辛海京,李亨通,劉憲國,崔理佳,馮建雄
(中建一局華江建設(shè)有限公司,北京 100161)
近年來,隨著異形建筑的不斷涌現(xiàn),傳統(tǒng)建筑形式與幾何形狀已無法滿足新的要求,特殊的輪廓造型與結(jié)構(gòu)體系越來越受到青睞,施工技術(shù)隨之不斷創(chuàng)新。景德鎮(zhèn)紫晶國際會議中心位于景德鎮(zhèn)市昌江區(qū)新平路168號,建筑面積40 161.03m2,共有11個單體建筑,包括5個會議廳和6個酒店,其中7個單體建筑采用反弧形屋面板,4個采用正弧形屋面板。由于本工程清水混凝土屋面板形式新穎,受力、跨度較大,因此采用鋼骨架預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。
景觀房單曲屋面實心板厚300mm,兩側(cè)懸挑端板厚238~300mm,板底清水混凝土保護層厚30mm,板頂清水混凝土保護層厚25mm,景觀房及2號會議廳屋面設(shè)計曲率與施工難度較大。景觀房屋面板兩側(cè)上翹弧度最大(屋面板最低點與上翹點相差3m),屋面板橫斷面如圖1所示。景觀房屋面板底木紋清水混凝土效果如圖2所示,紋路包括橫紋和豎紋。
圖1 屋面板橫斷面
圖2 木紋清水混凝土效果
本工程施工重難點主要包括正、反弧形屋面板曲率大,清水混凝土可塑性差、難以成型,在僅支設(shè)弧形屋面板底層模板的情況下確保混凝土成型良好,預(yù)埋件定位精確,避免事后剔鑿混凝土等。
由于本工程屋面板曲率大,且振搗棒長度有限,為避免底部混凝土振搗不密實等造成的拆模后屋面板厚度小、混凝土蜂窩麻面等問題,采用以下施工技術(shù)加以解決。
為保證大曲率屋面板混凝土澆筑成型質(zhì)量,未采用傳統(tǒng)的屋面板底層模板與頂層模板均支設(shè)的方式,僅支設(shè)底層模板,在上下層屋面板鋼筋間設(shè)置鋼絲網(wǎng)片,由中間向兩邊對稱澆筑屋面板混凝土。
本工程由于清水混凝土澆筑完成后不允許剔鑿,因此,采用BIM技術(shù)進行預(yù)埋件精確定位,并進行現(xiàn)場紅外放線,確定預(yù)埋件最終位置。
本工程屋面板需支設(shè)底層模板、木紋肌理板、圓弧形多層板,由于拼縫不易嚴密,且施工正值雨季,木紋肌理板易潮濕,因此,首先支設(shè)圓弧形多層板,然后在其上支設(shè)木紋肌理板。
屋面支架施工工藝流程為:根據(jù)設(shè)計要求推算每根立桿頂托面標(biāo)高→架體基礎(chǔ)處理→立桿彈線放樣→架體搭設(shè)→立桿頂托安裝→頂托面標(biāo)高調(diào)整復(fù)核→縱向槽鋼安裝→橫向弧形方鋼主龍骨安裝定位→縱向木方次龍骨安裝。
景觀房屋面板立桿縱向間距為800mm,橫向間距為900mm,步距≤1 500mm,掃地桿高度≤200mm,布置豎向剪刀撐與水平剪刀撐。安裝完成的屋面支架如圖3所示,立桿頂托面標(biāo)高如圖4所示。
圖3 屋面支架
圖4 立桿頂托面標(biāo)高
為保證清水混凝土成型效果,屋面板縱向次楞選用矩形木方,采用扎絲與弧形方鋼固定,按水平間距150mm設(shè)置。橫向主背楞采用弧形方鋼,每1 500mm為1節(jié),按縱向間距500mm設(shè)置,采用預(yù)先焊接的短鋼筋進行限位安裝。U形頂托上部設(shè)置[12a縱向主楞,長度控制為4m左右。安裝縱向主楞時,應(yīng)采取限位措施,保證槽鋼頂緊U形頂托。安裝橫向主背楞時,對分段鋼管進行預(yù)拼裝、校核及定位標(biāo)記。
基于BIM技術(shù)模擬屋面支架立桿標(biāo)高,并結(jié)合設(shè)計單位提供的橫向斷面板底標(biāo)高及平面板底標(biāo)高布置圖進行放樣,保證立桿標(biāo)高誤差≤10mm,以滿足曲面效果,如圖5所示。
圖5 架體立面構(gòu)造示意
圓弧模板施工工藝流程為:木紋清水基層板鋪貼安裝→預(yù)埋槽定位放樣→木紋肌理板鋪貼安裝→基層清理→鋼筋綁扎→預(yù)埋件定位固定→圓弧上檐口吊模施工。
第1道基層板采用1 220mm×2 440mm×15mm普通模板,橫向曲率較大時,為保證基層板圓弧過渡自然,采用寬300~600mm板進行橫向鋪裝,從而實現(xiàn)第1道基層找弧,采用木工釘進行固定,木工釘間距為300mm?;鶎影逋瓿啥ㄎ环艠?、預(yù)埋件定位后,由最低點對稱向兩側(cè)鋪貼木紋肌理板,拼縫高度≤2mm、縫寬≤1mm,射釘間距200mm。木紋肌理板采用樟子松,寬135mm,長2 000~3 000mm,厚6~7mm,木紋肌理板面效果即為單曲屋面板底清水混凝土效果。為減少射釘釘眼觀感缺陷,采用子母口的形式隱藏釘眼。木紋肌理板鋪貼完成后需進行成品保護,綁扎鋼筋時施工人員鞋底須清潔到位或穿防污鞋,嚴禁亂丟、亂倒污染物質(zhì)??紤]雨季施工及模板清理,在屋面板低洼處提前設(shè)置排水孔,混凝土澆筑時封閉。
圓弧鋼筋綁扎流程為:暗梁定位放樣→梁板鋼筋下料→暗梁鋼筋綁扎→屋面板底鋼筋綁扎→混凝土墊塊設(shè)置→機電管線預(yù)留預(yù)埋→混凝土抗滑移鋼絲網(wǎng)焊接→屋面板上部鋼筋綁扎→預(yù)埋件焊接固定→屋面板板厚控制鋼筋焊接→自檢→驗收。
鋼筋運到屋面板時,堆料底部需設(shè)置墊木,保證鋼筋清潔無油污,避免對木紋肌理面造成損壞或污染。鋼筋保護層墊塊應(yīng)采用與混凝土顏色接近的墊塊,墊塊設(shè)置應(yīng)橫平豎直,同時保護層厚度需滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。
鋼筋需要焊接或割除時,工作面范圍應(yīng)提前考慮設(shè)置滅火、滅煙水源,避免焊渣掉入木紋肌理面造成損傷或引起火情。
1)屋面預(yù)埋件定位放樣前,先對各專業(yè)末端點位設(shè)施進行復(fù)核,確認無誤后進行預(yù)埋件墊板定位放樣,預(yù)埋件定位尺寸偏差控制在10mm以內(nèi)。
2)對于清水混凝土,要求機電專業(yè)準確預(yù)留屋面板預(yù)埋件位置。線盒預(yù)埋步驟如下:準確確定線盒位置;底盒采用聚苯板填充;底盒內(nèi)灌注填充玻璃膠,保證底盒內(nèi)空間充盈。增加鋼筋綁扎點,將底盒與結(jié)構(gòu)鋼筋穩(wěn)固定位,精確定位清水面線盒,避免事后剔鑿屋面板。
3)單曲屋面板四周檐口板底設(shè)置20mm寬滴水槽,屋面燈具、廣播、煙感等末端設(shè)施應(yīng)提前進行預(yù)埋,要求定位準確,混凝土成型質(zhì)量符合設(shè)計觀感要求。
屋面板要求一次性澆筑成型,不允許留設(shè)施工縫,且不允許設(shè)置螺栓眼。對于橫向曲率較大的屋面板,先澆筑弧形屋面板底部混凝土,再利用預(yù)先設(shè)置的縱向防滑鋼絲網(wǎng)片向兩側(cè)澆筑混凝土,鋼絲網(wǎng)片設(shè)置如圖6所示。由于屋面橫向曲率較大,兩側(cè)混凝土易滑落,需在混凝土逐漸失去塑性前進行多次抹面和收光,并覆膜養(yǎng)護。
圖6 鋼絲網(wǎng)片設(shè)置示意
通過焊接短鋼筋、設(shè)置混凝土澆筑面標(biāo)高控制點控制混凝土澆筑面,僅支設(shè)弧形底層模板時,可不采用對拉螺栓對屋面板進行加固,減少了對拉螺栓使用數(shù)量,拆模后觀感效果良好。合理劃分混凝土澆筑區(qū)域,確定合理的澆筑順序,在保證混凝土運輸、供應(yīng)及澆筑順利的情況下,不產(chǎn)生施工冷縫,從而保證清水混凝土成型效果。
混凝土澆筑完成并經(jīng)多次抹面、收光后,立即覆膜養(yǎng)護,避免水分蒸發(fā),通過混凝土自身水分進行保濕養(yǎng)護,以保證混凝土表面顏色均勻,混凝土養(yǎng)護時間≥7d。
混凝土基層清理較重要,對清水混凝土整體效果影響較大,處理大面積浮塵時,優(yōu)先采用中性清洗劑。針對污染類別采用不同的處理方法,如表1所示。
表1 清水混凝土表面常見污染與處理方法
清水混凝土質(zhì)量檢查內(nèi)容如表2所示。
表2 清水混凝土質(zhì)量控制
清水混凝土一次澆筑成型,因?qū)Ρ砻嬗^感要求較高,為防止出現(xiàn)塑性收縮裂縫和干縮裂縫,應(yīng)從以下方面加以控制。
1)塑性收縮裂縫
針對混凝土塑性收縮裂縫采取以下控制措施:
①選用收縮值較小、早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥;②嚴格控制水灰比,通過摻加高效減水劑增加混凝土坍落度及和易性,減少水泥及水的用量;③混凝土澆筑前,將混凝土基層或模板灑水濕透;④及時覆蓋塑料薄膜、潮濕麻片或在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等,保持混凝土終凝前表面濕潤;⑤在高溫和大風(fēng)天氣下設(shè)置遮陽、擋風(fēng)設(shè)施,及時養(yǎng)護。
2)干縮裂縫
針對混凝土干縮裂縫采取以下控制措施:①進行混凝土配合比設(shè)計時盡量控制水灰比,同時摻加適量減水劑;②嚴格控制混凝土配合比,用水量不宜大于設(shè)計用水量;③延長拆模時間,加強混凝土早期養(yǎng)護并適當(dāng)延長養(yǎng)護時間,冬季施工時適當(dāng)延長保溫覆蓋時間,并涂刷養(yǎng)護劑;④設(shè)置合適的收縮縫。
針對景德鎮(zhèn)紫晶國際會議中心工程弧形屋面板曲率大的問題,僅支設(shè)弧形屋面板底層模板,以適應(yīng)屋面板較小的厚度,保證混凝土振搗密實,避免混凝土出現(xiàn)蜂窩、孔洞、麻面等缺陷。在上下層屋面板鋼筋間設(shè)置鋼絲網(wǎng)片,解決清水混凝土可塑性差、難以成型等問題。僅支設(shè)底層模板,減少了對拉螺栓使用數(shù)量,屋面板拆模后觀感較好,清水混凝土達到良好成型效果。