3、弧形梁工法

弧形外边混凝土梁施工工法弧形外边混凝土梁施工工法 完成单位名称 中铁建设集团有限公司完成单位名称 中铁建设集团有限公司 主要完成人 李胜兵主要完成人 李胜兵 田硕云田硕云 贺晨龙贺晨龙 1 1 前言前言 随着社会经济的高速发展 为满足人们对于个性与美感的追求 近些年来在建筑设计中 越来越频繁 的出现弧形梁构件 弧形梁在给建筑带来个性与美感的同时 却给建筑施工带来了更多的挑战 弧形梁在 模板加工 安装 支撑体系搭设 钢筋加工 安装中相较直线 折线梁难度均较大 百度科技园 一期 工程地上结构建筑平面设计呈英文字母 C 字型 地上七层 结构宽度 30 6m C 型结构外边缘弧半径 R 17 5m 16 1m 梁截面 200 1100mm 在百度科技园 一期 工程中 项目部采用扣件式钢管脚手架搭设弧形梁支撑体系 弧形梁通过采用模板预加工和网格定点测量放线控制 偏差 形成了现浇弧形外边混凝土梁施工工法 顺利完成了现浇弧形梁施工任务 取得了良好的社会效益 2 2 工法特点工法特点 2 1 采用扣件式钢管脚手架作为弧形梁模板支撑体系 同时将模板支撑架与周围结构支撑架体相连 使架体连为整体 满足模板支撑体系稳定性要求 2 2 采用弧形模板加工 安装技术 达到了弧形梁曲线成型效果 2 3 采用网格定点放线技术 保证弧形梁成型曲线满足设计要求 3 3 适用范围适用范围 弧半径较大 弧长较长情况下的现浇混凝土弧形梁施工 4 4 工艺原理工艺原理 弧形梁模板安装过程中 利用 CAD 绘图软件布设网格测量控制网 将控制网投射在结构上后形成控制 点 利用控制点来测量 定位弧形梁模板的安装精度 采用预制弧形梁底模板的方法 利用网格控制点在安装过程中的实时调整弧形梁底模板的位置 两侧 模板的垂直度 使模板安装的质量满足结构外观质量的要求 5 5 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5 1 施工工艺流程 5 2 操作要点 5 2 1 施工准备 针对外边弧形梁施工操作面较小 梁宽度较小的特点 弧形梁底模板和与之相连的顶板模板 采用在 地面上按 1 1 比例进行放样 裁割 并进行编号 模板采用 15mm 木胶板 为保证梁底方木安装方便 弧形 梁模板弧长控制在 1 2m 1 5m 左右为宜 5 2 2 测量放线 准备工作 利用 CAD 制图软件 选定纵 横向轴线各一条 将纵横向轴网加密为 1m 1m 方格网 并测 量出梁外边与方格网最近焦点的距离 逐一标识后将该点作为测量控制点和后期校正控制点 如图 5 2 2 所 示 现场放线 在顶板混凝土浇筑完毕后 达到测量放线条件后 现场测设轴网 将轴网加密为 1m 1m 方 格网 并将控制点标识在结构板上 施工准备 梁底模板制作 弧形梁内侧模板安装 弧形梁周边顶板模板安装 测量放线 弧形梁脚手架搭设 弧形梁底模安装 弧形梁周边顶 板模板制作 弧形梁钢筋绑扎 弧形梁外侧模板安装 校正检查 下道工序 图 5 2 2 加密轴线控制网及控制点设定 5 2 3 弧形梁脚手架搭设 弧形梁底模板架体采用扣件式钢管架搭设 搭设要求如下 1 根据梁宽度确定搭设梁底模板架体的宽度 2 梁底架体与顶板架体采用钢管和扣件连接成整体 横杆步距不大于 1 2m 架体上部自由端高度 0 6m 3 因梁高度较大 梁架体沿梁方向加密设置支撑 间距 600mm 4 弧形梁底部支撑采用 10 10cm 方木作为横向背楞 搭设时需要注意根据纵向背楞和模板厚度调 整该背楞的高度 5 2 4 弧形梁底模安装 将预制的 1 2m 1 5m 弧形梁底模进行预拼 并在背部固定 5 10cm 方木 立放 根据梁宽确定方木 间距 200 梁宽设置三道背楞 外侧两道方木超出模板约 20mm 三道背楞错开不小于 600mm 如图 5 2 4 所 示 图 5 2 4 弧形梁底模拼接图 将弧梁底部安放在架体支撑的钢管上 从弧形梁端部逐一拼放 利用控制点调整模板位置 并及时的 将梁底模板固定在支撑架体的钢管背楞上 待整体弧形梁底模在架体上拼装完毕后 根据水平控制线逐一检查调整梁底模板标高 调整完毕后方 可进行下道工序 5 2 5 弧形梁内侧模板安装 弧形梁侧面侧模板采用容易弯曲 8mm 竹胶板 竖向背楞采用 5 10cm 方木 间距 30cm 水平背楞采用 两根直径 20mm 钢筋 间距 40cm 设置一道 共设置两道 图 5 2 5 圆弧梁模板安装轴测图 内侧模板安装时 暂时不安装水平背楞 将侧模板底部与梁底模板固定后 上部做临时固定 防止模 板倾覆 待顶板模板安装时再予以固定 5 2 6 弧形梁周边顶板模板安装 安装预制的弧形梁周边裁切好的顶板模板 预安装完毕后利用控制点调整顶板模板的位置 然后再进 行固定 顶板模板安装完毕后 将顶板模板固定在弧形梁内侧模板竖向方木背楞上 使梁内侧模板弧线与顶板 模板弧线相吻合 固定时 需要从一端向另外一端顺序固定 防止内侧模板变形 5 2 7 弧形梁钢筋绑扎 弧形梁钢筋绑扎前 需要采用钢筋弯曲机将主筋按照 1m 间距的小角度弯曲 弯曲度 2 3 为宜 计算公式 每米弯曲度 弧心角 弧长 m 梁钢筋绑扎完毕后 在梁筋上绑扎定位钢筋 定位筋采用直径不小于 14mm 钢筋 长度为 198mm 梁宽 2mm 两端刷防锈漆 定位筋不得焊接在主筋上 可另设附加筋或焊接在箍筋上 定位筋水平方向间距 600mm 竖向间距 400mm 5 2 8 弧形梁外侧模板安装 将竖向背楞提前固定在梁外侧模板上 逐段安装 穿墙螺杆用塑料套管保护后穿入梁内 梁两侧用 3 型卡扣和螺母将双钢筋背楞固定 最终模板图如图 5 2 8 所示 次龙骨50 100方木 主龙骨双道 20螺纹钢 8厚竹胶板 20 250 通长木脚手板 N 1层 N层 14对拉螺栓 梁底次龙骨3根50 100方 木 均匀布置 图 5 2 8 弧形外边梁安装图 5 2 9 校正检查 为确保外边梁整体外观统一 一致 需要对外边梁模板的位置和垂直度在进行检查 复核 复核时采 用控制点和下层外边梁双控措施 6 6 人员材料与设备人员材料与设备 6 1 人员 表 6 1 为确保圆弧梁模板施工质量 项目部配备一施工班组专门负责圆弧梁模板施工 人员配备如下 表 6 1 人员配备 序号序号工种名称工种名称职责分工职责分工数量 人 数量 人 1 1 架子工梁底支撑体系施工 10 2 2 木工模板安装及加固 25 3 3 信号工现场材料运输 2 4 4 测量工放圆弧控制线 2 5 5 杂工 5 6 6 电工现场临时用电 1 6 2 材料 表 6 2 表 6 2 主要材料 序号序号材料名称材料名称规格型号规格型号单位单位数量数量 单跨梁单跨梁 1 1 架子管 48 4mm50 2 2 十字扣件国标个 90 3 3 旋转扣件国标个 30 4 4 U 托 36 500 个 28 5 5 钢筋HRB400E 20mm t70 6 6 木龙骨 50 100m30 65 7 7 竹胶合板8mm 厚 m220 6 3 机具设备表 6 3 表 6 3 主要机具设备 序号序号材料名称材料名称规格型号规格型号单位单位数量数量 1 1 扭矩扳手把 5 2 2 钢卷尺 5m 把 5 7 7 质量控制质量控制 7 1 工程质量控制标准 7 1 1 扣件式钢管架施工执行 建筑施工模板安全技术规范 JGJ162 2008 和 建筑施工扣件式钢管 脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 准 脚手架搭设允许偏差按表 7 1 1 执行 表 7 1 1 扣件式钢管支撑架搭设施工允许偏差 序号序号项目项目允许偏差允许偏差检查方法检查方法 1 1 立杆垂直度 100mm 吊线坠和钢尺检查 步距 20mm 纵距 50mm 2 2 间距 横距 20mm 钢尺检查 同一根管的两端 20mm3 3 纵向水平杆 件高差同跨内两根纵向水平杆的高差 10mm 水平尺检查 4 4 扣件螺栓拧紧扭力矩 40 65N m 扭矩扳手 7 2 2 梁底板模板及面层模板施工执行 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 2011 版 标准 允许偏差按表 4 执行 表 7 1 2 梁模板工程施工允许偏差 序号项目允许偏差 mm检验方法 模板轴线位置 5 钢尺检查 底板板面标高 5 水准仪检查 底模横向水平高差 3 水平尺检查 相邻两板面高低差 2 钢尺检查 表面平整度 5 2m 靠尺和塞尺 1 底板模板 底板截面尺寸 3 钢尺检查 相邻面板表面高低差 2 钢尺检查 2 面层模板 表面平整度 5 2m 靠尺和塞尺 7 2 质量保证措施 1 梁 板模板制备时应在模板上放线 保证梁截面尺寸和底模的弧线准确 2 模板支撑架体搭设前 应先在地面上弹出梁模控制线 以保证模板安装位置准确 3 模板支撑架的搭设过程中要控制好立杆的垂直度 在搭设过程中及时检查校正 减小立杆的初始 偏心 4 底模安装过程中 应做好过程标高控制工作 按设计和规范要求严格控制起拱高度 5 在底模固定后 通过 1m 1m 的控制网确定控制点 控制点间距 2m 每跨通过 4 个控制点进行底模 安装定位的复测工作 复测合格后才能进行梁侧模板的施工 8 8 安全措施安全措施 8 1 模板安装前 必须对周边的外脚手架进行验收 验收合格后方可在顶板上进行施工作业 外脚手 架验收需要定期进行检查和管理 特别是需要检查外脚手架的基础 架体与结构之间的缝隙的防护 层间 操作平台的完整性等 及时发现不安全因素并消除隐患 保证架子的使用安全 8 2 模板架体搭拆过程中 严格执行方案 交底的安全技术要求 保证工人的安全 操作工人操作时 必须正确佩戴防护用具 8 3 模板架体搭设完毕后 必须由相关科室共同验收合格后方可进行下道工序 9 9 环保措施环保措施 9 1 施工过程中模板加工机械应采取降低噪声的防护措施 在密闭防护棚内加工 9 2 弧形梁模板加工时合理排布 减少板材浪费 并将梁底和梁内侧模板在加工过程中将板材进行编 号 上部进行周转时 可减少浪费 9 3 梁外侧模板配置一层 顶板混凝土浇筑完毕后 24h 可拆除作为上部外侧模板使用 减少模板配置 9 4 施工操作时 施工工人不得在架体上打闹 敲打钢管 9 5 搭拆脚手架时 应进行排专人监护 指挥 拆下的钢管和卡子分类码放 10 10 效益分析效益分析 本工法通过采用预制弧形梁底模板的方法 并采用网格控制网作为控制弧形梁安装位置的精确度 有 效的提高了施工工效 使最终混凝土成型质量达到了控制的质量目标 为下一阶段的创优提供了有力保障 圆弧梁施工工艺通常比