钢筋混凝土结构雕塑工程施工技术要点浅析

李宁馨

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450014）

钢筋混凝土结构雕塑工程施工技术要点浅析

李宁馨

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450014）

通过对钢筋混凝土结构雕塑工程施工技术要点的分析，介绍了雕塑施工测量控制问题、雕塑模板技术问题、雕塑混凝土技术问题的解决措施，可以为同类工程提供参考与借鉴。

钢筋混凝土结构；雕塑工程；测量控制；模板控制；混凝土控制；效益分析

0 概述

近些年，城市为提高和美化景观，加强文化交流，纷纷在一些景观名胜区和公共场所建立大型雕塑。这些雕塑作为城市文化、艺术构成的一部分代表了城市的文化水准和精神风貌，丰富了人们的精神生活，具有多重的文化意义。大型雕塑体积大，外形复杂，一般采用钢筋混凝土结构，外部装饰石材。用传统的房建混凝土施工技术或者雕塑技术难以达到设计要求,而国内又无可遵循的成熟施工技术。

1 雕塑施工难点分析

1.1 雕塑施工测量控制问题

雕塑的外表面呈不规则曲面，外墙、框架梁、板等构件均为不规则形状，层间平面差异大，无标准层和标准编号的构件，各层构件、外立面无几何关系。如何进行测量控制达到既能控制雕塑外形与艺术创作作品吻合，又能被施工所采用，是雕塑施工测量控制技术的关键。

1.2 雕塑模板技术问题

传统钢筋混凝土结构的模板技术适用于楼层结构相似或相同（标准层），可以多次周转使用。雕塑结构楼层随外形不同而变化，无标准层，且外形多为曲面薄壳构造，无标准构件，模板需要加工、拼接来满足特殊构件要求。适用的模板技术对于雕塑结构的施工至关重要。

1.3 雕塑混凝土技术问题

雕塑结构的底座劲性柱、拉杆梁中钢构件占据了构件截面的大部分体积，钢筋之间最小间距达到了35～60 mm。像身钢筋混凝土墙体厚度为20 mm，且截面为不规则型，凸凹不平。雕塑内部除剪力墙钢筋外，还分布外模石材的锚栓等钢构件，构件内部缝隙小且无直达构件最里面,无法下振动棒振捣,因此采用普通混凝土无法浇筑和振捣。混凝土技术需要从混凝土的配合比设计、搅拌、运输、浇筑等方面进行改进，方能适合雕塑混凝土的施工。

2 雕塑施工测量控制技术研究

2.1 测量放样控制方法

首先由创作雕塑的艺术家将小稿通过套圈的方法放大到1：10。此阶段以确定的小稿形象为依据，在放大中做雕塑方案的再推敲，为此雕塑作者和建筑师确定雕塑的平面、立面和剖面。在确定好大的轮廓尺寸之后,雕塑作者进行放大，最终达到观感符合小稿效果为止。这里没有具体的细部尺寸，这仍是一个艺术创作阶段。

1：10像体成形后，将其数据化。首先建立三维测控坐标系：以两像中心点连线，然后做出垂直平分线作为X和Y坐标轴，以高度方向作为Z坐标轴；在1：10像体上测绘出等高线,等高距为50 cm,绘制等高线并放大到1：5.25；依据1：5.25的等高线按照轴线位置做出每一等高线的绗架式样架,搭设骨架，将各层等高线样架固定在骨架上，上泥；由雕塑家对外形进行最后的调整和设计；制作石膏外模和石膏像体。

将建筑轴线、楼层高程线（共10层）、细部中心线测绘在1：5.25像稿体上；标出各顶点包括面部的特征点的编号，利用设置的坐标系，用全站仪测出各顶点（特征点）的三维坐标（X、Y、Z）；绘制非规则多面体之俯视平面图；将俯视平面图提供给设计单位，设计单位依据此图做出相应的建筑图或结构施工图。

2.2 雕塑施工测量方法

雕塑的底部由若干梁、柱墙组成，这些构件均构成较规整的轴线和几何关系，故此部分的测量控制方法同一般房建的测量控制。地下结构完成后，根据施工方格网校测工程主轴线控制桩后，将各轴线测设到做好的地下结构的顶面和侧面，将±0.000标高或整米数的标高也测设到地下结构顶部的侧面上。这些轴线和标高线，是进行首层主体结构施工的定位依据。

随着结构的升高,要将首层轴线逐层网上投测，作为施工依据。这当中主轴线的投测更为重要，因为它们是各层放线和结构垂直度控制的依据。轴线投测的控制点一般选用四个（尽量均匀分布于控制面的四周），分别投测后，前两个进行放线，后两个进行校核。

高程的传递：因雕塑外形不规整，无法通过钢尺沿结构外墙、边柱进行直接测量，故采用悬吊钢尺法。沿控制点的投射孔悬吊一根钢尺，分别在底层地面和上部楼面安置水准仪,将标高传递到楼面上。传递高程的钢尺应经过检定，量取高差时，尺身应铅直，用规定的拉力进行测量，并进行温度修正。

3 雕塑结构模板工程技术研究

雕塑工程主体内部结构跨度大，高跨比又有较高要求，墙、梁、板构件为不规则的斜面，因此浇筑混凝土时，要对边角、斜面部位的由于混凝土流动以及振捣所产生的斜向应力考虑到位，保证模板及支架的刚度、强度及稳定性。

雕塑工程结构层高及外形变化大且无规律，可以选择钢管扣件式脚手架作为模板的支撑系统。为便于现场裁切和适应雕塑外形变化，所有现浇构件均采用松木胶合镜面板。剪力墙模板采用15 mm厚胶合镜面板，侧面次楞采用40 mm×85 mm方木，主楞采用Φ48 mm×2.8 mm钢管,对拉螺栓采用M14型;现浇板模板均采用15 mm厚胶合镜面板，次楞采用40 mm×85 mm方木，主楞采用Φ48 mm×2.8 mm钢管；屋面框梁、拉杆梁模板均采用15 mm厚胶合镜面板，梁底、梁侧的次楞采用40 mm×85 mm方木，梁底主楞(横楞)采用Φ48 mm×2.8 mm钢管；梁侧模板采用M14对拉螺栓进行拉结加固。

屋盖现浇板模板均采用15 mm厚胶合镜面板,次楞顺着报告厅的纵向铺设,采用40 mm×85 mm方木，间距为100 mm；主楞顺着报告厅横向铺设，采用Φ48 mm×2.8 mm钢管，间距为800 mm；主楞下部采用可调支托插入钢管顶端，其下部支撑采用满堂脚手架。

在坡度较大的薄壁上为防止混凝土流淌，需要在外部设置模板。浇筑该部分构件时，要求控制每层浇筑高度,浇筑高度不得超过每模高度（900 mm）。浇筑振捣完毕后，停滞2～4 h，待混凝土初凝前，拆除该部分模板,向上继续按照该方法安装外模固定，然后浇筑振捣，如此反复，直至浇筑到斜坡顶面。

4 雕塑混凝土施工技术研究

根据雕塑工程构件的结构形状、尺寸、配筋状态等选用自密实性能等级。一级自密实混凝土适用于钢筋最小净间距35～60 mm、结构形状复杂、构件断面尺寸小的钢筋混凝土构件的浇筑。

由于自密实混凝土流动性大，混凝土凝结以前可持续对模板产生较大的侧压力，所以模板要有足够的强度、刚度和稳定性来满足流态混凝土所产生的侧压力，不得有低于最高浇筑表面的开放部分或缺口，模板间的缝隙不得大于1.5 mm。

施工前，搅拌站及施工单位技术人员应检验模板直立、钢筋及保护层厚度等情况，对影响混凝土浇筑的问题及时处理。根据现场情况合理布置混凝土泵，保证混凝土浇筑顺利和均匀布料。

泵送时应连续泵送,必要时降低泵送速度，若停泵超过90 min，则应将管中混凝土清除，并清洗泵机。泵送过程中严禁向泵槽内加水。在非密集配筋情况下，混凝土的布料间距不宜大于10 m。当钢筋较密时，布料间距不宜大于5 m。每次混凝土生产时，必须由专业技术人员在施工现场进行混凝土性能检验,主要检验混凝土坍落度和坍落扩展度，并进行目测,判定混凝土性能是否符合施工技术要求，发现混凝土性能出现较大波动，及时与搅拌站技术人员联系，分析原因及时调整混凝土配合比。

浇筑时下料口应尽可能低，尽量减少混凝土的浇筑落差。在非密集配筋情况下，混凝土垂直自由落下高度不宜超过5 m，从下料点水平流动距离不宜超过10 m。对配筋密集的混凝土构件，垂直自由落下高度不宜超过2.5 m。

混凝土应采取分层浇筑,在浇筑完第一层后，应确保下层混凝土未达到初凝前进行第二次浇筑。如遇到墙体结构配筋过密,混凝土的黏聚性较大，为保证混凝土能够完全密实，可采用在模板外侧敲击或用平板振捣器辅助振捣方式，增加混凝土的流动性和密实度。

浇筑速度不要过快，防止卷入较多空气，影响混凝土外观质量。在浇筑后期应适当加高混凝土的浇筑高度以减少沉降。

5 小结

大型雕塑工程施工技术研究在工程实践应用中，加快了施工工期，提高了雕塑工程施工质量，并且保证施工安全。对大型雕塑工程的施工测量采用全站仪三维测量定位，主体结构模板施工采用扣件式钢管脚手架高架支模，型钢混凝土组合结构采用二次深化设计,雕塑混凝土浇筑使用自密实混凝土，雕塑表面施工利用了干挂石材作为外模整体浇筑，对大型雕塑工程施工技术进行了系统性的探索和总结。

该技术对于大型钢筋混凝土结构雕塑的施工具有推广价值。经过工程实践，社会效益、经济效益显著。