船閘“游輪”建筑弧形墻施工技術(shù)

張曉亮

摘 ? ?要：船閘“游輪”建筑弧形墻施工難點(diǎn)在于其弧度控制及模板支架的搭設(shè)，兩者均需要用數(shù)據(jù)說話，在施工前制作定型桁架確保弧度，通過對模型的計(jì)算及典型施工對支架體系進(jìn)行微調(diào)，確保了墻體的弧度和模板支架的安全性及適用性。

關(guān)鍵詞：弧形墻;弧度;穩(wěn)定性;定型桁架;模板支架

1 ?工程概況

船閘“游輪”建筑工程內(nèi)容包括上閘首、下閘首、閘室段、上游引航段及下游引航段五部分?！坝屋啞苯ㄖこ探ㄖ娣e9306.4m2，共四層，一二層層高為4.5m，三四層層高為4m，建筑高度17m。為鋼框架結(jié)構(gòu)，外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分為150厚蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板。船閘外側(cè)弧形墻為混凝土結(jié)構(gòu)，墻體標(biāo)高從3.9m以上到8.23m處，高度為4.33m，厚度為40cm，內(nèi)弧半徑為21.4m，圓心角為12.85°，外弧半徑為21m，圓心角為30.89°?；炷翗?biāo)號采用C35W6F200，共12段，其中閘首段最長，長度為21m，每米混凝土用量為1.9m?。船閘四周回填砂已完成回填至-1.5m，根據(jù)圖紙回填相對密度為0.75的要求。

2 ?工程施工中的難點(diǎn)

2.1 ?弧形墻弧度控制

對于弧形墻的弧度控制是本工程的一個難點(diǎn)，無論從模板的選擇、加工及加固還是在架體的位移等方面都存在不可預(yù)見性，難免會造成局部漲?；蛘呋《炔粷M足設(shè)計(jì)要求等情況的發(fā)生。

2.2 ?模板支架的承載力及穩(wěn)定性

模板支架的搭設(shè)時本工程的另一大難題，對于架體的選擇、承載力及穩(wěn)定性需要有嚴(yán)格的驗(yàn)算，架體驗(yàn)算完成后還需要對所在地基進(jìn)行處理，確保架體的穩(wěn)定性及最大限度的發(fā)揮承載能力。

2.3 ?模板支設(shè)難度大

本工程從成本及工程進(jìn)度角度考慮采用1.2cm厚竹膠板進(jìn)行施工。但從技術(shù)角度會增加難度，如何將竹膠板彎制成設(shè)計(jì)弧度的模板成為本工程的又一難題。

3 ?弧形墻施工技術(shù)

3.1 ?基礎(chǔ)處理

船閘四周回填砂已完成回填至-1.5m，根據(jù)圖紙回填相對密度為0.75的要求。檢測合格，自-1.5m～1.0m處采用場地內(nèi)土體進(jìn)行整平后采用20t壓路機(jī)分層回填，壓實(shí)度控制在96%。

3.2 ?施工測量

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，首先將3.9m處模板線根據(jù)坐標(biāo)放出，然后根據(jù)弧形墻弧度進(jìn)行模板支設(shè)，上部位置也通過全站儀進(jìn)行定位。標(biāo)高引測：根據(jù)控制水準(zhǔn)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀引測出板面頂標(biāo)高8.23m控制點(diǎn)，并將其標(biāo)注在已加固的模板上，在模板內(nèi)側(cè)每隔一米釘10cm板條，以保證混凝土澆筑標(biāo)高。

3.3 ?原材料加工

模板采用分塊模板加工成型、再進(jìn)行現(xiàn)場拼裝，模板現(xiàn)場加工尺寸為0.6m[×]2.4m與0.6m[×]1.2m兩種，木方進(jìn)場規(guī)格為5cm[×]10cm，不需要加工。腳手管加工：由于墻體有弧度，立桿長度不一致，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行腳手管切割，必須保證接頭位置不能在同一平面。頂部統(tǒng)一采用頂托進(jìn)行加固。桁架的加工制作：根據(jù)圖紙要求首先在地面進(jìn)行放大樣，嚴(yán)格按照圖紙弧度進(jìn)行彎制，對焊接點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制，由于采用的是48.0mm[×]3.0mm鋼管，因此在節(jié)點(diǎn)處采用10cm[×]10cm[×]5.0mm的鋼板進(jìn)行加焊，保證架體的整體穩(wěn)定性，本工程采用的桁架間距為5m。

3.4 ?腳手架模型驗(yàn)算

根據(jù)假設(shè)的模型經(jīng)SAP軟件計(jì)算后得到相應(yīng)的桿件軸力圖及模板支架的變形圖，根據(jù)軸力計(jì)算圖。軸力最大處在3.9m處，最大值為25.0297kN，在保證立桿橫向約束2m以內(nèi)的前提下，單桿承載力可參照經(jīng)驗(yàn)值核算。 單桿承載30kN。為了確保架體的安全，將最內(nèi)排立桿間距調(diào)整為30cm[×]30cm。減小桿件的軸力。根據(jù)模板支架變形圖得知支架最大位移為6mm，變形不大，在施工時可采用在模板支設(shè)時可以將模板向內(nèi)收5mm，保證弧形墻的外形尺寸能夠滿足圖紙要求。

3.5 ?腳手架搭設(shè)

先在地面上彈出立桿位置線再開始搭設(shè)滿堂架，包括剪刀撐，支立桿時應(yīng)先在鋼管底部設(shè)置50mm×200mm腳手板墊板，再搭中間水平拉桿，再搭掃地桿，掃地桿離地面200mm處，腳手架立桿縱橫間距均為60cm，內(nèi)排立桿間距調(diào)整為30cm[×]30cm，立桿使用連接扣件連接。使立桿縱橫方向左右對直，頂步設(shè)置在支撐點(diǎn)下500㎜處。然后從弧形墻根部向外延伸6m，步距3.9m以下采用1200mm，3.9m以上采用750mm。

3.6 ?模板支設(shè)

模板按照加工好的尺寸進(jìn)行組裝，要嚴(yán)格按照尺寸拼裝成整體，模板在現(xiàn)場拼裝時，要控制好相鄰板面之間拼縫，以防漏漿以保持模板的整體性。然后模板加固采用扣件式腳手管，模板豎向選用直徑為20的鋼筋，水平方向采用6m腳手管，對拉螺栓選用對拉Φ16的螺栓。對拉橫縱間距均為400mm，兩端設(shè)置錐形體，在四塊模板拼接的對角處設(shè)置木條一塊，保證拼縫的嚴(yán)密性，將定型桁架按照5m間距均勻布置，在模板支設(shè)時應(yīng)注意模板的弧度，按照定型桁架進(jìn)行嚴(yán)格控制。在完成外側(cè)模板支設(shè)時，安裝對拉螺桿，兩端采用錐形體進(jìn)行控制墻體厚度，錐形體應(yīng)緊靠模板，在安裝內(nèi)側(cè)模板前首先對對拉螺桿進(jìn)行檢查合格后再進(jìn)行下道工序。為確保弧形墻的弧度符合設(shè)計(jì)要求，弧度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)或試驗(yàn)段的結(jié)果留置。首先通過CAD進(jìn)行放樣，確定弧線每個支點(diǎn)距離邊線的距離?？v橫向每隔40cm設(shè)置一個點(diǎn)，點(diǎn)位梅花形布置。為了確保弧線線型，縱向采用直徑為20的鋼筋進(jìn)行加固，間距為每40cm兩根，水平方向采用6m鋼管，間距為每40cm兩道。對拉螺桿采用雙螺母進(jìn)行加固，考慮到支架的沉降及位移影響，將弧形墻模板整體向內(nèi)側(cè)調(diào)整0.5cm。

3.7 ?混凝土澆筑

本工程采用水泥為普通硅酸鹽水泥42.5，考慮到水泥初凝時間不小于45min，墻體高度為4.33m，分9層澆筑完成，每次發(fā)灰量控制為1m高混凝土方量，分兩層澆筑完成，混凝土不得堆放過高及過分集中，振動時不得用振動棒撬住模板或鋼筋振動?；炷脸稣鹃g隔時間為40min。確?；炷聊軌蚪硬纾瑫r也能保證架體的穩(wěn)定。

3.8 ?施工技術(shù)優(yōu)化及成果檢驗(yàn)

（1）減少支架體系內(nèi)的零桿。根據(jù)模板支架體系的桿件軸力圖，我們發(fā)現(xiàn)有部分桿件軸力為零，因此在搭設(shè)過程中可以省略，這樣既能減輕自重，也可以減少成本。

（2）優(yōu)微調(diào)模板的收口尺寸。根據(jù)對上游閘室段弧形墻的典型施工數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)模板向內(nèi)側(cè)收0.5cm仍然不能滿足變形要求，根據(jù)偏差值我們確定將模板向內(nèi)收1cm。這樣才能保證弧形墻的實(shí)體坐標(biāo)更接近于設(shè)計(jì)值。

（3）成果檢驗(yàn)。經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整后施工了下游閘首段弧形墻，待混凝土拆模完成后對頂標(biāo)高、頂坐標(biāo)等進(jìn)行檢驗(yàn)，位置誤差在3mm內(nèi)。能夠滿足圖紙及規(guī)范要求。

4 ?結(jié)束語

通過對弧形墻施工技術(shù)的了解，我們不難發(fā)現(xiàn)，對于弧形墻施工采用木模板無論從成本還是在工期方面都有著明顯的優(yōu)越性，工程質(zhì)量也能夠得到保證?；⌒螇κ┕さ年P(guān)鍵點(diǎn)在于地基承載力、弧度控制及模板支架體系的承載力及穩(wěn)定性，地基承載力直接關(guān)系著模板支架的承載力及安全性，弧度可以利用定型桁架進(jìn)行嚴(yán)格控制，模板支架體系可以通過模型計(jì)算進(jìn)行校核，然后對模型進(jìn)行簡化。

隨著社會的發(fā)展，人們的美感意識逐漸提高，異型結(jié)構(gòu)越來越多，類似于船閘弧形墻的景觀工程也隨之增多，希望本工程弧形墻施工技術(shù)能夠?yàn)橐院蠊こ探o予一定的幫助。

參考文獻(xiàn)：

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