【浅析某工程多圆弧斜直线空间组合造型大斜柱施工技术】直线与圆弧连接
时间：2019-05-16 03:22:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:本文以某工程为例，对现浇混凝土斜柱测量放线、钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑等施工技术进行了探讨，并且制定了相应的斜柱质量验收标准。 关键词：多圆弧斜 ， 结构设计， 施工技术
Abstract: this article with a project as an example, the cast-in-situ concrete inclined column measuring unreeling, steel binding, formwork support, and concrete casting a construction technology were discussed, and the corresponding inclined column for checking the quality standards.
Keywords: many arc inclined, structure design, construction technology
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一 工程概况
本工程由一栋可容纳10000人的开敞式网球比赛馆，一个可容纳2000观众的副场和16块室外标准网球场以及相关附属用房组成。新建项目总建筑面积33500平方米，钢筋混凝土结构，座位12000个，占地面积78600平方米。其中：主馆为甲级体育建筑，地上三层、建筑面积30000平方米，采用钢网架轻型屋面板屋盖结构，座位10000个；副场地上一层、建筑面积3500平方米，座位2000个。
二 工程结构设计特点及施工难点
1工程结构设计特点
多圆弧斜直线空间组合造型大斜柱结构形式为独创，属于非典型混凝土结构，整条造型柱通过4组不同直径的圆弧和4组不同长度的斜直线组合而成，它具有占地面积少，空间高度、跨度大、气派宏伟、观感美观圆滑等特点。结构计算复杂、3大工种施工难度大、精度要求高、施工方法复杂，涵括工序多。
工程结构设计特点：①占地面积少，为1.388m2；高度为11.5m~20m, 空间跨度为12.7m；主馆直径为100m,造型柱沿圆周等分24条布设。②独创混凝土结构形式，采用不同直径的圆弧和不同长度的斜直线组合，强调桩、地梁、主体混凝土结构、屋盖钢结构整体受力，施工缝设置少、位置要求精确，传力复杂。但又推陈出新，上有屋盖钢结构管桁架环、中有座席层和平台层钢筋混凝土结构环、下有3环地梁形成一体，实现了整个网球馆抵抗风力和地震力等水平作用力的能力，使整座网球馆结构形成一个稳定安全的体系，是集采光、通风、遮阳于一身的新颖建筑体。
2.施工难点
该结构形式是真正意义上的空间混凝土结构,从结构特点不难看出,施工阶段的空间刚度与结构形成整体后的空间刚度相差会十分悬殊,所以在施工过程中构件内力的变化、每段结构的稳定性、结构的变形等都难以控制，这样，对于施工时空间座标的测控、模板精度控制、模板和钢筋制安误差的消除等将会产生非常大的影响；另外，模板和钢筋安装受现场条件的限制，吊装区域面积大，安装难度极大。因此，如何消除安装误差，控制安装精度，提高安装质量，将是整个项目工程实施最关键的一个重要环节，且难度也是最大。
三．多圆弧斜直线空间组合造型大斜柱施工技术
①通过对结构空间刚度、模板和钢筋安装精度要求，以及混凝土浇灌表面观感效果的分析，总结出适用于该类结构的施工工法，解决该类型多圆弧斜直线空间组合造型大斜柱的施工难题。
②通过对模板和钢筋安装误差消除措施和安装精度控制措施的研究，总结出提高多圆弧斜直线空间组合造型大斜柱质量的方法。
③通过各施工段的施工模拟跟踪验算分析，揭示对结构刚度影响最大的几何因素，从而为该类结构的几何形态设计如何符合实际操作提供理论指导。
拟达到目标：
模板和钢筋安装技术研究方面：解决多圆弧斜直线空间组合造型柱钢模板制作，和钢筋放样施工技术问题；总结出适用于多圆弧斜直线空间组合造型柱结构的施工工法；总结出该类结构的安装精度控制方法。
技术特点：
该项目研究将运用计算机CAD软件技术，结合实际条件进行研究、分析的方法，力图通过计算机达到现实工程对象尽可能精确的再现。应用计算机CAD软件技术，可将结构施工过程中的每块组合钢模板，和主要钢筋构件的放样、相对位置如实地显示在计算机屏幕上，从而对施工方案和施工过程进行模拟和验证，达到优化施工方案的目的。
4斜柱的测量放线斜柱的测量放线主要指模板的测设。模板测设采用全站仪和传统的线锤相结合的控制办法，其方法及步骤如下。(1)柱模板安装前，柱脚四周四1∶2水泥砂浆找平，弹出通轴线，将柱脚位置兜方并找中，即弹出环向轴线和径向轴线及柱脚平面。再利用全站仪根据三维空间坐标定出模板上口的控制点，作为安装模板的依据。(2)每段斜柱模板事先按图制作成四块，先安装倾斜面柱模，再安装两侧直立面变宽度的柱模，最后安装内侧直立的模板。安装倾斜面模板时，取直角三角形垂直高度3m作为直角三角形的一直角边，根据倾角84°，计算斜边和另一直角边尺寸，然后根据水平直角边尺寸控制柱模的倾斜度，最终用经纬仪复核。(3)弯折段斜梁模板按图制作成三块，先安装底模，绑完钢筋后支侧模。安装底模时控制好两端标高，并复核环向和径向的轴线位置。垂直方向的踏步高度尺寸及标高，用线锤结合钢卷尺量测，底模安装后用经纬仪复核。(4)斜柱上段模板按图制作成四块，安装顺序同下段斜柱，测设方法亦同，应特别注意张紧内侧的拉杆。斜柱上段模板支撑架见。5钢筋工程(1)φ32钢筋竖向及水平连接，采用直螺纹套筒连接，φ２５～φ１６粗筋竖向用电渣压力焊，水平向用闪光对焊，其接头位置需错开，即同一截面的钢筋接头面积应小于该截面总面积的50%。主筋、箍筋在制作前要仔细计算各种钢筋的尺寸、角度，为保证角度的准确，可制作样板，弯曲时按样板角度统一弯曲，斜柱和悬挑段斜梁的箍筋每只均不同，故各种箍筋的长度、定位尺寸，按电脑翻样图制作好，编号堆放。(2)制作型钢组成的钢构时，需将斜梁第二排筋中3～4根φ32筋先焊在型钢上，φ32筋一端先套好直螺纹，另一端安装到位，套丝端再用直螺纹套筒连接到设计要求的长度，钢构两侧及顶面开混凝土出气孔，以保证灌入钢构中的混凝土密实。弯折段斜梁断面见。(3)位于G轴内侧的斜梁先浇捣混凝土，故在浇筑前应将插筋伸出，尽量一次到位，沿弯折段斜梁底需搭临时固定插筋用的支架，要求位置准确，插筋到位。(4)绑扎好斜梁底部筋后进行钢构安装，先按标高搭设好临时钢管支架，用塔吊将整体制作好的钢构放在支架上，再安装其它钢筋，并将钢构用短钢筋固定在斜梁的箍筋上，固定好后，拆除临时钢管支架。(5)斜梁上部筋特别密，故在绑扎时应留出插入式振捣棒的插入位置，箍筋的搭接弯钩应置于底部，以方便梁主筋在混凝土浇捣中于必要时略可位移。绑扎斜柱钢筋骨架时，采用临时支撑架防止倾倒。
四 混凝土浇捣(1)大斜柱采用C40商品混凝土，塌落度14cm±3cm，水灰比0.5～0.6，石子采用5～15mm及5～25mm连续级配各半，砂子采用细度模数＞2.6的桐庐砂。为保证混凝土在钢筋密集部位的密实，掺用合适的减水剂和优质粉煤灰。(2)大斜柱分层浇捣，每层高度控制在0.5m左右，并将泵送布料管伸入柱中以减少布料高度，减少混凝土的离析，保证落料质量均匀。(3)振捣时每只斜柱采用4根φ70、长8m高频软管振动棒，垂直插入，快插慢拔，逐点移动，不得漏振。在振捣棒上设置标记，以便在分层浇捣时控制振动棒的插入深度。当第一层浇筑完毕后进行第二层浇捣时，可以通过标记来确定振捣棒应插入多深，尤其是夜间光线暗淡时作用更大。分层设标记的间距0.5m。(4)由于大斜柱水平弯折段与下段斜柱的交界处有一排梁的筋伸入柱中，加上阴角处振捣棒难以将混凝土密实，故在绑扎梁底筋时，留出空隙作为振捣棒插入的空间。另外，对这一部位看模工人要用锤子敲击模板，根据敲击声判断混凝土的密实情况。(5)浇混凝土时，在柱子边搭高1～2步独立泵管输送架一排，输送架与模板承重架分离，防止泵管震动影响柱子模板的垂直度和安全。7结语(1)斜柱各段的模板定位及标高引测十分关键，故利用全站仪控制分段模板上口的4个定位点。标高引测则利用已搭设的基本垂直的钢管脚手架，从已浇好的楼层向上传递。(2)模板支撑架的稳定对外倾式柱模和弯折段斜梁模特别重要，故在上段斜柱及箱形外环梁绑筋前，通过荷载试验来测量支撑架的位移变形，然后决定增强内侧的拉杆紧固程度。(3)斜柱混凝土的浇筑质量要求相当高，为保证柱子浇捣后内实外光，不允许有烂根、露石 、砂缝，所以必须重视各段施工缝的处理，振捣时要特别注意底部、角部及内凹角，根据柱子截面及振捣棒有效半径做到合理布点。(4)斜柱混凝土控制在浇捣后(夏天)24h拆除侧模(拆模顺序和支模时相反)，并立即进行保湿养护。 本工程大斜柱施工中，由于各分项工程的施工措施和质量控制到位，从而最终保证了主体育场主体结构被评为99年度杭州市优质结构工程。
