段益庆 杨永俊 李 俊 和 成

1.云南建设投资集团控股有限公司 云南 昆明 650106；2.云南建投第五建设有限公司 云南 昆明 650106

1 工程概况及模架体系施工难点

云南省保山市东环路地下综合管廊的标准段断面尺寸为11.6 m×4.3 m，采用四舱布置，分别为燃气舱、高压舱、电力通信舱、综合舱。侧墙厚度为400 mm和300 mm，顶板厚400 mm，底板厚500 mm。工程采用铝合金模架进行施工时[1-2]，存在以下难点：

1）综合管廊模板为水平流水施工，在运输过程中模板容易混乱，从而影响施工进度。

2）管廊舱内径高（超过单顶支撑最大高度的3.2 m），传统房建单顶支撑不能使用。

3）顶板与侧墙厚度大、荷载大，对模板及支撑架的安全性能要求高。

4）综合管廊为地下工程，因防水要求，传统铝合金模板可拆除式的对穿螺栓加固方式不可使用。

5）传统房建中铝合金模板在同一水平中施工，通过标准尺寸的模板组装后，运用到实际工程中，整装的模板需要垂直于水平面；而综合管廊存在纵向坡度，成为铝合金模板应用的一个难点。

2 模架体系简介

2.1 地下综合管廊铝合金模架体系

地下综合管廊铝合金模架体系由模板、支撑、加固及连接4个系统组成。其中：模板系统由底板、侧壁及顶板3个部分模板构成；支撑系统由轮扣支撑架系统构成，有立杆、横杆及多功能轮扣托撑3个部分；加固系统由三段式止水螺栓、模板背楞和背楞对接卡码、模板对撑及斜撑组成；连接系统由连接模板与模板间的销钉及螺栓组成。

2.2 施工工艺流程

地下综合管廊铝合金模架体系的施工工艺流程如下：配模设计→异形模加工→厂内预拼装→底板模板安装→支撑架搭设→侧壁模板安装→顶板模板安装→模板拆除→下一流水段施工。

3 施工难点处理

3.1 水平施工缝处混凝土错台的处理方法

施工缝下的模板定义为底板模板（图1），模板主要分为内外模板。通过精确的点位放线，限位加固完成模板安装，分层浇筑的混凝土易错台是施工缝处的质量通病。管廊铝合金底模外模浇筑完混凝土后不进行拆除，作为侧壁外模的垫脚模，使用销钉平滑连接，确保管廊外立面处无错台发生。

管廊主体施工段长度较长（达20 m），而且在纵向存在一定的坡度，若底模内模不拆除，则侧壁内模板下端固定，模板间拼缝误差将逐渐累积并反映至模板上端，最终会导致顶板模板因错孔而无法安装，因此底板内模必须拆除。内模板上可安装10 mm×50 mm的压条（图2），混凝土上预留出10 mm×50 mm缺口。浇筑侧壁时，侧墙砂浆应补满企口，以消除错台。

图1 底板模板安装大样

图2 压条效果

3.2 三段式止水螺栓的应用

使用三段式止水螺栓代替穿墙对拉螺栓，在浇筑墙或柱混凝土时，可起到固定模板及防止爆模、止水与防水的作用，并且能够满足工程结构的需要。传统的穿墙对拉螺栓在固定模板和防止爆模的同时，也易使墙体渗水。为了防止渗水，在对拉螺栓中间设一方形钢筋片以改变渗水路径，从而达到防水的效果，但使用老式止水螺栓拆模后，必须将超出墙体的一部分对拉螺栓切割掉，既不方便，也造成了很大的浪费。经研究，决定将止水螺栓设计成三段式，在使用过程中可以拆成三段，不仅方便，而且省时、省工、省料。三段式止水螺栓由一中杆、两端杆及杯头组成（图3）。杯头又被称为带胶螺帽或锥形母。中杆两端设有螺纹，端杆带有螺纹端与中杆相匹配。中杆与端杆的连接处套有杯头。H（墙/梁/柱厚度）=L1（中杆长度）＋L2（杯头长度），L3（端杆长度）=65 mm（模板厚度）＋60 mm（背楞厚度）＋L4（伸出长度，125 mm以上）。杯头为圆台形的硬质塑料，使用时大头朝模板侧，再用扳手将端杆与杯头拧紧，完成一面模板的安装后，装上三段式止水螺栓，再安装另一面的模板。

3.3 模板防变形技术

图3 三段式止水螺栓

铝合金模板开设对拉螺栓孔后，该位置的模板强度随之减弱，有可能导致混凝土浇筑后对拉螺栓孔位置的模板局部变形，影响混凝土浇筑质量。因此，发明实用新型专利“一种铝合金模板对拉孔防变形垫”设置在模板与背楞之间，将该防变形垫穿过对拉螺栓，其两端的钢板分别对撑在铝合金模板对拉螺栓孔刚度薄弱处及背楞处（图4）。对拉螺栓依次穿过背楞、铝合金模板对拉螺栓孔及本实用新型的钢板圆孔和圆管内孔，使整个铝合金模板的整体刚度得以提高，可有效避免对拉螺栓孔处模板变形，从而提高混凝土外观质量。

图4 铝合金模板防变形垫应用节点及大样

3.4 轮扣支撑架系统

模板独立单顶支撑杆件的支撑高度范围为1 700～3 200 mm，高度超过3.2 m时单顶支撑无法使用。本项目所需支撑的高度为3.4 m，因此开发了铝合金模板轮扣支撑系统（图5）。铝合金模板轮扣支撑系统分为立杆和横杆。立杆由轮扣立杆和多功能轮扣托撑拼接组成。通过计算确定立杆长度和多功能轮扣托撑需要调节的长度。

图5 铝合金模板轮扣支撑系统及多功能轮扣托撑

多功能轮扣托撑由丝杆、套装在丝杆顶部并与丝杆固定焊接的钢管、固定焊接在钢管上的轮扣轮盘组成，通过丝杆螺母调节丝杆沉插在轮扣立杆中的搭接长度。将新型轮扣托撑的丝杆与钢管分别沉插在轮扣立杆中，并使用丝杆螺母调整立杆的长度。

4 应用效益分析

4.1 与传统模板相比的优势

1）质量轻：铝合金模板自重仅为20～25 kg/m2。

2）强度高：试验荷载60 kN/m2不破坏。

3）环保、回收价值高：铝合金模板为环保、可回收的建筑材料。

4）施工精度高：模板间拼缝可控制到1 mm以内，达到清水混凝土效果。

5）施工效率高：铝合金建筑模板安拆方便，完全可由人工拼装，或者拼装成片后整体由机械吊装，模板设置快拆系统，可缩短工期。

6）支撑简单：操作空间大，安装方便，无活动配件，现场易管理。

7）文明施工程度高：施工现场建筑废料少，场地整洁、干净。

4.2 与传统工艺相比的优势

1）支撑系统改进为铝合金模板轮扣支撑系统，可满足任何高度的模板支撑，可对3.2 m以上高度的模板进行支撑。系统由独立支撑改为支撑架体，提高了支撑稳定性。

2）采用三段式止水螺栓代替传统止水螺杆，无需气割外露的螺杆及用防锈漆涂刷螺杆端部。避免了气割产生的气体污染，以及墙体局部因高温出现水泥崩裂、少量螺杆轻微松动等现象。三段式止水螺杆不用切割，取出杯头后可用高强度水泥砂浆补平，拆卸后的端杆可以重复利用，节约施工成本。

3）利用一种获专利授权的铝合金模板防变形垫，解决了铝合金模板因开对拉螺栓孔后模板强度减弱的问题。

5 结语

本工程的地下综合管廊采用铝合金模板进行施工。在实际应用过程中，通过将铝合金模板单顶支撑系统改进为铝合金模板轮扣支撑系统，并创新应用三段式止水螺栓与铝合金模板防变形垫，从而有效提高了混凝土的观感质量。铝合金模架系统在本工程地下综合管廊的应用中取得一定的社会效益和经济效益，可为类似工程提供借鉴。