劉永利，邵光輝，李 超

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

費縣叢柏庵舍利塔工程位于山東省費縣南玉環(huán)山南麓，許家崖風景區(qū)內(nèi)，屬于宗教文化塔式建筑，造型復雜，風格迥異。工程主要為框架剪力墻結構，抗震設防烈度8度，基礎底標高錯落不一，上部結構由各種直徑、高度不同的球狀剪力墻疊拼而成，施工要求高，難度大。本文將結合技術難點闡述多層疊拼球殼狀剪力墻結構施工工藝改進后的原理。

1 球面模板制作與安裝

1.1 模板體系的選擇

球形曲面模板加工過程，是傳統(tǒng)模板生產(chǎn)及安裝技術應用在異形模板的過程，并使混凝土面無限接近球面，且能保持表面混凝土光滑的完美之作。而圓柱狀剪力墻模板加工時可將模板圍繞柱中軸線按照一定半徑將模板壓制成筒狀即可，一般的模板加工廠商都可生產(chǎn)。而球形模板找出中軸線后各緯度下的半徑不一致，故應該將模板微分為若干個單元拼裝成型。但是，曲面向無限方向進行彎曲，只有統(tǒng)一的球心，無法找到統(tǒng)一的圓心。

一般的模板加工廠商沒有加工過類似的模板，只能向大型鋼構件生產(chǎn)企業(yè)求助，而大型鋼構件生產(chǎn)企業(yè)成本較高。項目部技術人員通過3D技術將模板生產(chǎn)及安裝過程進行演示后發(fā)現(xiàn)利用傳統(tǒng)的工藝加以改進即可進行施工，這樣既可減少施工成本，又能保證施工質(zhì)量。

1.2 模板體系制作步驟

1）為滿足球形曲面模板的加固及承重等狀況，將滿堂腳手架搭按圖紙尺寸設成球狀，步距加密為0.5 m，使同一步距（同一緯度）鋼管端部位于同一圓上，調(diào)節(jié)各緯度上的節(jié)點距球心距離相等，從而保持各鋼管端部節(jié)點位于同一球面上。

2）鋼管端部安裝固定絲托并微調(diào)絲托，使絲托端部處于同一球面，并反復校核。

3）在每一步距（緯度）上安裝2根環(huán)形鋼筋箍圈作為模板主龍骨，鋼筋采用HRB400Ф25鋼筋，采用機械彎曲。

4）在每間隔20 cm的經(jīng)線上安裝彎曲鋼管作為模板次龍骨，鋼管曲率同球面曲率，鋼管采用Ф48鋼管（詳見圖1）。

1.3 內(nèi)模板安裝處理方案

內(nèi)模板安裝最大的問題在于球形弧度的控制及模板拼接縫的處理。為使接縫緊密，在模板制作前用3D技術將模板尺寸進行控制，使模板接縫能夠有效緊密的拼接在一起，模板對縫處用手刨適當研縫，并在接縫處粘貼海綿膠帶，且模板對縫背面用木片封住，防止在澆筑時出現(xiàn)跑灰漏漿現(xiàn)象。

1.4 外模板安裝處理方案

本工程外模板的加工方法與施工工藝跟內(nèi)模板的施工工藝異曲同工，需注意在安裝外模板前應先焊接定位鋼筋，并在剪力墻體鋼筋上綁扎預制混凝土支撐以保證混凝土的截面尺寸，防止采用對拉螺栓加固內(nèi)外模板時出現(xiàn)變形等現(xiàn)象的發(fā)生。

圖1 模板體系示意圖

2 鋼筋綁扎處理

本工程結構為多層連續(xù)球殼狀建筑，鋼筋綁扎難點在于鋼筋要隨著建筑的外觀形態(tài)進行變化，為了保證工程質(zhì)量，確保多層連續(xù)球殼成為整體，六棵隨弧結構柱主筋采用電渣壓力焊的方式連接，每層球殼剪力墻內(nèi)部的豎向筋采用錯開平面進行搭接綁扎，且不小于在梁內(nèi)錨固要求，水平方向鋼筋的彎曲度提前用3D施工圖進行準確計算，用彎曲機械將計算好弧度的鋼筋進行加工并綁扎成型。

3 混凝土澆筑處理

澆筑存在以下幾個問題：混凝土內(nèi)的氣泡是垂直向上排除的，由于球殼形狀的模板內(nèi)，氣泡被彎曲的外模板封在模板內(nèi)部，無法有效的排出，從而影響墻體的質(zhì)量。另外，振搗棒是直上直下振搗混凝土的，但是在球殼形狀下振搗棒無法插入，而且很容易被剪力墻水平筋卡住，無法有效地進行混凝土振搗工作。

為解決以上問題，采用分層入倉、連續(xù)振搗的工作方法進行澆筑，在每層間隔一定距離設1～2道振搗窗口振搗，在球面模板上端用電鉆打孔排氣，混凝土澆筑到窗口時，用制作好的封窗模板立即封窗，確保在混凝土初凝前及時澆筑上部混凝土。這樣有效的解決了氣泡無法排除和振搗棒無法插入的問題。

4 社會經(jīng)濟效益

4.1 經(jīng)濟效益

若采用定型鋼模板，多家定型模板生產(chǎn)商家報價都在340元/m2以上，商家方案為先在廠房內(nèi)將模板定型生產(chǎn)，再分割運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并派駐專業(yè)技術員進行有償指導安裝，總體價格非常高。另外，由于主塔內(nèi)部沒有塔吊，內(nèi)部鋼模板面積大，重量大，在拆除模板方面成為一大難題；造價高且拆除困難，不可取。

經(jīng)過多方考察與對比，采用對傳統(tǒng)的木模板體系加以改進的方法，自行設計加工，費用約為50～70元/m2，價格低廉，安拆簡潔便利，材料還能夠重復利用，在很大程度上節(jié)約了工程成本。

4.2 環(huán)保社會效益

1）該施工技術能有效利用模板邊角料，避免鋸切大量模板造成浪費，一定程度上提高了模板材料的利用率。

2）大鋼模使用型鋼，鐵板等材料，不可周轉使用，而該項目制作的模板支撐體系是工地平時所采用的鋼管、鋼筋等可周轉材料，極大減少了材料的浪費。

5 結語

通過對費縣舍利塔工程的研究和實踐，深入分析本工程中大型球殼模板施工技術中的施工難點要點并采取切實可行的技術措施，嚴格工藝技術環(huán)節(jié)控制，保證工程的施工質(zhì)量。工程主體順利完成，現(xiàn)澆結構密實，表面圓滑、整潔，整體施工效果良好，達到了設計要求；從環(huán)保、社會經(jīng)濟效益方面，減少了材料浪費，節(jié)約了成本，成果顯著，該工藝技術措施具有推廣應用價值。