經(jīng)驗(yàn)介紹：預(yù)制混凝土胎模在樁基承臺中的應(yīng)用
相關(guān)鏈接： 中國安全網(wǎng) 中國質(zhì)量網(wǎng) 中國論文網(wǎng) 中國資訊網(wǎng)
作者：杜曉敏
1 工程概況
擬建禪城綠地金融中心二期工程坐落于廣東省佛山市季華路、南海大道兩大城市中軸交會之處，為軌道交通3號線、4號線地下區(qū)間上蓋建筑，地處廣佛核心區(qū)域。
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式為樁一筏板基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)上部由外圍20根鋼管混凝土巨型柱（鋼管混凝土巨型柱下樁基承臺尺寸為3 300 mm×3 300 mm×2 500 mm，如圖1所示）、鋼筋混凝土核心筒及鋼筋混凝土大梁，三大主體共同組成框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)筏板頂面標(biāo)高為-9.05 m、局部降板頂面標(biāo)高-10.75 m，因毗鄰主干道未采取大面積井點(diǎn)降水措施而選擇集水明排方式施工。
2 施工中存在的問題
由于工程所在地地質(zhì)大部分為粉砂土，同時地下水較為豐富，設(shè)計(jì)上考慮到巨型柱的受力需求，承臺深度達(dá)2.50 m，導(dǎo)致在樁頭開挖過程中粉砂遇水形成流砂，不斷向低處匯集，不僅無法挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高處，且因積水無法砌筑磚胎模。嚴(yán)重影響樁基承臺施工進(jìn)度，承臺澆筑質(zhì)量亦無法得到保證。
3 新型施工工藝
綜合上述各項(xiàng)因素，擬采用預(yù)制混凝土胎模代替?zhèn)鹘y(tǒng)砌筑胎模。本工藝從模具材料本身出發(fā)，彌補(bǔ)了砌體材料在水下作業(yè)的弱點(diǎn)。同時利用塔吊吊裝，胎模構(gòu)件可以與底部墊層瞬間形成封閉空間，阻止周圍流砂繼續(xù)侵入承臺內(nèi)部，也為后期承臺內(nèi)部灌水清理泥沙創(chuàng)造有利條件。
4 工藝流程及操作要點(diǎn)
基本流程：預(yù)制混凝土胎模→樁頭開挖→承臺底部墊層澆筑→承臺平面位置放樣→預(yù)制胎模吊裝→承臺胎模二次砌筑→承臺內(nèi)部二次清理→承臺內(nèi)集水明排→承臺防水卷材鋪設(shè)。
4.1施工準(zhǔn)備
1)胎模需與樁基承臺平面尺寸相匹配，這樣既可作為承臺抵御砂土的支護(hù)結(jié)構(gòu)，又可起到承臺胎模作用；
2)需考慮地下水位高度，以便確定預(yù)制混凝土胎模實(shí)際高度；
3)需考慮塔吊吊裝起重能力，以便確定混凝土胎模壁厚；
4)在初步確定混凝土胎模外形尺寸后進(jìn)行簡單土側(cè)壓力驗(yàn)算并適當(dāng)配筋，再結(jié)合計(jì)算結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化；
5)強(qiáng)度計(jì)算及配筋：根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告首先確定土重度yc，其次，根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工要求，初步假定預(yù)制混凝土胎模立面尺寸為高b、長邊為a、壁厚d，為考慮預(yù)制構(gòu)件框簡體整體效應(yīng)，取胎模長邊按兩端固定正截面受彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算（圖2）。
4.2施工過程要點(diǎn)
4.2.1承臺胎模預(yù)制
根據(jù)設(shè)計(jì)方案，承臺混凝土胎模在現(xiàn)場提前進(jìn)行預(yù)制，可將關(guān)鍵線路工序直接轉(zhuǎn)化為非關(guān)鍵線路工序，從而大大縮短工期。若主體結(jié)構(gòu)屬于分區(qū)域階段性施工，則可利用其他結(jié)構(gòu)主體剩余尾料進(jìn)行澆筑，節(jié)約建筑材料，同時現(xiàn)場管理人員應(yīng)及時安排雜工對胎模進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，只有待強(qiáng)度達(dá)到要求后才可吊裝使用（圖3）。
4.2.2定標(biāo)高開挖樁頭
定出承臺墊層底部標(biāo)高后進(jìn)行樁頭開挖，考慮到塔吊料斗下料的粗放性、開挖過程中泥沙向承臺中心低洼處的匯集速度，需進(jìn)行一定量的超挖。
4.2.3承臺底部墊層澆筑
當(dāng)?shù)叵滤惠^高、承臺又處于降板區(qū)域時，隨著取土的不斷深入，地下水將會溢出，周圍流砂也會隨之匯集。因此測量工程師在挖掘過程中需不斷探測標(biāo)高，同時墊層混凝土需隨時待命。當(dāng)達(dá)到超挖標(biāo)高后，應(yīng)及時進(jìn)行墊層混凝土澆筑以便能壓住下部砂土形成硬化面，此時測量工程師跟進(jìn)放出承臺四角位置并打下鋼筋樁，為吊裝定位做好準(zhǔn)備。施工時料斗應(yīng)選擇能一次下料完成一個承臺墊層要求的料斗。
4.2.4胎模吊裝
待墊層達(dá)到初凝階段稍有強(qiáng)度后，根據(jù)測量工程師前道工序定出的鋼筋樁位吊裝預(yù)制混凝土胎模，并利用胎模與承臺底部墊層瞬間形成的封閉空間阻止周圍流砂侵入承臺內(nèi)部，為后期承臺內(nèi)部灌水置換泥沙創(chuàng)造有利條件；同時也無需擔(dān)心因地下水存在，無法砌筑磚胎模及砌體長時間浸泡削弱強(qiáng)度而帶來倒塌、返工等危害。
4.2.5胎模二次砌筑
考慮到塔吊起重能力及地下水位高度在水位線上部，故采用灰砂磚砌筑，同時應(yīng)注意2種材料交界面需鑿毛后再坐漿砌筑（圖4）。
4.2.6鋪設(shè)卷材
因選用混凝土材料替換磚墻面，可不用進(jìn)行面層抹灰工藝，直接刷漿掛設(shè)防水卷材，從而節(jié)約工期及成本。
5 經(jīng)濟(jì)效益分析
根據(jù)本工程實(shí)際工況，若采用傳統(tǒng)磚胎模砌筑方案，材料及人工成本共計(jì)3 053元人民幣，若采用預(yù)制胎模，材料及人工成本共計(jì)1 008元人民幣，20個承臺共計(jì)可節(jié)約40 900元人民幣，約是傳統(tǒng)工藝的1/3。
6 結(jié)語
通過以上闡述及實(shí)踐表明，采用上述預(yù)制混凝土承臺胎模工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)提高工期履約能力。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)崆安迦氤信_預(yù)制混凝土胎模制作工藝，后期樁頭開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后可直接吊裝混凝土胎模，節(jié)約工人砌筑時間及工藝間歇時間；
2)降本增效。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際所需，合理設(shè)計(jì)預(yù)制混凝土胎模尺寸、配筋數(shù)量。相比磚胎模工藝要達(dá)到相同受力能力所投入的成本將大大減少，且可免除磚面抹灰工藝，直接鋪貼防水卷材；
3)提高胎模質(zhì)量，減少安全事故發(fā)生。隨著市場熟練砌筑工人數(shù)量的日益減少，對磚胎模砌筑質(zhì)量提出了更高的要求。而現(xiàn)場也往往迫于工期履約壓力，不待胎模達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度便開始回填土方，導(dǎo)致磚胎模倒塌，甚至造成施工人員傷亡。而采用預(yù)制混凝土胎模整體成型工藝，并利用鋼筋混凝土抵抗側(cè)壓力，完全可避免上述問題的發(fā)生；
4)有效解決砌筑過程中遇到的局部降板區(qū)、高水位問題。當(dāng)遇到高水位、降板區(qū)域時，因開挖過程中周圍流砂不斷地向低處承臺中心匯集，導(dǎo)致樁頭很難挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，且磚胎模也因地下水影響無法正常砌筑。本工藝?yán)贸信_底部墊層與預(yù)制混凝土胎模形成封閉空間，阻隔流砂匯集，同時也可以長時間承受地下水浸泡。另外，后期樁頭與承臺可以通過高壓沖水置換法進(jìn)行二次清理，保證了承臺澆筑質(zhì)量。
摘要：
某綜合體寫字樓主體結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)底板承臺施工階段因鋼管混凝土巨型柱受力需要，承臺設(shè)計(jì)較深，加之地下水位較高、地質(zhì)條件較差等一系列問題，使施工頗為困難。通過采用預(yù)制混凝土胎模施工工藝，有效克服了傳統(tǒng)磚胎模施工工藝的不足，且在保證施工質(zhì)量、安全目標(biāo)的前提下，大大節(jié)約施工成本、提高了項(xiàng)目工期履約能力，具有較為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
