连续相交弧面剪力墙模板施工技术①
2013-08-28金燕
金 燕
(烟台职业学院,山东 烟台 264670)
近年来,随着科学进步、人们生活水平的提高、城市化进程的不断加快,城市建筑的造型也日益多样化,尤其是曲线造型的建筑日益增多。这一方面美化了城市,满足了各类人群对建筑的不同审美观,但另一方面,建筑上曲线造型的大量运用为模板工程施工带来了诸多困难与不便。连续相交弧面剪力墙的模板工程施工就遇到了在保证弧面剪力墙造型尺寸的同时,保证工程质量、保证工期,又节省模板材料,节约工程成本问题。
1 工程概况
烟台五彩文化广场艺术中心工程,地下一层,地上五层,为框架—剪力墙结构,剪力墙厚450~600mm,最大支撑高度7.35 m,为连续相交多弧面剪力墙。地下室挡土墙总长310m,类似于心形,地下室剪力墙施工平面见图1。为保证混凝土质量,要求混凝土连续浇筑,不留置竖向施工缝。
图1 地下室剪力墙施工平面图
2 施工难点及技术分析
本工程是连续相交多弧面剪力墙,每段弧面的弯曲弧度不同,两弧面相交时,相交处或是外凸、外尖,或是内凹、内尖,这给模板工程施工带来了很大的困难。传统的剪力墙模板支撑主要用钢管做主楞和次楞,如果采用传统方法,需首先将钢管根据剪力墙的弧度进行弯曲,施工完毕后再将钢管调直。本工程每层剪力墙弧度均不同,这就要求每次钢管弯曲后,只可使用一次,待上层施工时,需重新将钢管调直并重新按照上层剪力墙弧度重新加工。而在外凸、外尖,或是内凹、内尖处,使用钢管做主次楞,由于钢管有硬度,加工时满足不了弧度要求。所以采用传统方法施工,不仅墙体的弧度准确性难以保证,而且会浪费大量人力物力,加大了材料的损耗,致使施工效率极低,造成施工进度缓慢,造成工程整体措施费用的增加。
本工程针对连续相交多弧面剪力墙的特点,改进传统工艺,竖向次楞不变,主要对横向主楞进行改造。钢筋的特点是韧性、塑性好,但其强度不如钢管,所以采用横向钢筋+竖向钢管组合主楞代替传统的横向弧形钢管作为模板主楞。钢筋完全可以按照弧面剪力墙弧度要求进行加工。这样,如果采用传统方法需二道模板加固措施,而改进方法是三道模板加固措施,即外侧为竖向钢管、中间层为横向钢筋、内侧为竖向钢管。
3 施工工艺
连续相交多弧面剪力墙模板支撑体系是结合实际特点,充分利用钢筋本身有一定的塑性和韧性,同时又具有一定强度这一特性,可保证钢筋既可以按照连续相交多弧面剪力墙的弧度进行弯曲,保证模板支撑强度,又保证混凝土施工时不发生鼓膜等问题,最终保证施工质量。施工工艺流程见图2。
图2 施工工艺流程图
4 施工操作要点
4.1 弧面剪力墙定位测量
本工程所有弧面剪力墙均为连续相交不规则弧形,轴线呈放射状,如果采用传统放线方法难度较大,且极易产生误差。为了保证施工放线的准确性,首先在电子版定位坐标图纸中,沿剪力墙方向每隔30 cm确定一个点的坐标,将所有坐标输入华测M600型GPS卫星定位仪,在施工现场将坐标点一一进行定位。放线完毕后,采用全站仪对每个点重新进行复核,对误差较大的点进行校正,校正完毕后,用墨线将每个点连接成圆弧,由此完成弧形剪力墙的放线工作。
4.2 安装胶合板模板
本工程采用12 mm厚高强覆塑胶合板,先把预先拼装好的一面模板按放样控制线就位,清扫墙内杂物,再安另一侧模板,安装模板应边校正边安装。注意两侧穿孔模板要对称放置,然后安装塑料套管和穿墙螺栓,穿墙螺栓规格和间距要符合要求,穿墙螺栓与墙模要保持垂直。
4.3 安装钢管次楞
次楞采用Φ48 mm×3.5 mm钢管,施工前,首先通过确定次楞间距,经计算,混凝土墙次楞横向间距为150 mm。所用钢管进场时需经过检验、检测,必须使用符合国家标准的钢管,确保混凝土浇筑过程中的模板安全。模板拼装时缝隙垫海绵条挤紧,并用胶带封住,外用木条钉牢。
4.4 安装钢筋和钢管组合弧形主楞
在主楞处,不使用传统的弧形钢管进行模板加固,而是采用横向钢筋+竖向钢管组合主楞。钢筋采用直径为22 mm的HRB400型热轧带肋钢筋,经过详细计算,第一道钢筋主楞距地150mm,往上主楞与主楞之间的垂直距离为450 mm。在钢筋外侧,在每个穿墙丝杆处采用2根竖向钢管固定钢筋,用弓型扣件卡好,墙两侧模板同时进行,并用双螺母临时固定,见图3。按照同样的方法将其他主楞固定好,直至将整面剪力墙主楞全部安装完毕。
图3 钢筋和钢管组合主楞
4.5 钢管斜撑加固模板
主楞和次楞安装完毕后,通过穿紧穿墙丝杆固定剪力墙两侧模板,使之形成一个整体。剪力墙采用φ14穿墙对拉螺栓,对拉螺栓的纵横向间距均为450mm。以上工序完成后,安装钢管斜撑。首先调整好撑的长度并用扣件临时固定,其上端用扣件固定在主楞上,下端与地面的预埋件固定,斜撑与斜撑之间间距1 m左右。将所有的斜撑安装完毕后,锁紧每根斜撑上端和下端的扣件,见图4。
图4 钢管斜撑加固模板
4.6 复核检查
模板支设完成后,必须进行全面的复核检查。对轴线位置和垂直度一一进行检查,同时需检查穿墙丝杆螺母是否拧紧,发现问题及时整改,确保模板在混凝土浇筑过程中,不发生任何问题。
4.7 浇注混凝土
浇注混凝土时要严格按照混凝土操作规程施工,严格执行混凝土结构工程施工质量验收规范,现浇混凝土确保振捣密实,避免漏振,并由专人看护防止鼓模。
4.8 模板拆除
墙模拆除要分片拆除墙模板,从上口向外侧轻击和轻撬边模,使之松动。要适当加设临时支撑或在墙上口留一个松动穿墙螺栓,以防整片墙模板倾倒伤人。
5 施工工艺改进的结果与优点
5.1 结果对比
烟台五彩文化广场艺术中心工程,采用连续相交弧面剪力墙模板施工技术,剪力墙的混凝土达到了清水混凝土效果,表面光滑平整、色泽均匀、无碰损及污染,外观效果良好(见图5)。本工程的模板工程,通过预先设计和有效控制,节省了大量的器材租赁及人工费,减少材料损耗,降低安全风险,加快施工进度,同时保证了工程质量。传统方法与改进后方法对比,模板材料费用为原来的60%,施工效率提高了一倍,工程造价为原来的80%,经济效益显著。
5.2 改进工艺后的优点
1)采用钢筋代替钢管,减少了钢管的使用,降低周转器材损耗,待剪力墙施工完毕后,加固模板用钢筋还可作为梁钢筋使用,无浪费,降低成本。
2)利用钢筋代替钢管进行弧面剪力墙模板加固,能充分利用钢筋自身的特点,使模板更好的符合剪力墙的造型,保证建筑物外形尺寸符合设计要求。
图5 弧形剪力墙外观效果
3)钢筋作为模板的横向主楞加工方便,无需进行调直,减少了原来主楞钢管弯曲—调直工序,提高了施工效率,极大缩短了施工工期。
4)模板加固更加牢固可靠,无漏浆现象发生,混凝土表面光滑平整、色泽均匀、无碰损及污染,外观效果好。
[1] 魏承祖,陆建飞.某博物馆单双曲面建筑模板设计与施工[J].施工技术,2013,42(14):73-76
[2] 张文杰.大曲率球形结构顶模板及混凝土施工技术[J].施工技术,2013,42(14):77-79,101
[3] JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规程[s].北京:中国建筑工业出版社,2008