大跨度清水混凝土拱殼結(jié)構(gòu)模板施工工法

大跨度清水混凝土拱殼結(jié)構(gòu)模板施工工法1、前言東西方古國很早早就產(chǎn)生了拱拱結(jié)構(gòu)，著名名的建筑物有有趙州橋、凱旋門、羅馬萬勝殿殿、巴黎圣母院院、圣彼得大教教堂等。大跨跨度的尖拱表表達出了民族族文化與建筑筑文化的力量量，呈現(xiàn)出結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)有的力力度美。大跨跨度拱殼結(jié)構(gòu)支座會會產(chǎn)生較大的的水平推力，如如果將拱殼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置在建建筑物中部，合合理利用兩側(cè)側(cè)框架結(jié)構(gòu)來抵抵抗其水平推推力。大跨度度拱殼結(jié)構(gòu)充充分應(yīng)用了混混凝土結(jié)構(gòu)抗抗壓性能良好好的優(yōu)勢，具具有很好的經(jīng)經(jīng)濟效益與廣廣闊的應(yīng)用前前景。對大跨跨度清水混凝凝土拱殼結(jié)構(gòu)構(gòu)模板采用一一種安全科學(xué)學(xué)、經(jīng)濟合理理的施工方法法是目前迫切切需要解決一一個問題。2工法特點拱殼結(jié)構(gòu)具有以以下特點：11）拱殼結(jié)構(gòu)構(gòu)跨度大，尖尖拱高度大；；2）拱殼結(jié)構(gòu)構(gòu)的傾角較大大，模板需要要兩邊或多邊邊支模；3）大跨度拱拱殼結(jié)構(gòu)支座座會產(chǎn)生較大大的水平推力力，模板承重重架水平桿承承受較大的荷荷載；4）曲面清水水混凝土的成成型要求高。本工法采用木模模結(jié)合扣件式式鋼管架手架架進行施工，具具有以下特點點：1）施工工藝成成熟。木模板板易做成弧度度結(jié)構(gòu)，能較較好地處理好好釘眼與拼縫縫問題；能很很好地處理殼殼板上下兩側(cè)側(cè)的模板連接接及上側(cè)模板板的固定問題題。2）施工快捷。木木模無需事先先定型加工，安安裝與拆除速速度快；下部部模板的拆除除簡單，拼裝裝模板時無需需塔吊配合。3）安全性高。木木模自重小，施施工快捷，模模板吊裝與拆拆除時更安全全。4）施工成本低低。木模較鋼鋼模等其它模模板成本低，而而且模板自重重輕，因此承承重架成本也也低。圖1：拱殼結(jié)構(gòu)模架示意圖3適用范圍圖1：拱殼結(jié)構(gòu)模架示意圖適用于高空大跨跨度清水混凝凝土拱殼結(jié)構(gòu)構(gòu)施工。4工藝原理采用木模板結(jié)合合扣件式鋼管管腳手架施工工，根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)弧度與清水水混凝土的要要求，將模板板制作成弧度度結(jié)構(gòu)，拱殼殼結(jié)構(gòu)模架施施工情況如圖圖1所示。根據(jù)據(jù)拱殼結(jié)構(gòu)傾傾角大小，對對殼板下部結(jié)結(jié)構(gòu)采用兩邊邊支模，接近近拱頂部分的的殼板采用單單邊支模，對對雙曲梁進行行多邊制模。通通過模板的合合理分塊，直直接將方木與與面層模板彎彎曲成型并進進行固定。通通過定位鋼管管與水平雙鋼鋼管進行首次次調(diào)節(jié)，通過過方木與面板板進行二次調(diào)調(diào)節(jié)，確保面面板空間安裝裝位置的準(zhǔn)確確。采取高密密度海綿條與與模板膩子確確保模板拼縫縫質(zhì)量。打入入木榛處理好好施工縫處模模板的拼縫質(zhì)質(zhì)量，并采用用膠水將縫隙隙封閉，確保保新老混凝土土的搭接質(zhì)量量。5施工工藝流程程及操作要點點5.1施工工藝藝流程測量放線→搭設(shè)設(shè)模板承重架架→安裝定位鋼鋼管與水平雙雙鋼管→方木與面板板加工→安裝方木、鋪鋪設(shè)面板并固固定→拼縫處高密密度海綿條→鋪設(shè)鄰邊面面板并固定→修整海綿條→拼縫處刷模模板漆（貼臍臍帶紙）→板縫處理、表表面刷模板漆漆→畫對穿孔螺螺栓底線→開對穿螺栓栓孔→孔眼部位刷刷模板漆→質(zhì)量檢查→鋼筋綁扎→上表面模板板安裝與開孔孔→螺桿安裝并并固定。5.2測量放線線圖2：地面測量放線投影點由于拱殼結(jié)構(gòu)凈凈空高，因此此通過平面軸軸線、豎向高程控制制，將標(biāo)高與軸線投測到上上部模板施工部位位。對曲面梁梁，首先在地地面測放出水水平投影線（各各投影點的間間距是500mm），然后根根據(jù)水平投影影線和高度投投放到上部，梁梁底的定位鋼鋼管進行初步步定位，然后后在定位鋼管管上架設(shè)受力力水平雙鋼管管，進行二次次定位，接著著在受力鋼管管上鋪設(shè)方木木進行再一次次調(diào)整，最后后鋪設(shè)面板。圖2為地面測量放線的投影點。圖2：地面測量放線投影點5.3搭設(shè)模板板承重架圖3：殼板結(jié)構(gòu)承重架剖面圖拱結(jié)構(gòu)承重架搭搭設(shè)高度超高高，殼板結(jié)構(gòu)構(gòu)為單曲面結(jié)結(jié)構(gòu)，梁為雙雙曲面結(jié)構(gòu)，支支模架搭設(shè)高高度不一致。根根據(jù)工程實際際情況，采用用滿堂扣件式式鋼管腳手架架，工藝成熟熟，靈活性強強。架體采用用48×3.5鋼管和扣件件，模板面板板采用18mm厚的覆膜九九夾板，方木木采用50*80方料。承重重架架體搭設(shè)設(shè)到位后，安安裝定位鋼管管與水平雙鋼鋼管，搭設(shè)的的方法如圖1所示。圖3為銀川車站站改造工程清清水混凝土殼殼板的承重架架剖面圖。圖3：殼板結(jié)構(gòu)承重架剖面圖5.4方木與面面板加工5.4.1方木木加工模板骨架在保證證平整度、強強度、剛度、穩(wěn)穩(wěn)定性等方面面提供了有力力保障。模板板龍骨采用50*80方木，高度度方向為50mm。在方木使使用前進行尺尺寸檢測，對對不符合要求求的方木不予予使用。正式式施工前先進進行試樣施工工，試樣一側(cè)側(cè)方木垂直于于屋脊線布置置，另一側(cè)方方木平行于屋屋脊線布置，兩兩種方法安裝裝的弧形彎曲曲情況都比較較理想，通過過比較，方木木平行于屋脊脊線布置對模模板施工更加加有利。5.4.2面板板加工圖4：殼板模板拼裝圖為保證清水混凝凝土的飾面特特征，面板要要平整、無破破損、無空隙隙、扭曲，邊邊口整潔，厚厚度、形狀等等符合要求。在在弧長方向設(shè)設(shè)置的面板塊塊數(shù)應(yīng)與混凝凝土的澆搗高高度密切配合合。切割刀片片采用80齒以上的新新刀片。從面面板的正面進進行切割，切切割時保持平平穩(wěn)，速度不不易過快，確確保面板正面面不崩邊。在在九夾板上新新分割或開孔孔的地方都要要進行封邊處處理，以防止止水的滲入而而影響面板的的平整度。圖4：殼板模板拼裝圖5.5薄殼模板板安裝方木龍骨垂直于于屋脊方向布布置，鋼管橫橫楞平行于屋屋脊方向布置置，直接將方方木與面板彎彎曲成型并進進行固定。在在施工縫處，先先采用木榛打打入施工縫背背部的方木與與鋼管之間，將將模板與老混混凝土進一步步貼緊，再采采用膠水將縫縫隙封閉，防防止新混凝土土澆筑時漿液液從縫隙溢出出，確保新老老混凝土的搭搭接質(zhì)量。螺螺栓孔的間距距：弧度方向向為600mm，水平方向向也為600mm。殼板模板板拼裝大樣如如圖4所示。圖5：模板拼縫節(jié)點圖根據(jù)模板施工放放線情況，先先適當(dāng)調(diào)整方方木，然后將將準(zhǔn)備好的模模板安裝到位位，接著調(diào)整整模板的平整整度及拼縫，再再進行固定。模模板安裝時根根據(jù)模板編號號布置安裝相相應(yīng)的清水混混凝土模板。為保證混凝土成型質(zhì)量,板面隨時用干凈棉絲擦抹干凈地。圖5：模板拼縫節(jié)點圖5.6鋪設(shè)海綿綿條圖6：裝飾線模板節(jié)點面板拼縫之間鋪鋪設(shè)厚度1mm的高密度通通長海綿條，鋪鋪設(shè)均勻，在在鋪設(shè)鄰邊面面板后修整海海綿條高度，然然后在用模板板膩子修整拼拼縫縫隙，最最后在拼縫處處刷模板漆，涂涂刷寬度控制制在5cm，為模板拼拼縫節(jié)點如圖圖5所示。圖6：裝飾線模板節(jié)點垂直于屋脊布置置的裝飾凹槽槽線采用斷面面為梯形的實實木線條制作作，等腰梯形形的上邊為30mm，下邊為50mm，高為25mm。實木線條條與面板固定定時在接觸面面的兩邊鋪設(shè)設(shè)厚度1mm的高密度海海綿條。通過過鐵釘將實木木線條固定在在面板上，鐵鐵釘間距150mm。清水混凝凝土裝飾凹槽槽線的制作節(jié)節(jié)點如圖6所示。5.7開設(shè)穿墻墻孔與振搗孔孔穿墻孔開設(shè)時應(yīng)應(yīng)垂直于面板板，并且從上上往下開設(shè)，確確?？卓谄秸麩o爆邊。套套對穿螺栓時，必必須調(diào)整好位位置后輕輕入入位，保證每每個孔位都加加塑料墊圈，避避免螺紋損傷傷穿墻孔眼。模模板緊固之前前，應(yīng)保證面面板對齊，嚴(yán)嚴(yán)禁在面板校校正前固定對穿螺栓。澆澆筑過程中，嚴(yán)嚴(yán)禁振搗棒與與面板、對穿螺栓接觸觸。為確保殼板混凝凝土的有效震震搗，在上表表面模板上開開500*5500的震搗口，在在弧度（高度度）方向的11.6m、3.2m處設(shè)置兩排排，每排的水水平間距是2.4m。相應(yīng)部分分的混凝土震震搗完畢后采采用600*6600的面板進行行封閉（注：：拱殼上表面面需要裝飾）。圖7：雙曲梁支模圖5.8雙曲梁模模板安裝圖7：雙曲梁支模圖雙曲梁模板采用用四面支模的的方法，四邊邊設(shè)置鋼管進進行定位與固固定，并采用用方木與九夾夾板進行支模模。施工時先先支設(shè)底模與與一邊側(cè)模，完完成鋼筋綁扎扎后再施工另另一邊側(cè)模與與頂板，最后后進行加固。雙雙曲梁支模如如圖7所示。5.9鋼筋加工工安裝鋼筋加工時應(yīng)考考慮其迭放位位置和穿插順順序，根據(jù)鋼鋼筋的占位避避讓關(guān)系確定定加工尺寸?？伎紤]鋼筋接頭頭形式、接頭頭位置、搭接接長度、錨固固長度對鋼筋筋綁扎的影響響，通長鋼筋筋應(yīng)考慮端頭頭彎鉤方向控控制，以保證證鋼筋總長度度、鋼筋位置置準(zhǔn)確和保護護層厚度符合合要求，確保鋼筋在在模板中的定定位準(zhǔn)確。保保護層墊塊采采用混凝土或或塑料墊塊，塑塑料卡環(huán)墊塊塊呈梅花型放放置，顏色應(yīng)應(yīng)與清水混凝凝土的顏色接接近。5.10清水混混凝土施工清水混凝土不能能剔鑿，各種種預(yù)埋件必須須一次到位，在在清水混凝土土澆筑前對預(yù)預(yù)埋件的數(shù)量量、部位、固固定情況進行行仔細檢查，確確認(rèn)無誤后方方可進行混凝凝土澆筑。砼砼澆筑時，要要經(jīng)常觀察模模板、支架、鋼鋼筋的情況，當(dāng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形形、移位時，應(yīng)應(yīng)立即停止?jié)矟仓⒃跐矟仓捻懦跄靶拚戤叜??；炷琳裾駬v點應(yīng)從中中間開始向邊邊緣分布，且且布點均勻、層層層搭扣，振振搗棒應(yīng)做到到“快插慢拔”，并宜將振振搗棒上下略略微抽動，使使混凝土中的的氣泡充分上上浮消散，使使混凝土振動動均勻、密實實。自初凝之前就對對混凝土開始始養(yǎng)護，并且且保證相同的的成熟度，避避免由此產(chǎn)生生成品混凝土土表面色差。待待拆模后，在在混凝土表面面再灑一道水水，用塑料薄薄膜包裹，邊邊角接茬部位位要嚴(yán)密并壓壓實，養(yǎng)護時時間不少于14天?；炷镣帘砻鎳?yán)禁使使用草簾或草草袋覆蓋，以以免造成永久久黃顏色污染染。5.11模板拆拆除圖8：銀川車站改造工程拱殼結(jié)構(gòu)拆除模板與承重重架時，至上上而下拆除。第第一步先松開開扣件或頂托托；第二步松松開模板與外外龍骨連接，拆拆除外龍骨，使使模板與板底底分離。如模模板與板底粘粘結(jié)較牢時，用用撬棍輕輕敲敲打模板框架架使之與墻體體分離，嚴(yán)禁禁使用撬棍撬撬動模板破壞壞清水混凝土土，最后將脫脫離混凝土面面的模板吊至至地面。圖8為銀川車站站改造工程站站房拱殼結(jié)構(gòu)構(gòu)拆模過程中中的情況。圖8：銀川車站改造工程拱殼結(jié)構(gòu)6材料與設(shè)備6.1材料48×3.5鋼鋼管、扣件、對對拉螺栓、九九夾板、方木木、實木線條條、高密度海海綿條、模板板漆、鐵釘、寬寬膠帶紙、砂砂紙等。6.2設(shè)備切割機、切割刀刀片、塔吊、混混凝土泵車、振振搗棒、錘子子、水準(zhǔn)儀、經(jīng)經(jīng)緯儀等。7質(zhì)量控制對進場模板需進進行質(zhì)量檢查查，檢查范圍圍包括：1、色澤需一一致，不脫色色掉色；2、無紋理；3、尺寸偏差差保證在10mm內(nèi)。模板面板板在對接時，為為防止在澆筑筑混凝土?xí)r漏漏漿，在水平平接縫處打膠膠，做50寬模板漆，并并且在水平接接縫處高密度度海面條膠帶帶。為保證墻墻面質(zhì)量,板面應(yīng)隨時時清灰,用干凈棉絲絲擦抹并及時時涂刷新的隔隔離劑。為保證結(jié)拱殼結(jié)結(jié)構(gòu)澆注尺寸寸，綜合國內(nèi)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范范標(biāo)準(zhǔn)，本工工法模板安裝偏偏差標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：表1模模板安裝質(zhì)量量驗收標(biāo)準(zhǔn)項目允許偏差（mmm）檢查方法軸線位置3經(jīng)緯儀、尺量底模上表面標(biāo)高高±3尺量截面內(nèi)部尺寸拱梁+3-5尺量薄殼+3-5拱殼側(cè)面垂直全高≤5米5經(jīng)緯儀、線墜全高＞5米7相鄰兩板表面高高低差12m靠尺、塞尺尺表面水平平整度度（2米長度上）32m靠尺、塞尺尺分格條（縫）直直線度12m靠尺、塞尺尺8安全措施8.1模板要水水平放置,確保模板穩(wěn)穩(wěn)定；材料吊裝時一一定要在設(shè)計計的吊鉤位置置掛鋼絲繩，起起吊前一定要要確保吊點的的連接穩(wěn)固；；材料在吊裝前前和使用過程程中應(yīng)經(jīng)常檢檢查吊鉤的連連接裝置,防止松動或或脫落；吊裝裝應(yīng)“慢起輕放”，嚴(yán)禁使用用單吊鉤起吊吊。8.2機械設(shè)備備統(tǒng)一管理，及及時保養(yǎng)，工工作狀態(tài)良好好，做到三級級配電三級保保護，一機一一閘一保護，防防護設(shè)施齊全全。8.3雨季進行行作業(yè)，重要要做好防觸電電、防雷、防防坍塌等工作作。8.4防觸電實實行“三相五線制”電源線不準(zhǔn)準(zhǔn)使用裸線和和塑料線，不不得沿地鋪設(shè)設(shè)。配電箱制制式化并防雨雨，電器元件件不應(yīng)破損，嚴(yán)嚴(yán)禁帶電裸露露，機電設(shè)備備作接地或接接零保護。機機電設(shè)備和照照明必須安裝裝漏電保護器器。實行二級級保護。潮濕濕、管道、容容器內(nèi)的照明明采用12VV電壓、電氣氣操作人員應(yīng)應(yīng)穿戴絕緣手手套和穿絕緣緣鞋。8.5冬季施工工時施工現(xiàn)場場的交通要道道、斜、腳手手板、爬梯上上的冰雪要及及時清掃，并并采取鋪草墊墊等防滑措施施。8.6夜間施工工照明器具配配備需齊全，現(xiàn)現(xiàn)場應(yīng)有足夠夠的燈光。8.7施工現(xiàn)場場的種種設(shè)施施，“四口”防護，安全全標(biāo)志，警示示牌、安全操操作規(guī)程牌等等位置，必須須有充足的照照明，確保夜夜間施工。9環(huán)保措施9.1編制施工工環(huán)保措施計計劃，明確環(huán)環(huán)保要求，健健全環(huán)境保護護體系，把環(huán)環(huán)境保護工作作作為一項重重要施工管理理內(nèi)容，制定定和落實環(huán)境境保護措施，修修建環(huán)保設(shè)施施，處理好施施工與環(huán)保的的關(guān)系。9.2實行環(huán)保保目標(biāo)責(zé)任制制。把環(huán)保指指標(biāo)以責(zé)任書書形式層層分分解到個人，列列入施工合同同和崗位責(zé)任任制，建立環(huán)環(huán)保自我監(jiān)控控體系。9.3嚴(yán)格控制制在混凝土施施工振搗的噪噪聲，避免在在夜間施工。嚴(yán)嚴(yán)格控制人為為噪音，進入入施工現(xiàn)場不不得高聲喊叫叫，并盡量選選用低噪音設(shè)設(shè)備和工藝代代替高噪音設(shè)設(shè)備與工藝。9.4嚴(yán)格遵守守《建筑施工工場界噪聲限限值》的有關(guān)關(guān)規(guī)定，施工工前，首先向向環(huán)保局申報報并了解周圍圍單位居民工工作生活情況況，施工作業(yè)業(yè)嚴(yán)格限定在在規(guī)定的時間間內(nèi)進行。9.5對周圍單單位、居民產(chǎn)產(chǎn)生影響的施施工工序，均均安排在白天天或規(guī)定時間間進行，施工工運輸車輛慢慢速行駛，不不鳴喇叭。施施工照明燈的的懸掛高度和和方向合理設(shè)設(shè)置，晚間不不進行露天電電焊作業(yè)，不不影響居民夜夜間休息，減減少或避免光光污染。9.6定期打掃掃和噴灑工地地道路及工地地周邊市政道道路,確保離開工工地的車輛上上不能有泥土土、碎片等類類似物體帶到到公共道路上上9.7結(jié)構(gòu)外墻墻腳手架外側(cè)側(cè)滿包細目綠綠網(wǎng)，防止雜雜物、灰塵外外散，形成環(huán)環(huán)境污染。9.8不斷提高高項目管理水平平，加強項目目管理人員的的培訓(xùn)，由項項目經(jīng)理、施施工管理員定定期對員工進進行環(huán)保施工工教育、法律律和法規(guī)知識識教育及遵章章守紀(jì)、提高高職工的環(huán)保保意識和法制制觀念。10效益分析10.1經(jīng)濟效效益由于拱殼為曲面面結(jié)構(gòu)，鋼模模板必須加工工成定型的弧弧形結(jié)構(gòu)，通通用性差，只只能算一次攤攤銷，加工成成本昂貴，制制作周期較長長。清水混凝凝土適合采用用全鋼大模板板，全鋼大模板125KKG／m2，按8000元/T制作成本，再再加6000元/T的異形加工工費和運輸費費等，計2000元/T，則全鋼大大模板為1000元/m2（不包括承承重架）。木模拆模后還可可以到其他部部位或項目周周轉(zhuǎn)使用。木木模板采用優(yōu)優(yōu)質(zhì)九夾板，每每張按180元計算，即面面板60.5元/m2，每平方米米方木（東北北松）用量為為0.02003m3，按單價2200元/m3，即每平方方米混凝土的的方木單價為為45元/m2。加上汽釘釘?shù)绕渌M用用，木模板每每平方單位為為120元/m2（不包括承承重架）。因此木模的成本本是鋼模的12%，而且采用用木模的承重重架與采用鋼鋼模的承重加加也低很多，經(jīng)經(jīng)濟效益非常常明顯。10.2其它效效益鋼模板自重大，承承重架受到的的荷載大，架架體的搭設(shè)周周期長。定型型鋼模重量大大，必須采用用塔吊配合進進行安裝調(diào)整整，對塔吊的的安裝要求很很高，施工周周期長。拱殼殼下部的定型型鋼模無法采采用塔吊進行行拆除，在高高空手工拆除除難度大且不