【摘 要】 廣東海上絲綢之路博物館,本工程結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)—清水混凝土,該建筑是標志性建筑。本工程結(jié)構(gòu)由五個互為關(guān)聯(lián)的橢圓或弧拱“艙體”組成,其中最大一個拱體結(jié)構(gòu)高度為23.65m,跨度為40m。本文重點介紹了廣東海上絲綢之路博物館工程中,清水混凝土模板設(shè)計、制作與安裝、混凝土配合比設(shè)計和澆筑施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】 清水混土 模板設(shè)計 制作安裝 配合比 澆筑施工技術(shù)
1.工程概況
廣東海上絲綢之路博物館建筑占地面積129500平方米,總建筑面積19148平方米,由五個互為關(guān)聯(lián)的橢圓或弧拱“艙體”組成,建筑物長136m,寬88m,建筑使用層數(shù)地上三層,地下一層。建筑物高度23.65米,地下一層標高分別為-5.8m、-5.5m,二層面標高為+4.5m,三層面標高為+8.1m、+10.0m。本工程框架結(jié)構(gòu)為清水混凝土。
2.清水模板設(shè)計、制安與耐久性清水混凝土配比與澆筑
2.1 清水模板設(shè)計
連環(huán)弧形拱體施工劃分根據(jù)構(gòu)件弧度、截面尺寸、節(jié)點部位、混凝土澆筑難易程度綜合考慮,每段高度盡量符合模板的整板規(guī)格,減少模板切割量及板縫。
2.2 清水模板設(shè)計的要求
(1)模板安裝的拼縫要設(shè)置合理、均勻?qū)ΨQ、長寬比例協(xié)調(diào)、有一定的規(guī)律性、裝飾性。
(2)弧形拱體施工段的劃分,可根據(jù)結(jié)構(gòu)的弧度、截面尺寸、節(jié)點部位、混凝土澆筑難易程度綜合考慮。每段高度盡量符合模板的整板規(guī)格,減少模板切割量及板縫。
(3) 對拉螺栓孔眼的布置應(yīng)縱橫對稱、間距均勻、有規(guī)律性。
(4)模板安裝的拼縫設(shè)置、澆筑混凝土節(jié)點位置經(jīng)過共同商定后,設(shè)計好模板安裝的拼縫及對拉螺栓孔眼、節(jié)點的設(shè)計圖。
2.3 測量放線
(1)三維控制網(wǎng)要精心設(shè)計,便于擺站、瞄準、觀測、復(fù)核、識別、保護、留存。
(2)建立平面控制網(wǎng)以外控為主,內(nèi)外結(jié)合,特征點控制標高,內(nèi)插點控制精度要保證測量質(zhì)量。
(3)根據(jù)建筑基底形狀,建立外圍環(huán)狀水平控制平面網(wǎng)點。
(4)弧形模板安裝控制,將弧形曲線分段,根據(jù)弧度可分為0.5m或1m一段,然后分別量取曲線前后端到某一標高處的垂直距離和到控制軸線的水平距離。
(5) 模板安裝前,將控制線和對應(yīng)標高點投測到樓面或高支模上,安裝時根據(jù)控制線、標高以及電子圖中量取的距離,調(diào)整模板空間位置,直到模板定位準確。
2.4 模板制作
(1)按設(shè)計圖紙運用CAD軟件進行電腦制模放樣,將每段拱體結(jié)構(gòu)的模板分段設(shè)計,用電腦制模圖,按每段拱體比例進行實物放樣。
(2)底模制作時,木模板難于直接彎折成弧形,可選用30mm厚的松雜板材作為背襯龍骨彎柴,板材的長度和寬度視加工底模的弧線曲率選用,一般選取2000×300×30的規(guī)格。
2.5 清水混凝土模板安裝
(1)模板安裝除保證其安裝質(zhì)量外,必須保證模板的就位準確。
(2)模板安裝注意事項:模板上的對拉螺栓孔設(shè)置要按方案進行,不允許隨意開孔;防止模板出現(xiàn)漏漿情況,應(yīng)嚴格控制板縫寬度,選用規(guī)格標準、邊棱平直的模板拼裝,縫寬控制在2mm以內(nèi)。
(3)模板拆除要嚴格按照施工方案的拆除順序進行,并加強對清水混凝土表面和對拉螺栓孔眼的保護。
2.6 耐久性混凝土原材料的選用
(1)選用的水泥應(yīng)具有活性好、標準稠度用水量小、水泥與外加劑間的適應(yīng)性良好、原材料色澤均勻一致的特性,要求采用同一批熟料。
(2)粗骨料選用是強度高,連續(xù)級配好,低堿活性,同一顏色的碎石,產(chǎn)地、規(guī)格、必須一致,而且含泥量小于2%,,骨料不得帶雜物。
(3)選用的外加劑必須減水效果明顯,能夠滿足混凝土的各項工作性能。外加劑選用湛江外加劑廠生產(chǎn)的FDN-5R緩凝高效減水劑。
(4)摻和料應(yīng)能增強混凝土的和易性,并且部分替代水泥,改善混凝土的施工性能,減少水泥石中的毛細孔數(shù)量和分布狀態(tài)。
(5)水選用自來飲用水。
2.7 耐久性混凝土設(shè)計配合比選擇
(1)進行現(xiàn)場配制混凝土,并進行澆筑,商定具有滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求、可操作性強、混凝土外表質(zhì)量佳、經(jīng)濟性好的混凝土配合比。
(2)為優(yōu)選出強度、耐久性符合要求,施工性能優(yōu)良,拌合物色澤均勻,符合混凝土總堿含量控制在規(guī)定范圍的配合比。
(3)本工程混凝土配合比由廣州港灣工程質(zhì)量檢測中心、華南理工大學(xué)建筑學(xué)院土建工程實驗中心進行配合比設(shè)計。
2.8 清水混凝土澆筑
(1)澆筑前先對模板進行淋水濕潤,確定澆筑方向,澆筑寬度及澆筑時間,是控制冷縫出現(xiàn)的一項技術(shù)措施。
(2)混凝土澆筑:弧形拱體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用分段對稱澆筑,拱背模板分段安裝并在分段中部設(shè)置生口,插入振動棒;弧段豎向0-30°,分段長度≤2m;弧段豎向30-60°,分段長度≤1.5m;弧段豎向60-75°,分段長度≤1.2m;弧段豎向75-90°,不做背板。
(3)柱、梁、壁用插入式高頻振搗器搗固,樓板較厚時,先用插入式高頻振搗器振搗,再用平板振動器搗實。
(4)澆筑時采用標尺桿控制分層厚度,分層下料、分層振搗,每層混凝土澆筑厚度嚴格控制在30cm,振搗時注意快插慢拔,并使振搗棒在振搗過程中上下略有抽動,上下混凝土振動均勻,使混凝土中的氣泡充分上浮消散。
3.施工控制措施
3.1 質(zhì)量控制措施
(1)質(zhì)量標準
主控項目:不應(yīng)有《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中規(guī)定的嚴重缺陷和一般缺陷。對于已經(jīng)出現(xiàn)的嚴重缺陷和一般缺陷,應(yīng)由施工單位提出技術(shù)處理方案,監(jiān)理、設(shè)計認可后進行處理。對經(jīng)處理的部位,應(yīng)重新進行檢查驗收。
一般項目:清水混凝土的外觀質(zhì)量應(yīng)由監(jiān)理、設(shè)計、施工單位對外觀觀感進行檢查并記錄。從顏色、修補、氣泡、裂縫、光潔度、對拉螺栓孔眼、板縫等表面觀感指標進行確定。
(2)清水飾面混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)有影響結(jié)構(gòu)性能和使用的尺寸偏差,對超過尺寸偏差且影響結(jié)構(gòu)性能和使用的尺寸偏差的部位,應(yīng)由施工單位提出技術(shù)處理方案,監(jiān)理、設(shè)計認可后進行處理。對經(jīng)處理的部位,應(yīng)重新進行檢查驗收。
(3)對模板、木枋等原材料要求檢查合格后方可使用于支模工程。
(4)拱木枋、模板需嚴格按所放大樣施工,局部位置應(yīng)用木契調(diào)平。
(5)模板安裝要保證結(jié)構(gòu)各部分相互位置的準確,并應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,模板縫嚴密不得漏漿。
3.2 安全控制措施
(1)人員進入施工現(xiàn)場要安全培訓(xùn),做好安全教育及安全交底工作。
(2)在腳手架的搭拆中,畫出警戒區(qū),設(shè)置警戒線,并設(shè)專人看護。
(3)加工后的鋼筋為圓弧形,搬運時要注意前后方向有無碰撞危險。
(4)高空操作應(yīng)系好安全帶,現(xiàn)場操作人員必須戴好安全帽。
(5)做好安全防護措施,禁止穿拖鞋和光腳進入施工現(xiàn)場。
(6)用電設(shè)備必須有可靠的接地保護裝置。
(7)嚴格遵守施工現(xiàn)場安全管理規(guī)定。
3.3 環(huán)??刂拼胧?/p>
(1)施工中嚴格遵守國家和地方政府的環(huán)境保護法律、法規(guī)和規(guī)章。
(2)成品、半成品材料按照施工總平面圖擺放,設(shè)文明施工標識牌。
(3)施工垃圾要及時清運,清運前要適量灑水,減少揚塵。
(4) 攪拌機、電刨、砂輪機等,要設(shè)置封閉的機械棚,以減少噪聲。
(5)場地道路進行硬化,在晴天道路進行灑水,防止塵土飛揚。
4 結(jié)論
通過對模板體系的精心設(shè)計,制作與安裝,對耐久性清水混凝土配合比設(shè)計與澆筑施工過程的嚴格質(zhì)量控制及細部節(jié)點的技術(shù)處理, 既滿足了混凝土強度和耐久性要求(達到使用100年),同時也滿足經(jīng)濟性好、可操作性好、外觀質(zhì)量好。該工程一次驗收合格,施工質(zhì)量得到業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理的滿意,也得到社會各界的認可。作為國內(nèi)首例海灘博物館清水混凝土飾面建筑,該工程2007年被評為廣東省建筑業(yè)新技術(shù)示范工程。