大跨度清水混凝土拱壳结构模板施工工法

大跨度清水混凝土拱壳结构模板施工工法1、前言东西方古国很早就产生了拱结构，著名的建筑物有赵州桥、凯旋门、罗马万胜殿、巴黎圣母院、圣彼得大教堂等。大跨度的尖拱表达出了民族文化与建筑文化的力量，呈现出结构应有的力度美。大跨度拱壳结构支座会产生较大的水平推力，如果将拱壳结构设置在建筑物中部，合理利用两侧框架结构来抵抗其水平推力。大跨度拱壳结构充分应用了混凝土结构抗压性能良好的优势，具有很好的经济效益与广阔的应用前景。对大跨度清水混凝土拱壳结构模板采用一种安全科学、经济合理的施工方法是目前迫切需要解决一个问题。2工法特点拱壳结构具有以下特点：1）拱壳结构跨度大，尖拱高度大；2）拱壳结构的倾角较大，模板需要两边或多边支模；3）大跨度拱壳结构支座会产生较大的水平推力，模板承重架水平杆承受较大的荷载；4）曲面清水混凝土的成型要求高。本工法采用木模结合扣件式钢管架手架进行施工，具有以下特点：1）施工工艺成熟。木模板易做成弧度结构，能较好地处理好钉眼与拼缝问题；能很好地处理壳板上下两侧的模板连接及上侧模板的固定问题。2）施工快捷。木模无需事先定型加工，安装与拆除速度快；下部模板的拆除简单，拼装模板时无需塔吊配合。3）安全性高。木模自重小，施工快捷，模板吊装与拆除时更安全。4）施工成本低。木模较钢模等其它模板成本低，而且模板自重轻，因此承重架成本也低。图1：拱壳结构模架示意图3适用范围图1：拱壳结构模架示意图适用于高空大跨度清水混凝土拱壳结构施工。4工艺原理采用木模板结合扣件式钢管脚手架施工，根据结构弧度与清水混凝土的要求，将模板制作成弧度结构，拱壳结构模架施工情况如图1所示。根据拱壳结构倾角大小，对壳板下部结构采用两边支模，接近拱顶部分的壳板采用单边支模，对双曲梁进行多边制模。通过模板的合理分块，直接将方木与面层模板弯曲成型并进行固定。通过定位钢管与水平双钢管进行首次调节，通过方木与面板进行二次调节，确保面板空间安装位置的准确。采取高密度海绵条与模板腻子确保模板拼缝质量。打入木榛处理好施工缝处模板的拼缝质量，并采用胶水将缝隙封闭，确保新老混凝土的搭接质量。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程测量放线→搭设模板承重架→安装定位钢管与水平双钢管→方木与面板加工→安装方木、铺设面板并固定→拼缝处高密度海绵条→铺设邻边面板并固定→修整海绵条→拼缝处刷模板漆（贴脐带纸）→板缝处理、表面刷模板漆→画对穿孔螺栓底线→开对穿螺栓孔→孔眼部位刷模板漆→质量检查→钢筋绑扎→上表面模板安装与开孔→螺杆安装并固定。5.2测量放线图2：地面测量放线投影点由于拱壳结构净空高，因此通过平面轴线、竖向高程控制，将标高与轴线投测到上部模板施工部位。对曲面梁，首先在地面测放出水平投影线（各投影点的间距是500mm），然后根据水平投影线和高度投放到上部，梁底的定位钢管进行初步定位，然后在定位钢管上架设受力水平双钢管，进行二次定位，接着在受力钢管上铺设方木进行再一次调整，最后铺设面板。图2为地面测量放线的投影点。图2：地面测量放线投影点局5孟.3矿搭设模板承重早架图3：壳板结构承重架剖面图险拱结构承重架货搭设高度超高蜘，壳板结构为殿单曲面结构，版梁为双曲面结导构，支模架搭欺设高度不一致恢。根据工程实丸际情况，采用童满堂扣件式钢讨管脚手架，工乖艺成熟，灵活兔性强。厘架体采用粥48躁×拜3.湿5市钢管和扣件席，叫模板面板采用艇18mm撇厚的覆膜九夹烤板，方木采姑用治50*8钱0曾方料。恨承重架架体搭徒设到位后，安贴装定位钢管与挑水平双钢管肥，搭设的方法努如跟图孤1摇所示斩。错图坚3藏为银川车站改吴造工程召清水混凝土壳丘板的承重架剖堂面图。图3：壳板结构承重架剖面图愚5.4颜方木与范面板加工共5.4耽.1彼方木加工截模板骨架在保荣证平整度、强严度、刚度、稳谊定性密等妥方面提供了有洽力保障。模板欲龙骨采阀用升50*8沸0计方木，高度方干向为秤50mm悦。在方木使用杰前进行尺寸检叉测，对不符合榜要求的方木不怪予使用。正式获施工前先进行墓试样施工，试蓬样一侧方木垂乏直于屋脊线布划置，另一侧方到木平行于屋脊乓线布置，两种灾方法安装的弧交形弯曲情况都斗比较理想，通歇过比较，方木么平行于屋脊线商布置对模板施环工更加有利。脚5.4浇.2鉴面板加工图4：壳板模板拼装图赢为保证清水混聪凝土的饰面特轿征，面板要平摧整、无破损、堵无空隙、扭曲炉，边口整洁，扎厚度、形状等瓶符合要求。在若弧长方向设置些的嘴面板拌块数应与混凝估土的浇捣高度扬密切配合遵。切割刀片采假用洽8撞0房齿以上的新刀夹片。从面板的喇正面进行切割末，切割时保持今平稳，速度不拌易过快，确保户面板正面不崩陕边。在九夹板金上新分割或开偷孔的地方都要烧进行封边处理乌，以防止水的竿渗入而影响面征板的平整度。图4：壳板模板拼装图姜5恒.基5月薄壳模板安装带方木龙骨垂直梁于屋脊方向布卡置，钢管横楞外平行于屋脊方毫向布置，直接曲将方木与面板深弯曲成型并进衡行固定。在施梢工缝处，先采寸用木榛打入施假工缝背部的方光木与钢管之间浅，将模板与老闹混凝土进一步条贴紧，再采用淘胶水将缝隙封慧闭，防止新混麻凝土浇筑时浆梢液从缝隙溢出斜，确保新老混板凝土的搭接质臣量。螺栓孔的着间距：弧度方宴向为贵600mm犁，水平方向也具为胶600mm倍。壳板模板拼酱装大样如图勺4沃所示。图5：模板拼缝节点图有根据模板施工没放线情况，先欺适当调整方木助，然后将准备下好的模板安装想到位，接着调攻整模板的平整蝶度及拼缝，再扔进行固定。模粮板安装时根据嫌模板编号布置剥安装相应的清跨水混凝土模板伸。颠为保证翁混凝土成型须质平量崇,困板面随时用干隶净棉丝擦抹罪干净地。图5：模板拼缝节点图素5.6金铺设海绵条图6：装饰线模板节点吓面板拼缝之间驾铺设厚度料1mm步的高密度通长督海绵条，铺设井均匀，在铺设挖邻边面板后修局整海绵条高度查，然后在用模堵板腻子修整拼蹦缝缝隙，最后桃在拼缝处刷模往板漆，涂刷宽壁度控制在戒5cm筹，为模板拼缝畜节点如图阴5小所示。图6：装饰线模板节点涨垂直于屋脊布乘置的装饰凹槽抄线采用断面为蔑梯形的实木线叫条制作，等腰俩梯形的上边为况30mm琴，下边为渐50mm楚，高为跟25mm眼。实木线条与堆面板固定时在仆接触面的两边深铺设厚度仰1mm醒的高密度海绵温条。通过铁钉丛将实木线条固龄定在面板上，馒铁钉间距雄150mm璃。清水混凝土蛛装饰凹槽线的册制作节点如图乌6邻所示。权5.7土开页设窝穿墙孔插与振捣孔灵穿墙孔开设时桃应垂直于面板闯，并且从上往毅下开设，确保搅孔口平整无爆雷边。袍套滩对爬穿螺栓时，必警须调整好位置拢后轻轻入位，替保证每个孔位作都加塑料垫圈圈，避免螺纹损度伤穿墙孔眼。叉模板紧固之前寇，应保证面板灿对齐，严禁在辽面板校床正甩前固鹿定对放穿螺栓。浇筑璃过程中，严禁饼振捣棒与面板辽、辫对蓬穿螺栓接触。退为确保壳板混丧凝土的有效震扛捣，在访上表面模板芹上徐开贞500*50差0万的震捣口，在府弧度（高度）滥方向的戚1.6m数、林3.2m坏处设置两排，行每排的水平间罚距是烛2.4m共。相应部分的虹混凝土震捣完晶毕后采合用鲜600*60婶0阿的面板进行封谢闭道（黎注：匹拱壳上表面需件要装饰）百。图7：双曲梁支模图丝5篇.玻8筋双曲梁模板安脖装图7：双曲梁支模图食双曲梁模板采竹用四面支模的旋方法刻，催四边设置钢管沟进行定位与固逢定，并采用方骆木雀与九夹板进行决支模。针施工时先帐支设底模与一奖边侧模，完成施钢筋绑扎后再柴施工另一边侧苹模与顶板，最震后进行加固。扯双曲梁支模冰如嗽图拉7号所示。笋5.寿9储钢筋加工安装剪钢筋加工时应玩考虑其迭放位汁置和穿插顺序络，根据钢筋的笨占位避让关系胆确定加工尺寸挽。德考虑钢筋接头把形式、接头位牛置、搭接长度貌、锚固长度对项钢筋绑扎歌的董影响，通长钢话筋应考虑端头么弯器钩方向控制，侍以保证钢筋总途长度、钢筋位亏置准确和保护泻层厚度符合要击求撤，炭确保钢筋在模偶板中的定位准性确催。保护层只垫块知采用混凝土或据塑料垫块，萝塑料卡环请垫块甘呈梅花型放置俯，颜色应与清唇水混凝土的颜疲色接近司。统5.搏10荡清水混凝土施邀工龄清水混凝土不票能剔凿，各种兰预埋件必须一喘次到位，在清阶水混凝土浇筑油前对预埋件的智数量、部位、搅固定情况进行既仔细检查，确驻认无误后方可垃进行混凝土浇恋筑。舍砼浇筑时，要乓经常观察模板聋、支架、钢筋径的情况，当发胖现有变形、移炕位时，应立即厘停止浇筑，并海在浇筑的砼初盗凝前修整完胶毕晨。混凝土振捣策点应从中间开坟始向边缘分布外，且布点均匀竞、层层搭扣，滋振捣棒应做农到须“液快插慢弱拔茫”炊，并宜将振捣振棒上下略微抽均动，使混凝土能中的气泡充分倾上浮消散，使筋混凝土振动均顽匀、密实。转自初凝之前就惩对混凝土开始天养护，并且保泽证相同的成熟亲度，避免由此社产生成品混凝记土表面色差。波待拆模后，在头混凝土表面再嘉洒一道水，用母塑料薄膜包裹脾，边角接茬部删位要严密并压膜实，养护时间乎不少万于需1罪4青天。混凝土表术面严禁使用草扮帘或草袋覆盖院，以免造成永校久黄颜色污染叛。踩5.11纽模板拆除图8：银川车站改造工程拱壳结构辟拆除纪模板与承重架越时，至上而下俊拆除柱。第一步先松庄开扣件或顶托锋；菊第二步松开模硬板与外龙骨连阿接，拆除外龙源骨，使模板与浸板底分离脚。件如模板与板底底粘结较牢时，举用撬棍轻轻敲佩打模板框架使励之与墙体分离御，严禁使用撬未棍撬动模板破挂坏清水混凝土汗，最后撇将脱离混凝土功面的模板吊至抚地面。绪图上8崖为银川诞车站改造工程溪站房拱壳结构求拆模过程中的不情况诞。图8：银川车站改造工程拱壳结构6材料与设备6.1材料各48虚×杆3.弱5却钢管、扣件、那对拉螺栓、九谢夹板、方木、叠实木线条、玉高密度坐海绵条、模板抢漆、娘铁钉、宽穴胶带掠纸摸、砂纸煎等发。6.2设备加切割机、豪切割刀片机、斑塔吊、混凝土克泵车、振捣棒网、锤子飘、水准仪、经应纬仪烤等。7质量控制趣对进场模板需拜进行质量检查宫，检查范围包如括维：持1责、色泽需一致撤，不脱色掉色镰；谋2斜、无纹理厌；签3窑、尺寸偏差保告证在钟10mm搞内。灿模板面板在对胃接时，为防止恐在乡浇筑混凝土骆时漏浆，在水讯平接缝处打胶订，惭做请5痰0刘宽模板漆碍，并且在水平肚接缝娃处高密度海面潮条众胶带。为保证抵墙面质这量悬,改板面应随时清略灰改,羡用干净棉丝擦塞抹并及时涂刷象新的隔离剂。孩为保证结腊拱壳结布构浇注尺寸，尸综合国内外有匪关规范标准，作本工搂法怪模板安装偏差质标准健如痕表劝1软所示：总表草1筝搏卫肾模板坡安装跃质量验收标准脊项俊精仅目括允许偏差雀（酱m叛m刷）融检查方法月轴线位置处3岂经纬仪、尺量忠底模上表面标俱高锋±伴3闪尺量献截面内部尺寸缩拱梁毕+3解担鞋-5能尺量杆扎汤薄壳罗+3堤澡-5谦拱壳侧面旅垂直语全漏高按≤泪5攀米凡5阿经纬仪、线坠然全高＞袄5拢米烛7榜相邻两板表面提高低差纠1绩2m腥靠尺、塞尺仅表面欲水平亲平整歪度扫（肤2及米扩长度上）罗3豆2m箭靠尺、塞尺窄分格条（缝）皇直线度假1特2m能靠尺、塞尺8安全措施衬8气.1脸模板轰要水平渔放叨置糟,步确保模板稳定挠；豪材料烟吊装时一定要母在设计的吊钩拔位置挂钢丝绳种，起吊前一定咱要确保吊点的厉连接稳固；虾材料诸在吊装前和使淹用过程中应经弯常检查吊钩的剧连接装值置候,饺防止松动或脱屋落；粱吊装胡应楼“酸慢起轻况放蛛”旷，严禁使用单牛吊钩起吊封。精8欢.绕2牵机械设备统一袖管理，及时锄保养，工作状撇态良好，俩做到三级配电务三级保护，一释机一闸一保护卸，云防护设施齐全截。劈8.添3凭雨季进行作业尚，重要做好防特触电、防雷、等防坍塌等工作内。界8.冰4纤防触电实逃行猪“代三相五线消制浩”据电源线不准使捉用裸线和塑料恐线，不得沿地往铺设。配电箱裤制式化我并防雨，电器牲元件不应破损续，严禁带电裸奸露，机电设备恶作接地或接零确保护。机电设欢备和照明必须乒安装漏电保护物器。实行二级跨保护。潮湿、继管道、容器内惰的照明采用零12V致电压、电气操弊作人员应穿戴寺绝缘手套和穿中绝缘鞋。储8.住5题冬季施工痰时头施工现场的交辈通要道、斜、采脚手板、爬梯古上的冰雪要及霜时清扫，并采餐取铺草垫等防狗滑措施。章8.射6搁夜间施工照明位器具配备需齐胖全，现场应有封足够的灯光中。腾8.爽7映施工现场的种苗种设施划，剑“妥四战口转”废防护，安全标后志，警示牌、壤安全操作规程狱牌等位置，必果须有充足的照拍明，确保夜间系施工。9环保措施拣9.昏1当编制施工环保员措施计划，津明确婚环保要求，健台全环境保护体微系，把环境保岩护工作作为一朋项重要施工管薯理内容，制定集和落实环境保狠护措施，修建赌环保设施，处苏理好施工与环塔保的关系。溉9.2拆实中行环保目标责陵任制。把环保惩指标以责任书衡形式层层分解锡到个人，列入老施工塘合同和岗位责膊任制，建立环揪保自我监控体写系。竭9.3妖严格控制在混愿凝土施工振捣尼的噪声，避免劈在夜间施工。切严格控制人为淹噪音，进入施说工现场不得高松声喊叫，并尽厕量选用低噪音敲设备和工艺代筋替高噪音设备股与工艺。裙9.4祝严格遵守《建络筑施工场界噪切声限值》的有汤关规定，施工置前，首先向环垃保局申报并了冬解周围单位居蒸民工作生活情油况，施工作业错严格限定在规徒定的时间内进鹰行。耀9.5轮对周围单位、明居民产生影响券的施工工序，雀均安排在白天她或规定时间进学行，施工运输州车辆慢速行驶龙，不鸣喇叭。默施工照明灯的眉悬挂高度和方烧向合理设置，森晚间不进行露寒天电焊作业，戴不影响居民夜针间休息，减少舅或避免光污染堤。妇9.6嘱定期打扫和喷籍洒工地道路及熔工地周边市政等道治路匆,每确保离开工地过的车辆上不能蝇有泥土、碎片息等类似物体带摄到公共道路上落9.7鹊结构外墙脚手落架外侧满包细复目绿网，防止跌杂物、灰尘外和散，形成环境植污染。疲9.裳8赚不断提高崖项目见管理水平，加寒强施项目赚管理人员的培郊训，家由项目经理、翻施工管理员定梢期对员工进行屋环保施工教育飞、法律和法规受知识教育及遵悟章守纪、提高死职工的环保意免识和法制观念蹈。10效益分析太10捏.1乒经济脂效益祸由于拱壳为曲颗面结构，钢模首板必须加工成金定型的弧形结嘱构，通用性差壤，只能算一次纺摊销，加工成贵本昂贵，制作慧周期较长。清彼水混凝土适合星采用题全钢大模板佩，罪全钢大模私板县雄125KG口／牢m里2宝，躬按严800至0哲元照/家T渔制作成本，再呢加珍600平0恨元肉/询T炒的异形加工费略和运输费等，辽计恨200颜0移元彩/帖T耽，则全钢大模语板蜘为啄100倚0傅元穷/欺m顾2浙（不包括承重疏架）。时木模拆模后还绢可以到其他训部位或苏项目周转使用竖。木模板采用悦优质九夹板，狸每张灌按损18焰0炮元赢计算示，菠即面释板皱60.斜5唱元粪/逢m组2霞，每平方米方乖木（东北松）伴用量为雾0.0203驱m秘3访，按单遭价诸220驻0签元秒/梳m末3防，即每平方米爪混凝土的方木养单价茧为雾4惊5稻元居/哗m增2踏。加上汽钉等现其它费用，木森模板每平方单厌位淋为伟12垦0怜元休/挽m忍2跳（不包括承重则架）。奴因掏此木模的成本生是钢模的山12合%漏，装而且采用木模秒的承重架与采孕用钢模的承重烂加也低很多，袖经济效益非常锣明显。淋10气.丝2炼其它型效益灰钢模板自重大偿，承重架受到强的荷载大，架溜体的搭设周期户长姜。定型钢模重辞量大，必须采锋用塔吊配合进杆行安装调整，顾对塔吊的安装尾要求很高，施糊工周期长。拱陡壳下部的定型淹钢模无法采用菊塔吊乔进行拆除，疾在高空慨手工拆除难度踢大且不安全。统如果壳板两侧磁均采用定型钢仙模，上部模板哭的固