波浪形混凝土空心樓板雙層支模施工工藝

王文權，王紅濤，亓現超，張可亮，范曉玉

（中建二局第四建筑工程有限公司，天津 300457）

1 工程概況

天津大學新校區綜合體育館工程位于天津大學新校區內校前區北側，包括室內體育活動中心、游泳館和廊橋三部分，體育館地上2 層，結構高度23.35m，游泳館地上2 層，結構高度18.35m，廊橋是一條跨街的大型緩拱形建筑，將體育館和游泳館的公共空間串通為一個整體，并形成一個環抱的入口廣場。該綜合體育館根據使用功能要求采用了多種屋面形式，如圖1、圖2所示。

圖1 天津大學新校區綜合體育館模型圖

其中室內體育活動中心的公共大廳

屋面采用了波浪形混凝土空心樓板屋面的結構形式，如圖3 所示，波浪形空心樓板結構具有跨度大、重量輕、使用性能好、造價低、施工方便的特點，特別適合用于大跨度建筑屋面。

圖3 天津大學新校區綜合體育館體育活動中心大廳屋面成品圖

圖4 波浪形混凝土空心樓板屋面斷面示意圖

圖5 波浪形混凝土空心樓板屋面單元立體圖

圖6 施工流程圖

圖7 波浪形混凝土空心樓板屋面剖面圖

圖8 波浪形混凝土空心樓板屋面單元立面圖

2 波浪形混凝土空心樓板屋面系統

2.1 屋面選擇

近幾年來，為了追求建筑外立面效果，越來越多的建筑開始采用曲面類屋面設計；同時，考慮節能環保等理念，結構形式也出現多樣化，其中波浪形空心樓板結構具有跨度大、重量輕、使用性能好、造價低的特點，特別適合用于大跨度建筑屋面。

2.2 屋面特點

波浪形式漸變方式從平面開始，沿著兩個斷面方向通過漸變后組合而成，南北方向的斷面形式為一段由小逐漸增大的波形，東西方向的斷面形式為一條上坡或下坡的斜線，通過兩個方向的漸變組合而成的異形波浪效果。

樓板內設空心管及暗梁，空心樓板的暗梁為東西向設置，空心管徑向沿南北方向鋪設布置在暗梁中間區域。

3 波浪形混凝土空心樓板雙層支模施工工藝

3.1 適用范圍

適用于住宅、體育場館、公共建筑等各類具有波浪形異形曲面混凝土構件的施工。

3.2 工藝原理

根據波浪形樓面漸變的特點，將第一層支設平臺搭設至樓板下表面波谷最低點，利用其作為施工操作層及支撐受力層，支撐材料為傳統鋼管、木方、木模板等，在第一層支設平臺上利用豎向支撐木方作為第二層波形塑造平臺的主龍骨，通過模板彎曲形成相應波形。

本工藝在塑造雙方向漸變波形時，將多個波段分成多個單元，每個單元的起始斷面為一條直線，終點斷面為一道圓弧，可以看成是直紋曲面類構件，即一根直線沿著直線和弧線兩個軌跡同時運動，其軌跡投影形成的一個空間立體圖形。

利用波形單元特性，將端部的圓弧采用鋼板彎曲成型并控制到位，隨后自直線一端向圓弧拉設多道密線，形成整個波浪形屋面的標高控制網。

根據設計要求的混凝土自然流漿而成的清水飾面效果，通過選擇不同材質以及尺寸的面板，控制面板切縫的深度及寬度，從而達到理想的設計效果。

利用色拉油作為模板與混凝土之間的隔離劑，避免木質板材顏色影響清水混凝土本色。

3.3 工藝流程

3.4 操作要點

①放線定位及第一層模板平臺支設

根據結構設計標高，采用傳統鋼管腳手架支設第一層平臺，此平臺作為主受力支撐平臺并作為下部施工工序的操作平臺。

因空心樓板內部設有暗梁，放線時需提前將暗梁位置標出，架設第一層平臺時，暗梁下部增設兩根立桿進行加強，當涉及高支模時需按要求設置水平及豎向剪刀撐并滿足相關規定。

②弧形斷面骨架設置

根據設計圖紙，在地面采用3mm厚薄鋼板彎曲成相應弧度，并在彎曲成型的鋼板下部加鋼板豎肋給予加強，弧形骨架兩端焊接5#槽鋼，采用直徑14mm鋼筋將槽鋼和鋼板下部的豎肋焊接，至此，弧形骨架制作完成，將骨架調運至樓板部位定位并固定。

③密線拉設形成標高控制網

根據每一個波浪形波峰或波谷的單元形式。端部為一條直線，底部為圓弧，將端部和底部截面分成同等份數并分別標記好分界點，然后自端部向底部拉細線連接兩端相對應的分界點，以形成整個構件的實體空間網絡標高控制模型。

④豎向及橫向龍骨設置

采用斷面為100mm×100mm 的豎向短木方作為第二層平臺的支撐龍骨，南北方向間距300mm，東西方向間距600mm，每道暗梁下部單獨增設兩根，豎向短木方之間輔以連續木方構造斜撐進行加固，斜撐排距600mm，將豎向及斜撐木方釘牢。

根據標高控制網，在豎向短木方上采用50mm×100mm 的木方沿東西向鋪設水平通長次龍骨，間距300mm，用鋼釘將豎向木方固定在一起。

⑤面板鋪設

根據設計所要求的混凝土自然流漿而成的清水飾面效果，面板采用1220mm×2440mm×15mm 木膠合板，每隔100mm 切縫3mm 寬3mm 深的縫隙，組拼完成相應弧度，采用鋼釘將面板與下部木方釘牢，釘表面粘貼透明膠帶，模板驗收合格后涂刷透明色拉油作為脫模劑。

模板切縫示意圖如圖9 所示。模板支設立面圖示意圖如圖10 所示。波浪形混凝土空心樓板支模完成圖如圖11所示。采用自密實混凝土澆筑完成后的清水混凝土效果如圖12所示。

圖9 模板切縫示意圖

圖10 模板支設立面圖示意圖

圖11 波浪形混凝土空心樓板支模完成圖

圖12 屋面混凝土澆筑完成后效果圖

4 檢查驗收

主控項目為模板及支架材料質量，模板及支架安裝質量，支架豎桿和豎向模板安裝質量必須復合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB 50204-2015）的要求。

一般項目必須符合表1的規定。

表1 一般項目檢查標準表

5 控制要點

5.1 質量控制

5.1.1 應執行的標準規范

主要標準規范有《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ 130-2011）、《混凝土結構工程施工規范》（GB 50666-2012）、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB 50204-2015）、《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ 162-2008）、《建筑結構荷載規范》（GB 50009-2012）等。

5.1.2 質量控制要點

①模板選擇優質白松板，木方必須干燥，避免因潮濕原因造成模板拼裝完成后走形，混凝土澆筑前涂刷優質透明色拉油作為隔離劑。

②鋼管構件的壁厚、直徑必須滿足規范要求，鋼管支設間距嚴格按計算間距執行，立桿自由端不大于500mm，U托頂絲直徑不小于36mm。

③混凝土清水流漿效果要精細管理，對每一個步驟每一個部位進行100%檢查驗收。對每個模板的截面尺寸以及模板的拼縫進行100%逐一檢查，并在每拼接一小部分模板就進行一次中間驗收。

④因空心樓板內表面需達到清水效果，摒棄以往在模板上打眼穿孔，用鐵絲將空心管與模板支撐架拉結的方式進行抗浮控制，通過采取橫向U 型短鋼筋對空心管進行定位控制、輔以木楔作臨時固定。

管下方的鋼筋支架由?16的水平筋及豎直的雙短筋焊接而成，下焊馬凳腳，施工前提前預制，在現場按照每管兩道排放鋼筋支架（各距管端200mm），并用8#鐵絲與底部鋼筋緊緊拉結（每管兩道）。排完管后，在管上方綁扎頂板上部鋼筋，在兩管之間的肋上按照@200設置拉鉤如圖13所示。

圖13 空心管鋼筋支架示意圖

經過空心管上方的頂板鋼筋在與梁主筋相交時，要將頂板鋼筋與梁主筋用8#鐵絲進行綁扎牢固，以起到拉結、抗浮的作用。

⑤混凝土強度達到設計要求后方可拆模，拆模要有專業工長負責旁站，拆模時應盡量做到緩、輕、穩，逐一進行模板的拆除，拆除時不得用鋼管等硬物觸碰已經澆筑完成的結構體。同時在澆筑完下部構件后，并拆模以后，要立即用塑料薄膜覆蓋養護。

5.2 安全措施

模板支撐設計必須滿足自重和施工荷載的要求，涉及超過一定規模的高大支模需進行專家論證。

模板進行吊運安裝時必須有專業指揮人員指揮，并嚴格按照安全操作規程進行操作。

涉及到高空作業時，必須搭設操作平臺，并且系好安全帶。

手持電動工具的電源線、插頭、插座應絕緣良好，電源線不得任意接長和調換。

施工屋面結構時，在屋面兩側必須搭設防護架，并且要求工人必須穿防滑鞋。

5.3 環保措施

應盡量重復使用已裝配好的模板系統，增加周轉次數。

模板安裝時產生的木屑要用吸塵器集中清理，統一處理。

混凝土罐車清洗用水應排放到指定的沉淀池中。

垃圾要分類集中密閉堆放，高空垃圾采用移動式密封垃圾桶存放、吊運，嚴禁臨空拋灑。現場材料碼放整齊并掛牌標示，半成品堆放時底部必須采用木方墊襯。

6 結語

本文結合天津大學新校區綜合體育館波浪形混凝土空心樓板雙層支模施工，針對施工過程中的放線定位、第一層模板平臺支設、弧形斷面骨架設置、密線拉設形成標高控制網、豎向及橫向龍骨設置、面板鋪設等施工工序進行了闡述，對其中需要注意的關鍵點進行了總結，為以后類似工程項目的施工提供了系統的方法和成熟的經驗。