雙層架空階梯狀弧形看臺施工技術(shù)

王李剛

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 晉城 048000）

0 引言

隨著時代的進(jìn)步，人們的生活品質(zhì)不斷提高，對衣食住行等生活必須品有了更高的要求，我國的建筑行業(yè)也在與時俱進(jìn)。在滿足建筑使用功能的前提下順應(yīng)時代的發(fā)展，展現(xiàn)建筑領(lǐng)域的魅力，引領(lǐng)城市的標(biāo)桿；異形構(gòu)造踴躍而起，在給建筑物添加亮點的同時，也給現(xiàn)場施工帶來了很大難度。例如，大禮堂觀眾廳看臺為了實現(xiàn)環(huán)境的通透和視線遼闊，往往設(shè)計成雙層甚至多層架空弧形階梯狀，采用常規(guī)的放線技術(shù)及模板支設(shè)不能保證弧形看臺的垂直度、弧度，完善此類多層架空階梯狀弧形看臺結(jié)構(gòu)的施工工藝方法，具有非常顯著的現(xiàn)實意義[1]。

山西三建集團(tuán)有限公司通過大禮堂、活動中心等工程的雙層架空弧形看臺施工，摸索和總結(jié)出的一套階梯狀弧形看臺施工工藝技術(shù)，通過現(xiàn)場實踐，不僅保證了質(zhì)量和安全，而且取得較顯著的社會、經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

晉城市丹河新城金村新區(qū)起步區(qū)教育園區(qū)共享項目大禮堂工程，地下一層，地上三層，總建筑面積19582.08m2。其中間樂池由兩層觀眾廳組成，觀眾廳看臺為階梯式弧形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由池座、樓座組成，其中池座設(shè)22 階弧形看臺，樓座設(shè)9 階弧形看臺，弧形半徑為41.06~68.3m，池座起止標(biāo)高為-1.03~5.3m，樓座起止標(biāo)高為10.05~13.42m。施工中采用雙層架空階梯狀弧形看臺施工技術(shù)，保證了看臺的垂直度和弧度，適用于錯臺混凝土結(jié)構(gòu)，特別是大禮堂、體育場等具有階梯狀弧形看臺的施工。

2 工藝原理及特點

本施工技術(shù)是針對結(jié)構(gòu)特點，采用“網(wǎng)格法”加密放樣點，預(yù)先模擬測設(shè)放線，精準(zhǔn)指導(dǎo)現(xiàn)場測設(shè)放樣，保證弧線精度；雙層架空弧形看臺吊模采用特制三角形鋼絲馬凳控制，支架選用新型承插盤扣工藝進(jìn)行看臺實體施工。運用“網(wǎng)格加密放樣+模板支設(shè)”雙重工藝，完美實現(xiàn)了弧形看臺的結(jié)構(gòu)造型圓滑美觀（圖1）。

圖1 雙層弧形看臺

（1）階梯看臺側(cè)模板控制采用特制三角形鋼絲馬凳，解決了因傳統(tǒng)吊模工藝剛度不足引起的混凝土漲模、跑模現(xiàn)象，同時準(zhǔn)確保證了看臺上層鋼筋保護(hù)層厚度，速度快，節(jié)約大量人工，經(jīng)濟(jì)合理。

（2）上下層看臺底部支撐采用承插式盤扣施工工藝，支撐體系強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性可靠，施工安全得到有效保障；工具化作業(yè)，搭拆快捷，大幅提高施工效率。

（3）可以準(zhǔn)確的定位看臺弧線、標(biāo)高、并順利完成模板及支撐體系安裝，有效保證懸挑看臺準(zhǔn)確定位和標(biāo)高控制，實現(xiàn)看臺結(jié)構(gòu)造型達(dá)到預(yù)期。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

雙層架空階梯狀弧形看臺施工工藝流程如下：弧形看臺定位放線→盤扣模架搭設(shè)→弧形臺階底模安裝→弧形看臺鋼筋制作安裝→吊模定型馬凳安裝→定型木模安裝→φ14 拉桿設(shè)置→模板系統(tǒng)加固、驗收→看臺混凝土澆筑→模板系統(tǒng)拆除。

3.2 操作要點

3.2.1 定位放線

（1）CAD 圖形放樣。在電腦上采用CAD 軟件繪制300mm×600mm 的網(wǎng)格，找出池座圓心，將弧形階梯池座在網(wǎng)格圖上進(jìn)行精確的放樣，并測量出每一段弧線到網(wǎng)格節(jié)點的距離。最后將每階弧形看臺按1:1 在現(xiàn)場放線定位工作，進(jìn)行弧形看臺的實體施工。

（2）現(xiàn)場放線。根據(jù)繪制出的網(wǎng)格放樣圖，在現(xiàn)場采用相同的方法，采用經(jīng)緯儀定位出軸線后測設(shè)出網(wǎng)格線段，通過每一段弧線到網(wǎng)格節(jié)點的距離，放出弧線點位，并墨斗彈線連接成弧。

3.2.2 模架搭設(shè)

（1）根據(jù)弧形投影線搭設(shè)盤扣架，在橫向間距由原來的1.2m 變?yōu)?.3m、0.6m 和0.9m，在各個圓弧的切點位置設(shè)置立桿，圓弧中心位置用0.3m 間距橫桿，在中間部位變?yōu)?.6m 橫桿，在端部位置使用0.9m 間距橫桿，保證圓弧施工的整體質(zhì)量。圓弧臺階寬度為950mm，采用間距900mm 的橫桿作為支架，高度逐層增加，立桿根據(jù)層高調(diào)節(jié)，在最上端由專用頂托調(diào)節(jié)高度，保證底模的標(biāo)高及平整度。

（2）弧形臺階底模安裝。模板采用普通膠和板，主梁采用30mm×70mm 方木進(jìn)行施工，根據(jù)現(xiàn)場圓弧投影線，將弧形看臺底板模板進(jìn)行裁剪，按照弧度將模板拼裝。底模完成后重新引線復(fù)核，保證圓弧高度，線性準(zhǔn)確率。

3.2.3 弧形看臺鋼筋制作安裝

（1）弧形看臺鋼筋制作安裝流程如下：主梁鋼筋安裝→布設(shè)臺階底部縱橫向鋼筋綁扎→固定吊模特制鋼絲馬凳→臺階頂部縱橫向鋼筋綁扎。

（2）主梁鋼筋綁扎完成后，開始綁扎臺階鋼筋。由于需滿足視覺要求，座椅下送風(fēng)孔縱橫布置不規(guī)則，臺階鋼筋需在相鄰送風(fēng)孔之間布置，緊貼套管邊的底筋按兩根并排布置，其余底筋按不大于設(shè)計間距均布。

（3）吊模特制鋼絲馬凳固定：根據(jù)圓弧尺寸及切點按@500mm 布設(shè)特制三角形鋼絲馬凳，馬凳通過鐵釘固牢于底模板上（圖2）。

圖2 特制鋼絲馬凳固定

3.2.4 側(cè)模板安裝

階梯弧形看臺側(cè)模板均為吊模工藝，按1:1 放樣的模板裁模、編號、拼裝，吊模高度采用特制三角形鋼絲馬凳@500mm 控制，并采用φ14@400mm 對拉螺栓加固，并沿看臺方向，每隔1m 設(shè)一道斜向拉桿，拉桿與吊模主龍骨相連，在圓弧的切點位置與主立桿拉結(jié)，保證看臺的成型質(zhì)量。

3.2.5 混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)

（1）澆筑混凝土前將模板內(nèi)垃圾、鋼筋上的銹漬清除干凈，檢查鋼筋水泥墊塊及保護(hù)層厚度是否到位，澆筑前澆水使模板濕潤。

（2）澆筑看臺混凝土?xí)r自下而上澆筑，先振搗密實底板混凝土，達(dá)到踏步位置再與踏步混凝土一起澆筑，嚴(yán)格控制澆筑速度，每澆筑一層臺階隨時用木抹子將表面抹平后，再進(jìn)行上層臺階的澆筑，不斷連續(xù)向上推進(jìn)。在看臺整體澆筑完成后，待混凝土初凝采用磨光機(jī)進(jìn)行第二次打磨整理，并用抹子壓光，再用塑料掃帚按同一方向把混凝土面層的紋路掃直，混凝土表面成型的紋路要求方向一致，不得出現(xiàn)歪斜和畫圓弧等不規(guī)則現(xiàn)象。

（3）混凝土收面結(jié)束后及時覆蓋塑料薄膜，澆水養(yǎng)護(hù)不少于14d。

3.2.6 模板拆除

弧形看臺模板拆除時，先拆除側(cè)模板，一般在澆筑48h 后進(jìn)行，拆除模板時注意保護(hù)看臺混凝土的棱角，不得采用暴力拆除，確保看臺側(cè)面不掉角，不脫皮，表面光潔，拆模后立即將側(cè)面用塑料膜覆蓋。底模在混凝土達(dá)到100%強(qiáng)度后進(jìn)行。

4 材料與設(shè)備

（1）主要材料包括木膠合板、木枋、鋼管、盤扣式立桿、盤扣式橫桿、頂絲、十字扣、接扣、轉(zhuǎn)扣、對拉螺栓、特制鋼絲馬凳。

（2）機(jī)具設(shè)備包括平刨機(jī)、圓盤鋸、壓刨機(jī)、電焊機(jī)、臺鉆、砂輪機(jī)。

（3）勞動力包括測量工、電焊工、吊裝工、架子工、鋼筋工、木工、混凝土工。

5 質(zhì)量控制

5.1 鋼材的選用

（1）鋼材應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 700—2006）和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 1591—2018）的規(guī)定。

（2）鋼管應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《直縫電焊鋼管》（GB/T 13793—2016）或《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB/T 3091—2008）中規(guī)定的Q235 普通鋼管的要求，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 700—2006）中Q235A級鋼的規(guī)定。不得使用有嚴(yán)重銹蝕、彎曲、壓扁及裂紋的鋼管。

（3）盤扣節(jié)點應(yīng)由焊接于立桿上的連接盤、水平桿桿端扣接頭和斜桿桿端扣接頭組成。

（4）連接盤、扣接頭、插銷已經(jīng)可調(diào)螺母的調(diào)節(jié)手柄采用碳素鑄鋼制造時，其材料機(jī)械性能不得低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《一般工程用鑄造碳鋼件》（GB/T 11352—2009）中牌號為ZG230-450 的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率要求。

5.2 木材的選用

（1）模板結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的樹種應(yīng)根據(jù)各地區(qū)實際情況選擇質(zhì)量好的材料，不得使用有腐朽、霉變、蟲蛀、折裂、枯節(jié)的木材。

（2）模板結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)受力種類或用途選用相應(yīng)的木材材質(zhì)等級。木材材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50005—2017）的規(guī)定。

（3）用于模板體系的原木、方木和板材要符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50005—2017）的規(guī)定，不得利用商品材的等級標(biāo)準(zhǔn)替代。

6 安全措施

（1）從事模板作業(yè)的人員，必須經(jīng)過安全技術(shù)培訓(xùn)。從事高處作業(yè)人員，定期體檢，不符合要求的不得從事高處作業(yè)。

（2）安裝和拆除模板時，操作人員戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。安全帽和安全帶定期檢查，不合格的嚴(yán)禁使用。

（3）模板工程編制施工設(shè)計和安全技術(shù)措施后，嚴(yán)格按施工設(shè)計與安全技術(shù)措施的規(guī)定進(jìn)行施工。在安裝、拆除作業(yè)前，項目部技術(shù)負(fù)責(zé)人向現(xiàn)場經(jīng)理、施工員、安全員、質(zhì)量員等工程技術(shù)人員以書面形式交底，施工員向作業(yè)班組進(jìn)行施工操作的安全技術(shù)交底，作業(yè)班組對照交底進(jìn)行上、下班的自檢、互檢和交接檢。

（4）作業(yè)人員嚴(yán)禁攀登模板、斜撐桿等，不得在高處的獨立梁或在其模板上行走。

（5）模板施工過程中設(shè)專人負(fù)責(zé)安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題報告有關(guān)人員處理。當(dāng)遇險情時，立即停工和采取應(yīng)急措施[2]。

7 環(huán)保措施

（1）制作、加工模板時應(yīng)在木工專用加工棚內(nèi)作業(yè)，鋸沫下角料應(yīng)及時清運至項目指定堆放點，由環(huán)衛(wèi)車輛清運處置。

（2）混凝土澆筑采用汽車泵送至工作面，慢移慢放，分層澆筑振搗，不溢不漏。落地灰漿及時清除。

（3）混凝土養(yǎng)護(hù)用塑料膜應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期完成后，及時集中清除不宜散落飄地、污染環(huán)境。

（4）支、拆模板完成，應(yīng)及時分類碼放整齊模板，方木、鋼管、扣件、頂絲、對拉螺栓等物料做好標(biāo)記。

（5）澆筑混凝土?xí)r段，盡量避開居民休息時間，做到不噪聲擾民，污染環(huán)境。

（6）照明燈具、全部采用符合要求的LED 節(jié)能燈具，既環(huán)保節(jié)能，又滿足照明需求。

（7）對進(jìn)出工地的運輸車輛做到輪胎、車體沖洗干凈，不跑冒滴漏，整潔美觀[3]。

8 效益分析

8.1 經(jīng)濟(jì)效益

通過“網(wǎng)格放線”加密放樣點，確保了弧線精度控制；支撐架立桿按看臺徑向和弧向搭設(shè)，保證了架體受力均勻，且減弱了搭設(shè)難度，提高了施工功效，節(jié)約工期，運用特制鋼絲馬凳控制吊模高度，很好地保證了看臺質(zhì)量，降低了后期剔鑿成本。

8.2 社會效益

雙層架空階梯狀弧形看臺支撐體系，解決了圓弧看臺吊模難度大、弧度難掌控、施工難度高的技術(shù)問題，確保工程質(zhì)量和施工安全，為今后類似工程施工提供了較為廣闊的借鑒意義和應(yīng)用基礎(chǔ)，為企業(yè)取得良好的社會信譽(yù)[4]。

9 結(jié)語

該施工技術(shù)操作性強(qiáng)，安全可靠，解決了支模存在的安全風(fēng)險，有效保證了雙層架空階梯弧線造型的施工質(zhì)量，并節(jié)約成本和減少勞動力投入，取得良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益，對類似工程具有很好的指導(dǎo)意義，為業(yè)內(nèi)同行提供了參考資料。