论文部分内容阅读
【摘 要】 施工前先放大样，按着放大样的尺寸搭设钢脚手支模架、预制拼装梁模板、安装梁模板，安装板底模板，全部安装完成检查合格后，然后分段绑扎板钢筋，分段安装外模板，分段浇筑混凝土。
【关键词】 钢管脚手支模架木模板体系；预制拼装梁模板；然后用塔吊安装就位。水平、纵向龙骨；安装穹顶底模；梁、板钢筋绑扎；分段安装外模；分段浇筑砼；模板拆除，承重支模架拆除
1.前言
随着经济的不断发展，人民的精神文明也不断丰富，国家对民族文化的发展越加重视，具有民族文化特色的建筑工程在城市中不断涌现，伊斯兰与佛教、基督教并称为世界三大宗教，其建筑风格也是独具特色的。伊斯兰教堂屋顶特点是点缀着穹顶球状薄壳，经过外装饰赋予人们一种深奥的想象感觉，给人以感染力和美的享受的同时，美化了建筑形象，成为伊斯兰教堂建筑物的风格。某市伊斯兰教协会新建清真寺工程屋顶建筑为一个直径30.62m的钢结构穹顶、两个直径为8.64m（外包尺寸）及四个7.24m（外包尺寸）的钢筋混凝土结构，其中混凝土穹顶为梁板结构，直径较小，本文就这种较小直径的梁板式钢筋混凝土小型穹顶屋面结构施工方法的施工案例分析，穹顶梁板结构模板及支架为穹顶施工的关键，直接影响到混凝土的施工的安全、质量，由于此小穹顶梁板结构建筑造型具有民族特色，穹顶半径小，国内尚无模板厂家生产此类定型模板，要特殊加工模板材料成本将很大，因此从综合效益考虑，采用钢脚手支模架及多层板支模体系方案，适合此类小穹顶施工，经过工程实际应用证明，此方案技术可行、综合效益较好。
2.特点
1）钢管脚手支模架木模板体系，施工人员对此支模体系熟悉，施工人员容易撑握，施工质量容易保证。
2）钢管脚手支模架多层木模板體系，充分发挥了木模板应用灵活的材料特性，适合小半径穹顶施工，可以在地面组拼成预定的单元模板，然后用塔吊安装就位，减少了高空作业的不安全因素大大方便了施工。
3）木模板表面不光滑，给后续钢筋绑扎等工作造成方便，施工安全环境好。
3.工艺原理
施工前先在平整的楼面上按着设计的尺寸进行放大样，按着放大样的尺寸搭设钢脚手支模架，按着大样尺寸预制模板水平横楞及梁底楞，预制拼装梁模板，安装梁底水平钢管，安装梁模板，安装板底模板，全部安装完成检查合格后，用高强腻子将模板缝细刮补填平，然后分段绑扎板钢筋，分段安装外单元模板，分段浇筑混凝土。
4.施工工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
施工准备→预制梁木模板、搭设承重支模架→安装梁水平钢管及梁模板→安装穹顶底模→水平、纵向龙骨→铺设穹顶底模板→梁、板钢筋绑扎→分段安装外模→分段浇筑砼→模板拆除→装饰装修→承重支模架拆除
4.2操作要点
4.2.1施工准备
本清真寺工程六个穹顶全部坐落在屋面的结构层上，因此当施工完屋顶结构层后即可在屋面上进行放大样，放模板施工控制线及支模承重架控制线，组织工程技术员、质检员对穹施工控制线验收，如下图4.2.1。
4.2.2搭设承重支模架
支模架采用扣件式钢管脚手架，材料Φ48×3.5钢管脚手架及对应的扣件，立壁一侧立杆间距不大于1.5m。穹顶下中间水平板部分立杆间距为0.6m。立壁施工完毕，达到搭设承重支模架的条件，按放大样尺寸加工支模架钢管并开始搭设承重支模架，如下图4.2.2。
4.2.3预制梁木模板
预制梁木模板主要按放大样的尺寸预制梁模板，将每根梁的底模、侧模三面模板在地面预制成型，如下图4.2.3。
4.2.4安装梁底水平钢管并安装梁模板
安装梁底水平钢管前先按放大样较对上平面标高及下搁置点的标高，无误后再安装水平钢管楞，然后放中间水平钢管楞，安装预制梁模板，调整支模架与梁的间隙使水平楞受力均匀，如图4.2.4。
4.2.5安装穹顶底模水平、纵向龙骨
穹顶水平向底龙骨采用Φ48×3.5钢管短节，径向力主要由承重架水平钢管承担，水平钢管要求按放大样图长度设置到位，水平龙骨与承重架水平钢管用扣件连接，纵向龙骨用30×50方木，与钢管连接采用14#镀锌铁线，如下图4.2.5。
4.2.6铺设穹顶底模板
由于六根梁在穹顶面不是等分的，因此放大样不能准确预制模板，将木模板电锯成300mm宽的木板条，由于采用的是外纵楞300mm宽木模板采用横拼，用3寸钢钉固定于纵楞上，用手工电锯统一锯割成，如图4.2.6。
4.2.7绑扎钢筋网
钢筋的绑扎程序是先预制梁钢筋地面预制成型后整体吊装就位，然后就位绑扎板钢筋网，其要点是分区块绑扎，即每两纵梁间为一个区块，先按设计大小排好纵向下排钢筋，两端定位，下皮水平钢筋用钢钉定位，并同时调整纵横钢筋间距，定位牢固，用同样的方法绑扎上皮钢筋，上下皮钢筋间距用钢筋马登定位，如下图4.2.7。
4.2.8分段安装外模、分段浇筑球体混凝土
①分段安装外模
穹顶结构混凝土浇筑的难度主要是球体下部坡度较大，且呈双向曲面，振捣棒不易振捣。球体上部接近于平面，混凝土表面曲面造型难度大。因此外模施工分两段进行，第一段1.5m高，第二段0.9m高，内外模板间距用M12止水螺栓，第一段设四横排，并同时用Φ18钢筋设置水平环外楞四横排，第二段0.9m高外模板设三横排，并同时用Φ18钢筋设置水平环外楞三横排，水平间距不大于800mm，如下图4.2.8。
②分段浇筑球体混凝土
混凝土的浇注随着模板也分两段浇注，混凝土采用细石混凝土，浇注下段塌落度为12-16cm，浇注上段为8-12cm。球体下部2/3弧长约2.4m，混凝土采用环向分层浇筑，分层浇筑高度以0.4m～0.5m为宜，避免单层混凝土浇筑过高产生偏心压力导致穹顶变形。该段混凝土均采用插入式Φ30振捣棒振捣，振捣间距不超过30cm，振捣时间以每点持续10S-20S为宜；球体上部1/3弧长范围内混凝土采用平板式振动器振实，一边振实一边用弧形样板尺在混凝土表面刮整造型，直到混凝土浇筑全部完成。 4.2.9模板拆除
由于本工程为钢筋混凝土穹顶结构，又由于采用止水对拉螺栓，因此模板拆除比较困难，为保证模板能周转，采取如下施工措施：
①外模板拆除：
当混凝土强度达到C15后方可拆外模板，顺序为：拆除Φ18设置水平环外楞，用手持无齿锯切割对拉螺栓，拆除外模板，二次用手持无齿锯清理切割对拉螺栓。
②内模板拆除：
当混凝土强度达到设计强度后方可拆内模板，顺序为：按顺序松开梁底水平钢管，拆梁底模板及侧模板，分區拆除水平向底龙骨钢管短节，由上至下拆除板模板，用手持无齿锯切割对拉螺栓。
4.2.10装饰装修
穹顶底装饰装修主要工程量为混凝土表面的修补，模板拆除后会同监理等相关人员对混凝土分项质量检查验收，利用支模架及时处理混凝土缺陷，按设计要求装饰装修。
4.2.11承重支模架拆除
当穹顶验收合格后，支模架拆除，拆除顺序由上至下，先横杆后立杆，注意对成品保护，要上下人员配合，传递钢管及扣件等到穹顶外。
5.质量控制
5.1主要标准及规范
本工法采用《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）。质量验收内容及标准见下表5.1。
5.2质量控制措施
5.2.1项目部成立质量控制小组，项目技术负责人为小组组长，包括质量员以及各个工种工长，并明确责任，严把质量关。
5.2.2模板背楞制作时，要严格按照施工现场1：1比例进行放样配制。
5.2.3半球内侧模板安装时，每道Φ18横肋都要现场放控制线校核，保证半球弧线的准确性；
5.2.4半球外模通过对拉螺栓与内模连接，通过对拉螺栓套管的长度控制半球的壁厚，不同高度的模板的对拉螺栓套管长度要根据图纸计算下料，安装时对拉螺栓要从下至上逐道拧紧。不得采用放置钢筋头的办法控制壁厚，防止雨水渗漏。
5.2.5对拉螺栓内孔高于外孔5cm，对拉螺栓拆卸完后用膨胀水泥砂浆将螺栓孔封堵密实，防止半球渗漏。
5.2.6留置混凝土施工缝时，要保证施工缝内侧高度高于外侧高度5cm，防止雨水渗漏。
5.2.7模板整片装用时，要做好加固措施，防止模板翘曲变形。
5.2.8球冠部位混凝土浇筑时，要适当控制混凝土的坍落度，同时采用点振法振捣，保证混凝土密实度，减少混凝土流淌。
5.2.9为了保证混凝土强度，球环部位外模在混凝土浇筑完2天后拆除，内侧模板在混凝土试块强度达到设计强度100%后拆。
6.安全措施
6.0.1钢管及扣件要符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定；木材要选用质量好的木方，不得使用腐朽、霉变、折裂、枯节的木材；胶合板厚度不得小于9mm，并应符合国家现行标准《混凝土模板用胶合板》（ZBB70006）的规定。
6.0.2模板施工方案要严格编审程序，施工过程中要严格按施工方案执行，防止出现坍塌事故。
6.0.3模板支架搭设时，要与下部结构构件联成整体，纵横剪刀撑要随立杆与水平杆同时搭设，不得搭设完立杆与水平杆后再加设剪刀撑。
6.0.4模板支撑体系半球内铺设操作平台，特种作业人员要持证上岗，系好安全带，防止高空坠落。
6.0.5球环部位混凝土浇筑时要分层浇筑，每2米高浇筑一次，保证架体荷载均匀，防止局部失稳；球冠部位倾倒混凝土时不要堆放过高，随时耙平，防止局部荷载过大。
6.0.6遇有六级以上大风等恶劣天气停止作业。
7.环保措施
7.0.1浇筑混凝土时，要进行作业前交底，尽量避免散落模板外侧，提高环境保护的意识和能力；
7.0.2合理地安排施工时间，尽量减少夜间作业时间，以减少夜间的噪音污染；
7.0.3机具及材料必须放在指定的地点，建筑垃圾应清理至指定地点，并及时运走，达到“工完料尽现场清”。
8.效益分析
8.0.1经济效益
本工法安全可靠、便于操作，在不影响主体结构施工进度的前提下，利用木模的传统工艺解决了国内无定型模板，解决了穹顶施工技术，保证质量。
8.0.2社会效益
伊斯兰教堂屋顶穹顶球状薄壳、直径为8.64m（外包尺寸）及四个7.24m（外包尺寸）的钢筋混凝土结构，其中混凝土穹顶为梁板结构体量较小、结构较复杂，经过工程实际应用证明，此方案社会综合效益较好。
【关键词】 钢管脚手支模架木模板体系；预制拼装梁模板；然后用塔吊安装就位。水平、纵向龙骨；安装穹顶底模；梁、板钢筋绑扎；分段安装外模；分段浇筑砼；模板拆除，承重支模架拆除
1.前言
随着经济的不断发展，人民的精神文明也不断丰富，国家对民族文化的发展越加重视，具有民族文化特色的建筑工程在城市中不断涌现，伊斯兰与佛教、基督教并称为世界三大宗教，其建筑风格也是独具特色的。伊斯兰教堂屋顶特点是点缀着穹顶球状薄壳，经过外装饰赋予人们一种深奥的想象感觉，给人以感染力和美的享受的同时，美化了建筑形象，成为伊斯兰教堂建筑物的风格。某市伊斯兰教协会新建清真寺工程屋顶建筑为一个直径30.62m的钢结构穹顶、两个直径为8.64m（外包尺寸）及四个7.24m（外包尺寸）的钢筋混凝土结构，其中混凝土穹顶为梁板结构，直径较小，本文就这种较小直径的梁板式钢筋混凝土小型穹顶屋面结构施工方法的施工案例分析，穹顶梁板结构模板及支架为穹顶施工的关键，直接影响到混凝土的施工的安全、质量，由于此小穹顶梁板结构建筑造型具有民族特色，穹顶半径小，国内尚无模板厂家生产此类定型模板，要特殊加工模板材料成本将很大，因此从综合效益考虑，采用钢脚手支模架及多层板支模体系方案，适合此类小穹顶施工，经过工程实际应用证明，此方案技术可行、综合效益较好。
2.特点
1）钢管脚手支模架木模板体系，施工人员对此支模体系熟悉，施工人员容易撑握，施工质量容易保证。
2）钢管脚手支模架多层木模板體系，充分发挥了木模板应用灵活的材料特性，适合小半径穹顶施工，可以在地面组拼成预定的单元模板，然后用塔吊安装就位，减少了高空作业的不安全因素大大方便了施工。
3）木模板表面不光滑，给后续钢筋绑扎等工作造成方便，施工安全环境好。
3.工艺原理
施工前先在平整的楼面上按着设计的尺寸进行放大样，按着放大样的尺寸搭设钢脚手支模架，按着大样尺寸预制模板水平横楞及梁底楞，预制拼装梁模板，安装梁底水平钢管，安装梁模板，安装板底模板，全部安装完成检查合格后，用高强腻子将模板缝细刮补填平，然后分段绑扎板钢筋，分段安装外单元模板，分段浇筑混凝土。
4.施工工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
施工准备→预制梁木模板、搭设承重支模架→安装梁水平钢管及梁模板→安装穹顶底模→水平、纵向龙骨→铺设穹顶底模板→梁、板钢筋绑扎→分段安装外模→分段浇筑砼→模板拆除→装饰装修→承重支模架拆除
4.2操作要点
4.2.1施工准备
本清真寺工程六个穹顶全部坐落在屋面的结构层上，因此当施工完屋顶结构层后即可在屋面上进行放大样，放模板施工控制线及支模承重架控制线，组织工程技术员、质检员对穹施工控制线验收，如下图4.2.1。
4.2.2搭设承重支模架
支模架采用扣件式钢管脚手架，材料Φ48×3.5钢管脚手架及对应的扣件，立壁一侧立杆间距不大于1.5m。穹顶下中间水平板部分立杆间距为0.6m。立壁施工完毕，达到搭设承重支模架的条件，按放大样尺寸加工支模架钢管并开始搭设承重支模架，如下图4.2.2。
4.2.3预制梁木模板
预制梁木模板主要按放大样的尺寸预制梁模板，将每根梁的底模、侧模三面模板在地面预制成型，如下图4.2.3。
4.2.4安装梁底水平钢管并安装梁模板
安装梁底水平钢管前先按放大样较对上平面标高及下搁置点的标高，无误后再安装水平钢管楞，然后放中间水平钢管楞，安装预制梁模板，调整支模架与梁的间隙使水平楞受力均匀，如图4.2.4。
4.2.5安装穹顶底模水平、纵向龙骨
穹顶水平向底龙骨采用Φ48×3.5钢管短节，径向力主要由承重架水平钢管承担，水平钢管要求按放大样图长度设置到位，水平龙骨与承重架水平钢管用扣件连接，纵向龙骨用30×50方木，与钢管连接采用14#镀锌铁线，如下图4.2.5。
4.2.6铺设穹顶底模板
由于六根梁在穹顶面不是等分的，因此放大样不能准确预制模板，将木模板电锯成300mm宽的木板条，由于采用的是外纵楞300mm宽木模板采用横拼，用3寸钢钉固定于纵楞上，用手工电锯统一锯割成，如图4.2.6。
4.2.7绑扎钢筋网
钢筋的绑扎程序是先预制梁钢筋地面预制成型后整体吊装就位，然后就位绑扎板钢筋网，其要点是分区块绑扎，即每两纵梁间为一个区块，先按设计大小排好纵向下排钢筋，两端定位，下皮水平钢筋用钢钉定位，并同时调整纵横钢筋间距，定位牢固，用同样的方法绑扎上皮钢筋，上下皮钢筋间距用钢筋马登定位，如下图4.2.7。
4.2.8分段安装外模、分段浇筑球体混凝土
①分段安装外模
穹顶结构混凝土浇筑的难度主要是球体下部坡度较大，且呈双向曲面，振捣棒不易振捣。球体上部接近于平面，混凝土表面曲面造型难度大。因此外模施工分两段进行，第一段1.5m高，第二段0.9m高，内外模板间距用M12止水螺栓，第一段设四横排，并同时用Φ18钢筋设置水平环外楞四横排，第二段0.9m高外模板设三横排，并同时用Φ18钢筋设置水平环外楞三横排，水平间距不大于800mm，如下图4.2.8。
②分段浇筑球体混凝土
混凝土的浇注随着模板也分两段浇注，混凝土采用细石混凝土，浇注下段塌落度为12-16cm，浇注上段为8-12cm。球体下部2/3弧长约2.4m，混凝土采用环向分层浇筑，分层浇筑高度以0.4m～0.5m为宜，避免单层混凝土浇筑过高产生偏心压力导致穹顶变形。该段混凝土均采用插入式Φ30振捣棒振捣，振捣间距不超过30cm，振捣时间以每点持续10S-20S为宜；球体上部1/3弧长范围内混凝土采用平板式振动器振实，一边振实一边用弧形样板尺在混凝土表面刮整造型，直到混凝土浇筑全部完成。 4.2.9模板拆除
由于本工程为钢筋混凝土穹顶结构，又由于采用止水对拉螺栓，因此模板拆除比较困难，为保证模板能周转，采取如下施工措施：
①外模板拆除：
当混凝土强度达到C15后方可拆外模板，顺序为：拆除Φ18设置水平环外楞，用手持无齿锯切割对拉螺栓，拆除外模板，二次用手持无齿锯清理切割对拉螺栓。
②内模板拆除：
当混凝土强度达到设计强度后方可拆内模板，顺序为：按顺序松开梁底水平钢管，拆梁底模板及侧模板，分區拆除水平向底龙骨钢管短节，由上至下拆除板模板，用手持无齿锯切割对拉螺栓。
4.2.10装饰装修
穹顶底装饰装修主要工程量为混凝土表面的修补，模板拆除后会同监理等相关人员对混凝土分项质量检查验收，利用支模架及时处理混凝土缺陷，按设计要求装饰装修。
4.2.11承重支模架拆除
当穹顶验收合格后，支模架拆除，拆除顺序由上至下，先横杆后立杆，注意对成品保护，要上下人员配合，传递钢管及扣件等到穹顶外。
5.质量控制
5.1主要标准及规范
本工法采用《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）。质量验收内容及标准见下表5.1。
5.2质量控制措施
5.2.1项目部成立质量控制小组，项目技术负责人为小组组长，包括质量员以及各个工种工长，并明确责任，严把质量关。
5.2.2模板背楞制作时，要严格按照施工现场1：1比例进行放样配制。
5.2.3半球内侧模板安装时，每道Φ18横肋都要现场放控制线校核，保证半球弧线的准确性；
5.2.4半球外模通过对拉螺栓与内模连接，通过对拉螺栓套管的长度控制半球的壁厚，不同高度的模板的对拉螺栓套管长度要根据图纸计算下料，安装时对拉螺栓要从下至上逐道拧紧。不得采用放置钢筋头的办法控制壁厚，防止雨水渗漏。
5.2.5对拉螺栓内孔高于外孔5cm，对拉螺栓拆卸完后用膨胀水泥砂浆将螺栓孔封堵密实，防止半球渗漏。
5.2.6留置混凝土施工缝时，要保证施工缝内侧高度高于外侧高度5cm，防止雨水渗漏。
5.2.7模板整片装用时，要做好加固措施，防止模板翘曲变形。
5.2.8球冠部位混凝土浇筑时，要适当控制混凝土的坍落度，同时采用点振法振捣，保证混凝土密实度，减少混凝土流淌。
5.2.9为了保证混凝土强度，球环部位外模在混凝土浇筑完2天后拆除，内侧模板在混凝土试块强度达到设计强度100%后拆。
6.安全措施
6.0.1钢管及扣件要符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定；木材要选用质量好的木方，不得使用腐朽、霉变、折裂、枯节的木材；胶合板厚度不得小于9mm，并应符合国家现行标准《混凝土模板用胶合板》（ZBB70006）的规定。
6.0.2模板施工方案要严格编审程序，施工过程中要严格按施工方案执行，防止出现坍塌事故。
6.0.3模板支架搭设时，要与下部结构构件联成整体，纵横剪刀撑要随立杆与水平杆同时搭设，不得搭设完立杆与水平杆后再加设剪刀撑。
6.0.4模板支撑体系半球内铺设操作平台，特种作业人员要持证上岗，系好安全带，防止高空坠落。
6.0.5球环部位混凝土浇筑时要分层浇筑，每2米高浇筑一次，保证架体荷载均匀，防止局部失稳；球冠部位倾倒混凝土时不要堆放过高，随时耙平，防止局部荷载过大。
6.0.6遇有六级以上大风等恶劣天气停止作业。
7.环保措施
7.0.1浇筑混凝土时，要进行作业前交底，尽量避免散落模板外侧，提高环境保护的意识和能力；
7.0.2合理地安排施工时间，尽量减少夜间作业时间，以减少夜间的噪音污染；
7.0.3机具及材料必须放在指定的地点，建筑垃圾应清理至指定地点，并及时运走，达到“工完料尽现场清”。
8.效益分析
8.0.1经济效益
本工法安全可靠、便于操作，在不影响主体结构施工进度的前提下，利用木模的传统工艺解决了国内无定型模板，解决了穹顶施工技术，保证质量。
8.0.2社会效益
伊斯兰教堂屋顶穹顶球状薄壳、直径为8.64m（外包尺寸）及四个7.24m（外包尺寸）的钢筋混凝土结构，其中混凝土穹顶为梁板结构体量较小、结构较复杂，经过工程实际应用证明，此方案社会综合效益较好。