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【摘 要】 结合某工程双曲率异型防火墙体施工难点分析，在墙体定位和墙体材料等关键工艺上提出四种比选方案并确定最佳方案，根据其主要控制流程提出型钢定位和喷射混凝土墙体系统等针对性的施工措施，既保证了工程质量又取得较好的综合效益。
【关键词】 异型墙体；双曲率；定位；防火性能；施工技术
1、工程概况
中国港口博物馆和国家水下文化遗产保护基地，位于宁波市北仑区春晓镇，总建筑面积约4.1万平方米，地下1层，地上3层，总投资6.8亿。该项目按功能分A、B、C、D四个区，结构类型为框架-钢结构组合，核心为A、B区两个海螺型主体（图1示），属典型的仿生建筑。隔火墙为异型结构，呈现双曲率傾斜。
图1 工程整体效果图
2、施工难点分析
本工程异型防火隔墙约3000m2，其水平轴线为辐射线和不同圆心弧线组合，竖向轮廓同样由不同圆心弧线组合，即整体造型呈双曲率倾斜，与水平面夹角为12～83°不等，施工难度大。此外，施工图中未明确异形隔墙的材料及做法，因此既要保证异型防火墙的定位精度和成型质量，又要保证其材料防火等级，对施工具有较大的挑战性。
3、方案比选
常规隔墙施工做法是采用蒸压加气混凝土砌块，但其抗震性差、工期较长，在本工程中也满足不了抗火等级性能要求，因此需采取其它的解决方法。
根据对异型防火墙的控制要素分析，主要是墙体定位和墙体材料。基于此，提出四种方案进行比选，分别为轻钢龙骨刚挂水泥压力板系统、泡沫混凝土复合板隔墙系统、钢筋混凝土墙体系统以及喷射混凝土墙体系统，各自特点分析如表1示。
表1 异型墙体不同做法特点分析
方案 施工做法示意图 优点 缺点
1
工艺成熟，定位精确，安装简单，成本180元/平方，工期20天满足要求。 防火性能不明确
2 防火性能达标，施工简便，工期预计可以节省30天。 1、型钢骨架需要进行深化设计，需要额外费用与时间。
2、成本较高，比传统施工工艺高出约30元/平方。
3 防火性能达到要求，工期节约30天，施工工艺成熟。 商品混凝土泵送困难，人工运输成本高。
4 1、达到防火性能要求。
2、工期节约40天。
3、成本较传统施工工艺减低35元/平方。 采用单面包模，墙体定位成型精度有所降低。
根据以上四种方案特点分析，再综合考虑双曲率异型墙体受拉区域的变形以及混凝土墙体成型效果较好等因素，最终决定采用第四种方案：喷射混凝土墙体系统。
4、施工措施
4.1墙体型钢骨架定位技术
（1）放样
型钢加工完成后，由施工员进行测量放样，测量出墙体水平方向曲率弧线位置，定出竖向各个型钢上下固定点的位置，用墨斗弹出弧线位置控制线。
（2）型钢骨架安装
根据施工员测量放样弹出的骨架定位点位置，纵横向间距3m分布型钢，后置铁板150×150×10，使用4-M12螺栓固定铁板，铁板与型钢上下固定，同时水平方向两头固定，再将水平方向曲率弧形型钢与竖向型钢骨架焊接，型钢骨架即焊接完成。
（3）绑扎钢筋
根据墙体厚度，将根据墙体厚度确定两侧钢筋网片的厚度，在型钢骨架上焊接使用厚度定位钢筋，沿着钢筋网片厚度定位筋绑扎钢筋网片，外层钢筋不应正对内层钢筋，应该交错排列（图2示），绑扎完成后进入下道工序。
（4）单侧模板安装
根据侧模系统设计，先用Φ8做定位筋，间距≤300mm，然后用不超过1m×1m的模板支模，以保证成型质量（图3示）。模板施工完成后复测，先在墙体上按照标高和轴线弹出网格状，采用无棱镜反射法进行坐标采集，每面墙体采集15个坐标点与理论数据进行比较分析以确定误差，若超出则进行调整。
图2 钢筋绑扎 图3 单侧模板安装
4.2墙体混凝土喷射技术
混凝土原料，砂采用中粗砂，细度模数大于2.5；石子可采用卵石或者碎石，10mm以上的粗骨料控制在30%以下，最大粒径小于16mm，混凝土的坍落度控制在8-15cm，并掺入适量的速凝剂和减水剂。
喷射混凝土时，喷射速度控制在60-80m/s，喷嘴与受喷面保持适当距离，一般距离在0.6-1.8m，喷射角度尽可能保持90°（图4示）。首先喷射墙体底脚，沿着水平方向来回喷射，喷嘴有节奏地做水平方向椭圆形或环形移动，环形圈横向40-60cm，竖向15-20cm直径。当下部混凝土喷射完成后逐步向上喷射；当喷射内部拐角时，在两个受喷面夹角处，喷嘴沿着角平分线方向进行喷敷，随着拐角已被填满成一个曲面后，再向两侧壁面逐渐喷射。一个墙面喷射完成后，及时清除喷射面上的下垂混凝土。一次喷层厚度不大于10cm，以喷射混凝土不滑移，不坠落为准。
图4 混凝土喷射
混凝土喷射完后进行饰面清理。对于喷射表面不均匀部分进行适当人工修饰，对于喷射混凝土较多造成混凝土下垂的部分进行清除。
在喷射混凝土终凝2小时后进行喷水养护，养护时间不少于14d。养护期间封闭看台通道，不得让其他工种进入施工，避免造成破坏。
5、效益分析
根据对防火墙定位和墙体表面缺陷的全面检查，其符合相关验收规范。此外，喷射混凝土墙体技术减少模板支架安装和模板等相关材料使用量，相比传统技术综合成本节约35元/m2，总费用约节省7.5万元，实际工期22d，节约工期43d，综合效益较好。
6、结语
双曲率异型防火墙体的关键在于定位精度和防火性能要求。本工程采用型钢骨架定位结合喷射混凝土技术解决了此施工难题。根据实际工程验证，其能满足工程质量要求，经济性亦较好，工期缩短显著，可在类似工程中推广应用。
参考文献：
[1] GB50204-2002（2011版）混凝土结构工程施工质量验收规范[S]
[2] GB50026-2007工程测量规范[S]
[3] JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规范[S]
作者简介：高罗萍（1981-），女，本科，江苏建湖人，工程师，一级注册建造师，主要从事建筑施工技术管理工作，宁波建工股份有限公司。
【关键词】 异型墙体；双曲率；定位；防火性能；施工技术
1、工程概况
中国港口博物馆和国家水下文化遗产保护基地，位于宁波市北仑区春晓镇，总建筑面积约4.1万平方米，地下1层，地上3层，总投资6.8亿。该项目按功能分A、B、C、D四个区，结构类型为框架-钢结构组合，核心为A、B区两个海螺型主体（图1示），属典型的仿生建筑。隔火墙为异型结构，呈现双曲率傾斜。
图1 工程整体效果图
2、施工难点分析
本工程异型防火隔墙约3000m2，其水平轴线为辐射线和不同圆心弧线组合，竖向轮廓同样由不同圆心弧线组合，即整体造型呈双曲率倾斜，与水平面夹角为12～83°不等，施工难度大。此外，施工图中未明确异形隔墙的材料及做法，因此既要保证异型防火墙的定位精度和成型质量，又要保证其材料防火等级，对施工具有较大的挑战性。
3、方案比选
常规隔墙施工做法是采用蒸压加气混凝土砌块，但其抗震性差、工期较长，在本工程中也满足不了抗火等级性能要求，因此需采取其它的解决方法。
根据对异型防火墙的控制要素分析，主要是墙体定位和墙体材料。基于此，提出四种方案进行比选，分别为轻钢龙骨刚挂水泥压力板系统、泡沫混凝土复合板隔墙系统、钢筋混凝土墙体系统以及喷射混凝土墙体系统，各自特点分析如表1示。
表1 异型墙体不同做法特点分析
方案 施工做法示意图 优点 缺点
1
工艺成熟，定位精确，安装简单，成本180元/平方，工期20天满足要求。 防火性能不明确
2 防火性能达标，施工简便，工期预计可以节省30天。 1、型钢骨架需要进行深化设计，需要额外费用与时间。
2、成本较高，比传统施工工艺高出约30元/平方。
3 防火性能达到要求，工期节约30天，施工工艺成熟。 商品混凝土泵送困难，人工运输成本高。
4 1、达到防火性能要求。
2、工期节约40天。
3、成本较传统施工工艺减低35元/平方。 采用单面包模，墙体定位成型精度有所降低。
根据以上四种方案特点分析，再综合考虑双曲率异型墙体受拉区域的变形以及混凝土墙体成型效果较好等因素，最终决定采用第四种方案：喷射混凝土墙体系统。
4、施工措施
4.1墙体型钢骨架定位技术
（1）放样
型钢加工完成后，由施工员进行测量放样，测量出墙体水平方向曲率弧线位置，定出竖向各个型钢上下固定点的位置，用墨斗弹出弧线位置控制线。
（2）型钢骨架安装
根据施工员测量放样弹出的骨架定位点位置，纵横向间距3m分布型钢，后置铁板150×150×10，使用4-M12螺栓固定铁板，铁板与型钢上下固定，同时水平方向两头固定，再将水平方向曲率弧形型钢与竖向型钢骨架焊接，型钢骨架即焊接完成。
（3）绑扎钢筋
根据墙体厚度，将根据墙体厚度确定两侧钢筋网片的厚度，在型钢骨架上焊接使用厚度定位钢筋，沿着钢筋网片厚度定位筋绑扎钢筋网片，外层钢筋不应正对内层钢筋，应该交错排列（图2示），绑扎完成后进入下道工序。
（4）单侧模板安装
根据侧模系统设计，先用Φ8做定位筋，间距≤300mm，然后用不超过1m×1m的模板支模，以保证成型质量（图3示）。模板施工完成后复测，先在墙体上按照标高和轴线弹出网格状，采用无棱镜反射法进行坐标采集，每面墙体采集15个坐标点与理论数据进行比较分析以确定误差，若超出则进行调整。
图2 钢筋绑扎 图3 单侧模板安装
4.2墙体混凝土喷射技术
混凝土原料，砂采用中粗砂，细度模数大于2.5；石子可采用卵石或者碎石，10mm以上的粗骨料控制在30%以下，最大粒径小于16mm，混凝土的坍落度控制在8-15cm，并掺入适量的速凝剂和减水剂。
喷射混凝土时，喷射速度控制在60-80m/s，喷嘴与受喷面保持适当距离，一般距离在0.6-1.8m，喷射角度尽可能保持90°（图4示）。首先喷射墙体底脚，沿着水平方向来回喷射，喷嘴有节奏地做水平方向椭圆形或环形移动，环形圈横向40-60cm，竖向15-20cm直径。当下部混凝土喷射完成后逐步向上喷射；当喷射内部拐角时，在两个受喷面夹角处，喷嘴沿着角平分线方向进行喷敷，随着拐角已被填满成一个曲面后，再向两侧壁面逐渐喷射。一个墙面喷射完成后，及时清除喷射面上的下垂混凝土。一次喷层厚度不大于10cm，以喷射混凝土不滑移，不坠落为准。
图4 混凝土喷射
混凝土喷射完后进行饰面清理。对于喷射表面不均匀部分进行适当人工修饰，对于喷射混凝土较多造成混凝土下垂的部分进行清除。
在喷射混凝土终凝2小时后进行喷水养护，养护时间不少于14d。养护期间封闭看台通道，不得让其他工种进入施工，避免造成破坏。
5、效益分析
根据对防火墙定位和墙体表面缺陷的全面检查，其符合相关验收规范。此外，喷射混凝土墙体技术减少模板支架安装和模板等相关材料使用量，相比传统技术综合成本节约35元/m2，总费用约节省7.5万元，实际工期22d，节约工期43d，综合效益较好。
6、结语
双曲率异型防火墙体的关键在于定位精度和防火性能要求。本工程采用型钢骨架定位结合喷射混凝土技术解决了此施工难题。根据实际工程验证，其能满足工程质量要求，经济性亦较好，工期缩短显著，可在类似工程中推广应用。
参考文献：
[1] GB50204-2002（2011版）混凝土结构工程施工质量验收规范[S]
[2] GB50026-2007工程测量规范[S]
[3] JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规范[S]
作者简介：高罗萍（1981-），女，本科，江苏建湖人，工程师，一级注册建造师，主要从事建筑施工技术管理工作，宁波建工股份有限公司。