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【摘 要】 圆弧形形建外观优美,但施工技术复杂、难度较大。本文结合工程实例简要阐述了某房屋建筑工程圆弧形形建的施工方法,并对施工过程中从前期的施工测量、施工准备、施工过程的质量控制以及施工后期的养护控制等采取的控制措施进行了论述。
【关键词】 圆弧形形建;极坐标法;圆弧控制线;侧模;支撑体系
一、引言
常规的建筑外形一般总体上呈现为矩形,但随着科技的进步和人们对审美的注重,越来越多的建筑局部甚至整体采用圆弧形的设计,如罗马斗兽场、沈阳铜钱大厦、悉尼歌剧院等等。任何事物都是辩证统一的,要让其具有圆弧形的优美外观,必然要克服施工过程中的各种困难。本文结合实例,从施工前、中、后三个阶段论述如何才能克服困难保质保量的完成圆弧形形建的施工。
二、工程概况
该工程为小区住宅楼,位于四川省成都市郫县,机构形式为浇框架剪力墙结构,抗震等级一级,一类建筑,抗震设防烈度为8度,地下二层,地上最高层为31层,结构标高93米,建筑标高98米,规划总建筑面积153059.90㎡,住宅建筑面积93533.97㎡,非住宅建筑面工程于2011年11月开工并于2013年12月竣工。该工程八号楼其中一部分为社区活动中心,圆弧形的外观设计使其既满足了大空间的需要,同时又展现了优美的弧形外观。
三、施工难点
圆弧形形建虽然美观、囊括的空间大,但其施工质量的控制的难度也相对较大。根据现场的实际操作和已完项目的经验总结得出以下几点需要克服。
1、圆弧形梁施工技术难度大,施工质量不好控制。基于现有的测量仪器,圆形状在测量放线上没有非常精准的方法。
2、目前的模板材料均为平板,对圆弧形状梁的施工较为不利。
3、圆弧形梁侧面模板加固困难。
在综合分析了各个主观和客觀因素后,对影响圆弧形梁施工质量的主要因素进行了逐条的分析,得出以下结论:
序号 末端原因 原因分析 确定结论
1 气温、气候对模板的影响 木模板受温度、气候的影响,不可消除 非要因
2 操作人员技术水平低 操作人员无椭圆弧形梁的施工经验 非要因
3 测量仪器精度不高 目前有的仪器测放椭圆形难度较大 非要因
4 测量放样难度大 没有很精确的对椭圆的测量放样方法 要因
5 材料选择难 无定型的椭圆弧形模板,而模板均为平板 要因
6 支撑加固难度大 对于弧形侧边的加固比较困难 要因
7 管理人员缺乏经验 使技术交底内容不具体,针对性不强 非要因
圆弧形状的梁在施工中较为少见,其操作控制有“三难”:测量放样难、材料选择难、支撑加固难。因此,想要保证工程质量,必须抓好关键工序的施工。
四、控制措施
1.采用圆弧极坐标法,解决放样难度大的问题。使用全站仪高精度定出柱位,并在柱子施工时保证其垂直度。制定放大样方案:在圆弧形弦(两个柱子之间)上按照一定距离做垂线与圆相交,按照这一段距离在现场放出大样。利用CAD画图,获取放样所需数据。在现场水泥硬化的平地上,利用不伸缩的卷材画出大样,并裁减。根据大样用木方制作圆形梁底模板。通过计算设计出圆形梁的侧面模板方案,侧面采用质量较好的多层木模板。利用底模板的圆弧形边,通过用钢管顶撑将侧面模板做成弧形,并通过垂直度来控制上口的弧度。按照加固方案进行支撑加固。
2.圆弧形梁的侧模选取弯曲性能较好的多层木模板,解决模板的材料选择问题。本工程采用多层木模板其最大的弯曲挠度能够符合圆弧形梁半径曲率的需要,模板面板均采用11mm厚多层木模板,采用50mm×100mm木方。考虑多层木模板自身的弯曲应力,宜采取加固措施,根据内外弧度的不同在梁的侧模上进行增设两道拉螺杆,加强其刚度,确保及稳定性,并现场监督检查对模板进行刚度和稳定性检查
3.圆弧形梁管架支撑体系,解决支撑加固难度大。
模板支撑体系中的立杆、水平纵横拉杆、扫地杆、剪刀撑均选用Φ48×3.0mm钢管;梁侧模固定采用穿梁对拉螺栓,外楞采用双钢管。横向弧形预应力大梁按直线梁设计,并运用品茗安全计算软件验算后,确定各梁模板支撑体系结构设计尺寸。横向主次梁的模板支撑立杆沿圆弧形线布置,纵向主次梁的模板支撑立杆沿径向直线布置,所有梁沿跨度方向的支撑立杆在满足设计间距的前提下,横向以外弧为基准同等分布置,纵向按梁径向间距均分布置。模板支撑沿四周由下至上设置竖向连续式剪刀撑,中间纵横向每隔6根立杆由下到上设置竖向连续式剪刀撑,宽度为6根立杆,在纵横相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑,并在顶部、中部、扫地杆处设置3道水平剪刀撑。支撑架体用水平杆在四周按竖向间距3m与框架柱连接牢固,以提高模板支撑系统整体稳定性。
五、施工部署
1.确定混凝土浇筑施工方案。主梁混凝土浇筑采取分段分层浇筑,由梁底到板底为第一次浇筑,板底到板面为第二次浇筑。横向浇筑顺序为沿中心向两侧对称浇筑。浇筑时保证道路的畅通,从而保证混凝土的连续浇筑。
2.测量、放线定出圆弧控制线。检查所用仪器,并认真核校,校核合格后方可使用。采用圆弧极坐标法放出控制点、柱点轴线的位置以及标高控制点。
3.圆弧模板支撑体系的架设。圆弧形形建的支撑体系较常规的模板支撑体系复杂,并且拉筋和钢拱架比较多。对于截面较小的框架梁,由于工人操作难度大,作业面太小所以必须增设施工平台。圆弧形模板支撑体系必须保证模板、支架、脚手架有足够的支撑面积和可靠的防滑措施。杆件节点应连接牢固可靠。模板的拉筋不弯曲,并且有适当刚度,不因施工中受混凝土和块石下料冲击而产生变形或弯曲。拉筋与垫片必须牢固,必要时带双帽。模板及其支架在安装过程中,必须设置有效防倾覆的临时固定设施。
4.混凝土浇筑与养护。圆弧形形建混凝土浇筑与常规形建混凝土浇筑区别不大,仅在浇筑边缘时应注意充分振捣保证混凝土充分填充模板,以利于混凝土的成型。浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”,即先浇筑梁,根据梁高分层浇筑成阶梯形,当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑,随着阶梯形不断延伸,梁板混凝土浇筑连续向前进行。在混凝土浇筑完成后立即对混凝土进行养护,特别要注意圆弧形边缘的混凝土养护优先采用洒水保湿养护方法连续养护。在混凝土初凝且混凝土表面处于潮湿状态时,迅速采用土工布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹,再用塑料布或帆布将土工布、草帘等保湿材料包覆(裹)。包覆(裹)期间,包覆(裹)物应完好无损彼此搭接内表面应有凝结水珠。当混凝土强度值达到设计规定要求时,方可拆除模板。
六、结语
采用本文论述的方法施工不仅提高了圆弧形形建的测量精度,而且在模板选择和支撑体系架设方面还有一定成本节约。因此,在实际工程中取得了较好的效益,具有一定的借鉴和推广作用。
参考文献:
[1]丁红岩.浅析圆弧形建筑平面施工放样[J].低温建筑技术.2005,6.
[2]关艳秋.浅谈倾斜圆弧形现浇混凝土墙施工技术[J].赤子.2012,12.
【关键词】 圆弧形形建;极坐标法;圆弧控制线;侧模;支撑体系
一、引言
常规的建筑外形一般总体上呈现为矩形,但随着科技的进步和人们对审美的注重,越来越多的建筑局部甚至整体采用圆弧形的设计,如罗马斗兽场、沈阳铜钱大厦、悉尼歌剧院等等。任何事物都是辩证统一的,要让其具有圆弧形的优美外观,必然要克服施工过程中的各种困难。本文结合实例,从施工前、中、后三个阶段论述如何才能克服困难保质保量的完成圆弧形形建的施工。
二、工程概况
该工程为小区住宅楼,位于四川省成都市郫县,机构形式为浇框架剪力墙结构,抗震等级一级,一类建筑,抗震设防烈度为8度,地下二层,地上最高层为31层,结构标高93米,建筑标高98米,规划总建筑面积153059.90㎡,住宅建筑面积93533.97㎡,非住宅建筑面工程于2011年11月开工并于2013年12月竣工。该工程八号楼其中一部分为社区活动中心,圆弧形的外观设计使其既满足了大空间的需要,同时又展现了优美的弧形外观。
三、施工难点
圆弧形形建虽然美观、囊括的空间大,但其施工质量的控制的难度也相对较大。根据现场的实际操作和已完项目的经验总结得出以下几点需要克服。
1、圆弧形梁施工技术难度大,施工质量不好控制。基于现有的测量仪器,圆形状在测量放线上没有非常精准的方法。
2、目前的模板材料均为平板,对圆弧形状梁的施工较为不利。
3、圆弧形梁侧面模板加固困难。
在综合分析了各个主观和客觀因素后,对影响圆弧形梁施工质量的主要因素进行了逐条的分析,得出以下结论:
序号 末端原因 原因分析 确定结论
1 气温、气候对模板的影响 木模板受温度、气候的影响,不可消除 非要因
2 操作人员技术水平低 操作人员无椭圆弧形梁的施工经验 非要因
3 测量仪器精度不高 目前有的仪器测放椭圆形难度较大 非要因
4 测量放样难度大 没有很精确的对椭圆的测量放样方法 要因
5 材料选择难 无定型的椭圆弧形模板,而模板均为平板 要因
6 支撑加固难度大 对于弧形侧边的加固比较困难 要因
7 管理人员缺乏经验 使技术交底内容不具体,针对性不强 非要因
圆弧形状的梁在施工中较为少见,其操作控制有“三难”:测量放样难、材料选择难、支撑加固难。因此,想要保证工程质量,必须抓好关键工序的施工。
四、控制措施
1.采用圆弧极坐标法,解决放样难度大的问题。使用全站仪高精度定出柱位,并在柱子施工时保证其垂直度。制定放大样方案:在圆弧形弦(两个柱子之间)上按照一定距离做垂线与圆相交,按照这一段距离在现场放出大样。利用CAD画图,获取放样所需数据。在现场水泥硬化的平地上,利用不伸缩的卷材画出大样,并裁减。根据大样用木方制作圆形梁底模板。通过计算设计出圆形梁的侧面模板方案,侧面采用质量较好的多层木模板。利用底模板的圆弧形边,通过用钢管顶撑将侧面模板做成弧形,并通过垂直度来控制上口的弧度。按照加固方案进行支撑加固。
2.圆弧形梁的侧模选取弯曲性能较好的多层木模板,解决模板的材料选择问题。本工程采用多层木模板其最大的弯曲挠度能够符合圆弧形梁半径曲率的需要,模板面板均采用11mm厚多层木模板,采用50mm×100mm木方。考虑多层木模板自身的弯曲应力,宜采取加固措施,根据内外弧度的不同在梁的侧模上进行增设两道拉螺杆,加强其刚度,确保及稳定性,并现场监督检查对模板进行刚度和稳定性检查
3.圆弧形梁管架支撑体系,解决支撑加固难度大。
模板支撑体系中的立杆、水平纵横拉杆、扫地杆、剪刀撑均选用Φ48×3.0mm钢管;梁侧模固定采用穿梁对拉螺栓,外楞采用双钢管。横向弧形预应力大梁按直线梁设计,并运用品茗安全计算软件验算后,确定各梁模板支撑体系结构设计尺寸。横向主次梁的模板支撑立杆沿圆弧形线布置,纵向主次梁的模板支撑立杆沿径向直线布置,所有梁沿跨度方向的支撑立杆在满足设计间距的前提下,横向以外弧为基准同等分布置,纵向按梁径向间距均分布置。模板支撑沿四周由下至上设置竖向连续式剪刀撑,中间纵横向每隔6根立杆由下到上设置竖向连续式剪刀撑,宽度为6根立杆,在纵横相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑,并在顶部、中部、扫地杆处设置3道水平剪刀撑。支撑架体用水平杆在四周按竖向间距3m与框架柱连接牢固,以提高模板支撑系统整体稳定性。
五、施工部署
1.确定混凝土浇筑施工方案。主梁混凝土浇筑采取分段分层浇筑,由梁底到板底为第一次浇筑,板底到板面为第二次浇筑。横向浇筑顺序为沿中心向两侧对称浇筑。浇筑时保证道路的畅通,从而保证混凝土的连续浇筑。
2.测量、放线定出圆弧控制线。检查所用仪器,并认真核校,校核合格后方可使用。采用圆弧极坐标法放出控制点、柱点轴线的位置以及标高控制点。
3.圆弧模板支撑体系的架设。圆弧形形建的支撑体系较常规的模板支撑体系复杂,并且拉筋和钢拱架比较多。对于截面较小的框架梁,由于工人操作难度大,作业面太小所以必须增设施工平台。圆弧形模板支撑体系必须保证模板、支架、脚手架有足够的支撑面积和可靠的防滑措施。杆件节点应连接牢固可靠。模板的拉筋不弯曲,并且有适当刚度,不因施工中受混凝土和块石下料冲击而产生变形或弯曲。拉筋与垫片必须牢固,必要时带双帽。模板及其支架在安装过程中,必须设置有效防倾覆的临时固定设施。
4.混凝土浇筑与养护。圆弧形形建混凝土浇筑与常规形建混凝土浇筑区别不大,仅在浇筑边缘时应注意充分振捣保证混凝土充分填充模板,以利于混凝土的成型。浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”,即先浇筑梁,根据梁高分层浇筑成阶梯形,当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑,随着阶梯形不断延伸,梁板混凝土浇筑连续向前进行。在混凝土浇筑完成后立即对混凝土进行养护,特别要注意圆弧形边缘的混凝土养护优先采用洒水保湿养护方法连续养护。在混凝土初凝且混凝土表面处于潮湿状态时,迅速采用土工布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹,再用塑料布或帆布将土工布、草帘等保湿材料包覆(裹)。包覆(裹)期间,包覆(裹)物应完好无损彼此搭接内表面应有凝结水珠。当混凝土强度值达到设计规定要求时,方可拆除模板。
六、结语
采用本文论述的方法施工不仅提高了圆弧形形建的测量精度,而且在模板选择和支撑体系架设方面还有一定成本节约。因此,在实际工程中取得了较好的效益,具有一定的借鉴和推广作用。
参考文献:
[1]丁红岩.浅析圆弧形建筑平面施工放样[J].低温建筑技术.2005,6.
[2]关艳秋.浅谈倾斜圆弧形现浇混凝土墙施工技术[J].赤子.2012,12.