淺談可調型圓弧梁定型模新技術開發(fā)與應用

莫天芳 （湖南交通職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410132）

1 工程概況

該項目為LOFT公寓，層高4.85m，總層數(shù)為20層。建筑主體外圍存在首尾相連的圓弧梁，圓弧梁所在層數(shù)為首層至屋面層，且圓弧曲線變化大，圓弧數(shù)量多，單層共34段圓弧梁，因其上下樓層的橢圓邊梁截面及平面位置一致，故將其設計成工具式鋼制定型模板。此外，圓弧梁位于懸挑陽臺邊緣，屬于裝飾線條，支模難度大，正常樓層結構施工流水節(jié)拍快，如采用現(xiàn)拼模板施工，跟不上結構流水施工節(jié)拍，將影響整體結構施工進度。

2 可調型圓弧梁定型模體系設計

2.1 優(yōu)化工法

圖1 工程效果圖

可調型圓弧梁定型模施工工法通過構件虛擬視圖實現(xiàn)多種異構數(shù)據(jù)資源的集成，并且在信息的集成基礎上提供了有利于建筑業(yè)的應用及服務。本項目利用基于開放標準的技術和面向服務的體系構架，通過重用現(xiàn)有的部件進行構件與部署，進行可調型圓弧梁定型模的構建，適用施工的需要，提出了圓弧梁定型雙優(yōu)化的施工方案。它的出現(xiàn)使在施工的過程中對于主體結構外形復雜、施工難度大、工期緊等工程起到了很好的解決作用。本項目運用CAD軟件，對每條弧形梁進行精確計算，繪制弧梁的大樣圖，并詳細標注每條梁的具體參數(shù)（如梁高、跨度、弧度等）。根據(jù)CAD軟件計算出的數(shù)據(jù)，對每道不同半徑的弧形梁底模和側模規(guī)格編號，由現(xiàn)場專業(yè)模板技工進行弧形模型加工，成批制作定型模型[1]。

2.2 優(yōu)化方案

圓弧梁模板施工由原來傳統(tǒng)木模板制作加固改變成可調型圓弧梁定型模板制作加固，可調型圓弧梁定型模模型的生產制作不受現(xiàn)場施工施工進度的影響，在支模架體尚未施工前就可以分塊制作完成，待支模架體搭設完成后由塔吊吊運至施工樓層，按順序組合成整體安裝加固。可調型圓弧梁定型模從經濟效益、節(jié)能效益、環(huán)保效益、社會效益及曲線圓弧直徑大小可調整性綜合對比，可調型圓弧梁定型模施工具有節(jié)約成本、材料周轉使用率高，可重復利用周轉，降低原材料損耗量，大大降低建筑工程固體廢料垃圾的生產。可隨著建筑物、構筑物曲線大小不一進行調整弧度，施工效率更快，大大縮短模板安裝工期，拆模是能達到清水混凝土澆筑效果[2]。

3 施工工藝流程

3.1 施工工藝

①運用CAD計算數(shù)據(jù)及制圖：運用CAD軟件，對每條弧形梁進行精確計算，繪制弧梁的大樣圖，并詳細標注每條梁的具體參數(shù)（如梁高、跨度、弧度等）。

②加工制作模板：根據(jù)CAD軟件計算出的數(shù)據(jù)，對每道不同半徑的弧形梁底模和側模規(guī)格編號，由現(xiàn)場專業(yè)模板技工進行弧形模型加工，成批制作定型模型。

③實地放樣：使用計算機CAD計算出每道弧形梁三點相對應的坐標，然后使用全站儀現(xiàn)場放樣各點順滑連接起來，即可得出所求的弧形梁，等分點越多，所作的弧形梁曲線就越精確。

④三維動畫演示：進行三維動畫演示，模擬真實現(xiàn)場施工，可以多角度的、直觀的、局部位置特寫的對工人進行技術交底，讓工人實際操作中技術更加熟練自如。

⑤模板支設及加固：搭設支架體系，滿堂試鋼管腳手架搭設方式，梁模底模放樣定點定位，弧形梁模型就位，在弧梁兩端及中間三點拉對拉螺栓，并于弧梁內增設水泥支撐，確保弧梁內幾何尺寸。

⑥檢查驗收項目管理人員通過設計圖紙、國家規(guī)范對弧梁加工制作及安裝過程進行檢查驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時整改、調整。

3.2 具體要求

第一步：模板放樣，根據(jù)設計圖紙要求圓弧梁半徑大小放樣。

第二步：采用切割機進行方鋼切割，每隔5cm上下切割至方鋼寬度的80%，然后與模板放樣模型進行彎曲成型，并用扁鋼在內側加固，采用鉚釘植入加固，以防變形，具有穩(wěn)固定型等特點。

第三步：竹夾板定位于圓弧梁方鋼上，并用步步緊初步四角定位。

第四步：采用短鉚釘于兩端竹夾板與圓弧梁方鋼之間三點定位加固，后每隔5cm間距進行一道加固。

第五步：采用方木兩端進行支撐于竹夾板模板上，然后每隔30cm進行一道方木支撐，采用鋼釘定位加固。

第六步：采用扁鋼于圓弧梁方鋼、支模方木連為一體加固，進行5道鉚釘植入加固，以防漲模、外力發(fā)生變形。

第七步：現(xiàn)場定位、安裝、加固。第八步：檢查驗收。

3.3 構造示意圖及現(xiàn)場效果圖（圖2）

圖2 構造示意圖

4 技術經濟效益分析（經濟、節(jié)能、環(huán)保）

4.1 經濟效益

針對可調型圓弧梁定型模使用，取消傳統(tǒng)木模可降低成本約為38.8萬元，施工現(xiàn)場節(jié)約了人工，減少材料浪費，平均每層可節(jié)省工期1～2d。

4.2 節(jié)能效益

可調型圓弧梁定型模相比傳統(tǒng)木模，可達到減少模板接縫、避免了粗狂下料管理模式，杜絕亂栽亂鋸現(xiàn)象，材料周轉率高，成型效果好，大大縮短模板安裝工期，節(jié)約材料，節(jié)約人工，節(jié)能環(huán)保。

圖3 現(xiàn)場效果圖

4.3 環(huán)保效益

可調型圓弧梁定型模施工工法，在外立面復雜的建筑結構形式中，大大提高了材料的周轉次數(shù)，大幅度降低了模板的用量，提高了結構一次成優(yōu)率，減少返工率，產生固體垃圾也大大減少，符合四節(jié)一環(huán)保的理念，在當?shù)卣靶袠I(yè)得到一致的好評。

5 結語

異型模板定型化設計是一種慣例，雖然施工質量得到了保證，但相對于普通直型構件，每平方米結構與模板接觸面積消耗的人工、材料多。在弧形邊梁異型模板設計時，努力實現(xiàn)節(jié)省模板的施工成本，努力實現(xiàn)施工方便，同時在設計表達方法上也想了一些辦法，為今后類似異型模板設計提供一些參考[3]。