苏州湾文化中心预制板基础胎模快速施工工艺
1 工程概况
苏州湾文化中心地下室面积约为10.7万m2,大剧院及博览中心地下室底板存在诸多高度较大承台、较深电梯井,地下室底板侧壁需要进行防水施工,此部位若采用砖砌体胎模施工土方开挖回填量大,砌筑后需粉刷,受场地影响较大,耗费人力物力,工期较长,是本项目的施工重点。
2 预制板基础胎模施工特点
相比于传统砖胎模,预制基础胎模施工存在如下特点。
1)在地下室底板地梁、承台等部位采用预制轻质板胎模施工,减小了土方开挖回填量,同时极大增加了土方开挖阶段施工的安全性。
2)利用预制板成品胎模,能够大大提高混凝土的成型质量,同时为地下室底板侧壁外防水施工提供了保证。
3)采用水泥和专业胶水混合均匀对板进行竖向连接,增加网格布防裂带,提高了承台施工质量。
4)采用卡槽进行水平连接,一次安装成型,安装便捷,不受天气、场地的制约。
3 预制板基础胎模设计
3.1 预制混凝土板设计
基础承台模板采用预制轻质板胎模,考虑到胎模需要承受回填土的压力,承台高度、基础深度,胎模基本选型及厚度如下。
1)承台高度<1.5m,采用100mm厚度混凝土预制板。
2)承台高度≥1.5m,采用120mm厚度混凝土预制板。
3)预制混凝土胎模高度超过3m在中部加设钢筋混凝土圈梁,圈梁同墙厚,高度240mm,内配412钢筋,6@250,混凝土强度等级C30,用以加大胎模侧向抗压能力。
3.2 预制板胎模优点
本项目地下室基础施工采用预制轻质板胎模,预制轻质板胎模混凝土浇筑完成后,养护7d后即可进行吊装;预制胎模表面光滑,具有优良耐久性(耐候性、耐腐蚀性等),且无需进行抹灰处理,可直接进行防水施工;混凝土板强度远高于砖砌体强度,有效地保证了胎模的施工质量;预制胎模施工工艺便捷,操作方便,可显著提高工作效率,节省人力物力,加快进度,缩短地下室施工工期。同时,胎模对建筑物不产生任何污染,可以严格控制对环境的影响。
4 施工流程
施工流程:测量放线→机械土方开挖至承台底以上300mm→人工清土→平整→浇筑垫层→放预制混凝土板胎模线→试摆预制混凝土板样→预制胎模安装→预制胎模加固→场地平整→基础垫层浇筑→防水施工。
5 操作要点及注意事项
5.1 土方开挖要点
1)土方开挖顺序、方法必须与设计工况相一致,遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,宜先从低处进行,分层分段依次开挖,形成一定坡度,以利排水。
2)严格控制开挖尺寸,防止边坡过陡;严禁超挖、乱挖现象。
3)遇到高桩区严禁用大锤破坏清除,多余部分请专业人员进行截桩确保桩体不受损坏。
4)挖土逐层均匀进行,桩两侧土体高差≤1m。
5.2 垫层浇筑要点
1)垫层浇筑之前先在场地内进行标高定点,在完成承台、基础梁底修整土面上钉短钢筋头,以作为垫层厚度控制点。
2)垫层的浇筑宽度应考虑到预制胎模、保护层、防水层及预制胎模外扩100mm。
5.3 预制胎模安装
1)预制胎模竖向连接采用湿作业法,采用水泥和专业胶水混合均匀,然后进行板与板连接,在连接部位外加1层网格布防裂带(300mm宽)。
2)预制胎模水平连接采用预制板卡槽连接,薄弱部位可用水泥及专业胶水封堵。
3)承台高度<600mm,侧模一次性制作成型;承台高度≥600mm,采用上下2块承台侧模组装方式。
4)两侧需叠加的承台侧模,需在两侧外叠加300mm宽网格布防裂带。
5)地梁加固应采用方木支撑,间距不宜大于1.5m,板子支撑宜采用垂直平行或斜撑进行加固,间距不宜大于1.5m,以减少对结构尺寸的影响。
6)承台预制板胎模高度按设计图纸高度降低50mm,预留50mm由木工安装侧模板,再进行底板混凝土垫层浇筑,以保证胎模整体性。
施工节点如图1所示。
5.4 质量保证措施
1)预制轻质板胎模安装高度过高需分段安装,一次安装高度不得超过600mm。
2)预制轻质板胎模施工中做好地表水排放工作,严禁地表水浸入回填土内对回填土质量造成影响。
3)雨期施工,混凝土垫层及胎模安装不宜采用成片施工的方法,应按照承台个数和小面积进行施工,避免雨天侵扰。
4)对开挖完成后的地梁、承台等及时安装预制轻质板胎模、浇筑垫层,防止地表水侵蚀造成返工。
5)及时排清基坑积水,避免基坑长期浸泡。若预制轻质板胎模有裂隙,应作必要填补,必要时拆除重新安装。
5.5 安全保证措施
1)施工前应按照施工设计和安全技术措施,组织技术人员进行技术培训,一定要使作业人员充分熟悉和掌握施工设计及安全操作技术。
2)严格按照本方案要求进行施工,严禁施工人员进入挖掘机施工的旋转半径以内。
3)挖土开始以后在基坑周边设置防护栏杆,防护栏杆采用定型化防护,防护高度1.2m,栏杆构造符合临边和洞口作业的安全要求。
4)安装预制轻质板胎模时,基坑周边必须做好防护,预防垮塌。
5)预制胎模回填前,严格控制周边材料堆放的荷载。
6)土方开挖与胎模安装有交叉作业时,设置防护棚和隔离带。
7)附近施工用的临时照明和机电设备线路应按规划路线拉至固定地点,并装设有控制和接地保护的开关箱。临时工作照明和设备接线应从此开关箱接出。
5.6 环保措施
1)施工采用商品混凝土,减少现场扬尘的产生。
2)预制轻质混凝土板胎模,相比于传统砖胎模,节省材料,不污染混凝土构件,且混凝土成型效果更好,后期免抹灰,节省了水资源,同时显著减少了施工现场扬尘。
3)混凝土养护采用收集的雨水及基坑积水。
4)预制板胎模的固定,采用板废料、施工遗弃短木方,充分利用施工废料。
6 施工效果
苏州湾文化中心项目采用预制板代替传统砖胎模,工艺简单,易于操作,可以显著缩短施工周期,减少管理成本,达到节流增效的效果。采用预制板胎模,节省砌筑及抹灰环节,更加环保,每m2综合单价可节省约40元,对于苏州湾文化中心项目,地下室占地面积约10.7万m2,节约抹灰材料成本费用约60万元。节约人工费用约40万元,节约管理成本30万元,经济总效益约130万元。
7 结语
预制板基础胎模施工工艺解决了地下室基础侧壁模板施工操作难、施工周期长的难题,预制胎模提高了混凝土成型质量,表面光滑,无需抹灰处理,可直接作为防水基层,大大缩短工期,节省成本,对于环境保护及绿色施工产生积极影响。对于高层建筑和公用建筑等施工工期紧张的地基基础工程值得推广和应用,前景广阔。
[2]桂高斌,刘存荣,夏文才,等.预制混凝土薄板胎模制作及安装施工技术[J].施工技术,2017,46(7):120-122.