武江龍 王 強(qiáng) 熊漢伍

中建八局第二建設(shè)有限公司 山東 濟(jì)南 250014

目前大型石材雕塑通常采用外部為石材、內(nèi)部為混凝土結(jié)構(gòu)的形式，施工時先施工內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行外部石材的施工[1]。而內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)大多為異形結(jié)構(gòu)，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)模板加工及安裝困難[2-3]，雕塑整體施工周期較長。為解決大型石面材雕塑施工周期長、內(nèi)部混凝土模板加工及安裝困難等問題，結(jié)合工程實際，對施工方案進(jìn)行了優(yōu)化，并取得了較好的施工效果。

1 工程概況

曹溪文化廣場位于廣東省韶關(guān)市曲江區(qū)大南華區(qū)域，曹溪文化廣場以六祖壇經(jīng)為主題，是傳承南華禪宗傳統(tǒng)文化、宣揚社會主義核心價值觀的一個重要載體。無相佛雕塑位于曹溪文化廣場正中心，長9.8 m、寬4.6 m、高9.8 m，總質(zhì)量約800 t，外部為白色花崗巖，內(nèi)部為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。該雕塑于2018年11月初確定設(shè)計方案，定于2019年1月8日在曹溪文化廣場舉行“海峽兩岸交流基地”授牌儀式，必須在儀式之前完成所有工序，從設(shè)計圖紙到施工完成僅有2個月時間。

2 原施工方案及方案優(yōu)化的必要性

原施工方案采用濕掛法進(jìn)行雕塑施工。先施工雕塑內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸按雕塑形狀每邊減小0.25 m確定，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度后，進(jìn)行雕塑石面材安裝。采用后置鋼結(jié)構(gòu)掛件連接雕塑石面材與內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)同一層石面材安裝完成后，在石面材與混凝土縫隙處灌漿，灌漿按規(guī)范要求分層進(jìn)行。重復(fù)以上工序，直至所有石材安裝完成。最后再進(jìn)行石材表面整修工作。

若按原方案施工，則由于雕塑內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)不規(guī)則，故需單獨加工配套的模板，導(dǎo)致模板加工及安裝困難。同時，混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后需等待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求，才可進(jìn)行后續(xù)工序施工，在安裝石面材后還需分層進(jìn)行灌漿，各工序技術(shù)間隔時間較長[4-6]。因此，原方案施工周期長，不能滿足業(yè)主的要求，且成本較高，必須進(jìn)行方案優(yōu)化。

3 優(yōu)化后的施工方案

方案優(yōu)化后，先安裝雕塑石面材，然后進(jìn)行內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)施工。雕塑石面材采用分層、分塊安裝。石面材分塊應(yīng)滿足設(shè)計要求，每塊石面材質(zhì)量均在2 t左右，便于安裝。 雕塑石面材在進(jìn)場前嚴(yán)格按照與模型分層、分塊對應(yīng)進(jìn)行編號，編號標(biāo)記應(yīng)清晰，確保進(jìn)場后能正常使用。考慮現(xiàn)場施工條件，吊車距離安裝位置較遠(yuǎn)，經(jīng)計算需采用200 t吊車進(jìn)行石材吊裝，用尼龍帶進(jìn)行綁捆吊裝，以保證不損壞石面材。吊裝時要有專人指揮，并配備對講機(jī)。

使用吊車將雕塑石面材吊裝到位后，開始結(jié)合圖紙坐標(biāo)進(jìn)行位置調(diào)整，經(jīng)微調(diào)確定位置無誤后，將雕塑石面材與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋拉結(jié)初步定位。待同標(biāo)高整圈雕塑石面材安裝到位后，進(jìn)行最后的加固處理。每完成一層雕塑石面材的安裝，內(nèi)部澆筑一次混凝土，混凝土澆筑后即與外部石面材成為一個整體。所有相鄰石面材均采用透明云石膠（高強(qiáng)度云石膠）摻以適量相同石材所磨制的粉末進(jìn)行嵌縫，這樣膠縫顏色與石材顏色趨于一致，整體效果較好。同一層相鄰石材之間用φ18 mm鋼筋預(yù)制連接件穩(wěn)固，并在接縫處用云石膠填縫（圖1）。

圖1 相鄰石面材連接

雕塑脖子部位由整石雕刻，安裝方法為：在下層混凝土澆筑前，將1根φ80 mm的鋼棒插入核心框架柱并與柱上鋼筋焊接固定，然后在雕塑脖子石材定位鉆150 mm的孔洞，將雕塑石材底部的孔洞對準(zhǔn)鋼棒進(jìn)行吊裝安裝，安裝穩(wěn)固后注入石材結(jié)構(gòu)膠。最后吊裝頭部石材。

為解決雕塑石面材與內(nèi)部結(jié)構(gòu)拉結(jié)問題，項目部研究討論出2種方案。

1）雕塑石面材采用專用植筋膠將φ18 mm的鋼筋植入石面材背部，鋼筋植入石面材長度不小于10倍鋼筋直徑，每塊石面材植筋不少于6處。植入石面材的鋼筋與內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋焊接固定，待混凝土澆筑后即與外部石面材成為一個整體（圖2）。

圖2 雕塑石面材植筋示意

2）雕塑石面材背部安裝膨脹螺栓及連接角碼，在連接角碼上焊接鋼筋與內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋連接。石面材安裝完成并檢查合格后，開始在石面材背部鉆孔，鉆孔深度不應(yīng)小于100 mm。鉆孔后采用壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵清理干凈，整潔無雜物碎屑后立即安裝螺栓。采用鐵錘通過專用套筒將螺栓敲入孔內(nèi)。將連接角碼固定在螺栓上然后擰緊螺栓，每塊石面材安裝的膨脹螺栓不少于6處。將φ18 mm的鋼筋與連接角碼焊接固定，然后與內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋焊接固定。在施工時盡量采用通長鋼筋將雕塑兩側(cè)的石面材進(jìn)行對拉固定，待混凝土澆筑后即與外部石面材成為一個整體。焊接在連接角碼上的鋼筋錨入內(nèi)部結(jié)構(gòu)長度不小于1 000 mm（圖3）。

圖3 雕塑石面材螺栓安裝示意

方案1植筋后仍需等待植筋膠凝固達(dá)到要求，而方案2安裝完成后當(dāng)天即可澆筑內(nèi)部混凝土，考慮到工期要求，故采用方案2。雕塑石面材與內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接如圖4所示。

4 方案優(yōu)化后的實施效果

圖4 雕塑石面材與內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接

將原方案優(yōu)化為先施工外部石面材的方案后，成功解決了大型石面材雕塑施工周期長、內(nèi)部異形混凝土結(jié)構(gòu)模板加工及安裝困難等問題，為同類型大型石面材雕塑施工提供了借鑒。與原方案相比，該施工方案避免了異形模板的加工及安裝，石面材安裝后即可以作為混凝土澆筑的模板使用，不用等待內(nèi)部混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求，亦不用等待石面材與內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的縫隙分層灌漿，縮短了技術(shù)間隔時間。

雕塑石面材安裝于2018年12月14日開始、2018年12月24日完成，僅用11 d即完成了雕塑石面材的安裝，工期提前了30 d。比原方案施工節(jié)約模板加工及安裝費15.2萬元，減少吊車使用費及人工費16.5萬元。

在工期非常緊張的情況下，通過優(yōu)化后的方案順利完成了無相佛雕塑的施工，工程得到了業(yè)主、監(jiān)理單位及廣大游客的一致肯定。

5 結(jié)語

先安裝雕塑石面材，然后進(jìn)行內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)施工的方案非常適合石面材雕塑的安裝施工，尤其是大型的石面材雕塑。該方案不僅解決了大型石面材雕塑安裝工期長的問題，同時也解決了內(nèi)部異形混凝土結(jié)構(gòu)模板加工及安裝困難的問題，既節(jié)約工期，又取得了較好的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的推廣價值。