船閘“游輪”建筑弧形墻施工技術(shù)

張曉亮

摘 ? ?要：船閘“游輪”建筑弧形墻施工難點(diǎn)在于其弧度控制及模板支架的搭設(shè)，兩者均需要用數(shù)據(jù)說(shuō)話，在施工前制作定型桁架確保弧度，通過(guò)對(duì)模型的計(jì)算及典型施工對(duì)支架體系進(jìn)行微調(diào)，確保了墻體的弧度和模板支架的安全性及適用性。

關(guān)鍵詞：弧形墻;弧度;穩(wěn)定性;定型桁架;模板支架

1 ?工程概況

船閘“游輪”建筑工程內(nèi)容包括上閘首、下閘首、閘室段、上游引航段及下游引航段五部分。“游輪”建筑工程建筑面積9306.4m2，共四層，一二層層高為4.5m，三四層層高為4m，建筑高度17m。為鋼框架結(jié)構(gòu)，外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分為150厚蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板。船閘外側(cè)弧形墻為混凝土結(jié)構(gòu)，墻體標(biāo)高從3.9m以上到8.23m處，高度為4.33m，厚度為40cm，內(nèi)弧半徑為21.4m，圓心角為12.85°，外弧半徑為21m，圓心角為30.89°。混凝土標(biāo)號(hào)采用C35W6F200，共12段，其中閘首段最長(zhǎng)，長(zhǎng)度為21m，每米混凝土用量為1.9m?。船閘四周回填砂已完成回填至-1.5m，根據(jù)圖紙回填相對(duì)密度為0.75的要求。

2 ?工程施工中的難點(diǎn)

2.1 ?弧形墻弧度控制

對(duì)于弧形墻的弧度控制是本工程的一個(gè)難點(diǎn)，無(wú)論從模板的選擇、加工及加固還是在架體的位移等方面都存在不可預(yù)見(jiàn)性，難免會(huì)造成局部漲模或者弧度不滿足設(shè)計(jì)要求等情況的發(fā)生。

2.2 ?模板支架的承載力及穩(wěn)定性

模板支架的搭設(shè)時(shí)本工程的另一大難題，對(duì)于架體的選擇、承載力及穩(wěn)定性需要有嚴(yán)格的驗(yàn)算，架體驗(yàn)算完成后還需要對(duì)所在地基進(jìn)行處理，確保架體的穩(wěn)定性及最大限度的發(fā)揮承載能力。

2.3 ?模板支設(shè)難度大

本工程從成本及工程進(jìn)度角度考慮采用1.2cm厚竹膠板進(jìn)行施工。但從技術(shù)角度會(huì)增加難度，如何將竹膠板彎制成設(shè)計(jì)弧度的模板成為本工程的又一難題。

3 ?弧形墻施工技術(shù)

3.1 ?基礎(chǔ)處理

船閘四周回填砂已完成回填至-1.5m，根據(jù)圖紙回填相對(duì)密度為0.75的要求。檢測(cè)合格，自-1.5m～1.0m處采用場(chǎng)地內(nèi)土體進(jìn)行整平后采用20t壓路機(jī)分層回填，壓實(shí)度控制在96%。

3.2 ?施工測(cè)量

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，首先將3.9m處模板線根據(jù)坐標(biāo)放出，然后根據(jù)弧形墻弧度進(jìn)行模板支設(shè)，上部位置也通過(guò)全站儀進(jìn)行定位。標(biāo)高引測(cè)：根據(jù)控制水準(zhǔn)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀引測(cè)出板面頂標(biāo)高8.23m控制點(diǎn)，并將其標(biāo)注在已加固的模板上，在模板內(nèi)側(cè)每隔一米釘10cm板條，以保證混凝土澆筑標(biāo)高。

3.3 ?原材料加工

模板采用分塊模板加工成型、再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝，模板現(xiàn)場(chǎng)加工尺寸為0.6m[×]2.4m與0.6m[×]1.2m兩種，木方進(jìn)場(chǎng)規(guī)格為5cm[×]10cm，不需要加工。腳手管加工：由于墻體有弧度，立桿長(zhǎng)度不一致，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行腳手管切割，必須保證接頭位置不能在同一平面。頂部統(tǒng)一采用頂托進(jìn)行加固。桁架的加工制作：根據(jù)圖紙要求首先在地面進(jìn)行放大樣，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙弧度進(jìn)行彎制，對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制，由于采用的是48.0mm[×]3.0mm鋼管，因此在節(jié)點(diǎn)處采用10cm[×]10cm[×]5.0mm的鋼板進(jìn)行加焊，保證架體的整體穩(wěn)定性，本工程采用的桁架間距為5m。

3.4 ?腳手架模型驗(yàn)算

根據(jù)假設(shè)的模型經(jīng)SAP軟件計(jì)算后得到相應(yīng)的桿件軸力圖及模板支架的變形圖，根據(jù)軸力計(jì)算圖。軸力最大處在3.9m處，最大值為25.0297kN，在保證立桿橫向約束2m以內(nèi)的前提下，單桿承載力可參照經(jīng)驗(yàn)值核算。 單桿承載30kN。為了確保架體的安全，將最內(nèi)排立桿間距調(diào)整為30cm[×]30cm。減小桿件的軸力。根據(jù)模板支架變形圖得知支架最大位移為6mm，變形不大，在施工時(shí)可采用在模板支設(shè)時(shí)可以將模板向內(nèi)收5mm，保證弧形墻的外形尺寸能夠滿足圖紙要求。

3.5 ?腳手架搭設(shè)

先在地面上彈出立桿位置線再開(kāi)始搭設(shè)滿堂架，包括剪刀撐，支立桿時(shí)應(yīng)先在鋼管底部設(shè)置50mm×200mm腳手板墊板，再搭中間水平拉桿，再搭掃地桿，掃地桿離地面200mm處，腳手架立桿縱橫間距均為60cm，內(nèi)排立桿間距調(diào)整為30cm[×]30cm，立桿使用連接扣件連接。使立桿縱橫方向左右對(duì)直，頂步設(shè)置在支撐點(diǎn)下500㎜處。然后從弧形墻根部向外延伸6m，步距3.9m以下采用1200mm，3.9m以上采用750mm。

3.6 ?模板支設(shè)

模板按照加工好的尺寸進(jìn)行組裝，要嚴(yán)格按照尺寸拼裝成整體，模板在現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)，要控制好相鄰板面之間拼縫，以防漏漿以保持模板的整體性。然后模板加固采用扣件式腳手管，模板豎向選用直徑為20的鋼筋，水平方向采用6m腳手管，對(duì)拉螺栓選用對(duì)拉Φ16的螺栓。對(duì)拉橫縱間距均為400mm，兩端設(shè)置錐形體，在四塊模板拼接的對(duì)角處設(shè)置木條一塊，保證拼縫的嚴(yán)密性，將定型桁架按照5m間距均勻布置，在模板支設(shè)時(shí)應(yīng)注意模板的弧度，按照定型桁架進(jìn)行嚴(yán)格控制。在完成外側(cè)模板支設(shè)時(shí)，安裝對(duì)拉螺桿，兩端采用錐形體進(jìn)行控制墻體厚度，錐形體應(yīng)緊靠模板，在安裝內(nèi)側(cè)模板前首先對(duì)對(duì)拉螺桿進(jìn)行檢查合格后再進(jìn)行下道工序。為確保弧形墻的弧度符合設(shè)計(jì)要求，弧度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)或試驗(yàn)段的結(jié)果留置。首先通過(guò)CAD進(jìn)行放樣，確定弧線每個(gè)支點(diǎn)距離邊線的距離。縱橫向每隔40cm設(shè)置一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)位梅花形布置。為了確保弧線線型，縱向采用直徑為20的鋼筋進(jìn)行加固，間距為每40cm兩根，水平方向采用6m鋼管，間距為每40cm兩道。對(duì)拉螺桿采用雙螺母進(jìn)行加固，考慮到支架的沉降及位移影響，將弧形墻模板整體向內(nèi)側(cè)調(diào)整0.5cm。

3.7 ?混凝土澆筑

本工程采用水泥為普通硅酸鹽水泥42.5，考慮到水泥初凝時(shí)間不小于45min，墻體高度為4.33m，分9層澆筑完成，每次發(fā)灰量控制為1m高混凝土方量，分兩層澆筑完成，混凝土不得堆放過(guò)高及過(guò)分集中，振動(dòng)時(shí)不得用振動(dòng)棒撬住模板或鋼筋振動(dòng)。混凝土出站間隔時(shí)間為40min。確保混凝土能夠接茬，同時(shí)也能保證架體的穩(wěn)定。

3.8 ?施工技術(shù)優(yōu)化及成果檢驗(yàn)

（1）減少支架體系內(nèi)的零桿。根據(jù)模板支架體系的桿件軸力圖，我們發(fā)現(xiàn)有部分桿件軸力為零，因此在搭設(shè)過(guò)程中可以省略，這樣既能減輕自重，也可以減少成本。

（2）優(yōu)微調(diào)模板的收口尺寸。根據(jù)對(duì)上游閘室段弧形墻的典型施工數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)模板向內(nèi)側(cè)收0.5cm仍然不能滿足變形要求，根據(jù)偏差值我們確定將模板向內(nèi)收1cm。這樣才能保證弧形墻的實(shí)體坐標(biāo)更接近于設(shè)計(jì)值。

（3）成果檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化調(diào)整后施工了下游閘首段弧形墻，待混凝土拆模完成后對(duì)頂標(biāo)高、頂坐標(biāo)等進(jìn)行檢驗(yàn)，位置誤差在3mm內(nèi)。能夠滿足圖紙及規(guī)范要求。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)弧形墻施工技術(shù)的了解，我們不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)于弧形墻施工采用木模板無(wú)論從成本還是在工期方面都有著明顯的優(yōu)越性，工程質(zhì)量也能夠得到保證。弧形墻施工的關(guān)鍵點(diǎn)在于地基承載力、弧度控制及模板支架體系的承載力及穩(wěn)定性，地基承載力直接關(guān)系著模板支架的承載力及安全性，弧度可以利用定型桁架進(jìn)行嚴(yán)格控制，模板支架體系可以通過(guò)模型計(jì)算進(jìn)行校核，然后對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化。

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的美感意識(shí)逐漸提高，異型結(jié)構(gòu)越來(lái)越多，類似于船閘弧形墻的景觀工程也隨之增多，希望本工程弧形墻施工技術(shù)能夠?yàn)橐院蠊こ探o予一定的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ 130-2011.扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程[S].

[2] JGJ 162-2008.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].