水韻公園展覽館清水混凝土工程綜合施工技術(shù)*

郭朋崗，林 冰，郭 敬，阮國(guó)鋒，雷冠軍，趙永啟

(中國(guó)建筑股份有限公司技術(shù)中心，北京 101300)

0 引言

竣工于2004年的聯(lián)想研發(fā)基地作為中國(guó)首座大面積清水混凝土建筑工程，打開了國(guó)內(nèi)清水混凝土的大門[1]。近年來(lái)得益于崔愷、李興剛、魏春雨等建筑師的推廣，上海保利大劇院、蘭州城市規(guī)劃館、謝子龍影像藝術(shù)中心等清水混凝土建筑相繼落成，國(guó)內(nèi)的清水混凝土建筑逐漸走入大眾視野[2-5]。

1 工程概況

水韻公園五期項(xiàng)目位于寧波市高新區(qū)甬江大道與創(chuàng)苑路交叉口，由展館、地下停車庫(kù)及自建人防工程、下沉廣場(chǎng)組成(見圖1)。主要結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，總用地面積103 833m2，建筑面積31 247.35m2，其中展覽館總建筑面積為1.44萬(wàn)m2，地上3層，地下1層，抗震設(shè)防烈度為7度，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。

圖1 水韻公園五期項(xiàng)目效果

1.1 結(jié)構(gòu)概況

展覽館建筑總高度為23m，檐口高19.85m，平面上以C1和C2為圓心,半徑從40m到150m呈梯度變化，順滑過(guò)渡形成；立面上門廳及兩側(cè)墻體呈橄欖球凹面形狀，墻體傾斜最大超過(guò)15°，整體造型復(fù)雜多變。

展覽館建筑外墻、柱及挑檐均為清水混凝土，清水面積約3 000m2。展覽館實(shí)際清水挑檐高度為13m，墻體厚300mm，共分4次澆筑，首次澆筑至2.9m高度，第2次澆筑至5m，第3次澆筑至9m，最后澆筑到清水挑檐高度位置。

1.2 項(xiàng)目特點(diǎn)與難點(diǎn)

1)清水效果深化難度大 建筑立面復(fù)雜多變，明縫、蟬縫、孔眼的設(shè)置需多視角、多方面協(xié)調(diào)確定。

2)模板設(shè)計(jì)、施工難度大 墻體兩側(cè)模板均需成套設(shè)計(jì)，以保證對(duì)拉螺栓垂直墻面實(shí)現(xiàn)對(duì)拉，模板的加工制作難度大，支撐系統(tǒng)搭設(shè)、模板安裝定位難度也相應(yīng)增加。

3)鋼筋工程施工難度大 墻體厚度僅為300mm，難以實(shí)現(xiàn)鋼筋按照墻體的造型綁扎固定，保護(hù)層厚度精確控制困難。

4)建筑立面分4次澆筑，需嚴(yán)格控制混凝土的配合比，以保證成型后墻面紋路、色澤統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

2 清水設(shè)計(jì)

2)水平施工縫(明縫) 縫寬20mm，水平明縫與施工縫位置重合，且處于樓板建筑標(biāo)高位置，共3條，分別為5，9，12.9m位置。

3)豎向施工縫(明縫) 縫寬20mm，豎向明縫與后澆帶位置相同，共6條。位置分別為軸往東偏2.8m，軸往西偏2.8m，軸往西偏4.5m，軸往東偏6.2m，軸往東偏2.8m，軸往東偏2.8m。

4)螺栓孔 每塊蟬縫區(qū)隔內(nèi)布置6個(gè)螺栓孔。

3 施工工藝

展覽館清水混凝土結(jié)構(gòu)施工流程：支撐系統(tǒng)搭設(shè)→清水側(cè)模板安裝→鋼筋綁扎→對(duì)拉螺栓安裝→非清水側(cè)模板安裝→擰緊對(duì)拉螺栓、模板加固→混凝土澆筑→模板拆除→混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.1 模板工程

3.1.1模板設(shè)計(jì)

模板的龍骨采用格柵形式，對(duì)于造型復(fù)雜、曲率多變的位置采用5mm厚鋼面板；對(duì)于曲率變化較小、造型較為簡(jiǎn)單的位置采用17mm厚木面板，模板總厚度為80mm。考慮加工難度和運(yùn)輸高寬限制，確定模板的尺寸。

模板的龍骨、鋼面板采用等離子切割機(jī)下料，均在工廠工裝上完成焊接組裝，可有效保證模板精度，木面板現(xiàn)場(chǎng)采用雕刻機(jī)下料，采用自攻釘與鋼格柵連接(見圖2)。

1.2.2 輸卵管畸形 輸卵管畸形包括：①輸卵管缺如，較常見于單角子宮及各種原因?qū)е率中g(shù)切除一側(cè)或雙側(cè)的輸卵管；②輸卵管長(zhǎng)度異常，輸卵管長(zhǎng)度改變可使傘端與卵巢的位置不協(xié)調(diào)，進(jìn)而影響輸卵管傘端拾卵；③輸卵管副傘及開口異常也可影響拾卵過(guò)程；④輸卵管系膜囊腫亦可影響輸卵管的結(jié)構(gòu)及功能，導(dǎo)致不孕。

圖2 格柵龍骨加工

3.1.2模板安裝

模板安裝前應(yīng)提前放樣，確定入模位置，每塊模板至少確定8個(gè)控制點(diǎn)，每個(gè)控制點(diǎn)按照三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行校核。模板安裝定位后應(yīng)有可靠的加固、支撐措施，安裝過(guò)程還應(yīng)注意如下內(nèi)容。

1)吊裝時(shí)先在鋼筋網(wǎng)片上綁扎兩根2m長(zhǎng)φ50 PVC管，將模板與鋼筋間隔開，就位后再取出，確保模板表面不受鋼筋磨損、刮傷(見圖3)。

圖3 模板加固

2)內(nèi)外側(cè)模板安裝定位復(fù)核完畢后進(jìn)行對(duì)拉螺栓預(yù)緊，擰緊過(guò)程中應(yīng)確保螺栓垂直于面板，避免尼龍頭嵌入模板。

3)洞口采用整體密封模式，預(yù)先加工與洞口尺寸相同、厚度與墻寬一致的整體框，與非清水要求的一面模板固定，在洞四周粘貼2mm厚海綿條，確保洞口處混凝土不漏漿，然后再進(jìn)行清水模板安裝。

3.1.3模板拆除

模板拆除遵循“先支后拆，后支先拆”的原則。模板拆除后，應(yīng)及時(shí)清理模板上的混凝土殘?jiān)⑼克⒏綦x劑；對(duì)模板表面的損傷及時(shí)修補(bǔ)，對(duì)無(wú)法修補(bǔ)或影響使用效果的模板，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。

3.2 鋼筋工程

鋼筋原材料、下料、折彎都應(yīng)符合規(guī)范[6-7]規(guī)定，同時(shí)還應(yīng)滿足以下要求。

1)排距及間距控制 鋼筋綁扎前標(biāo)記螺栓孔位置，安裝時(shí)根據(jù)標(biāo)記逐一綁扎，先豎向鋼筋再水平鋼筋。

2)墻體鋼筋保護(hù)層控制 保護(hù)層墊塊采用專用支座式墊塊間距800mm梅花形布置，尺寸根據(jù)保護(hù)層厚度定制，顏色與混凝土相近，曲面部位按300～500mm加密布置(見圖4)。

圖4 保護(hù)層厚度措施

3)定位鋼筋固定措施 墻體鋼筋安裝完畢后，應(yīng)用線垂檢查、矯正垂直度，并在墻體上口用φ10拉鉤固定鋼筋網(wǎng)片。

3.3 混凝土工程

選用同廠家、同配合比清水混凝土，運(yùn)輸保證專罐專用，進(jìn)場(chǎng)坍落度嚴(yán)格控制在180mm±20mm； 延展度控制在400mm±20mm。振搗時(shí)，串筒伸入到距離模板底部500mm，混凝土直接從自制串筒落料至底部。每次澆筑厚度控制為 1 000mm，振搗棒布置間距為250～400mm，遵循“快插慢拔”的原則進(jìn)行振搗施工，混凝土面出現(xiàn)均勻水泥漿、不再有顯著下沉和大量氣泡時(shí)即可停止。

清水混凝土分段施工完成后，為了確保已完工清水混凝土構(gòu)件一直能維持拆模后的成型效果，應(yīng)根據(jù)天氣、季節(jié)、模板材質(zhì)結(jié)合施工情況分塊分批進(jìn)行模板拆除，以確保清水混凝土質(zhì)量符合要求。

拆模后澆筑上層墻體時(shí)，模板下口安裝同一規(guī)格的明縫條，粘貼海綿條，保證明縫條與下層明縫完全咬合，并將成型模板與成型清水墻擠緊固定。為防止漏漿，此處海綿條采取3mm以上規(guī)格，下層墻體采用塑料薄膜全覆蓋養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

水韻公園展覽館項(xiàng)目采用的清水混凝土施工技術(shù)，對(duì)解決復(fù)雜異形空間曲面清水混凝土結(jié)構(gòu)施工難題有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，保證了清水混凝土的精確成型。

1)復(fù)雜異形空間曲面清水混凝土模板加工技術(shù)在該項(xiàng)目的成功應(yīng)用，包括模板設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、加工控制、驗(yàn)收控制、預(yù)拼裝控制等環(huán)節(jié)，大大降低現(xiàn)場(chǎng)定位拼裝的難度，保證了模板拼縫位置成型后曲面的平滑過(guò)渡。

2)通過(guò)對(duì)展覽館施工過(guò)程中混凝土保護(hù)層厚度、對(duì)拉螺栓與結(jié)構(gòu)鋼筋布置、振搗技術(shù)、明縫條布置等環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)的總結(jié)，形成復(fù)雜異形空間多曲面清水混凝土結(jié)構(gòu)成套施工技術(shù)。