多段连续圆弧结构一体化施工技术

多段连续圆弧结构一体化施工技术

付万清,朱治华,温兵兵,王智奇,余翰诗

（中建五局第四建设有限公司，河南洛阳 471000）

摘  要：依托宜阳中医院（北院区）门急诊大楼项目，根据对其施工工艺的研究，主要是从测量定位方法、支模架连接方式、大跨度圆弧模板加固措施和浇筑方式等方面，提出一种具有质量高，成型效果好，工期短的多段连续圆弧结构一体化施工技术。

关键词：圆弧结构；施工技术；质量控制

0  引  言

随着我国社会经济的不断发展和人们生活质量的逐步提升，人们对于建筑物的要求不再局限于使用功能上，还要求其具备时代特色的外观造型。为了达到这种效果，现代建筑中需要进行很多曲形或者弧梁板结构施工。因此，对多段连续圆弧结构一体化施工技术的研究，对提高施工质量，保障建筑安全，具有重要的的经济效益和社会意义。

1 工程概况

宜阳中医院门急诊大楼项目位于河南省宜阳县，总建筑面积2.9万平方米，项目地下1层，地上3层，主体框架结构，总建筑高度为19.35m。为了有更好的美观效果，门急诊楼整体设计为多段圆弧形结构，内弧半径17m，外弧半径60m，轴线自圆心呈放射状分布。建筑效果图如图1所示。

图1 建筑效果图

2 施工难点

（1）本工程中存在有大量的圆弧结构，且各段圆弧轴线夹角不统一，定位精度困难。

（2）圆弧结构中木枋、钢管都需要进行一定程度的弯曲，在弧度较大的地方施工安装难度大。

（3）支模脚手架支撑中主柱、横杆和斜撑较密，且每层层高不同，在实际搭设中存在局部遗漏支撑杆件、搭设间距和步距偏大、杆件连接不规范等情况，可能导致支模架的垮塌。

（4）支撑系统在施工时，结构梁柱混凝土未浇筑，支撑系统缺少主体结构在水平方向上的约束作用。较大的施工荷载对局部杆件形成的压应力容易造成高支模局部杆件先超过弹性范围而失稳。

 3 工艺流程

定位放线→搭设满堂支撑架→梁跨中立杆起拱→安装梁板底主次龙骨→支模→校核标高→绑扎钢筋→安装梁侧模及梁侧主、次龙骨→铺设板底模板→绑扎板筋→浇筑混凝土→洒水养护→拆模。

 3 定位放线

（1）根据平面控制点坐标，利用全站仪放出多段圆弧结构的圆心点O,以圆心点O为基准点进行轴线放样。

（2）首先放出圆心点O水平方向上轴线的任意一点A, 做好标记并加以保护。

（3）以多段圆弧结构的圆心点O为基点，水平方向的轴线OA为零度起始点，根据结构图中标注的角度分别对发散轴线B、C、D等进行放样。

（4）利用全站仪对各轴线上柱的中心坐标进行放样，用钢尺校核柱边距轴线的距离，并弹出柱框线。

（5）对于多段连续圆弧梁，以相邻两个柱子上的每跨为单位，在单位弧形段内，依靠CAD图纸上的坐标测量功能，选取尽可能多的点位用GPS进行放样，放样点做好标记并用麻绳进行连接，以保证圆弧的精确型。多段连续圆弧放样完成后，采用经纬仪进行抽检复核。

 4 多段连续圆弧结构施工技术

 4.1 支模架施工

支模架搭设前，首先利用全站仪弹出立杆定位控制线，经复核无误后再进行架体搭设。架体搭设整体采用轮扣式脚手架，局部转弯区域采用钢管脚手架配合。顶板支模架立杆纵横间距均为900mm，水平杆步距1200mm，顶板架体搭设完成后，进行梁底梁侧架体搭设，梁下立杆间距900mm，两侧立杆间距1200mm，跨中起拱3‰。水平杆步距1200mm，水平杆中心线至模板支撑点的高度不大于500mm。搭设支模架时，立杆需纵横平行，上下接头按50％的接头率错开，相邻两个接头不得在同一步内，水平杆插销与立杆轮扣应紧密相连，两者共同形成稳定的支撑结构，纵横向每隔4跨需设置一道剪刀撑进行加固，立杆底部下垫一块100mm×100×mm×13mm的模板，顶部设置一个可调顶托，顶托伸出高度不大于200mm，每层支模架均应搭设至梁底和板底。

 4.2 圆弧梁模板施工

支模时，先支设圆弧梁底模，弧形梁底模应在模板上预先翻样裁好，与下部木方钉牢后放置在梁底主龙骨上，对于本工程中存在的多段连续圆弧梁，其模板选用散拼散拆的13mm厚普通覆面木胶合板，利用错缝切割的方法，在一定距离内对模板进行切割开缝，减少圆弧梁模板在弯曲时的内力，保证曲面的流畅性。

为了确保多段圆弧梁模板的形状准确，在梁模翻样前，运用CAD软件绘制出各梁尺寸和形状，利用CAD软件自带的测量和计算功能，根据弦线支距法对梁底进行分段放样，并出具模板翻样图为木模加工提供技术支撑。

梁侧模次楞采用40mm×90mm的木方每间距200mm进行横向加固，主楞采用48×2.7的双拼方钢管间距450mm进行竖向加固；梁底次楞用木方顺着梁跨方向间距200mm设置一道，梁底采用40mm×40mm的方木进行加固，通过减少方木长度，增加柔韧度。主楞采用48×2.7的双拼方钢管平行于梁截面方向间距600mm进行布置。当梁高大于600mm时，需沿梁水平和竖直方向每间隔450mm设置一道M14 对拉螺杆进行加固。

对于柱梁交接部位，结点一律采用13mm厚双面覆膜胶合模板做成装配式模板，其中柱头下探400mm设置一道加固件，以保证不错台，不漏浆。梁底模与侧模之间采用侧模包底模，确保接缝严密。

4.3 板支模施工

对于宽度较大的圆弧模板，计算后选用平均等分的小块狭窄模板进行组合拼装而成，以减少大块模板无法弯曲流畅和大角度折角问题，提高混凝土施工质量。需要注意的是，在拼装完成后需在模板上部粘贴海绵条或胶带，避免拆模后出现的混凝土拼缝问题。

梁板模安装完成后，用激光水平仪检查模板标高，用靠尺和塞尺检查模板平整度，合格后方可进行模板加固。

4.4 钢筋弯曲和混凝土浇筑

对于圆弧梁钢筋，应根据圆梁弧度在钢筋加工棚利用钢筋弯曲机将主筋加工成弧形筋，减小钢筋绑扎时的弯矩，当主筋直径超过18mm时，用正反丝扣型套筒进行连接。混凝土浇筑前，需对工人进行施工技术交底，详细说明梁、柱核心区混凝土标号不同时，要分开浇筑，采用赶浆法浇筑混凝土。

5 结语

针对宜阳中医院这样多段圆弧的复杂结构，在定位放线阶段，借助CAD软件的辅助功能，运用弦线支距法对圆弧结构进行分段放样，保证了定位精度；在支模上充分运用模板错峰切割、小块狭窄模板组合拼装等方法，解决了模板弯折角度大的难题，保证了多段圆弧结构模板的曲面流畅和后期浇捣质量；在圆弧梁弯曲钢筋加工上，利用钢筋弯曲机加工成弧形筋，减小了钢筋绑扎时的弯矩。这一系列多段圆弧结构一体化施工技术的成功应用，最终使工程建设取得了良好的效果。

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