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摘要：地下空间合理开发利用成为缓解城市土地资源紧缺矛盾的重要手段之一，因结构特点及施工条件特殊，对地下室承载能力、防渗能力等提出较高要求，常通过单面支模工艺提高地下室外墙稳定性。本文结合宁波新世界广场5#地块项目施工经验，分析地下室外墙单面支模施工工艺特点及技术要点，总结有关技术经验，用以应对外墙单面支模施工难度大、操作环节复杂的问题，提高地下室单面支模施工质量。
关键词：地下室施工；外墙单面支模工艺；支撑体系
引言
建筑地下室施工受空间限制非常大，对外墙支护结构稳定性要求严格，为满足逐渐增加的地下室施工需求，外墙单面支模工艺应运而生。单面支模工艺优势在于，对施工空间要求更为宽泛，可帮助节约地下室施工成本和时间。但单面支模工艺对施工技术能力的要求较高，其支撑体系的稳定性难以被保证，现阶段该工艺在实际工程中的运用不断增多，有必要对其施工技术要点做分析总结。
1项目概况
宁波新世界广场5#地块项目位于宁波市江东区，项目为大型商业综合体，项目超高层地标性建筑分为地上56层、地下3层。其中，地上56层包括高度为28.55m的裙房5层，建筑标高250.00m；地下结构存在局部夹层，主要功能为人防、地下商业、设备用房、车库等。该项目总用地面积107201m2，总建筑面积168834.9m2，其地下室设计为长方形，长约140m，宽110m，地下建筑面积41230.78m2。
本项目属超高层建筑，对地下结构稳定性要求极高，且地下室面积较大，综合考虑项目建设方案及施工现场勘探结果，决定在地下室施工中采用单侧支模工艺。项目基坑围护设计为支护桩+地下连续墙结构，5#地块基坑东侧设置地下连续墙，西侧和北侧则建设支护排桩，南侧与12#地块连接。地下室东侧外墙与支撑围护地下连续墙之间空隙在200～450mm，无法满足支模操作需求，因此决定采用单侧支模方式进行地下室外墙模板的搭设。地下室外墙需全面铺贴防水卷材，若使用常规的螺栓固定方式会破坏卷材，影响地下室外墙混凝土体呈现效果，因此模板搭设采用型钢单面支撑。
2地下室外墙单面支模施工技术难点
结合前提分析结果，认为本项目外墙单面支模施工技术难点体现在以下几个方面：
首先，施工现场空间相对有限，不存在大量放置施工材料的条件，需在施工区域附近的其他位置设置钢筋加工点和材料堆放点。
其次，单侧支模工艺本身具备较高的技术难度，以往不少地下室外墙施工失败案例，均与单侧支模的支撑体系稳定性不足有关[1]。在具体施工中，必须保证模板强度充分达标，设置可靠的测量支撑，避免单侧模板发生变形、位移等问题。
再次，地下室外墙防水施工难度高，本项目地下室挖墙全面铺设防水卷材，但因基坑内地下连续墙与外墙之间的空间相对狭小，因此无法采用常规施工方案进行防水卷材铺设施工。
最后，混凝土浇筑困难。地下室外墙施工中不同位置的混凝土对强度要求可能不同，因此在混凝土浇筑中，单次浇筑的厚度不宜过大，这就带来的混凝土强度等级控制与混凝土浇筑时长的矛盾。
3地下室外墙单面支模施工技术要点
3.1施工流程设计
地下室外墙单面支模工艺流程相对复杂，为保证施工过程顺利进行，在正式施工前结合该工艺技术特点及项目工程特点，设计具体的施工流程。一般情况下，地下室外墙单面支模施工工艺流程为：第一，模板及支撑体系设计；第二，材料选型；第三，基础底板施工；第四，操作架搭设；第五，螺杆埋设；第六，模板安装；第七，混凝土浇筑及养护[2]。
3.2单面支模计算
单面支模计算为施工方案设计提供理论依据。本项目单面支模计算以长为5m的定尺工字钢、4.55m层高和低于2m/h的外墙混凝土浇筑速度作为基础，依照《建筑施工模板安全技术规范》、《建筑结构和在规范》等理论文件要求，确定具体的施工作业参数。单面支模计算主要经历如下流程：荷载计算、面板验算、围檩验算、斜撑验算、竖围檩下连接焊缝验算和电算复核。以荷载计算为例。本项目使用混凝土的重力密度γc为24kN/m3，新浇混凝土的初凝时间t0为6h，外加剂影响系数β1为1，混凝土坍落度影响修正系数β2为1.15，混凝土浇筑速度V取2m/h，混凝土侧压力计算位置距新浇筑混凝土顶面的高度H为4.55m。结合以上参数，计算得出G4k=0.22γct0β1β2V0.5=57.6kN/m2，最终承载能力极限为71.75kN/m2，正常状态下为57.6kN/m2。图1为本项目地下室外墙单面支撑计算简图。
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图1 地下室外墙单面支撑计算简图
表1 模板体系材料选择方案
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3.3施工方案设计
3.3.1部件选型
模板选择及搭设是地下室外墙单面支模施工的重中之重，混凝土浇筑产生的侧压均由模板体系承担，因此其刚度、稳定性等必须充分达标。同时，单侧模板还应具备一定抗侧移能力，确保混凝土浇筑过程中模板不发生位移或偏斜。模板材料的选择需兼顾性能、成本、施工便捷性等，常用模板有钢模板、竹胶板、木胶合板等，一般情况下模板厚度在15～25mm之间。本工程选用的模板材料为覆面木胶合板，其厚度在18mm。模板体系其他构件的类型和参数如表1所示。
3.3.2连接方式
本项目模板与第一道竖围檩连接并使用圆钉固定，第一道竖围檩与横围檩连接，木楞开槽，使用勾头螺栓及山型卡固定。横围檩与第二道竖围檩连接，竖围檩下部设置预埋件，采用满焊方式；上部安装[8#槽钢拉杆，拉杆一端与16#工字钢相连，另一端则与地面保护层露出的地强主筋连接，均采用满焊方式。斜杆下端设置预埋件，采用满焊连接，上部则与16#工字钢连接，铰接或满焊均可。
为降低斜撑计算跨度，在跨中位置设置反向45°口60×40×4的矩形钢管斜撑，在1/4跨处设置φ48的钢管，将100×60×5的矩形钢管斜撑连接为统一整体。
3.4施工过程控制
3.4.1模板施工
模板施工技术要点在模板片安装垂度和水平度控制以及拼接缝处理上。其中，安装垂度及水平度需结合相关技术要求，将误差控制在合理范围内，一般情况下，地下室外墙模板的垂直度误差不应超过3mm，使用吊线方式进行检查，水平度误差不应超过5mm[3]。在板块安装过程中，注意接缝处的严密性，避免混凝土浇筑过程拼接缝发生漏浆，结合具体情况，使用海绵条封堵。另外，模板安装与设计施工线必须严密重合，安装前需检查定位螺栓定位片与挡土墙间距是否达标，确保不同点距挡土墙间距一致，进而使地下室外墙浇筑厚度均匀、统一。地下室外墙模板安装多采用一次性安装多分层安装的方式，若地下室层高超过5m，则需采用分层安装的方式，自下而上进行模板安装，注意及时检查相邻模板间的稳定性。
3.4.2预埋件设置
在地下室外墙单侧支模体系中，预埋螺栓及地下室底板预埋钢管为主要的受力点，各构件相互配合确保整合体系的稳定。地下室底板浇筑过程将预埋螺栓设置在导墙中部，沿长度方向排布螺杆，螺杆埋设完毕后，全部螺杆均应位于同一水平线。预埋钢管的埋设长度应为0.5倍底板厚度，同样需沿长度方向布置，埋入底板的钢管，其垂度、埋设深度及位置均应达到地下室施工方案的要求。
3.4.3支撑体系施工
支撑体系施工是地下室外墙单侧支模施工中最为关键的环节，从挡土墙施工中螺杆的埋设开始，即产生支撑体系稳定性的影响因素。螺杆是将支撑体系与模板固定的关键节点，因此在挡土墙施工中需完成立皮数杆，确保挡土墙砌筑的砖石数量、灰缝宽度等达标，进而保证螺杆预埋位置的精确性。单侧支模中支撑体系的水平宽度一般不低于墙体高度的1.5倍，立杆、水平杆等构件参照龙骨间距沿模板方向进行布置，依照模板高度设置戗杆。
支撑体系中地锚的埋设多使用吊环方式，要求直径不低于20cm，若地锚无法达到地下室外墙施工对支撑体系出承载能力的需求，可额外添加辅助地锚。
3.4.4混凝土泵送
本项目地下室外墙单侧支模施工混凝土运输采用泵送方式，泵送之前，进行泵水检验，检查泵送体系中有无堵塞、破损情况，并将料斗、活塞等结构润湿，确保混凝土与泵送体系接触的润滑性。检查合格后，清除泵送体系内积水，可开展混凝土运输工作。
混凝土泵送前，使用水泥砂浆将泵体和泵送管内部均匀润滑，然后进行混凝土泵送。注意严格把控泵送速度，宜采用先慢后快、逐渐加速的方式，泵送体系运转顺畅后，再使用常规速度进行混凝土泵送[4]。混凝土泵送过程设置集料斗网罩，确保集料斗内有足够的混凝土余量。
3.4.5混凝土浇筑
混凝土浇筑之前，需彻底清理模板上的杂物，本项目混凝土浇筑速度严格控制在2m/h以内。混凝土下落高度不应超过2m，若因现场条件限制无法达到该要求，可利用溜槽辅助浇筑。采用分层振捣的方式，振捣过程应确保模板内各个位置的混凝土内部紧实、均匀，尤其在靠近模板边缘的位置。振捣过程防止发生欠振或过振的现象，观察混凝土表面无气泡冒出且轻微泛浆，即可视为振捣充分。混凝土振捣工具应选用插入式振捣棒、平板振动器或附着振动器，结合具体施工情况，与人工振捣方式相配合。
单侧支模工艺对模板稳定性要求较高，混凝土振捣产生的外力作用可能给模板系统稳定造成一定影响。因此在振捣过程中，振捣棒严禁与模板间相接触、碰撞，过程中实时观测模板变形情况，若发现明显位移或形变，应立即停工进行加固处理。
混凝土浇筑完毕后进行必要的养护作业，待其强度达到1.5MPa后，可进行拆模作业。地下室外墙施工过程操作空间非常紧张，在模板拆除中应注意混凝土体的保护，避免板块与混凝土间发生磕碰。
3.5施工质量控制
地下室外墙单侧支模施工对施工操作质量要求严格，因此出现场施工技术管理外，还应结合实际需求，设计施工质量控制方案，确保地下室外墙施工质量达标。对本项目使用的施工质量控制方案进行分享。
正式施工前开展图纸审核和技术交底工作，结合施工现场实际情况，逐一检查施工技术方案中各项要求的可行性，及时提出图纸漏洞进行改进，避免在施工过程出现方案变更问题。组织现场技术人员、施工管理人员及班组组长进行技术交底，明确地下室外墙单侧支模施工重难点和技术要点，准确把握各项设计意图，开展现场施工技术规划。
单侧支模施工中，对模板的安装精度、预埋件设置精度等要求严格，在各模块施工完毕后及下一环节施工开始之前，要求现场技术员或质量管理人员结合施工图纸，对模块施工质量及精确性进行严格检查，发现问题第一时间进行处理，确保模板安装平整、稳定。
混凝土各层浇筑完毕后，将[8#拉杆割除，修补作业过程受损的防水卷材，必要时进行防水性实验，确保地下室外墙防水性能达标。
模板安装必须做到精确、严谨，保证定位准确、固定可靠、板面平整。本项目施工现场设置了单独的模板安装质量控制管理岗，依照模板安装允许误差范围，采用多种测量方式进行安装误差控制。其中，模板安装的轴线误差不应超过5mm，相邻板块的高低差不应超过2mm，长度达到2m以上的模板平整度误差不应超过5mm。若外墙高度超过5m，模板层高垂度误差不应超过8mm，若外墙高度≤5m，垂度误差不应超过6mm[5]。
4地下室外墙单面支模施工优化措施
为确保地下室外墙单面支撑施工质量，提出几点施工优化措施，以提高地下室外墙施工中单面支撑施工控制能力。
4.1施工人员管理
单侧支模工艺的复杂性给施工参与人员的技术水平提出更高要求，为尽可能降低人为因素带来的施工质量、安全事故风险，在组建施工团队时，应优先选择技术水平较高、具备一定施工作业经验的施工人员。可在正式施工前对施工人员进行技术培训，规范其操作方法，并通过技术考核了解不同施工人员技术掌握程度，对其进行层次划分，将单侧支模施工重难点施工作业交给技术水平与施工要求相适应的施工人员。
4.2施工环境管理
地下室施工环境中的不确定性因素较多，施工前需进行全面的现场勘查，了解现场条件是否满足单侧支模施工技术要求，进行环境修整。例如，分析地下室承压能力与施工产生荷载之间是否相匹配，地下室环境温度是否会影响各类施工设备或材料的使用状态等。结合环境勘察结果提前排除环境影响因素，确保地下室外墙单侧支模施工顺利开展。
结论
宁波新世界广场5#地块项目已全面竣工，地下室挖墙单侧支模施工因施工方案设计得当、现场技术及质量管理到位，在实施过程中未出现任何质量、安全问题。现阶段项目地下室体系各项指标稳定，使用效果优良，说明单侧支模工艺可有效解决地下室外墙施工技术难题。在使用该工艺时，提高操作精度和技术规范性，确保工艺优势充分发挥。
参考文献
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[4]黄斌,黄名瑜.单面支模地下室外墙施工实例[J].城市住宅,2019,26(08):155-156.
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