水韵公园展览馆清水混凝土工程综合施工技术*
2021-04-07郭朋岗阮国锋雷冠军赵永启
郭朋岗,林 冰,郭 敬,阮国锋,雷冠军,赵永启
(中国建筑股份有限公司技术中心,北京 101300)
0 引言
竣工于2004年的联想研发基地作为中国首座大面积清水混凝土建筑工程,打开了国内清水混凝土的大门[1]。近年来得益于崔愷、李兴刚、魏春雨等建筑师的推广,上海保利大剧院、兰州城市规划馆、谢子龙影像艺术中心等清水混凝土建筑相继落成,国内的清水混凝土建筑逐渐走入大众视野[2-5]。
1 工程概况
水韵公园五期项目位于宁波市高新区甬江大道与创苑路交叉口,由展馆、地下停车库及自建人防工程、下沉广场组成(见图1)。主要结构类型为框架结构,总用地面积103 833m2,建筑面积31 247.35m2,其中展览馆总建筑面积为1.44万m2,地上3层,地下1层,抗震设防烈度为7度,建筑结构安全等级为二级。
图1 水韵公园五期项目效果
1.1 结构概况
展览馆建筑总高度为23m,檐口高19.85m,平面上以C1和C2为圆心,半径从40m到150m呈梯度变化,顺滑过渡形成;立面上门厅及两侧墙体呈橄榄球凹面形状,墙体倾斜最大超过15°,整体造型复杂多变。
展览馆建筑外墙、柱及挑檐均为清水混凝土,清水面积约3 000m2。展览馆实际清水挑檐高度为13m,墙体厚300mm,共分4次浇筑,首次浇筑至2.9m高度,第2次浇筑至5m,第3次浇筑至9m,最后浇筑到清水挑檐高度位置。
1.2 项目特点与难点
1)清水效果深化难度大 建筑立面复杂多变,明缝、蝉缝、孔眼的设置需多视角、多方面协调确定。
2)模板设计、施工难度大 墙体两侧模板均需成套设计,以保证对拉螺栓垂直墙面实现对拉,模板的加工制作难度大,支撑系统搭设、模板安装定位难度也相应增加。
3)钢筋工程施工难度大 墙体厚度仅为300mm,难以实现钢筋按照墙体的造型绑扎固定,保护层厚度精确控制困难。
4)建筑立面分4次浇筑,需严格控制混凝土的配合比,以保证成型后墙面纹路、色泽统一协调。
2 清水设计
2)水平施工缝(明缝) 缝宽20mm,水平明缝与施工缝位置重合,且处于楼板建筑标高位置,共3条,分别为5,9,12.9m位置。
3)竖向施工缝(明缝) 缝宽20mm,竖向明缝与后浇带位置相同,共6条。位置分别为轴往东偏2.8m,轴往西偏2.8m,轴往西偏4.5m,轴往东偏6.2m,轴往东偏2.8m,轴往东偏2.8m。
4)螺栓孔 每块蝉缝区隔内布置6个螺栓孔。
3 施工工艺
展览馆清水混凝土结构施工流程:支撑系统搭设→清水侧模板安装→钢筋绑扎→对拉螺栓安装→非清水侧模板安装→拧紧对拉螺栓、模板加固→混凝土浇筑→模板拆除→混凝土养护。
3.1 模板工程
3.1.1模板设计
模板的龙骨采用格栅形式,对于造型复杂、曲率多变的位置采用5mm厚钢面板;对于曲率变化较小、造型较为简单的位置采用17mm厚木面板,模板总厚度为80mm。考虑加工难度和运输高宽限制,确定模板的尺寸。
模板的龙骨、钢面板采用等离子切割机下料,均在工厂工装上完成焊接组装,可有效保证模板精度,木面板现场采用雕刻机下料,采用自攻钉与钢格栅连接(见图2)。
1.2.2 输卵管畸形 输卵管畸形包括:①输卵管缺如,较常见于单角子宫及各种原因导致手术切除一侧或双侧的输卵管;②输卵管长度异常,输卵管长度改变可使伞端与卵巢的位置不协调,进而影响输卵管伞端拾卵;③输卵管副伞及开口异常也可影响拾卵过程;④输卵管系膜囊肿亦可影响输卵管的结构及功能,导致不孕。
图2 格栅龙骨加工
3.1.2模板安装
模板安装前应提前放样,确定入模位置,每块模板至少确定8个控制点,每个控制点按照三维坐标对应关系进行校核。模板安装定位后应有可靠的加固、支撑措施,安装过程还应注意如下内容。
1)吊装时先在钢筋网片上绑扎两根2m长φ50 PVC管,将模板与钢筋间隔开,就位后再取出,确保模板表面不受钢筋磨损、刮伤(见图3)。
图3 模板加固
2)内外侧模板安装定位复核完毕后进行对拉螺栓预紧,拧紧过程中应确保螺栓垂直于面板,避免尼龙头嵌入模板。
3)洞口采用整体密封模式,预先加工与洞口尺寸相同、厚度与墙宽一致的整体框,与非清水要求的一面模板固定,在洞四周粘贴2mm厚海绵条,确保洞口处混凝土不漏浆,然后再进行清水模板安装。
3.1.3模板拆除
模板拆除遵循“先支后拆,后支先拆”的原则。模板拆除后,应及时清理模板上的混凝土残渣,并涂刷隔离剂;对模板表面的损伤及时修补,对无法修补或影响使用效果的模板,应及时进行更换。
3.2 钢筋工程
钢筋原材料、下料、折弯都应符合规范[6-7]规定,同时还应满足以下要求。
1)排距及间距控制 钢筋绑扎前标记螺栓孔位置,安装时根据标记逐一绑扎,先竖向钢筋再水平钢筋。
2)墙体钢筋保护层控制 保护层垫块采用专用支座式垫块间距800mm梅花形布置,尺寸根据保护层厚度定制,颜色与混凝土相近,曲面部位按300~500mm加密布置(见图4)。
图4 保护层厚度措施
3)定位钢筋固定措施 墙体钢筋安装完毕后,应用线垂检查、矫正垂直度,并在墙体上口用φ10拉钩固定钢筋网片。
3.3 混凝土工程
选用同厂家、同配合比清水混凝土,运输保证专罐专用,进场坍落度严格控制在180mm±20mm; 延展度控制在400mm±20mm。振捣时,串筒伸入到距离模板底部500mm,混凝土直接从自制串筒落料至底部。每次浇筑厚度控制为 1 000mm,振捣棒布置间距为250~400mm,遵循“快插慢拔”的原则进行振捣施工,混凝土面出现均匀水泥浆、不再有显著下沉和大量气泡时即可停止。
清水混凝土分段施工完成后,为了确保已完工清水混凝土构件一直能维持拆模后的成型效果,应根据天气、季节、模板材质结合施工情况分块分批进行模板拆除,以确保清水混凝土质量符合要求。
拆模后浇筑上层墙体时,模板下口安装同一规格的明缝条,粘贴海绵条,保证明缝条与下层明缝完全咬合,并将成型模板与成型清水墙挤紧固定。为防止漏浆,此处海绵条采取3mm以上规格,下层墙体采用塑料薄膜全覆盖养护。
4 结语
水韵公园展览馆项目采用的清水混凝土施工技术,对解决复杂异形空间曲面清水混凝土结构施工难题有独特的优势,保证了清水混凝土的精确成型。
1)复杂异形空间曲面清水混凝土模板加工技术在该项目的成功应用,包括模板设计、工装设计、加工控制、验收控制、预拼装控制等环节,大大降低现场定位拼装的难度,保证了模板拼缝位置成型后曲面的平滑过渡。
2)通过对展览馆施工过程中混凝土保护层厚度、对拉螺栓与结构钢筋布置、振捣技术、明缝条布置等环节控制要点的总结,形成复杂异形空间多曲面清水混凝土结构成套施工技术。