某體育館變截面傾斜清水混凝土結構施工技術

董 永 祺

(山西四建集團有限公司，山西 太原　030006)

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某體育館變截面傾斜清水混凝土結構施工技術

董 永 祺

(山西四建集團有限公司，山西 太原030006)

通過分析某體育館變截面傾斜清水混凝土結構施工的難點，采用了新型堵頭和新型模板支承結構兩種施工技術，并從模板加工、鋼筋和鋼板碰撞處理、混凝土施工等方面，闡述了具體的施工要點，確保了施工質量和飾面效果。

清水混凝土，模板，筒體剪力墻，施工技術

1　工程概況

某體育館結構形式為混凝土框架結構和空間鋼桁架的組合結構，其中看臺以下部分為混凝土框架結構，上部屋面由鋼結構固定和活動屋蓋組成。其中固定屋蓋的尺寸為260 m×200 m的橢圓形鋼桁架屋蓋，其受力構件為雙向立體井字形主桁架，主桁架鉸接于8個混凝土筒體剪力墻上。該體育館的8個混凝土筒體剪力墻和外圍混凝土柱均采用清水混凝土飾面進行裝飾，并且外圍混凝土柱設計時為考慮美觀性，將混凝土柱均向外傾斜設計，并且筒體立面效果為弧形，體育館正立面效果如圖1所示。

圖1　體育館立面效果圖

2　施工難點

2.1外觀質量

由于體育館為公共建筑，人流量較大，清水混凝土構件的外觀質量與該建筑的美學效果息息相關，因此該建筑中的清水混凝土構件除了常規的要求，如表面光滑、色澤均勻和棱角分明外，還要求支模時的對拉螺栓孔眼縱橫成線、間距均勻統一、凹孔圓滑，難點在于該體育館外部混凝土柱為傾斜設計，如何在傾斜柱上實現上述要求成為了本工程的難點之一。

2.2傾斜度

該體育館外圍柱構件設計時，其上部側寬4.5 m，下部側寬2.5 m，總高度為26.8 m，外圍柱和內部筒體構件均為弧形布置，并且柱和筒體構件外傾斜9.1°布置，在具體施工時，如何確保兩種構件的傾斜度按照設計施工和防止內部鋼筋外傾成為了本工程的第二個難點。

2.3梁主板節點

由于該體育館的屋蓋主桁架是通過固定鉸支座固定于混凝土筒體上，其他桁架固定于外圍混凝土柱上，其支承結構采用型鋼混凝土結構，支承結構與下部混凝土柱、梁和板的連接節點施工成為本工程的第三個難點，同樣也是最大的難點。

3　施工設計方案

1)為解決上述第一個技術難點，滿足清水混凝土對明縫和蟬縫的建筑設計要求，根據設計要求和現場實際情況，在支模前對模板施工進行優化設計。優化設計方案如下：將柱和混凝土筒體剪力墻所使用的模板改為3塊模板，將普通的2 440 mm×1 220 mm的標準模板對稱切成兩半，將切開后的模板稍微處理磨邊后安裝于柱和筒體剪力墻側面，安裝位置如圖2中的H1和H3；側面中間采用整張未切割模板與前述模板進行拼裝，如圖2中的H2模板。按照這種方式布置后，柱和筒體剪力墻上的明縫和蟬縫的位置也發生了變化，明縫和蟬縫的線性也能隨著模板的整齊拼接而更整齊有序，明縫和蟬縫的水平位置也更容易控制，同樣也節省了模板的使用量[1-5]。

圖2　螺栓孔及模板板塊排列

2)為增加清水混凝土飾面的美觀效果，所有清水混凝土模板均采用芬蘭進口太爾膜紙覆膜模板。為解決模板鋼筋拉桿出現拔出難、孔口損壞等外觀質量問題，拉桿堵頭采用新型堵頭，避免混凝土出現毛邊和其他外觀問題。

3)固定模板采用鋼絲繩進行固定，以確保模板傾斜度準確和避免鋼筋發生傾斜。型鋼混凝土柱節點在型鋼腹板上開孔穿入鋼筋，柱鋼筋也穿插于梁角筋和腹筋之間，并且在施工時計算好鋼筋間距，方便事后混凝土振搗。

4)外圍柱和混凝土筒體剪力墻模板支架采用φ48×3.0 mm的鋼管扣件進行搭設，支架立桿間距為900 mm×900 mm，詳見圖3。

4　施工技術要點

4.1模板加工

1)模板及其附屬材料選擇。制作清水混凝土柱和墻時，對施工所用模板要求較高，要求模板具有高強、高韌性、加工性能好、高平整度、清潔、無油污等要求，本工程所用模板為芬蘭進口模板，其具有上述所有性能，質量遠高于我國目前國產的覆膜膠合板和竹膠合板等模板。

本模板工程中，將對拉螺栓的材料、形狀及尺寸等均進行了改進，其中螺栓孔堵頭采用的原料是尼龍料，采用橡膠墊替代普通的鐵片墊片，由于橡膠墊具有較高的彈性和壓縮性，在澆筑完成后混凝土拌合物不會對模板的變形產生不利影響。采用尼龍料制作而成的堵頭，澆筑完混凝土后該堵頭易取出，可避免出現“熊貓眼”現象，提高假眼的質量，新式堵頭如圖4所示。

圖3　支架搭設詳圖

圖4　新式堵頭

2)模板加工。模板加工尺寸示意圖如圖5所示。在對模板進行加工時，應確保切口平整，并對切口進行刨光涂漆處理，模板拼接處背面切成85°坡口，將所有模板切割完成后對其進行編號、拼裝。模板拼裝時在拼裝臺上進行，拼裝臺高度為300 mm，拼裝臺平整度不超過1 mm。

圖5　模板切割尺寸

3)模板安裝。模板安裝時同普通混凝土一致，遵循先內后外、先橫后縱的原則。根據模板編號對模板進行安裝，對模板進行定位時使用鍍鋅套管置于穿墻螺桿上，并對穿墻螺栓進行初步固定。初步固定后，對安裝的模板的平整度和拼縫進行調整，確保澆筑完成后的明縫和蟬縫的平整度及水平交圈位置符合設計要求。將上述安裝完成后，在對拉螺栓外部設置“山形卡扣”對模板進行緊固，卡扣外部使用螺帽將卡扣緊固，為防止螺紋出現滑絲等現象，應采用雙螺母方法進行緊固。當對拉螺栓與鋼筋發生碰撞時，應對鋼筋位置進行調整，并且調整后鋼筋間距應滿足規范要求?？刂颇０鍍A斜度時應采用φ12的鋼絞線一端固定于模板上端，另一端固定于腳手架上，通過控制鋼絞線的松緊度從而直接控制模板傾斜度。

為使施工耗材達到重復利用的最大化效果，本工程對支承材料的施工安裝方法進行了一部分改進，施工前先對這些方法進行試驗，試驗后得到如下施工安裝方法：a.混凝土內對拉螺栓外部包裹一個直徑為20 mm的鍍鋅穿線管，穿線管外部再包裹一層φ25 mm的PVC管；b.對拉螺栓外部所使用的鍍鋅穿線管和PVC管均采用砂輪切割機進行切割，鍍鋅管端部裹上防水膠帶，之后再將堵頭進行安裝，安裝完成后將堵頭與PVC管之間也使用防水膠帶進行粘結，以防止澆筑時有水泥漿流進套管內。先將PVC管和鍍鋅套管置于模板中后穿入對拉螺栓，再采取其他緊固措施。

4.2鋼筋和鋼板碰撞處理

由于該體育館下部柱為型鋼混凝土結構，而上部梁為鋼筋混凝土梁，梁內的鋼筋與柱內混凝土錨固時，需在柱鋼板上提前打好孔，施工時將鋼筋穿過柱鋼板后再與柱內鋼筋連接，然后進行錨固處理。采用這種施工方法不僅使柱和梁內鋼筋布局有序，受力合理，而且簡化了施工難度。

4.3混凝土施工

1)清水混凝土的施工性能。為確保澆筑完成后清水混凝土外表面顏色一致，本工程混凝土均采用同一標號、同一廠家的混凝土?；炷了迷牧希缢鄰念^至尾均為一家提供，其他混凝土材料也均為一個廠家供應，確保混凝土的穩定性和外觀顏色一致。該工程所用混凝土強度標號為C40，水泥為P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，砂為天然中粗砂，泵送劑采用聚羧酸鹽系?；炷吝\輸和澆筑時間小于90 min，坍落度控制在(120，160)mm范圍內，坍落度90 min損失值低于30 mm。

2)澆筑施工。澆筑混凝土前，應對模板尺寸和位置、垂直度等進行復核，對柱內或梁內鋼筋及對拉螺栓的數量和位置等進行了解。清水混凝土柱和筒體剪力墻澆筑時應根據明縫的位置進行分段澆筑?；炷亮汉蜆前鍧仓r應將支模板與鋼筋架設基本同時進行，混凝土澆筑時還應分段澆筑，確保其飾面效果。分段澆筑混凝土時，每段混凝土間隔600 mm，間隔時間宜控制在30 min～45 min。每段澆筑完成進行振搗時，振搗工作應分為三步振搗：初期下沉、排除氣泡和穩定振搗三個步驟施工。

4.4施工注意事項

在對該體育館進行施工時，應注意以下幾點：1)為保證澆筑混凝土時明縫整齊劃一，明縫水平線內交圈，應在斜柱和斜墻上布置定位筋，定位筋采用鍍鋅鋼管內填水泥砂漿制作，采用點焊的方式固定于鋼筋上；2)為保證澆筑完成后飾面效果滿足設計要求，對其模板拼縫和對拉螺栓與混凝土連接處接縫嚴密，避免出現漏漿現象；3)為確保澆筑完成后的柱和墻傾斜度滿足設計要求，施工過程中定期對控制混凝土柱和墻傾斜度的鋼絞線松緊度和模板傾斜角進行監測；4)施工時，應將施工縫設置于明縫或蟬縫處，以確保施工后飾面效果；5)為確保型鋼柱具有良好的受力性能，對型鋼腹板穿孔時應在工廠內采用專業打孔機進行打孔。

5　結語

本文僅對某體育館主要施工注意事項進行分析，工程中所用的施工方法中有兩項為本工程特有創新點，如采用新型對拉螺栓孔堵頭，此堵頭可使混凝土表面避免出現“熊貓眼”現象；對模板內支承結構進行改進設計，將該支承與新型堵頭配合使用，提高支承和堵頭的重復利用率。因此在以后類似的工程中，也可參照上述方法進行施工，確保施工質量和清水混凝土的飾面效果。

[1]孫菲.模板——清水混凝土建筑設計的關鍵[J].建筑技藝,2014(9):48-57.

[2]李大立,孫維,余天慶.歐式建筑清水混凝土施工技術[J].施工技術,2015(3):40-43.

[3]梁遠博,牟廷敏,丁慶軍,等.外加劑對機制砂清水混凝土性能的影響[J].混凝土,2015(4):115-118，122.

[4]祁成財.預制清水混凝土外墻掛板在工程中的應用[J].混凝土世界,2013(12):41-48.

[5]周孝軍,牟廷敏,梁遠博,等.石粉含量對機制砂清水混凝土表觀質量的影響[J].混凝土,2015(12):106-109，113.

Research of stadium variable cross-section lean fair-faced concrete structure construction technology

Dong Yongqi

(Shanxi4thConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

According to the analysis of the difficulties in the variable cross-section lean’s fair-faced concrete structure at some stadium, adopts the new end caps and new framework support structure, and illustrates the construction points from the framework process, collision treatment of reinforcement and steel plates, and concrete construction, so as to ensure the construction quality and decoration effect.

fair-faced concrete, framework, tube-shearing wall, construction technique

1009-6825(2016)21-0104-03

2016-05-16

董永祺(1976- )，男，工程師

TU755

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