廣東海上絲綢之路博物館工程清水混凝土施工技術(shù)方案綜述

【摘 要】 廣東海上絲綢之路博物館，本工程結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)—清水混凝土，該建筑是標(biāo)志性建筑。本工程結(jié)構(gòu)由五個(gè)互為關(guān)聯(lián)的橢圓或弧拱“艙體”組成，其中最大一個(gè)拱體結(jié)構(gòu)高度為23.65m，跨度為40m。本文重點(diǎn)介紹了廣東海上絲綢之路博物館工程中，清水混凝土模板設(shè)計(jì)、制作與安裝、混凝土配合比設(shè)計(jì)和澆筑施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 清水混土 模板設(shè)計(jì) 制作安裝 配合比 澆筑施工技術(shù)

1.工程概況

廣東海上絲綢之路博物館建筑占地面積129500平方米，總建筑面積19148平方米，由五個(gè)互為關(guān)聯(lián)的橢圓或弧拱“艙體”組成，建筑物長(zhǎng)136m，寬88m，建筑使用層數(shù)地上三層，地下一層。建筑物高度23.65米，地下一層標(biāo)高分別為-5.8m、-5.5m，二層面標(biāo)高為+4.5m，三層面標(biāo)高為+8.1m、+10.0m。本工程框架結(jié)構(gòu)為清水混凝土。

2.清水模板設(shè)計(jì)、制安與耐久性清水混凝土配比與澆筑

2.1 清水模板設(shè)計(jì)

連環(huán)弧形拱體施工劃分根據(jù)構(gòu)件弧度、截面尺寸、節(jié)點(diǎn)部位、混凝土澆筑難易程度綜合考慮，每段高度盡量符合模板的整板規(guī)格，減少模板切割量及板縫。

2.2 清水模板設(shè)計(jì)的要求

（1）模板安裝的拼縫要設(shè)置合理、均勻?qū)ΨQ、長(zhǎng)寬比例協(xié)調(diào)、有一定的規(guī)律性、裝飾性。

（2）弧形拱體施工段的劃分，可根據(jù)結(jié)構(gòu)的弧度、截面尺寸、節(jié)點(diǎn)部位、混凝土澆筑難易程度綜合考慮。每段高度盡量符合模板的整板規(guī)格，減少模板切割量及板縫。

（3） 對(duì)拉螺栓孔眼的布置應(yīng)縱橫對(duì)稱、間距均勻、有規(guī)律性。

（4）模板安裝的拼縫設(shè)置、澆筑混凝土節(jié)點(diǎn)位置經(jīng)過共同商定后，設(shè)計(jì)好模板安裝的拼縫及對(duì)拉螺栓孔眼、節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)圖。

2.3 測(cè)量放線

（1）三維控制網(wǎng)要精心設(shè)計(jì)，便于擺站、瞄準(zhǔn)、觀測(cè)、復(fù)核、識(shí)別、保護(hù)、留存。

（2）建立平面控制網(wǎng)以外控為主，內(nèi)外結(jié)合，特征點(diǎn)控制標(biāo)高，內(nèi)插點(diǎn)控制精度要保證測(cè)量質(zhì)量。

（3）根據(jù)建筑基底形狀，建立外圍環(huán)狀水平控制平面網(wǎng)點(diǎn)。

（4）弧形模板安裝控制，將弧形曲線分段，根據(jù)弧度可分為0.5m或1m一段，然后分別量取曲線前后端到某一標(biāo)高處的垂直距離和到控制軸線的水平距離。

（5） 模板安裝前，將控制線和對(duì)應(yīng)標(biāo)高點(diǎn)投測(cè)到樓面或高支模上，安裝時(shí)根據(jù)控制線、標(biāo)高以及電子圖中量取的距離，調(diào)整模板空間位置，直到模板定位準(zhǔn)確。

2.4 模板制作

（1）按設(shè)計(jì)圖紙運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行電腦制模放樣，將每段拱體結(jié)構(gòu)的模板分段設(shè)計(jì)，用電腦制模圖，按每段拱體比例進(jìn)行實(shí)物放樣。

（2）底模制作時(shí)，木模板難于直接彎折成弧形，可選用30mm厚的松雜板材作為背襯龍骨彎柴，板材的長(zhǎng)度和寬度視加工底模的弧線曲率選用，一般選取2000×300×30的規(guī)格。

2.5 清水混凝土模板安裝

（1）模板安裝除保證其安裝質(zhì)量外，必須保證模板的就位準(zhǔn)確。

（2）模板安裝注意事項(xiàng)：模板上的對(duì)拉螺栓孔設(shè)置要按方案進(jìn)行，不允許隨意開孔；防止模板出現(xiàn)漏漿情況，應(yīng)嚴(yán)格控制板縫寬度，選用規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)、邊棱平直的模板拼裝，縫寬控制在2mm以內(nèi)。

（3）模板拆除要嚴(yán)格按照施工方案的拆除順序進(jìn)行，并加強(qiáng)對(duì)清水混凝土表面和對(duì)拉螺栓孔眼的保護(hù)。

2.6 耐久性混凝土原材料的選用

（1）選用的水泥應(yīng)具有活性好、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小、水泥與外加劑間的適應(yīng)性良好、原材料色澤均勻一致的特性，要求采用同一批熟料。

（2）粗骨料選用是強(qiáng)度高，連續(xù)級(jí)配好，低堿活性，同一顏色的碎石，產(chǎn)地、規(guī)格、必須一致，而且含泥量小于2%，，骨料不得帶雜物。

（3）選用的外加劑必須減水效果明顯，能夠滿足混凝土的各項(xiàng)工作性能。外加劑選用湛江外加劑廠生產(chǎn)的FDN-5R緩凝高效減水劑。

（4）摻和料應(yīng)能增強(qiáng)混凝土的和易性，并且部分替代水泥，改善混凝土的施工性能，減少水泥石中的毛細(xì)孔數(shù)量和分布狀態(tài)。

（5）水選用自來(lái)飲用水。

2.7 耐久性混凝土設(shè)計(jì)配合比選擇

（1）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配制混凝土，并進(jìn)行澆筑，商定具有滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求、可操作性強(qiáng)、混凝土外表質(zhì)量佳、經(jīng)濟(jì)性好的混凝土配合比。

（2）為優(yōu)選出強(qiáng)度、耐久性符合要求，施工性能優(yōu)良，拌合物色澤均勻，符合混凝土總堿含量控制在規(guī)定范圍的配合比。

（3）本工程混凝土配合比由廣州港灣工程質(zhì)量檢測(cè)中心、華南理工大學(xué)建筑學(xué)院土建工程實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

2.8 清水混凝土澆筑

（1）澆筑前先對(duì)模板進(jìn)行淋水濕潤(rùn)，確定澆筑方向，澆筑寬度及澆筑時(shí)間，是控制冷縫出現(xiàn)的一項(xiàng)技術(shù)措施。

（2）混凝土澆筑：弧形拱體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用分段對(duì)稱澆筑，拱背模板分段安裝并在分段中部設(shè)置生口，插入振動(dòng)棒；弧段豎向0-30°，分段長(zhǎng)度≤2m；弧段豎向30-60°，分段長(zhǎng)度≤1.5m；弧段豎向60-75°，分段長(zhǎng)度≤1.2m；弧段豎向75-90°，不做背板。

（3）柱、梁、壁用插入式高頻振搗器搗固，樓板較厚時(shí)，先用插入式高頻振搗器振搗，再用平板振動(dòng)器搗實(shí)。

（4）澆筑時(shí)采用標(biāo)尺桿控制分層厚度，分層下料、分層振搗，每層混凝土澆筑厚度嚴(yán)格控制在30cm，振搗時(shí)注意快插慢拔，并使振搗棒在振搗過程中上下略有抽動(dòng)，上下混凝土振動(dòng)均勻，使混凝土中的氣泡充分上浮消散。

3.施工控制措施

3.1 質(zhì)量控制措施

（1）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

主控項(xiàng)目：不應(yīng)有《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定的嚴(yán)重缺陷和一般缺陷。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的嚴(yán)重缺陷和一般缺陷，應(yīng)由施工單位提出技術(shù)處理方案，監(jiān)理、設(shè)計(jì)認(rèn)可后進(jìn)行處理。對(duì)經(jīng)處理的部位，應(yīng)重新進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

一般項(xiàng)目：清水混凝土的外觀質(zhì)量應(yīng)由監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工單位對(duì)外觀觀感進(jìn)行檢查并記錄。從顏色、修補(bǔ)、氣泡、裂縫、光潔度、對(duì)拉螺栓孔眼、板縫等表面觀感指標(biāo)進(jìn)行確定。

（2）清水飾面混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)有影響結(jié)構(gòu)性能和使用的尺寸偏差，對(duì)超過尺寸偏差且影響結(jié)構(gòu)性能和使用的尺寸偏差的部位，應(yīng)由施工單位提出技術(shù)處理方案，監(jiān)理、設(shè)計(jì)認(rèn)可后進(jìn)行處理。對(duì)經(jīng)處理的部位，應(yīng)重新進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

（3）對(duì)模板、木枋等原材料要求檢查合格后方可使用于支模工程。

（4）拱木枋、模板需嚴(yán)格按所放大樣施工，局部位置應(yīng)用木契調(diào)平。

（5）模板安裝要保證結(jié)構(gòu)各部分相互位置的準(zhǔn)確，并應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，模板縫嚴(yán)密不得漏漿。

3.2 安全控制措施

（1）人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)要安全培訓(xùn)，做好安全教育及安全交底工作。

（2）在腳手架的搭拆中，畫出警戒區(qū)，設(shè)置警戒線，并設(shè)專人看護(hù)。

（3）加工后的鋼筋為圓弧形，搬運(yùn)時(shí)要注意前后方向有無(wú)碰撞危險(xiǎn)。

（4）高空操作應(yīng)系好安全帶，現(xiàn)場(chǎng)操作人員必須戴好安全帽。

（5）做好安全防護(hù)措施，禁止穿拖鞋和光腳進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

（6）用電設(shè)備必須有可靠的接地保護(hù)裝置。

（7）嚴(yán)格遵守施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理規(guī)定。

3.3 環(huán)保控制措施

（1）施工中嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府的環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)和規(guī)章。

（2）成品、半成品材料按照施工總平面圖擺放，設(shè)文明施工標(biāo)識(shí)牌。

（3）施工垃圾要及時(shí)清運(yùn)，清運(yùn)前要適量灑水，減少揚(yáng)塵。

（4） 攪拌機(jī)、電刨、砂輪機(jī)等，要設(shè)置封閉的機(jī)械棚，以減少噪聲。

（5）場(chǎng)地道路進(jìn)行硬化，在晴天道路進(jìn)行灑水，防止塵土飛揚(yáng)。

4 結(jié)論

通過對(duì)模板體系的精心設(shè)計(jì)，制作與安裝，對(duì)耐久性清水混凝土配合比設(shè)計(jì)與澆筑施工過程的嚴(yán)格質(zhì)量控制及細(xì)部節(jié)點(diǎn)的技術(shù)處理， 既滿足了混凝土強(qiáng)度和耐久性要求（達(dá)到使用100年），同時(shí)也滿足經(jīng)濟(jì)性好、可操作性好、外觀質(zhì)量好。該工程一次驗(yàn)收合格，施工質(zhì)量得到業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理的滿意，也得到社會(huì)各界的認(rèn)可。作為國(guó)內(nèi)首例海灘博物館清水混凝土飾面建筑，該工程2007年被評(píng)為廣東省建筑業(yè)新技術(shù)示范工程。