三角架单侧模施工技术创新与应用
0 引言
传统三角架单侧模的模板采用钢模板或木模板，由于木模板周转次数少、成型质量外观差，逐渐被淘汰。三角架单侧钢模板在使用过程中，因钢模重，给模板支架体系的拼装、安装带来较大不便，并无法安装滚轮将模板单元体系推至下一个施工段进行流水施工，须重新将支架和模板分离、吊装再拼装来实现，对施工进度造成较大影响。通过总结及研究，采用钢制三角架+铝合金模板组合的模板结构体系用于侧墙施工，利用铝合金模板轻量化特性，安装滚轮和配重后，可实现三角架单侧模单元体便捷移动，避免重复装拆和吊装，提高施工效率，降低施工成本，具有明显的工期和环保效益。
1 工程概况
南宁轨道交通4号线那洪立交站为4号线与5号线换乘的3层车站，采用地下连续墙+4道内支撑支护形式(见图1)，其中4号线总长256m，基坑深25.7～29.5m，地下1层净空6.43m，地下2层净空6.05m，地下3层净空6.78m，侧墙厚800～1 000mm;5号线总长314m，基坑深18.7～23.5m，地下1层净空6.8m，地下2层净空6.8m，侧墙厚800mm。
目前移动式三角架单侧铝合金模板体系在那洪立交站得到成功应用，取得较好的工期和施工成本效益，提高侧墙施工质量。
2 传统三角架单侧模构造及原理
传统三角架单侧模板体系主要包括模板、背楞、三角架(型钢焊接)、行走轮、连接杆件、调节杠，由2榀(间距800mm)以上三角架连接而成整体单元进行施工(见图2)。施工混凝土浇筑过程中，模板将侧压力通过背楞传递至三角架，三角架通过45°的高强受力螺栓，一端与预埋地脚螺栓连接，另一端斜拉住单侧模板支架，受斜拉锚力后分为1个垂直方向分力和1个水平方向分力，其中垂直方向分力抵抗支架上浮力，水平方向分力则保证支架不会产生侧移，即抵抗混凝土侧压力，同时通过在三角架体底部安装万向行走轮实现模板体系可移动性，便于周转施工。
3 存在问题及改进措施
采用三角架单侧木模体系和三角架单侧钢模体系进行施工，基本能满足施工要求，但施工过程中发现部分工艺、材料和支架构造可进行优化和改进(见表1)。
4 创新施工技术要点
改进后的三角架单侧铝合金模板体系与常规三角架单侧模板体系施工工艺流程基本相同，但需解决4个关键问题，才能保证三角架单侧铝合金模板的正常使用:(1)铝合金模板与背楞及三角架如何拼装连接;(2)反边墙及腋角模板施工及预埋;(3)U形拉环及拉钩锚固设计;(4)行走轮安装及配重配置。
表1 存在问题及改进措施
Table 1 Problems and improvements
4.1 铝合金模板与三角架拼装
三角架单侧模通常以2.5～3m长度作为一个单元组进行拼装组合，模板及三角架分别拼装后再组合成单元，最后对每个单元进行横向连接组成整个模板体系。单元高度根据侧墙高度确定，竖向通过标准段及加高段逐节加高(见图3)。
1)模板拼装
模板采用铝合金模板+钢背楞，拼装前以模板总高度H、单元组宽度及竖向分节段的拼缝位置为控制要点对铝合金模板进行排版、编号，然后按编号图将模板逐块排布在平整地面或平台进行拼装。模板间采用螺栓连接。单元组铝合金模板拼装完成后，采用双拼方钢作为主背楞，使用L形连接杆与模板背楞扣接，主背楞间距根据侧模不同高度计算并结合模板竖向接缝位置进行确认，一般为400～700mm(见图4)。
图2 三角架单侧模施工
Fig.2 Construction of tripod single side formwork
2)三角架及铝合金模板组合
模板后背三角架间距及数量根据侧墙受力计算及结合铝合金模板竖向拼缝进行确定，一般每个单元组的三角架数量为3～4榀。组装前须先将拼装好的铝合金模板及三角架转运至施工作业面附近，如基坑存在较密支撑，可吊入基坑进行组装，避免组装后，单元组受支撑阻碍，无法吊入基坑。三角架与铝合金模板主楞采用T形连接杆进行连接。组装前，先将拼装好的铝合金模板平躺在平整地面，然后将逐榀三角架吊装至主背楞上方进行扣接。
4.2 反边墙与腋角施工
底板浇筑需连带30cm高侧墙进行施工，为侧墙模板施工提供加固条件。底板及反边墙浇筑过程中需进行施工缝凹槽台阶设置和U形拉环预埋。底板腋角及反边墙模板采用铝合金模板，根据侧墙保护层厚度在反边墙模板内侧设置20cm高PP板压槽(压槽厚度与侧墙保护层厚度一致)，主要可定位侧墙预埋钢筋，同时在反边墙侧面形成台阶，后期单侧模板与反边墙夹模高度为10cm，可避免或减少接缝位置错台。设计底板腋角模板时，需根据U形拉环预埋间距(300mm)开好孔洞(见图5)。
Fig.5 Reverse sidewall and axillary angle formwork construction and U-shaped pull ring embedding
4.3 U形拉环及拉钩锚固设计
根据三角架单侧模支座反力计算书，斜拉锚固力为194k N，通过进一步验算，预埋拉环采用28四级钢，锚固长度>60cm可满足受力要求。拉钩可采用28圆钢加工，并在上部平直段设置螺纹，用于后期安装垫板、螺帽锁固。拉钩材料及弯钩形式可根据不同侧墙受力情况进行设计，由于弯钩受力特殊性，不易计算，通过试拉方式验证拉钩稳定性，重复使用过程需不定期对拉钩变形情况进行检查，及时替换。
4.4 万向行走轮安装及配重配置
为使三角架单侧模能人工推动，每个三角架单侧模单元组设置4个万向行走轮，分别设置在靠近4个角点位置。无配重的三角架单侧模因自重向前倾倒，安装配重能使整个模板体系稳定，配置4个工人可自由推动。每个单元组根据高度进行配置，一般配重为400～500kg。配重采用100mm×100mm×1 000mm素混凝土预制块，放置于三角架尾部。
5 结语
本文针对垂直支护基坑的侧墙应用常规三角架单侧模施工存在的问题进行分析，进一步在材料、施工工艺及加固构造加以改造和创新，合理应用铝合金模板轻量化、高强度特点及弯钩锁固的实用性，施工操作简单便捷，安全可靠，真正意义上实现三角架单侧模简便移动施工，施工效率得到显著提高，施工质量得到较大提升，在南宁轨道交通4号线那洪立交站施工实践中较好地验证创新改造的效果。
[2]邓凯，田业大，张立新．悬挑式三角架支撑技术在沈阳南站高大模板支撑架体中的应用[J]．施工技术，2019,48(2):88-91,99.