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摘要:文章分析了海螺剧场屋面的施工难点,提出了解决的对策,从而确保该特殊屋面的施工质量及安全。
关键词:类螺壳结构;斜梁;曲梁;屋面板
中图分类号:TU765 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)06-0057-02
1引言
海螺剧场以其惟妙惟肖的海螺造型展现于游客面前,它是汕头市蓝水星方特乐园的亮点。建造这道亮丽景观,最大难点在于屋面施工。海螺剧场屋面为非球非弧的类螺壳造型,屋面的平面投影尺寸长40.05 m,宽34.5 m。屋顶距支承面高0m ～13.8 m不等。板厚150 mm,采用框架梁承重结构,框架最大截面达1 500×800,且大部分呈曲梁或斜梁状,曲弧半径R23850,斜梁斜度最高达70 °,传力途径为:屋面板→剪力墙→框架梁→柱。独特的结构加大了屋面施工难度。下面结合现场施工实际谈谈该屋面施工方法。
2施工方案选择
海螺剧场屋面框架梁主要由斜梁、曲梁构成,梁面与屋面板底间有大小不等的高差,填补高差的构件是250 m宽的剪力墙。考虑到施工质量保证及施工可操作性因素,施工方案作如下选择:将屋面施工分成框架梁施工阶段(第一阶段),剪力墙及屋面板施工阶段(第二阶段);选择碗式扣件脚手架搭建支撑体系;同时采用汽车砼泵输送砼供梁板浇注。
3框架(斜、曲)梁施工
框架梁是主要受力构件,事关建筑物的安全稳定,不得有半点马虎,实践证明必须抓住斜梁支模、曲梁钢筋安装及砼捣筑等关键环节严格管理,精心施工。
3.1斜梁支模
海螺剧场框架中的斜梁,最大斜度达70 °,最大高低差达13.8 m,经研讨采用以下对策:
3.1.1搭设临时操作平台
为了解决梁面高差大不方便操作问题,在每根梁的两侧搭设临时操作平台,平台以阶梯形状逐级推高,步级高600 mm。按梁的斜度依次搭设,搭设操作平台既便于梁模安装又利于砼的振捣。
3.1.2梁模及支撑体系用材
模板采用18 mm厚胶合板;支撑梁模的小楞采用60×80红松木(fm=13 N/mm2,E=9 000 N/mm2)、间距400;支撑小楞的大楞采用Φ480×35扣件钢管;支撑大楞的立杆采用扣件钢管+可调螺栓上托+管靴;钢管立杆的水平拉结杆通长设置,步距1 500。为加强支撑系统整体稳定性设置适量剪刀撑,斜杆与地面夹角为45 °～60 °。
3.1.3斜梁模安装
斜梁模的安装顺序为:钉柱头模板→斜梁模支撑体系搭设→铺设梁底模→封梁側模→钢立杆拉结紧固。
小横楞抗倾覆技术措施:支撑梁底模的小横楞,立足于大楞(钢管)上,但大楞沿梁纵向有一斜度(最大达70 °),故小横楞有局部倾覆的危险,实用应对措施有:其一,将立杆附近小横愣设置于立杆与大楞的交角上方并顶紧,当小横楞受力后有倾覆趋势时,立杆与大楞扣接点将给小横楞一个反倾覆力,从而起到防止局部倾覆的作用;其二,钉通长木条联接小横楞端部,此举可加强小楞与小楞之间的整体性,增强抗倾覆能力。
斜梁侧模对拉螺栓设置:梁截面高700﹤h﹤1 000时设一道Φ12对拉螺栓,当h≥1 000时,设2道Φ12对拉螺栓,水平方向间距为700。这样可抵消砼对侧面模板的压力,预防涨模发生。
3.2曲梁钢筋安装
海螺剧场屋面东西两端,由半径为R23850的曲弧梁充当框梁,“变直为曲”考验我们的施工水平,显然钢筋如何安装是曲梁施工的难点。破解难点的对策:
(1)在钢筋制作工场上,根据曲弧半径,用三点成弧将梁纵筋屈曲成R23850弧形筋备用。
(2)曲梁位放线,采用双边线控制梁位。
(3)钢筋工三人一组,协力让钢筋就位(先弧形筋,后其他构造筋)、绑扎。备用施工工具包括钢尺、吊锤、锁匙钳、铁锤等,以便现场及时调整,准确就位。
3.3斜梁砼捣筑
斜梁砼捣筑之难在于如何解决“斜”的影响,若方法不当,则梁模中的砼要么捣不实,要么一味地往梁较低一端坠,很难控制。经研讨结合试验,我们采取了下列措施:
(1)梁斜度为10 °～30 °时,梁面分段封钢丝网护住砼;当斜度>30 °时,梁面封合板护住砼,仅留捣筑口。
(2)安排技术熟练砼工操作插式振棒,边振捣边观察砼密实度,从梁下端起振,振实下段后封捣筑口,砼终凝前再浇注上段砼,如此往复以至成活。
4屋面板施工
屋面框架梁拆侧模后,即可跟进施工剪力墙及屋面板。作为“螺壳”结构层的海螺屋面板,板面高差不一,形成大小及形状各异的折线板,板的坡度角最大达70 °。这给模板安装、钢筋绑扎及砼浇筑等施工过程都造成麻烦。这里主要与建筑同仁交流屋面板支模及砼浇筑的施工方法。
4.1屋面板支模
(1)仔细校核屋面板各折线分界点标高,精心制作拼装剪力墙模,校准剪力墙模上沿标高。
(2)以剪力墙上沿闭环为基准面,搭设扣件脚手架支撑体系,用上端的螺栓上托撑起方木楞,调节螺栓使木楞上表面至规定标高(=砼板面标高-砼板厚-模板厚度)。
(3)钉板模于木楞上,并与剪力墙模上沿拼接严密。
(4)设置拉杆,扣紧扣件,拉紧螺栓,顶紧上托。
(5)高压水枪冲洗锯屑杂物,屋面板支模大功告成。
4.2屋面板砼捣筑
为了化解屋面陡峭对砼浇筑质量的不利影响,我们审慎的采取了相关技术措施。
(1)折线板的坡度>30 °时,则在其面筋上面封盖密目铁丝网片,减少振捣过程中砼的下坠速率;折线板的坡长超过6 m时,在斜坡中段加绑二根横向Ф10的钢筋,该筋与同截面处的底筋及面筋构成一“承托架体”,承接上段往下坠的砼,是上段砼在捣筑过程的“立足之地”。
(2)大斜度(>30 °)屋面折线板,浇筑砼的坍落度控制在5 cm～8 cm。
(3)砼浇筑分成两个班组,分别从同轴纵梁的最低端部开始,由低往高依次浇筑,使架体对称受荷,提高架体的整体稳定性。
(4)浇筑砼时,派专人跟班观测模板及支撑系统变化情况,发现异常情况时,应立即暂停浇筑作业,排除险情后才能继续施工,确保屋面砼施工的质量和安全。
Conch’s Project Roofing Construction Method in the Theater
Zhang Jingxiao
Abstract:This text has analyse conch’s construction difficult point of the theater roofing, has put forward the countermeasure solved, thus guarantee the construction quality and security of this special roofing.
Key words:one kind of spiral shells’ shell structure; oblique roof beam; crooked roof beam; roof boarding
关键词:类螺壳结构;斜梁;曲梁;屋面板
中图分类号:TU765 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)06-0057-02
1引言
海螺剧场以其惟妙惟肖的海螺造型展现于游客面前,它是汕头市蓝水星方特乐园的亮点。建造这道亮丽景观,最大难点在于屋面施工。海螺剧场屋面为非球非弧的类螺壳造型,屋面的平面投影尺寸长40.05 m,宽34.5 m。屋顶距支承面高0m ～13.8 m不等。板厚150 mm,采用框架梁承重结构,框架最大截面达1 500×800,且大部分呈曲梁或斜梁状,曲弧半径R23850,斜梁斜度最高达70 °,传力途径为:屋面板→剪力墙→框架梁→柱。独特的结构加大了屋面施工难度。下面结合现场施工实际谈谈该屋面施工方法。
2施工方案选择
海螺剧场屋面框架梁主要由斜梁、曲梁构成,梁面与屋面板底间有大小不等的高差,填补高差的构件是250 m宽的剪力墙。考虑到施工质量保证及施工可操作性因素,施工方案作如下选择:将屋面施工分成框架梁施工阶段(第一阶段),剪力墙及屋面板施工阶段(第二阶段);选择碗式扣件脚手架搭建支撑体系;同时采用汽车砼泵输送砼供梁板浇注。
3框架(斜、曲)梁施工
框架梁是主要受力构件,事关建筑物的安全稳定,不得有半点马虎,实践证明必须抓住斜梁支模、曲梁钢筋安装及砼捣筑等关键环节严格管理,精心施工。
3.1斜梁支模
海螺剧场框架中的斜梁,最大斜度达70 °,最大高低差达13.8 m,经研讨采用以下对策:
3.1.1搭设临时操作平台
为了解决梁面高差大不方便操作问题,在每根梁的两侧搭设临时操作平台,平台以阶梯形状逐级推高,步级高600 mm。按梁的斜度依次搭设,搭设操作平台既便于梁模安装又利于砼的振捣。
3.1.2梁模及支撑体系用材
模板采用18 mm厚胶合板;支撑梁模的小楞采用60×80红松木(fm=13 N/mm2,E=9 000 N/mm2)、间距400;支撑小楞的大楞采用Φ480×35扣件钢管;支撑大楞的立杆采用扣件钢管+可调螺栓上托+管靴;钢管立杆的水平拉结杆通长设置,步距1 500。为加强支撑系统整体稳定性设置适量剪刀撑,斜杆与地面夹角为45 °～60 °。
3.1.3斜梁模安装
斜梁模的安装顺序为:钉柱头模板→斜梁模支撑体系搭设→铺设梁底模→封梁側模→钢立杆拉结紧固。
小横楞抗倾覆技术措施:支撑梁底模的小横楞,立足于大楞(钢管)上,但大楞沿梁纵向有一斜度(最大达70 °),故小横楞有局部倾覆的危险,实用应对措施有:其一,将立杆附近小横愣设置于立杆与大楞的交角上方并顶紧,当小横楞受力后有倾覆趋势时,立杆与大楞扣接点将给小横楞一个反倾覆力,从而起到防止局部倾覆的作用;其二,钉通长木条联接小横楞端部,此举可加强小楞与小楞之间的整体性,增强抗倾覆能力。
斜梁侧模对拉螺栓设置:梁截面高700﹤h﹤1 000时设一道Φ12对拉螺栓,当h≥1 000时,设2道Φ12对拉螺栓,水平方向间距为700。这样可抵消砼对侧面模板的压力,预防涨模发生。
3.2曲梁钢筋安装
海螺剧场屋面东西两端,由半径为R23850的曲弧梁充当框梁,“变直为曲”考验我们的施工水平,显然钢筋如何安装是曲梁施工的难点。破解难点的对策:
(1)在钢筋制作工场上,根据曲弧半径,用三点成弧将梁纵筋屈曲成R23850弧形筋备用。
(2)曲梁位放线,采用双边线控制梁位。
(3)钢筋工三人一组,协力让钢筋就位(先弧形筋,后其他构造筋)、绑扎。备用施工工具包括钢尺、吊锤、锁匙钳、铁锤等,以便现场及时调整,准确就位。
3.3斜梁砼捣筑
斜梁砼捣筑之难在于如何解决“斜”的影响,若方法不当,则梁模中的砼要么捣不实,要么一味地往梁较低一端坠,很难控制。经研讨结合试验,我们采取了下列措施:
(1)梁斜度为10 °～30 °时,梁面分段封钢丝网护住砼;当斜度>30 °时,梁面封合板护住砼,仅留捣筑口。
(2)安排技术熟练砼工操作插式振棒,边振捣边观察砼密实度,从梁下端起振,振实下段后封捣筑口,砼终凝前再浇注上段砼,如此往复以至成活。
4屋面板施工
屋面框架梁拆侧模后,即可跟进施工剪力墙及屋面板。作为“螺壳”结构层的海螺屋面板,板面高差不一,形成大小及形状各异的折线板,板的坡度角最大达70 °。这给模板安装、钢筋绑扎及砼浇筑等施工过程都造成麻烦。这里主要与建筑同仁交流屋面板支模及砼浇筑的施工方法。
4.1屋面板支模
(1)仔细校核屋面板各折线分界点标高,精心制作拼装剪力墙模,校准剪力墙模上沿标高。
(2)以剪力墙上沿闭环为基准面,搭设扣件脚手架支撑体系,用上端的螺栓上托撑起方木楞,调节螺栓使木楞上表面至规定标高(=砼板面标高-砼板厚-模板厚度)。
(3)钉板模于木楞上,并与剪力墙模上沿拼接严密。
(4)设置拉杆,扣紧扣件,拉紧螺栓,顶紧上托。
(5)高压水枪冲洗锯屑杂物,屋面板支模大功告成。
4.2屋面板砼捣筑
为了化解屋面陡峭对砼浇筑质量的不利影响,我们审慎的采取了相关技术措施。
(1)折线板的坡度>30 °时,则在其面筋上面封盖密目铁丝网片,减少振捣过程中砼的下坠速率;折线板的坡长超过6 m时,在斜坡中段加绑二根横向Ф10的钢筋,该筋与同截面处的底筋及面筋构成一“承托架体”,承接上段往下坠的砼,是上段砼在捣筑过程的“立足之地”。
(2)大斜度(>30 °)屋面折线板,浇筑砼的坍落度控制在5 cm～8 cm。
(3)砼浇筑分成两个班组,分别从同轴纵梁的最低端部开始,由低往高依次浇筑,使架体对称受荷,提高架体的整体稳定性。
(4)浇筑砼时,派专人跟班观测模板及支撑系统变化情况,发现异常情况时,应立即暂停浇筑作业,排除险情后才能继续施工,确保屋面砼施工的质量和安全。
Conch’s Project Roofing Construction Method in the Theater
Zhang Jingxiao
Abstract:This text has analyse conch’s construction difficult point of the theater roofing, has put forward the countermeasure solved, thus guarantee the construction quality and security of this special roofing.
Key words:one kind of spiral shells’ shell structure; oblique roof beam; crooked roof beam; roof boarding