李劍峰 陳文斌
(1.軍事科學院軍事醫(yī)學研究院,北京 100850; 2.北京六建集團有限責任公司,北京 100143)
某綜合樓在鋼筋混凝土結構施工中,遇到四角圓弧結構、大截面斜柱等異形結構形式,給模板施工帶來了一定的難度,通過合理選型與施工,較好地解決了難題,保證了建設進度和施工質(zhì)量。
工程位于北京市豐臺區(qū)東大街,是集科研、辦公于一體的綜合樓,總建筑面積為37 000 m2,建筑高度為56.9 m,地上11層,地下2層,由地下設備間、地上科研和辦公區(qū)組成,建筑平面近似橢圓型,結構類型為框架—剪力墻結構。
因工程結構形式比較復雜,施工特點、難點主要體現(xiàn)在以下幾方面:1)平面呈近似橢圓狀,建筑物四個角結構弧形墻面積占墻體總面積30%以上,弧形墻曲率半徑3.5 m,給模板選型、施工帶來較大困難;2)結構上部有大跨度、大凌空高度、大截面混凝土斜柱結構,且懸挑結構分布較多,對支撐體系要求高;3)首層主出入口大廳、10層和11層為高大空間,最大高度近10.0 m,對模板施工安全性提出較高要求;4)施工場地相對狹小,垂直運輸能力緊張,給大規(guī)模模板施工組織帶來困難。
經(jīng)多方案論證、比較,最后決定除采用在當?shù)匾殉墒鞈玫慕M裝大模板等施工技術外,重點采用了一些國內(nèi)外先進模板技術,包括:玻璃鋼圓柱模施工技術、成套可調(diào)曲率模板技術、JFYM50新型爬模架體系;對超高凌空結構采用FRACO提升平臺支撐體系;在“棗核”形橢圓混凝土柱中預留燈槽采用雕刻成型的藝術造型模板;弧形曲線樓梯采用定型模板等。
柱模板板面采用15 mm厚多層板,次龍骨采用50×100方木,主龍骨采用10號槽鋼柱箍固定。
柱模的安裝順序是:安裝前檢查→模板安裝→檢查對角線長度差和臨時固定→安裝柱箍→全面檢查校正→整體固定→驗收。
安裝前要檢查模板底部混凝土面是否平整,若不平整應先在模板下口處鋪一層水泥砂漿(10 mm~20 mm厚),以免混凝土澆筑時漏漿而造成柱底爛根。柱角部連接角膜內(nèi)貼海綿條,以保證柱子角部混凝土觀感美觀。次龍骨采用50 mm×100 mm方木,間距200(220) mm,柱箍采用10號槽鋼,豎向間距600 mm(第一部距離地面300 mm)。澆筑底板混凝土時預埋地錨,地錨采用φ25鋼筋,四個方向各設置1道斜撐(見圖1)。
根據(jù)擬建建筑物平面形式,四個大角均為半徑3.5 m的400 mm厚鋼筋混凝土弧形墻??紤]到弧形墻特殊的位置和設計效果等,為保證墻體弧度、厚度、表面光潔度、垂直度等,采用鋼木結合的模板支撐體系。
1)地下2層弧形墻體模板面板采用18 mm厚多層板,面板的標準尺寸為1 220 mm×2 440 mm。將多層板與內(nèi)龍骨相接觸的一面開槽,槽深8 mm,間隔200 mm,便于成形(見圖2)。2)地下1層至地上各層四個角的弧形墻體模板面板采用15厚聚乙烯塑料定型模板,模板由專業(yè)廠家按設計要求弧度加工,到現(xiàn)場后與弧形鋼梁組拼,見圖3。3)定型模板豎肋為50 mm×100 mm方木間距300 mm布置。橫肋采用100×100×8定型圓弧槽鋼,圓弧槽鋼由專業(yè)廠家根據(jù)墻面曲率進行1∶1放樣定做(見圖4)。4)模板上設置φ16對拉穿墻螺栓,橫向間距400 mm,豎向間距同橫肋。5)支撐采用φ48×3.5 mm鋼管及可調(diào)U型托等,支設方法與內(nèi)墻方法相同(見圖5)。6)模板接縫的處理:模板面板采用硬拼拼縫,做法同直形墻。
為解決混凝土墻體接槎部位錯臺、漏漿等質(zhì)量通病,現(xiàn)場加工成品鋼托架,托架通過16螺栓與結構墻體拉結固定牢固,墻體模板安放在托架卡槽內(nèi),通過托架卡槽將墻體模板卡死,并固定其模板位置,防止錯臺、漏漿(見圖6)。
梁模板采用15 mm厚覆膜多層板現(xiàn)場組拼,豎向支撐采用鋼管腳手架,下墊50 mm厚木板。離墻200 mm設第一排支撐。支模板前在樓面上彈出支撐位置。梁模板安裝順序為:先在梁模下架設支撐系統(tǒng),然后鋪底模墊木及底模,待梁鋼筋綁扎完畢后,安裝梁側(cè)模。側(cè)模立檔間距控制在600 mm以內(nèi)。當梁高度小于500時采用鋼管斜頂支撐,當高度大于500 mm時加設對拉螺栓。不小于4 m的梁起拱高度按跨度的L/400起拱。
梁安裝模板前先用小白線拉出梁軸(邊)線和水平線,按設計標高調(diào)整立桿及龍骨的高度后安裝底模,并拉通線,吊線錘調(diào)平找直。安裝為便于梁的起拱,采用側(cè)模包底模的支立方式,起拱時按起拱高度逐一調(diào)整梁底可調(diào)頂托。梁側(cè)模、梁底模按圖紙尺寸進行現(xiàn)場加工,由塔吊運至作業(yè)面組合拼裝,然后加橫楞并用盤扣架支撐體系將梁兩側(cè)夾緊。梁高大于800 mm、梁寬不小于400 mm時需在梁側(cè)加M14對拉螺栓,螺栓外套PVC塑料管;同時,200<梁寬度≤400 時該梁下方應沿梁長方向每2 m設置一排支撐立桿,水平桿步距不大于1.5 m,距地不大于200 mm;梁寬度大于400時梁下方應沿梁長方向每2 m設置兩排支撐立桿,水平桿步距不大于1.5 m,距地不大于200 mm;梁寬不大于200 mm則可不用設置豎向支撐。
梁柱節(jié)點處作為結構受力集中部位,其施工質(zhì)量直接關系到結構安全性和使用壽命。
根據(jù)以往施工經(jīng)驗,梁柱節(jié)點部位易出現(xiàn)柱頭不方正、錯臺、漏漿的施工質(zhì)量通病,為此,在梁柱節(jié)點部位采取如下措施:
1)沿柱頭四周(模板下口)粘貼5 mm厚海綿條,防止漏漿。2)柱頭模板加設一道柱箍,通過10號槽鋼拉結固定,保證柱頭方正,夾緊柱頭模板(見圖7)。3)柱頭模板在梁接頭部位開模方正,通過加50 mm×100 mm方木包邊固定(見圖8)。
斜柱模板板面采用15 mm厚多層板,次龍骨采用50×100方木,間距不大于300 mm,主龍骨采用10號槽鋼柱箍固定,14通絲對拉螺栓自地面300 mm,450 mm,450 mm,450 mm,600 mm,600 mm設置。
柱模的安裝順序是:安裝前鋼筋檢查、驗收→模板安裝→檢查對角線長度差和臨時固定→安裝柱箍→全面檢查校正→整體固定→驗收。
安裝前要檢查模板底部混凝土面是否平整,若不平整應先在模板下口處鋪一層水泥砂漿(10 mm~20 mm厚),以免混凝土澆筑時漏漿而造成柱底爛根。柱角部連接角膜內(nèi)貼5 mm厚海綿條,以保證柱子角部混凝土觀感美觀。次龍骨采用50 mm×100 mm方木,間距200(220) mm,柱箍采用10號槽鋼,豎向間距600 mm(第一部距離地面300 mm)。
模板設專人負責清理、維修,模板使用前將打磨、清理、刷油納入預檢中,經(jīng)專職質(zhì)量檢查員檢查合格后方可上工作面使用,嚴禁未經(jīng)修好的模板上墻。
5.1.1鋼木模板
1)按照弧形墻幾何尺寸,設計出合理的模板拼裝圖。合模后重點檢查平整度(拉通線)、垂直度及板縫處理情況,符合要求后,方可進行下道工序。2)采用φ16穿墻螺桿和三角鋼托架相結合的方法保證弧形墻模板的穩(wěn)定性和墻面的平整度。3)板縫間夾設海綿條,海綿條距板面2 mm,以防止漏漿。
5.1.2柱子模板
1)支撐采用拉、頂結合的方法,確保其垂直度及牢固性。2)陽角及根部加海綿條,以防漏漿。
5.1.3梁板模板
1)頂板模板采用硬拼,房間四邊設貼墻方木加海綿條頂嚴。2)竹膠板拼縫平行于次龍骨方向,保證板縫下有方木,確保竹膠板拼縫處不出現(xiàn)錯臺,也避免漏漿。3)貼墻方木及頂板板縫背肋方木必須過刨,以保證板面的平整。4)為保證頂板陰角的質(zhì)量,四周次龍骨靠墻一面刨光,安裝時與墻頂嚴。5)待頂板模板支設好后,調(diào)節(jié)頂升頂板中間部分可調(diào)支撐,避免板四邊起拱。
經(jīng)實測:成型后混凝土柱截面尺寸、垂直度偏差控制在2 mm以內(nèi),表面平整度偏差在3 mm以內(nèi),斜柱僅有一條水平向拼??p,表面圓滑、平整;梁截面尺寸均控制在±2 mm以內(nèi)、表面平整度在3 mm以內(nèi);弧形墻弧度與設計要求弧度偏差僅為3 mm,截面尺寸控制在±2 mm以內(nèi)、表面平整度控制在3 mm以內(nèi)。成型后混凝土外觀整體效果:混凝土密實整潔、面層平整、陰陽角的棱角整齊平直、梁柱節(jié)點或樓板與墻體交角、線、面清晰,起拱線、面平順。無漏漿、無跑模和脹模、無夾雜物、無裂縫、無蜂窩等。成型效果詳見上述現(xiàn)場實景圖。
本工程在結構驗收過程中,受到設計院、質(zhì)監(jiān)站等專家的一致好評,其中模板工程和混凝土工程均被評為“精”。整體工程施工不但保證了施工質(zhì)量,而且多數(shù)施工構件和部位的混凝土表觀效果成為了本項目最耀眼的亮點。