国家会展中心超高混凝土柱的施工技术

2014-09-20

建筑施工 2014年3期

中国建筑第八工程局有限公司总承包公司上海 200135

1 工程概况

中国博览会会展综合体项目（北块）位于上海市西部，总建筑面积约147 万m²，其中地上建筑面积127 万m²、地下建筑面积20 万m²，建筑高度43 m。其中，C1区为会展展厅部分，建筑面积20 万m²，展厅区2 层，局部辅楼6 层，建筑高度为43 m。C1区在本工程中的分布如图1所示。

图1 工程整体分区

C1区展厅的一层混凝土柱在梁底以下部分净高为13 m，柱子截面尺寸为1 800 mm×1 800 mm；二层独立柱高度为13～20 m不等，柱子截面尺寸为1 500 mm×1 500 mm。

由于混凝土结构柱高度高、截面大、数量多，施工中要保证施工质量和施工进度，难度较大。本文重点介绍了操作架体选用、垂直度控制、混凝土接缝处理等方面的关键施工技术。

2 施工流程与安排[1-3]

2.1 平面施工区段划分及施工流向

超高独立柱在施工时作为独立的施工区域组织施工，并采取分段组织、流水施工，从北向南6～8 根柱子为一组，共分为6 个区段进行施工，分段施工平面如图2所示。由于展厅在平面上分为东西2 个展区，施工时柱子分为2 个区，将每个区东西向轴线的3 个柱子分为1 个组，共6 组，施工时从北向南流水施工。

2.2 施工缝留设

由于柱子超高，为确保混凝土的施工质量，将柱子分2 次施工，施工缝留设在标高7.2 m处。超高柱竖向施工缝留设示意如图3所示。

图2 超高柱施工分段平面

图3 超高柱施工缝留设示意

3 施工操作架体的选择及分析

C1区混凝土结构独立柱基本上成双排对称分布，为满足超高独立柱的施工方便和安全要求，超高独立柱在施工时采用盘口式脚手架作为施工操作及安全防护的架体。盘口式脚手架具有材质轻、承载力高、应用灵活、稳定安全的特点，适合作为本工程超高独立柱的操作架体[4]。

首先进行柱子第1段的施工，根据独立柱截面和高度，并在满足独立柱内钢筋的绑扎安装、模板安装及混凝土浇筑要求的基础上，搭设模块式操作架作为施工操作架体，如图4所示。

图4 独立柱操作架搭设示意

柱子第1段施工完毕，混凝土强度达到要求，拆除柱模板后，柱操作架继续向上搭设2 步架，到第2段柱施工的高度[5]。随着高度的增加，为了保证稳定性，各个独立的柱架分段连接成一个整体。超高柱架体平面布置设置如图5所示。

图5 超高柱操作架搭设示意

4 垂直度控制

超高独立柱高度较高，独立柱最高净高约20 m，如何控制超高柱的垂直度成为施工的重点。施工过程中主要通过经纬仪，以底部固定基准点进行分段整体测控其垂直度。施工控制要点主要有以下几个部分[6]：

（a）独立柱模板垂直度验收控制时应提高验收标准，垂直度不大于±2 mm，减小分段累积偏差对独立柱整体垂直度的影响。每次支模后对全高垂直度进行检查。每次垂直度检查均以第1段柱支模的控制线为基准。

（b）模板垂直度检测：在钢模板上、下用墨线弹出中心线，模板支设时采用经纬仪配备弯管目镜校核模板的垂直度，如图6 所示。

图6 超高柱模板垂直度校正示意

（c）在钢柱模上口增加1 道加固支撑，加强控制钢柱模的垂直度和防止钢柱模扭偏。

（d）加固：模板设计时通过设置拼接螺栓及定位销进行模板加固，安装时利用4 个方向的缆风绳对钢模板进行垂直度调节。

（e）模板拼缝处使用橡胶垫进行处理，确保接缝严密不漏浆。同时对钢模板与混凝土的接触面进行打磨处理并涂刷隔离剂。

（f）混凝土浇筑过程中，对模板进行严格监控，如果发现模板出现偏斜、跑模、涨模等情况时需及时停止混凝土浇筑，待模板调整完毕后方可继续进行浇筑。

5 混凝土接缝质量控制

混凝土接缝质量控制主要包括模板材质的选择及加工质量、模板支护方法、混凝土的浇筑等方面[7]。

本工程中超高柱模板采用定型化组合钢模板，钢板厚度为5 mm，钢模板采用有资质的专业模板加工厂进行定制加工。钢模板加工前，对加工厂家明确加工要求，确认钢模板专业厂家的钢模板加工图，其中分段接缝及纵向接缝均采用平缝，同时对模板进行拼装编号，确保相邻模板竖向及水平拼缝严密[8]。钢模板拼缝加工如图7所示。钢模板在使用前，需使用打磨机和砂纸对模板表面进行打磨清理，除去模板表面的铁锈和氧化膜，并在模板内表面均匀涂刷脱模剂，保证浇筑完成后的混凝土外观的光洁同时也便于模板的拆卸。