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        超長空間環(huán)梁混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)實例分析

        2011-12-20 03:49:24朱珍嶸
        城市建設(shè)理論研究 2011年23期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        朱珍嶸

        摘要:本文結(jié)合工程實例,從空間環(huán)形斜梁的鋼筋綁扎,模板支設(shè),混凝土澆筑過程等方面敘述了各施工工藝及質(zhì)量控制,為其他工程空間環(huán)形斜梁施工提供借鑒意義。

        關(guān)鍵詞:超長空間環(huán)梁、測量放線、支撐體系、混凝土

        一、基本介紹

        某體育中心工程東西向最長約730米,南北向最長約480米,總建筑面積25.6萬平方米。主要建設(shè)內(nèi)容有體育場、體育館、游泳館、運(yùn)動員接待服務(wù)中心公寓及商業(yè)運(yùn)營設(shè)施。通過白色的巨型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)將體育、商業(yè)等建筑空間進(jìn)行整合,外形酷似“春繭”。該項目是世界首個將體育場、體育館、游泳館溶為一體的建筑。

        體育場及體育館看臺區(qū)斜梁多,同時高區(qū)看臺部分柱、水平系梁、斜梁及環(huán)形斜梁形成的空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工難度大,為此,需重點加強(qiáng)該復(fù)雜空間節(jié)點的施工策劃和攻關(guān)。本文重點對超長空間環(huán)梁混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行交流。

        體育場空間環(huán)梁體育館空間環(huán)梁結(jié)構(gòu)

        二、施工流程

        本工程超長空間環(huán)梁主要位于體育場和體育館外圈結(jié)構(gòu),其施工過程如下:

        環(huán)梁施工工藝流程圖

        環(huán)梁施工與相鄰梁板施工同步進(jìn)行。

        三、施工過程及操作要點

        1、環(huán)梁的測量放線

        我們通過計算機(jī)建立與弧形結(jié)構(gòu)的實際尺寸相一致的三維模型,以確定結(jié)構(gòu)各點的空間三維坐標(biāo)關(guān)系。測量放線時,找任意一個便于測量的基準(zhǔn)點,就可以通過該基準(zhǔn)點建立一個三維坐標(biāo)系,通過三維模型快速得到弧形結(jié)構(gòu)各點相對于基準(zhǔn)點的三維坐標(biāo),即空間位置關(guān)系,再用全站儀進(jìn)行定位。在測量過程中,嚴(yán)格按規(guī)范要求控制誤差,以利于環(huán)梁完成位置的準(zhǔn)確和美觀。

        2、環(huán)梁標(biāo)高確定及支撐體系搭設(shè)

        梁模軸線及標(biāo)高的控制方法

        梁板軸線和標(biāo)高控制總的而言是以測量控制線和高程控制點為基準(zhǔn)的。首先必須在下一層測出梁板的軸線位置投影線和控制高程,以此為依據(jù)可搭設(shè)滿堂腳手架,其具體控制如下:

        梁模軸線控制:梁模板主要由側(cè)板、底板、夾木、托木、梁箍、支撐等組成。梁模安裝前,把梁的軸線位置用吊錘的方法引測到鋼管上,用紅油漆表示。

        梁模標(biāo)高控制:要控制好標(biāo)高,首先必須熟悉各施工流程,施工中根據(jù)標(biāo)高控制點用鋼卷尺引測至梁標(biāo)高。對于平面環(huán)梁,需控制支座處標(biāo)高,跨內(nèi)保持平整即可;對于空間環(huán)梁(傾斜曲梁),則須在各跨支座間設(shè)置至少3個標(biāo)高測量控制點,并用可調(diào)支托進(jìn)行高度調(diào)節(jié)并校核。

        支撐體系搭設(shè)

        按立桿設(shè)計間距及梁底標(biāo)高在樓層空間進(jìn)行支架立桿間距空間放樣,做到既能滿足設(shè)計間距要求又能保證施工整體布局整齊、美觀。

        對支撐高度≥5m的梁,當(dāng)梁高≤600mm時,梁下立桿縱距(跨度方向)l=0.8m,梁下木枋小楞間距250mm縱放;700mm≤梁高≤1200mm時,梁下立桿縱距l(xiāng)=0.40m且在梁下中部沿跨度方向加設(shè)一排支撐立桿,縱距仍為l=0.40m,梁下木枋小楞間距200mm縱放;梁高>1200mm的梁下立桿縱距l(xiāng)=0.40m且在梁下中部沿跨度方向加設(shè)兩排支撐立桿,縱距仍為l=0.40m,梁下木枋小楞間距200mm縱放。

        梁支撐立桿的橫距(跨度方向)l=1.2m,梁下木枋小楞間距300mm縱放;在梁下中部沿跨度方向加設(shè)一道支撐立桿,間距仍為l=1.2m,梁下木枋小楞間距200mm縱放;掃地桿均距離樓面200mm,第一道縱橫水平桿離地1800mm,以上水平桿的步距 h=1.50m。沿縱距不超過5000mm加設(shè)一道剪刀撐。垂直于梁方向按500mm×500mm設(shè)置φ12對拉螺桿加固。

        水平桿、掃地桿和剪刀撐的布置同樓板,剪刀撐沿縱距不超過5000mm加設(shè)一道。

        每根立桿底部應(yīng)設(shè)置墊板,腳手架必須設(shè)置縱、橫掃地桿。縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm處的立桿上。

        擺放掃地桿及逐根豎立立桿并與掃地桿用直角扣件扣緊,然后逐一安裝第一道大橫桿、第二道大橫桿……安裝最上一道大橫桿(模板支撐大楞),在立桿選擇上如支撐高度大于6m則用對接扣件接長。

        空間環(huán)梁支撐體系示意圖

        3、環(huán)梁模板安裝

        梁底模板

        在按設(shè)計標(biāo)高調(diào)整支柱的標(biāo)高后,根據(jù)已放好的梁軸線安裝梁底模板,同時對梁的空間位置(水平和豎直)進(jìn)行校正,并將該投影線引至模板上。當(dāng)梁跨度≥4m時,跨中梁底處應(yīng)起拱,起拱高度為梁跨度的千分之一至三。主次梁交接時,先主梁起拱,后次梁起拱。

        梁側(cè)模板

        根據(jù)引入至底模上的梁軸線和梁平法施工圖中梁截面尺寸彈出梁邊線,并根據(jù)墨線安裝梁側(cè)模板、壓腳板、斜撐等。梁側(cè)模板制作高度應(yīng)根據(jù)梁高及樓板模板標(biāo)高來確定。

        對于曲率半徑較大的環(huán)梁,均可參普通直梁進(jìn)行模板安裝。而對于一些半徑較小的環(huán)梁,梁側(cè)模采用寬400mm的模板拼接,模板之間貼海面條,只設(shè)置豎向背楞,間距200mm,用Φ25@500鋼筋(兩根為一道)作為外楞,鋼筋外采用Φ14高強(qiáng)螺栓按水平和豎向間距500mm穿梁連接固定,側(cè)模板支設(shè)示意圖如下:

        梁、板、柱、墻交接位置的模板應(yīng)仔細(xì)加工及拼裝,必要時現(xiàn)場測量精確的尺寸,由車間加工制作。同時,在支設(shè)墻柱模板時,在墻柱頂部埋設(shè)高強(qiáng)拉桿,用于墻柱及梁板交接處模板的固定。

        4、環(huán)梁鋼筋施工

        采用機(jī)械連接,焊接或搭接等連接方式,當(dāng)直徑大于等于18mm時應(yīng)采用Ⅱ級直螺紋連接。

        鋼筋加工

        鋼筋加工前應(yīng)對鋼筋表面的油漬、漆污、浮皮和鐵銹清除干凈。

        對于曲率半徑較大的環(huán)梁如體育場、體育館、游泳館中的弧形梁,參照普通直梁進(jìn)行鋼筋加工。而對于一些半徑較小的環(huán)梁,需將梁縱向受力筋進(jìn)行彎曲加工,鋼筋彎曲曲線與環(huán)梁弧線彎曲曲率大致相同。示意圖如下:

        鋼筋彎曲加工示意圖

        直徑≥18mm的縱向受力鋼筋需對其進(jìn)行直螺紋加工,加工方法參照鋼筋工程方案。

        箍筋加工與普通梁加工方法相同。

        鋼筋綁扎及就位

        ①梁鋼筋工藝流程

        ②綁扎質(zhì)量要求

        因涉及彎曲鋼筋的綁扎,彎曲鋼筋的加工彎曲度不一定與梁彎曲度完全一致,且梁內(nèi)所有縱筋彎曲方向一致,所以這類鋼筋的綁扎將導(dǎo)致鋼筋自身產(chǎn)生彎曲應(yīng)力,不利于鋼筋的正確就位。所以除了必須滿足鋼筋工程方案中對梁鋼筋綁扎的要求外,還應(yīng)嚴(yán)格做好弧形梁外側(cè)模板的加固,以免鋼筋就位后引起梁的整體移位。箍筋平面須與梁弧線的法向(即半徑方向)平行。

        ③其他要求

        鋼筋間距、位置、保護(hù)層厚度、錨固和搭接長度等方面的要求;與普通梁相同。

        5、環(huán)梁的混凝土施工

        混凝土質(zhì)量目標(biāo)

        確?;炷撩軐?、表面平整光滑,線條順暢,幾何尺寸準(zhǔn)確,色澤一致,無明顯氣泡,模板拼縫痕跡整齊且有規(guī)律性,結(jié)構(gòu)陰陽角方正順直,使混凝土工程達(dá)到“內(nèi)堅外美”的技術(shù)要求。

        混凝土材料及運(yùn)輸要求

        混凝土材料及運(yùn)輸要求按混凝土工程施工方案執(zhí)行。

        混凝土澆筑

        對空間環(huán)梁,澆筑前須檢查模板是否接縫密實,并及時封補(bǔ),避免澆筑時漏漿而產(chǎn)生蜂窩。對于體育場四層頂部空間環(huán)梁(梁沿跨度方向傾斜),應(yīng)嚴(yán)格按分區(qū)分段澆筑,澆筑時,嚴(yán)格按照從低到高的順序進(jìn)行。同時,因梁傾斜,為避免低標(biāo)高處梁的混凝土外流,每個區(qū)域的梁應(yīng)分為2~3段澆筑。待低標(biāo)高處混凝土不致外流,分段界面混凝土初凝前進(jìn)行較高標(biāo)高處梁混凝土澆筑??臻g環(huán)梁處于頂部,未與板相連,混凝土澆筑量相對較小,故混凝土由塔吊調(diào)運(yùn)到位進(jìn)行澆筑。

        混凝土養(yǎng)護(hù)

        成立混凝土養(yǎng)護(hù)小組。在混凝土澆筑完畢后,應(yīng)在12小時內(nèi)開始養(yǎng)護(hù)。在夏季施工階段時對于與樓板相連的梁,采取與樓板一起覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù),對于單獨的環(huán)梁,進(jìn)行掛麻袋澆水養(yǎng)護(hù)。其他時間采取澆水養(yǎng)護(hù),澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土有足夠的潤濕狀態(tài)。

        四、現(xiàn)場施工效果

        注:文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。

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