基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构的制作方法

本实用新型属于地下室外墙施工技术领域，尤其是涉及一种基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构。

背景技术：

随着城市建设用地的日趋紧张及土地成本的增高，经常出现地下室外墙紧贴基坑支护结构的情形，不再留设施工操作面。因此，在地下室钢筋混凝土外墙施工时，只能采取在外墙内侧进行单侧模板及支撑体系施工。地下室外墙单侧支模施工过程中，墙体模板模型由传统的多跨连续梁板变为悬臂模板结构，侧压力需全部通过支撑体系传递至下部结构，同时产生较大的水平变形。因此，地下室外墙单侧支模施工的核心问题是如何通过提高支撑体系的侧向刚度来抵抗墙体混凝土在浇筑过程中模板产生的侧向压力，并将变形控制在允许范围内。但现如今，对地下室外墙单侧支模施工时，没有一个统一、标准且规范的施工方法可供遵循，实际施工时，不可避免地存在施工操作随意、所支立模板因侧压力易出现变形、地下室外墙施工质量难以保证等问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，采用钢管桁架作为支撑结构，并通过桁架固定结构与模板底部固定结构进行双重加固，能有效提高地下室外墙单侧支模效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征在于：包括支立于待施工地下室外墙内侧的模板、搭设于模板外侧且对模板进行支撑的钢管桁架、对钢管桁架进行固定的桁架锚固结构和对模板底部进行固定的模板底部固定结构，所述模板呈竖直向布设；

所述钢管桁架包括多根竖向钢管和P个由下至上布设的水平钢管支架，多根所述竖向钢管通过P个所述水平钢管支架紧固连接为一体；多根所述竖向钢管分M排N列进行布设，每排所述竖向钢管均包括N根沿待施工地下室外墙的宽度方向由左至右布设的竖向钢管，每列所述竖向钢管均包括M根沿待施工地下室外墙的长度方向由前至后布设的竖向钢管；其中，M、N和P均为正整数，M≥3，N≥3，P≥3；每个所述水平钢管支架均由M根横向钢管和N根纵向钢管拼装而成，所述横向钢管和纵向钢管均呈水平布设且二者呈垂直布设，所述纵向钢管沿待施工地下室外墙的长度方向布设；M根所述横向钢管沿待施工地下室外墙的长度方向由前至后布设在同一水平面上，N根所述纵向钢管沿待施工地下室外墙的宽度方向由左至右布设在同一水平面上；每排所述竖向钢管中的N根所述纵向钢管均与由下至上布设的P根所述横向钢管连接形成一个横向钢管支架，每列所述竖向钢管中的M根所述纵向钢管均与由下至上布设的P根所述纵向钢管连接形成一个纵向钢管支架；所述钢管桁架中所有横向钢管的内端均支顶在模板上；

每个所述横向钢管支架上均设置有横向加固结构，所述横向加固结构包括多道斜向加固腹杆和多道斜向拉绳，所述斜向加固腹杆和斜向拉绳均与所加固的横向钢管支架呈平行布设；多道所述斜向加固腹杆均布设在同一竖直面上，每道所述斜向加固腹杆均固定在所加固的横向钢管支架上；多道所述斜向拉绳均布设在同一竖直面上，每道所述斜向拉绳的上端均绑扎固定在所加固的横向钢管支架上部，每道所述斜向拉绳的底端均绑扎固定在位于所加固横向钢管支架内侧底部的预埋拉环上，所述预埋拉环下部埋设于对待施工地下室外墙进行支撑的支撑基础内，所述支撑基础为钢筋混凝土结构；

所述桁架锚固结构包括多个锚固于支撑基础内的竖向预埋件，多个所述竖向预埋件分M排N列进行布设，所述钢管桁架中各竖向钢管底部均固定于一个所述竖向预埋件上；

所述模板底部固定结构包括多个预埋于导墙上的横向紧固件，所述横向紧固件沿待施工地下室外墙的宽度方向进行布设；多个所述横向紧固件沿待施工地下室外墙的长度方向由前至后进行布设，所述模板底部开有多个供所述横向紧固件安装的安装孔，所述模板底部通过多个所述横向紧固件固定于所述导墙上，所述导墙为位于支撑基础上的钢筋混凝土墙。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：M排所述竖向钢管呈均匀布设，N列所述竖向钢管呈均匀布设，相邻两排所述竖向钢管之间的间距和相邻两列所述竖向钢管之间的间距均为800mm～1000mm；P个所述水平钢管支架呈均匀布设，上下相邻两个所述水平钢管支架之间的间距为300mm～500mm。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：所述支撑基础为筏板基础或地下室防水板，所述竖向预埋件为预埋钢管，所述预埋钢管的长度为500mm～800mm，所述预埋钢管上部露出支撑基础外侧的长度为300mm～400mm。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：所述预埋拉环的数量为M个，M个所述横向钢管支架沿待施工地下室外墙的长度方向由前至后进行布设，M个所述预埋拉环的布设位置分别与M个所述横向钢管支架的布设位置一一对应。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：多个所述横向紧固件均布设在同一水平面上，前后相邻两个所述横向紧固件之间的间距为300mm～500mm。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：所述横向紧固件为止水螺栓，所述止水螺栓固定于所述导墙上部的止水钢板内侧。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：所述的N＝5～7。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：还包括多道由前至后固定在模板外侧的竖向背楞，多道所述竖向背楞组成模板竖向加固结构；所述模板竖向加固结构外侧由下至上设置有P道纵向背楞，P道所述纵向背楞均呈水平布设且其均沿待施工地下室外墙的长度方向布设；P道所述纵向背楞的布设位置分别与所述钢管桁架中P个所述水平钢管支架的布设位置一一对应，每道所述纵向背楞均通过一个所述水平钢管支架中的M根所述横向钢管支顶在所述模板竖向加固结构外侧。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：所述钢管桁架中每根所述横向钢管的内端均安装有一个卡装于纵向背楞上的U字形卡托，每个所述水平钢管支架中M根所述横向钢管内端安装的U字形卡托均卡装于同一道所述纵向背楞上。

上述基于钢管桁架的地下室外墙单侧支模施工结构，其特征是：所述模板为木模板，所述竖向背楞为通过紧固钉固定在模板外侧的木枋，所述纵向背楞为一根水平钢管或由多根由下至上布设的水平钢管拼装而成的背楞；每道所述纵向背楞与多道所述竖向背楞之间均通过扎丝进行绑扎固定。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单且施工简便，投入施工成本较低。

2、结构设计合理，包括支立于待施工地下室外墙内侧的模板、搭设于模板外侧且对模板进行支撑的钢管桁架、对钢管桁架进行固定的桁架锚固结构和对模板底部进行固定的模板底部固定结构。

3、所采用的桁架固定结构与模板底部固定结构的结构设计合理且施工简便、使用效果好，其中，桁架固定结构包括锚固于支撑基础内的竖向预埋件和预埋于支撑基础内的预埋拉环，模板底部固定结构包括预埋于导墙上的横向紧固件，实际施工时，只需完成竖向预埋件、预埋拉环和横向紧固件的预埋即可。并且，桁架固定结构与模板底部固定结构的布设位置设计合理，通过桁架固定结构将用于支撑模板的钢管桁架与支撑基础紧固连接为一体，使模板承受的侧向压力通过钢管桁架直接传递至支撑基础，能有效提高钢管桁架的稳固性和侧向支撑能力；模板底部固定结构能将模板底部与用于施工地下室外墙的导墙紧固连接为一体，进一步提高模板的支撑与固定效果，能进一步防止模板发生位移或产生侧向变形，从而能有效保证施工成型的地下室外墙的施工质量。

4、整体性好、结构稳固且使用效果好，能对地下室外墙单侧支模进行稳固支撑，并且地下室外墙单侧支模体系的长度和高度不受限，能满足不同长度与不同高度的地下室外墙单侧支模施工需求，适用面广。

本实用新型在传统钢管桁架的基础上，通过设置预埋钢管、斜向加固腹杆、斜向拉绳、导墙上预埋的止水螺栓等四种措施，用以加强钢管桁架架体的侧向刚度，使得钢管桁架不仅有效抵抗了混凝土浇筑过程模板的侧向压力，而且使得模板挠度控制在允许范围内。其中，预埋钢管作为钢管桁架架体中立杆(即竖向钢管)抗剪的支座固定点；通过斜向拉绳的拉结作用，将基于钢管桁架的支撑体系由悬臂结构转变为简支结构，并能有效控制支撑体系端部位移；并且，采用斜向加固腹杆将钢管桁架架体承受的侧向压力通过斜向加固腹杆进行分解，并传递至基础结构(即支撑基础)上。另外，模板底部通过止水螺栓与已预先浇筑完毕的基础混凝土导墙进行可靠连接，防止模板面板在侧压力作用下上浮或形成错台，进一步保证施工成型地下室外墙的施工质量。

5、使用效果好，与传统的双侧模板支撑方法相比，本实用新型所采用的单侧支模施工方法具有以下特点：第一、在结构外侧不需要施工操作面，减少了基坑土方的挖填量，在降低工程成本的同时也响应了绿色施工“节地”的号召；第二、采用钢管桁架作为支撑结构进行单侧支模时，模板加固不需要使用传统的对拉螺杆，在节约的工程耗材的同时，能有效提高地下室外墙混凝土的自防水效果；第三、通过在传统钢管桁架内设置锚地短钢管(即预埋钢管)、斜向加固腹杆、斜向拉绳、导墙上预埋的止水螺栓等措施加强钢管桁架的侧向刚度，不仅有效地抵抗了墙体混凝土浇筑时的侧压力，而且使混凝土结构达到了清水混凝土效果；第四、施工方法与传统双面木模板施工方法基本类似，专业性不强，操作技术要求不高，施工过程易于控制。

6、适用面广，实用价值高且推广应用前景广泛，在保证安全、质量的前提下，节约了工程成本，同时提高了工作效率，取得了良好的经济效益和社会效益。采用本实用新型能有效减小基坑占地面积，节约用地，同时能有效减小因土方回填而造成的扬尘，更有利于环境保护。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，采用钢管桁架作为支撑结构，并通过桁架固定结构与模板底部固定结构进行双重加固，能有效提高地下室外墙单侧支模效果。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的平面结构示意图。

图2为本实用新型的立面结构示意图。

图3为本实用新型的施工方法流程框图。

附图标记说明:

1—待施工地下室外墙； 2—模板； 3—竖向钢管；

4—横向钢管； 5—纵向钢管； 6—斜向加固腹杆；

7—斜向拉绳； 8—预埋拉环； 9—支撑基础；

10—预埋钢管； 11—止水螺栓； 12—卷材防水层；

13—竖向背楞； 14—纵向背楞； 15—U字形卡托；

16—基坑支护结构； 17—混凝土垫层； 18—基础垫层。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括支立于待施工地下室外墙1内侧的模板2、搭设于模板2外侧且对模板2进行支撑的钢管桁架、对钢管桁架进行固定的桁架锚固结构和对模板2底部进行固定的模板底部固定结构，所述模板2呈竖直向布设；

所述钢管桁架包括多根竖向钢管3和P个由下至上布设的水平钢管支架，多根所述竖向钢管3通过P个所述水平钢管支架紧固连接为一体；多根所述竖向钢管3分M排N列进行布设，每排所述竖向钢管3均包括N根沿待施工地下室外墙1的宽度方向由左至右布设的竖向钢管3，每列所述竖向钢管3均包括M根沿待施工地下室外墙1的长度方向由前至后布设的竖向钢管3；其中，M、N和P均为正整数，M≥3，N≥3，P≥3；每个所述水平钢管支架均由M根横向钢管4和N根纵向钢管5拼装而成，所述横向钢管4和纵向钢管5均呈水平布设且二者呈垂直布设，所述纵向钢管5沿待施工地下室外墙1的长度方向布设；M根所述横向钢管4沿待施工地下室外墙1的长度方向由前至后布设在同一水平面上，N根所述纵向钢管5沿待施工地下室外墙1的宽度方向由左至右布设在同一水平面上；每排所述竖向钢管3中的N根所述纵向钢管5均与由下至上布设的P根所述横向钢管4连接形成一个横向钢管支架，每列所述竖向钢管3中的M根所述纵向钢管5均与由下至上布设的P根所述纵向钢管5连接形成一个纵向钢管支架；所述钢管桁架中所有横向钢管4的内端均支顶在模板2上；

每个所述横向钢管支架上均设置有横向加固结构，所述横向加固结构包括多道斜向加固腹杆6和多道斜向拉绳7，所述斜向加固腹杆6和斜向拉绳7均与所加固的横向钢管支架呈平行布设；多道所述斜向加固腹杆6均布设在同一竖直面上，每道所述斜向加固腹杆6均固定在所加固的横向钢管支架上；多道所述斜向拉绳7均布设在同一竖直面上，每道所述斜向拉绳7的上端均绑扎固定在所加固的横向钢管支架上部，每道所述斜向拉绳7的底端均绑扎固定在位于所加固横向钢管支架内侧底部的预埋拉环8上，所述预埋拉环8下部埋设于对待施工地下室外墙1进行支撑的支撑基础9内，所述支撑基础9为钢筋混凝土结构；

所述桁架锚固结构包括多个锚固于支撑基础9内的竖向预埋件，多个所述竖向预埋件分M排N列进行布设，所述钢管桁架中各竖向钢管3底部均固定于一个所述竖向预埋件上；

所述模板底部固定结构包括多个预埋于导墙上的横向紧固件，所述横向紧固件沿待施工地下室外墙1的宽度方向进行布设；多个所述横向紧固件沿待施工地下室外墙1的长度方向由前至后进行布设，所述模板2底部开有多个供所述横向紧固件安装的安装孔，所述模板2底部通过多个所述横向紧固件固定于所述导墙上，所述导墙为位于支撑基础9上的钢筋混凝土墙。

本实施例中，所述纵向钢管支架的长度不小于待施工地下室外墙1的长度，所述纵向钢管支架的高度不小于待施工地下室外墙1的高度。

所述导墙为基础导墙，也称为基础防水导墙。本实施例中，所述导墙同时为用于施工所述待施工地下室外墙1的混凝土导墙，所述导墙位于待施工地下室外墙1的内侧底部且二者浇筑为一体。

本实施例中，所述斜向加固腹杆6为钢管，所述斜向拉绳7为钢丝绳。

并且，多道所述斜向加固腹杆6包括多道呈平行布设的第一斜腹杆和一道将多道所述第一斜腹杆连接为一体的第二斜腹杆，所述第一斜腹杆由上至下逐渐向远离待施工地下室外墙1的一侧倾斜，所述第二斜腹杆由上至下逐渐向靠近待施工地下室外墙1的一侧倾斜。

本实施例中，每个所述横向钢管支架上均设置有两道所述斜向拉绳7，所述斜向拉绳7由上至下逐渐向靠近待施工地下室外墙1的一侧倾斜。

因而，所述横向加固结构中斜向拉绳7的数量为两道，两道所述斜向拉绳7的上端分别绑扎固定在所加固横向钢管支架的外侧上部和内侧上部，两道所述斜向拉绳7的底端均绑扎固定在同一个所述预埋拉环8上。

本实施例中，为拆装简便、快速且支撑稳固，所述竖向钢管3与横向钢管4、纵向钢管5和预埋钢管10之间均通过钢管扣件进行紧固连接。

本实施例中，所述待施工地下室外墙1外侧为基坑支护结构16。

所述待施工地下室外墙1外侧和支撑基础9底部均设置有卷材防水层12，所述基坑支护结构16与卷材防水层12之间设置有混凝土垫层17，所述混凝土垫层17布设在基坑支护结构16的内侧壁上；同时，所述支撑基础9下方平铺有一层基础垫层18，所述卷材防水层12位于支撑基础9和基础垫层18之间。

M排所述竖向钢管3呈均匀布设，N列所述竖向钢管3呈均匀布设，相邻两排所述竖向钢管3之间的间距和相邻两列所述竖向钢管3之间的间距均为800mm～1000mm；P个所述水平钢管支架呈均匀布设，上下相邻两个所述水平钢管支架之间的间距为300mm～500mm。本实施例中，相邻两排所述竖向钢管3之间的间距和相邻两列所述竖向钢管3之间的间距均为900mm，上下相邻两个所述水平钢管支架之间的间距为400mm。

所述支撑基础9为筏板基础或地下室防水板，所述竖向预埋件为预埋钢管10，所述预埋钢管10的长度为500mm～800mm，所述预埋钢管10上部露出支撑基础9外侧的长度为300mm～400mm。

本实施例中，所述预埋钢管10的长度为600mm，所述预埋钢管10上部露出支撑基础9外侧的长度为350mm。采用预埋钢管10作为所述钢管桁架的地锚措施。相邻两排所述预埋钢管10之间的间距和相邻两列所述预埋钢管10之间的间距均为900mm。

本实施例中，所述预埋拉环8为由Φ16mm的钢筋弯曲而成的钢筋拉环。所述预埋拉环8布设于支撑基础9与待施工地下室外墙1之间的交接处。

所述预埋拉环8的数量为M个，M个所述横向钢管支架沿待施工地下室外墙1的长度方向由前至后进行布设，M个所述预埋拉环8的布设位置分别与M个所述横向钢管支架的布设位置一一对应。

本实施例中，M个所述预埋拉环8由前至后布设在同一直线上，前后相邻两个所述预埋拉环8之间的间距为900mm。

实际施工时，可根据具体需要，对相邻两排所述竖向钢管3之间的间距、相邻两列所述竖向钢管3之间的间距、上下相邻两个所述水平钢管支架之间的间距、预埋钢管10的长度和布设间距和预埋拉环8的布设间距分别进行相应调整。

多个所述横向紧固件均布设在同一水平面上，前后相邻两个所述横向紧固件之间的间距为300mm～500mm。

所述横向紧固件与所述导墙顶部之间的间距为100mm～200mm。

本实施例中，所述横向紧固件为止水螺栓11，所述止水螺栓11固定于所述导墙上部的止水钢板内侧。

并且，前后相邻两个所述横向紧固件之间的间距为400mm。实际施工时，可根据具体需要，对前后相邻两个所述横向紧固件之间的间距进行相应调整。

本实施例中，所述止水螺栓11为Φ14mm螺栓。所述止水钢板距所述导墙上口的距离为150mm。

本实施例中，所述的N＝5～7。

实际施工时，可根据具体需要，对N的取值大小进行相应调整。

同时，本实用新型还包括多道由前至后固定在模板2外侧的竖向背楞13，多道所述竖向背楞13组成模板竖向加固结构；所述模板竖向加固结构外侧由下至上设置有P道纵向背楞14，P道所述纵向背楞14均呈水平布设且其均沿待施工地下室外墙1的长度方向布设；P道所述纵向背楞14的布设位置分别与所述钢管桁架中P个所述水平钢管支架的布设位置一一对应，每道所述纵向背楞14均通过一个所述水平钢管支架中的M根所述横向钢管4支顶在所述模板竖向加固结构外侧。

本实施例中，所述钢管桁架中每根所述横向钢管4的内端均安装有一个卡装于纵向背楞14上的U字形卡托15，每个所述水平钢管支架中M根所述横向钢管4内端安装的U字形卡托15均卡装于同一道所述纵向背楞14上。

本实施例中，所述模板2为木模板，所述竖向背楞13为通过紧固钉固定在模板2外侧的木枋，所述纵向背楞14为一根水平钢管或由多根由下至上布设的水平钢管拼装而成的背楞；每道所述纵向背楞14与多道所述竖向背楞13之间均通过扎丝进行绑扎固定。

本实施例中，相邻两道所述竖向背楞13之间的间距不大于100mm。

本实施例中，所述竖向背楞13的横截面尺寸为50mm×70mm。

本实施例中，所述纵向背楞14为由两根水平钢管拼装而成的背楞。所述纵向背楞14中所述水平钢管的直径为Φ48mm且其壁厚为3mm，上下相邻两道所述纵向背楞14之间的间距为400mm。

所述扎丝为对纵向背楞14进行后续固定的绑扎丝，所述扎丝的长度为400mm～450mm。

本实施例中，所述模板2的高度比所述待施工地下室外墙1的高度高300mm，以便模板2与施工完毕的所述导墙进行搭接。

同时，还需在模板2的底边贴海绵胶条，同时在距模板底边150mm处开设供止水螺栓11安装的孔洞。

本实施例中，所述U字形卡托15为支撑位置可调的卡托，并且U字形卡托15上设置有调节螺母。所述U字形卡托15包括U字形托槽，所述托槽内设置有通过所述调节螺母进行左右移动的竖向卡装件，所述竖向卡装件卡装在纵向背楞14外侧。

如图3所示，对本实用新型进行施工时，包括以下步骤：

步骤一、桁架固定结构与模板底部固定结构预埋施工：在支撑基础9上预埋用于固定钢管桁架的桁架固定结构，并在导墙上预埋用于固定模板2的模板底部固定结构；

步骤二、钢管桁架搭设：在支撑基础9上搭设步骤一中所述钢管桁架，并将所搭设钢管桁架中各竖向钢管3底部均固定于一个所述竖向预埋件上；

步骤三、墙体钢筋笼绑扎：利用步骤二中所述钢管桁架，在支撑基础9上对待施工地下室外墙1的墙体钢筋笼进行绑扎；

步骤四、模板吊装：采用吊装设备将预先加工成型的模板2吊装到位，所述模板2位于步骤二中所述钢管桁架和步骤三中所述墙体钢筋笼之间；

步骤五、模板与钢管桁架固定连接：将步骤二中所述钢管桁架中所有横向钢管4的内端均支顶在模板2上；

步骤六、模板底部与导墙固定连接：通过步骤一中所述模板底部固定结构，将模板2底部紧固固定在所述导墙上；

步骤七、钢管桁架加固：对步骤二中所述钢管桁架中的每个所述横向钢管支架分别进行加固；

对所述钢管桁架中的任一个所述横向钢管支架进行加固时，在该横向钢管支架上设置有多道斜向加固腹杆6和多道斜向拉绳7；

步骤八、墙体混凝土浇筑：对待施工地下室外墙1进行混凝土浇筑，完成待施工地下室外墙1的施工过程。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。