杆本身是杆件，而不是单侧支模架2那样的大架子，因此设置非常灵活。
步骤五：在筒模内安装满堂架1支撑筒模内壁，以抵抗筒模在侧墙5胀模力下的内陷；
这里的满堂架1主要作用是抵抗胀模力，因为如此大尺寸的筒模，其刚度是很差的，在胀模力作用下就会向内塌陷。但满堂架1并不能抵抗筒模的平移，因为满堂架1的钢管下端虽然固定在地基上，但其内部钢管与钢管之间、钢管与扣架之间均存在大量的游隙，这导致满堂架1本身是可以左右摇晃的，生活常识中也是如此，满堂脚手架站上去后是晃晃悠悠的。由于满堂架1可以左右摇晃，导致在筒模整体平移的时候压根无法满堂架1被抑制。不过筒模向内挤压的话，由于两边的力直接沿钢管本身传递，不需要经过整个架体，不受游隙影响。
步骤六：浇筑侧墙5。
本实施例中，上方斜撑杆3自上而下设置密度逐渐变大。也即越往下上方斜撑杆3之间的距离越近。这是因为越往下混凝土的压力就越大同时地层压力越大，胀模力也就越大。
如图2、图4所示，井状地下结构的横截面为不规则多边形，不规则多边形的内角包含优角和劣角，在井状地下结构横截面的劣角位置，采用简易支模架4代替单侧支模架2，简易支模架4包括多个并排设置在劣角位置的锁脚立杆41，锁脚立杆41下端通过地脚螺栓锚固在底板上，侧面贴靠筒模的横肋设置并与横肋可拆卸地固定连接，每个锁脚立杆41上沿竖直方向间隔设置有斜撑杆，并记住作取代斜撑杆42，相邻的取代斜撑杆42通过水平设置的连杆连为一体。
由于存在一些非常狭小的转弯区域，在这些区域内甚至连小尺寸的单侧支模架2都放不下。因此需要使用其他的方式来代替单侧支模架2，本实施例中采用这种简易支模架4来代替。它是一种现场装组装(单侧支模架2是一个预制的整体构件)的支架，且其组件都是杆件，能够绕过障碍物。这里锁脚立杆41采用弯头螺栓固定在筒模的横肋上，底部被地脚螺栓穿过来固定。
本实施例中，单侧支模架2的高度不小于3米，简易支模架4的高度不小于2米。太过于矮小的话，抵抗筒模水平位移的效果不佳。
上方斜撑杆3及取代斜撑杆42均为螺杆斜撑，螺杆斜撑可以张紧，从而消除游隙，存在游隙的话，其支撑效果会变差。筒模的横肋为横截面呈矩形的钢包木，上方斜撑杆3的上端顶撑在筒模的横肋上。这里由于要让上方斜撑杆3顶撑在横肋上，因此不能采用圆管，同时需要让横肋不易变形或损坏。直接把斜撑顶在模板上，会把模板扎出窟窿。而顶在木质横肋上，会在横肋上扎出坑。采用方钢管的话，会把方钢管扎变形(因为方钢管的壁厚较小)。
底板一周向上凸起，使侧墙5的墙体施工缝6高于底板至少300毫米，筒模顶撑在底板一周的凸起上，借助凸起控制侧墙5厚度，地脚螺栓斜向下伸到底板位于侧墙5下方的位置。
这里的凸起作用有三，一是为了控制侧墙5的厚度，因为本发明中存在一系列的把模板往外推的构件，没有这个凸起的话，侧墙5的钢筋保护层的厚度就变得很薄；二是为了让地脚螺栓更加牢靠；三是为了避免模板底部漏浆。
筒模以及单侧支模架2均在基坑外完成组装后吊入基坑，满堂架1及简易支模架4均在原位拼装。本实施例中的基坑是一个坑中坑，也即在一个大基坑中开挖的小基坑，这个大基坑中设置有塔吊，把位于基坑外地面上的各种构件吊到这个小基坑内。
步骤一中，开挖土方时采用围绕基坑设置的排桩和/或止水帷幕来护壁。本实施例中采用旋喷桩止水帷幕来护壁。
地脚螺栓的螺纹部位包裹有用于避免螺纹在使用前被磨坏的塑料膜。本发明中需要安在基坑中安装的钢构件数量众多，因此人员活动和物料搬运非常频繁，稍不留神就会踩到地脚螺栓破坏上面的螺纹，因此需要提前予以保护。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，用于在单侧支模架（2）无法支撑到模板顶部的前提下浇筑异形截面井状地下结构的侧墙（5），所述异形截面井状地下结构在浇筑过程中的胀模力不能相互抵消，导致筒模在不平衡的胀模力作用下发生平移，使异形截面井状地下结构的侧墙（5）厚薄不均，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：开挖井状地下结构内部的土方，形成基坑；
步骤二：浇筑井状地下结构的底板，把侧墙（5）的钢筋下端预埋到底板中，并在侧墙（5）的墙根位置埋设地脚螺栓；
步骤三：安装侧墙（5）的模板，所述模板为筒模；
步骤四：在筒模底部一周设置单侧支模架（2）并与地脚螺栓连接，在筒模高于单侧支模架（2）的位置设置斜撑杆，并记作上方斜撑杆（3），利用单侧支模架（2）和上方斜撑杆（3）来抵抗筒模在侧墙（5）不均匀的胀模力下的平移，并避免筒模底部在胀模力作用下发生弯折；
步骤五：在筒模内安装满堂架（1）支撑筒模内壁，以抵抗筒模在侧墙（5）胀模力下的内陷；
步骤六：浇筑侧墙（5）。
2.根据权利要求1所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：所述上方斜撑杆（3）自上而下设置密度逐渐变大。
3.根据权利要求1所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：所述井状地下结构的横截面为不规则多边形，不规则多边形的内角包含优角和劣角，在井状地下结构横截面的劣角位置，采用简易支模架（4）代替单侧支模架（2），所述简易支模架（4）包括多个并排设置在劣角位置的锁脚立杆（41），所述锁脚立杆（41）下端通过地脚螺栓锚固在底板上，侧面贴靠筒模的横肋设置并与横肋可拆卸地固定连接，每个锁脚立杆（41）上沿竖直方向间隔设置有斜撑杆，并记住作取代斜撑杆（42），相邻的取代斜撑杆（42）通过水平设置的连杆连为一体。
4.根据权利要求3所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：所述单侧支模架（2）的高度不小于3米，所述简易支模架（4）的高度不小于2米。
5.根据权利要求3所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：所述上方斜撑杆（3）及取代斜撑杆（42）均为螺杆斜撑，所述筒模的横肋为横截面呈矩形的钢包木，上方斜撑杆（3）的上端顶撑在筒模的横肋上。
6.根据权利要求1所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：所述底板一周向上凸起，使侧墙（5）的墙体施工缝（6）高于底板至少300毫米，所述筒模顶撑在底板一周的凸起上，借助凸起控制侧墙（5）厚度，所述地脚螺栓斜向下伸到底板位于侧墙（5）下方的位置。
7.根据权利要求3所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：所述筒模以及单侧支模架（2）均在基坑外完成组装后吊入基坑，所述满堂架（1）及简易支模架（4）均在原位拼装。
8.根据权利要求1所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：步骤一中，开挖土方时采用围绕基坑设置的排桩和/或止水帷幕来护壁。
9.根据权利要求1所述的一种用于异形截面井状地下建筑的单侧支模施工方法，其特征在于：所述地脚螺栓的螺纹部位包裹有用于避免螺纹在使用前被磨坏的塑料膜。
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