田漢藝術中心圓筒清水混凝土模板施工技術

周 啟 明

(湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412011)

1 工程概況

1.1 項目概況

田漢戲劇藝術文化園工程，是為紀念我國國歌《義勇軍進行曲》歌詞作者田漢先生，在其家鄉故居果園鎮田漢村建設的集旅游文化和愛國主義教育為一體的綜合性建筑。該工程總用地面積234 810 m2，總建筑面積14 870 m2，主要建筑(構)物包括：藝術中心等旅游參觀及服務設施等。

田漢藝術中心是田漢戲劇藝術文化園一個單項工程，其主要功能用于田漢先生遺物的陳列和布展，建筑面積約4 000 m2。

1.2 圓筒設計概況

1.3 圓筒清水混凝土質感要求

設計交底要求圓筒體采用清水混凝土，清水混凝土表面不得有蜂窩、麻面等缺陷，結構構件截面不能出現跑模、變形等，并且要求清水混凝土表面有凹凸木紋效果。清水混凝土青灰色原始質感能體現出《義勇軍進行曲》歌詞作者田漢先生的厚重和不曲不撓的革命斗爭精神。

2 初步方案確定

該工程總工期150 d，基礎分部(含土方工程)和主體分部工程要求80 d完成，工期非常緊。施工方項目部經與設計方多次商討，充分領會設計意圖，反復推敲方案的可行性，經論證后初步方案如下：

1)圓筒豎向按樓層分兩個施工段澆筑，側壁底部(基礎頂面)設一道水平施工縫，二層樓面設一道水平施工縫。

2)每一段圓筒側壁模板分成四大塊，在地面加工成型，再吊運至圓筒部位安裝。

3)支模板系統計算過程中，適當增加模板、背肋(內豎楞)木枋及水平鋼管橫肋支撐系統的剛度，充分保證混凝土澆筑過程中，模板不出現跑模、變形等。

4)水平方向弧形橫肋鋼管放樣后采用數控機床加工。

5)設對拉螺桿為水平方向弧形鋼管橫肋支點。

6)底層模板上鋪貼凹凸木紋效果襯模，采用F-15汽槍釘固定。

3 模板加工制作

3.1 材料要求

底層模板采用竹膠板：1 830 mm×915 mm、厚度15 mm，面層襯模采用加工成凹凸木紋效果半成品杉木板：2 000 mm×150 mm、厚9 mm，內圓筒曲面襯模加工成梯形，上底128 mm,下底150 mm,高2 000 mm。

豎肋木枋，截面：50 mm×70 mm，中心間距120 mm～150 mm。

對拉螺桿，直徑14 mm圓鋼。

水平方向弧形鋼管橫肋，鋼管φ38.5 mm×3.0 mm，按等比例放樣后，采用數控機床加工。

內筒一層區段水平方向1/4圓弧形鋼管內模橫肋，每排半徑由下向上分別為：1 317 mm，1 364 mm，1 411 mm，1 458 mm，1 505 mm，1 552 mm，1 599 mm，1 646 mm，1 693 mm，1 740 mm，1 787 mm，1 834 mm。

內筒二層區段水平方向1/4圓弧形鋼管內模橫肋，每排半徑由下向上分別為：1 879 mm，1 926 mm，1 973 mm，2 020 mm，2 067 mm，2 114 mm，2 161 mm，2 208 mm，2 255 mm，2 302 mm，2 349 mm，2 396 mm，2 443 mm，2 532 mm。

內筒外模橫肋，每排半徑在相應內模半徑尺寸上增加408 mm。

外筒內模，水平方向1/4圓弧形鋼管橫肋半徑3 846 mm,外筒外模橫肋鋼管半徑4 604 mm。

3.2 模板系統加工制作

模板系統在施工現場木工加工區內集中加工，按1∶1放樣，設置制作臺。

弧形鋼管橫肋經加工驗收合格后，再運至施工現場，每一排采用雙鋼管橫肋。

先鋪設弧形鋼管橫肋、豎向背肋木枋，底層模板采用平頭鉚釘固定在豎向背肋木枋上，襯模采用F-15汽槍釘固定在底層模板上。模板在集中加工區加工制作成型后，并彈好對拉螺桿控制線，每塊模板標注好尺寸及使用部位，加工好的模板堆放平穩、整齊。

對拉螺桿端頭套管采用喇叭口膠管。1/4圓模加工成型后圖見圖2。

4 模板現場安裝

4.1 最大模板重量計算及吊運設備選型

1/4圓弧形外模重量最大的模板為二層區段外模，其最大面積約85 m2，最大重量約42.5 kN。汽車吊可開行至圓筒右側附近，起吊高度15 m，起吊半徑16 m，選擇采用三一重工50 t汽車吊能滿足要求。圓模現場安裝見圖3。

4.2 支模架搭設

圓筒內外側搭設扣件式鋼管滿堂腳手架，立桿縱橫向間距900 mm～1 200 mm，掃地桿(第一道縱橫向水平桿)距樓(地)面200 mm，中間縱橫向水平橫桿步距1 500 mm。模板吊運就位，經校正后，側模底部、中部、下部等三個部位按5 m～6 m間距，設模板垂直側向斜支撐，斜支撐桿分別與滿堂架立桿相連。

4.3 對拉螺桿的安裝

1)外圓筒為直壁圓筒，對拉螺桿按豎向間距500 mm，橫向間距600 mm,等距布置。施工流程：先在面板上劃線，吊裝就位一個側面模板，在模板曲面上打孔，再吊裝另一個側面模板就位，經校正后，對另一側曲面模板打孔，穿對拉螺桿，固定模板，再校正。

2)內圓筒為“下部小、上部大”的倒立圓筒，對拉螺桿豎向按間距450 mm等距布置，水平方向按扇形布孔。

第一層按圓筒側面展開3°圓心角半徑呈扇形排列，豎直方向由上向下螺桿孔間距分別是：200 mm，450 mm×11排，250 mm；水平方向由下向上每一排內橫向間距分別是：625 mm,649 mm,673 mm,697 mm,721 mm,745 mm,769 mm,793 mm,817 mm,840 mm,864 mm,884 mm。

第二層按圓筒側面展開2°圓心角半徑呈扇形排列，豎直方向由上向下螺桿孔間距分別是：200 mm,450 mm×12排，513 mm，300 mm。水平方向由下向上每一排內橫向間距分別是：605 mm，621 mm，636 mm，651 mm，666 mm，681 mm，696 mm，711 mm，726 mm，741 mm，757 mm，773 mm，789 mm，815 mm。內圓筒曲面內側模展開螺桿布孔圖見圖4，圖5。

內圓筒打孔、穿對拉螺桿等施工流程同外圓筒。

5 施工質量保證措施

5.1 原材料及半成品進場驗收

模板、木枋、對拉螺桿、螺帽等進場，均進行外觀檢查和驗收，各檢查項目與相應的質量證明文件相符。

鋼管扣件進場，在監理單位見證下取樣、送檢，檢測合格。

采用模板按1∶1比例放樣，制作出標準圓弧檢測件。弧形鋼管進場時，采用標準圓弧檢測件對其進行復檢，復檢和驗收均合格后方可進場。

5.2 測量放線及定位檢查

在地面基礎、地梁及二層樓板混凝土表面，彈好定位控制軸線、圓心中心點、圓筒弧形墻邊線、門洞線等，弧形模板下口控制線距墻邊300 mm。

模板吊裝就位，外圓筒內外模均采用吊垂直線校正；內圓筒為斜立曲面，在吊垂線校正時，上下口檢測點水平方向測量差值應與設計圖實體結構該檢測點部位水平方向測量差值相等。

5.3 模板制作和安裝檢查

采用標準圓弧檢測件對底層模板進行檢測驗收，經驗收合格后，再鋪設面層襯模，襯模呈豎直方向鋪設，拼縫嚴密，不得有起翹現象。

曲形大模板之間拼裝處采用插銷連接，結合焊定位卡，保證接縫嚴密，模板內不應有雜物等。

模板安裝校正后，垂直度偏差不得大于3 mm，平整度偏差不得大于2 mm，襯模拼縫間隙不得大于0.8 mm，相鄰兩塊板表面之間高低差不得大于1 mm。

5.4 模板拆除

模板拆除對清水混凝土質量控制非常重要，必須確保混凝土達到相應強度，混凝土棱角等不受損傷時方可拆除側模。支撐系統按“先支后拆、后支先拆”“先拆非承重模板、再拆承重模板”的順序，從上而下進行拆除。

拆下的模板及鋼管扣件不得拋扔，分散堆放，及時清運。

模板拆除后將其表面清理干凈，對變形和損傷部位進行修復。

6 施工安全措施

作業的人員，經安全技術教育和安全培訓后方可上崗作業。

安裝和拆除模板時，操作人員配戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。

高處安裝和拆除模板時，周圍搭設腳手架，鋪掛安全網，作業平面設防護欄桿。

作業時，零星配件等不得隨意堆放，模板堆放平穩，連接件等配件放在工具袋中，不得散放在腳手板上。

模板施工中設專職安全員負責日常安全巡查。

7 完成后的效果

田漢戲劇藝術文化園工程大量地運用了清水混凝土，田漢藝術中心曲面圓筒是其中施工難度最大的一個區域，清水混凝土在本工程中的應用獲得了成功。田漢戲劇藝術文化園目前已投入運營，是一處極具藝術氣息的愛國主義教育基地。