波浪形混凝土空心樓板雙層支模施工工藝

王文權(quán)，王紅濤，亓現(xiàn)超，張可亮，范曉玉

（中建二局第四建筑工程有限公司，天津 300457）

1 工程概況

天津大學(xué)新校區(qū)綜合體育館工程位于天津大學(xué)新校區(qū)內(nèi)校前區(qū)北側(cè)，包括室內(nèi)體育活動(dòng)中心、游泳館和廊橋三部分，體育館地上2 層，結(jié)構(gòu)高度23.35m，游泳館地上2 層，結(jié)構(gòu)高度18.35m，廊橋是一條跨街的大型緩拱形建筑，將體育館和游泳館的公共空間串通為一個(gè)整體，并形成一個(gè)環(huán)抱的入口廣場(chǎng)。該綜合體育館根據(jù)使用功能要求采用了多種屋面形式，如圖1、圖2所示。

圖1 天津大學(xué)新校區(qū)綜合體育館模型圖

其中室內(nèi)體育活動(dòng)中心的公共大廳

屋面采用了波浪形混凝土空心樓板屋面的結(jié)構(gòu)形式，如圖3 所示，波浪形空心樓板結(jié)構(gòu)具有跨度大、重量輕、使用性能好、造價(jià)低、施工方便的特點(diǎn)，特別適合用于大跨度建筑屋面。

圖3 天津大學(xué)新校區(qū)綜合體育館體育活動(dòng)中心大廳屋面成品圖

圖4 波浪形混凝土空心樓板屋面斷面示意圖

圖5 波浪形混凝土空心樓板屋面單元立體圖

圖6 施工流程圖

圖7 波浪形混凝土空心樓板屋面剖面圖

圖8 波浪形混凝土空心樓板屋面單元立面圖

2 波浪形混凝土空心樓板屋面系統(tǒng)

2.1 屋面選擇

近幾年來，為了追求建筑外立面效果，越來越多的建筑開始采用曲面類屋面設(shè)計(jì)；同時(shí)，考慮節(jié)能環(huán)保等理念，結(jié)構(gòu)形式也出現(xiàn)多樣化，其中波浪形空心樓板結(jié)構(gòu)具有跨度大、重量輕、使用性能好、造價(jià)低的特點(diǎn)，特別適合用于大跨度建筑屋面。

2.2 屋面特點(diǎn)

波浪形式漸變方式從平面開始，沿著兩個(gè)斷面方向通過漸變后組合而成，南北方向的斷面形式為一段由小逐漸增大的波形，東西方向的斷面形式為一條上坡或下坡的斜線，通過兩個(gè)方向的漸變組合而成的異形波浪效果。

樓板內(nèi)設(shè)空心管及暗梁，空心樓板的暗梁為東西向設(shè)置，空心管徑向沿南北方向鋪設(shè)布置在暗梁中間區(qū)域。

3 波浪形混凝土空心樓板雙層支模施工工藝

3.1 適用范圍

適用于住宅、體育場(chǎng)館、公共建筑等各類具有波浪形異形曲面混凝土構(gòu)件的施工。

3.2 工藝原理

根據(jù)波浪形樓面漸變的特點(diǎn)，將第一層支設(shè)平臺(tái)搭設(shè)至樓板下表面波谷最低點(diǎn)，利用其作為施工操作層及支撐受力層，支撐材料為傳統(tǒng)鋼管、木方、木模板等，在第一層支設(shè)平臺(tái)上利用豎向支撐木方作為第二層波形塑造平臺(tái)的主龍骨，通過模板彎曲形成相應(yīng)波形。

本工藝在塑造雙方向漸變波形時(shí)，將多個(gè)波段分成多個(gè)單元，每個(gè)單元的起始斷面為一條直線，終點(diǎn)斷面為一道圓弧，可以看成是直紋曲面類構(gòu)件，即一根直線沿著直線和弧線兩個(gè)軌跡同時(shí)運(yùn)動(dòng)，其軌跡投影形成的一個(gè)空間立體圖形。

利用波形單元特性，將端部的圓弧采用鋼板彎曲成型并控制到位，隨后自直線一端向圓弧拉設(shè)多道密線，形成整個(gè)波浪形屋面的標(biāo)高控制網(wǎng)。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求的混凝土自然流漿而成的清水飾面效果，通過選擇不同材質(zhì)以及尺寸的面板，控制面板切縫的深度及寬度，從而達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。

利用色拉油作為模板與混凝土之間的隔離劑，避免木質(zhì)板材顏色影響清水混凝土本色。

3.3 工藝流程

3.4 操作要點(diǎn)

①放線定位及第一層模板平臺(tái)支設(shè)

根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)高，采用傳統(tǒng)鋼管腳手架支設(shè)第一層平臺(tái)，此平臺(tái)作為主受力支撐平臺(tái)并作為下部施工工序的操作平臺(tái)。

因空心樓板內(nèi)部設(shè)有暗梁，放線時(shí)需提前將暗梁位置標(biāo)出，架設(shè)第一層平臺(tái)時(shí)，暗梁下部增設(shè)兩根立桿進(jìn)行加強(qiáng)，當(dāng)涉及高支模時(shí)需按要求設(shè)置水平及豎向剪刀撐并滿足相關(guān)規(guī)定。

②弧形斷面骨架設(shè)置

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在地面采用3mm厚薄鋼板彎曲成相應(yīng)弧度，并在彎曲成型的鋼板下部加鋼板豎肋給予加強(qiáng)，弧形骨架兩端焊接5#槽鋼，采用直徑14mm鋼筋將槽鋼和鋼板下部的豎肋焊接，至此，弧形骨架制作完成，將骨架調(diào)運(yùn)至樓板部位定位并固定。

③密線拉設(shè)形成標(biāo)高控制網(wǎng)

根據(jù)每一個(gè)波浪形波峰或波谷的單元形式。端部為一條直線，底部為圓弧，將端部和底部截面分成同等份數(shù)并分別標(biāo)記好分界點(diǎn)，然后自端部向底部拉細(xì)線連接兩端相對(duì)應(yīng)的分界點(diǎn)，以形成整個(gè)構(gòu)件的實(shí)體空間網(wǎng)絡(luò)標(biāo)高控制模型。

④豎向及橫向龍骨設(shè)置

采用斷面為100mm×100mm 的豎向短木方作為第二層平臺(tái)的支撐龍骨，南北方向間距300mm，東西方向間距600mm，每道暗梁下部單獨(dú)增設(shè)兩根，豎向短木方之間輔以連續(xù)木方構(gòu)造斜撐進(jìn)行加固，斜撐排距600mm，將豎向及斜撐木方釘牢。

根據(jù)標(biāo)高控制網(wǎng)，在豎向短木方上采用50mm×100mm 的木方沿東西向鋪設(shè)水平通長(zhǎng)次龍骨，間距300mm，用鋼釘將豎向木方固定在一起。

⑤面板鋪設(shè)

根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的混凝土自然流漿而成的清水飾面效果，面板采用1220mm×2440mm×15mm 木膠合板，每隔100mm 切縫3mm 寬3mm 深的縫隙，組拼完成相應(yīng)弧度，采用鋼釘將面板與下部木方釘牢，釘表面粘貼透明膠帶，模板驗(yàn)收合格后涂刷透明色拉油作為脫模劑。

模板切縫示意圖如圖9 所示。模板支設(shè)立面圖示意圖如圖10 所示。波浪形混凝土空心樓板支模完成圖如圖11所示。采用自密實(shí)混凝土澆筑完成后的清水混凝土效果如圖12所示。

圖9 模板切縫示意圖

圖10 模板支設(shè)立面圖示意圖

圖11 波浪形混凝土空心樓板支模完成圖

圖12 屋面混凝土澆筑完成后效果圖

4 檢查驗(yàn)收

主控項(xiàng)目為模板及支架材料質(zhì)量，模板及支架安裝質(zhì)量，支架豎桿和豎向模板安裝質(zhì)量必須復(fù)合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）的要求。

一般項(xiàng)目必須符合表1的規(guī)定。

表1 一般項(xiàng)目檢查標(biāo)準(zhǔn)表

5 控制要點(diǎn)

5.1 質(zhì)量控制

5.1.1 應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 130-2011）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB 50666-2012）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）、《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 162-2008）、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）等。

5.1.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

①模板選擇優(yōu)質(zhì)白松板，木方必須干燥，避免因潮濕原因造成模板拼裝完成后走形，混凝土澆筑前涂刷優(yōu)質(zhì)透明色拉油作為隔離劑。

②鋼管構(gòu)件的壁厚、直徑必須滿足規(guī)范要求，鋼管支設(shè)間距嚴(yán)格按計(jì)算間距執(zhí)行，立桿自由端不大于500mm，U托頂絲直徑不小于36mm。

③混凝土清水流漿效果要精細(xì)管理，對(duì)每一個(gè)步驟每一個(gè)部位進(jìn)行100%檢查驗(yàn)收。對(duì)每個(gè)模板的截面尺寸以及模板的拼縫進(jìn)行100%逐一檢查，并在每拼接一小部分模板就進(jìn)行一次中間驗(yàn)收。

④因空心樓板內(nèi)表面需達(dá)到清水效果，摒棄以往在模板上打眼穿孔，用鐵絲將空心管與模板支撐架拉結(jié)的方式進(jìn)行抗浮控制，通過采取橫向U 型短鋼筋對(duì)空心管進(jìn)行定位控制、輔以木楔作臨時(shí)固定。

管下方的鋼筋支架由?16的水平筋及豎直的雙短筋焊接而成，下焊馬凳腳，施工前提前預(yù)制，在現(xiàn)場(chǎng)按照每管兩道排放鋼筋支架（各距管端200mm），并用8#鐵絲與底部鋼筋緊緊拉結(jié)（每管兩道）。排完管后，在管上方綁扎頂板上部鋼筋，在兩管之間的肋上按照@200設(shè)置拉鉤如圖13所示。

圖13 空心管鋼筋支架示意圖

經(jīng)過空心管上方的頂板鋼筋在與梁主筋相交時(shí)，要將頂板鋼筋與梁主筋用8#鐵絲進(jìn)行綁扎牢固，以起到拉結(jié)、抗浮的作用。

⑤混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可拆模，拆模要有專業(yè)工長(zhǎng)負(fù)責(zé)旁站，拆模時(shí)應(yīng)盡量做到緩、輕、穩(wěn)，逐一進(jìn)行模板的拆除，拆除時(shí)不得用鋼管等硬物觸碰已經(jīng)澆筑完成的結(jié)構(gòu)體。同時(shí)在澆筑完下部構(gòu)件后，并拆模以后，要立即用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。

5.2 安全措施

模板支撐設(shè)計(jì)必須滿足自重和施工荷載的要求，涉及超過一定規(guī)模的高大支模需進(jìn)行專家論證。

模板進(jìn)行吊運(yùn)安裝時(shí)必須有專業(yè)指揮人員指揮，并嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程進(jìn)行操作。

涉及到高空作業(yè)時(shí)，必須搭設(shè)操作平臺(tái)，并且系好安全帶。

手持電動(dòng)工具的電源線、插頭、插座應(yīng)絕緣良好，電源線不得任意接長(zhǎng)和調(diào)換。

施工屋面結(jié)構(gòu)時(shí)，在屋面兩側(cè)必須搭設(shè)防護(hù)架，并且要求工人必須穿防滑鞋。

5.3 環(huán)保措施

應(yīng)盡量重復(fù)使用已裝配好的模板系統(tǒng)，增加周轉(zhuǎn)次數(shù)。

模板安裝時(shí)產(chǎn)生的木屑要用吸塵器集中清理，統(tǒng)一處理。

混凝土罐車清洗用水應(yīng)排放到指定的沉淀池中。

垃圾要分類集中密閉堆放，高空垃圾采用移動(dòng)式密封垃圾桶存放、吊運(yùn)，嚴(yán)禁臨空拋灑?，F(xiàn)場(chǎng)材料碼放整齊并掛牌標(biāo)示，半成品堆放時(shí)底部必須采用木方墊襯。

6 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合天津大學(xué)新校區(qū)綜合體育館波浪形混凝土空心樓板雙層支模施工，針對(duì)施工過程中的放線定位、第一層模板平臺(tái)支設(shè)、弧形斷面骨架設(shè)置、密線拉設(shè)形成標(biāo)高控制網(wǎng)、豎向及橫向龍骨設(shè)置、面板鋪設(shè)等施工工序進(jìn)行了闡述，對(duì)其中需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，為以后類似工程項(xiàng)目的施工提供了系統(tǒng)的方法和成熟的經(jīng)驗(yàn)。