國家會展中心超高混凝土柱的施工技術

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 200135

1 工程概況

中國博覽會會展綜合體項目（北塊）位于上海市西部，總建筑面積約147 萬m2，其中地上建筑面積127 萬m2、地下建筑面積20 萬m2，建筑高度43 m。其中，C1區為會展展廳部分，建筑面積20 萬m2，展廳區2 層，局部輔樓6 層，建筑高度為43 m。C1區在本工程中的分布如圖1所示。

圖1 工程整體分區

C1區展廳的一層混凝土柱在梁底以下部分凈高為13 m，柱子截面尺寸為1 800 mm×1 800 mm；二層獨立柱高度為13～20 m不等，柱子截面尺寸為1 500 mm×1 500 mm。

由于混凝土結構柱高度高、截面大、數量多，施工中要保證施工質量和施工進度，難度較大。本文重點介紹了操作架體選用、垂直度控制、混凝土接縫處理等方面的關鍵施工技術。

2 施工流程與安排[1-3]

2.1 平面施工區段劃分及施工流向

超高獨立柱在施工時作為獨立的施工區域組織施工，并采取分段組織、流水施工，從北向南6～8 根柱子為一組，共分為6 個區段進行施工，分段施工平面如圖2所示。由于展廳在平面上分為東西2 個展區，施工時柱子分為2 個區，將每個區東西向軸線的3 個柱子分為1 個組，共6 組，施工時從北向南流水施工。

2.2 施工縫留設

由于柱子超高，為確保混凝土的施工質量，將柱子分2 次施工，施工縫留設在標高7.2 m處。超高柱豎向施工縫留設示意如圖3所示。

圖2 超高柱施工分段平面

圖3 超高柱施工縫留設示意

3 施工操作架體的選擇及分析

C1區混凝土結構獨立柱基本上成雙排對稱分布，為滿足超高獨立柱的施工方便和安全要求，超高獨立柱在施工時采用盤口式腳手架作為施工操作及安全防護的架體。盤口式腳手架具有材質輕、承載力高、應用靈活、穩定安全的特點，適合作為本工程超高獨立柱的操作架體[4]。

首先進行柱子第1段的施工，根據獨立柱截面和高度，并在滿足獨立柱內鋼筋的綁扎安裝、模板安裝及混凝土澆筑要求的基礎上，搭設模塊式操作架作為施工操作架體，如圖4所示。

圖4 獨立柱操作架搭設示意

柱子第1段施工完畢，混凝土強度達到要求，拆除柱模板后，柱操作架繼續向上搭設2 步架，到第2段柱施工的高度[5]。隨著高度的增加，為了保證穩定性，各個獨立的柱架分段連接成一個整體。超高柱架體平面布置設置如圖5所示。

圖5 超高柱操作架搭設示意

4 垂直度控制

超高獨立柱高度較高，獨立柱最高凈高約20 m，如何控制超高柱的垂直度成為施工的重點。施工過程中主要通過經緯儀，以底部固定基準點進行分段整體測控其垂直度。施工控制要點主要有以下幾個部分[6]：

（a）獨立柱模板垂直度驗收控制時應提高驗收標準，垂直度不大于±2 mm，減小分段累積偏差對獨立柱整體垂直度的影響。每次支模后對全高垂直度進行檢查。每次垂直度檢查均以第1段柱支模的控制線為基準。

（b）模板垂直度檢測：在鋼模板上、下用墨線彈出中心線，模板支設時采用經緯儀配備彎管目鏡校核模板的垂直度，如圖6 所示。

圖6 超高柱模板垂直度校正示意

（c）在鋼柱模上口增加1 道加固支撐，加強控制鋼柱模的垂直度和防止鋼柱模扭偏。

（d）加固：模板設計時通過設置拼接螺栓及定位銷進行模板加固，安裝時利用4 個方向的纜風繩對鋼模板進行垂直度調節。

（e）模板拼縫處使用橡膠墊進行處理，確保接縫嚴密不漏漿。同時對鋼模板與混凝土的接觸面進行打磨處理并涂刷隔離劑。

（f）混凝土澆筑過程中，對模板進行嚴格監控，如果發現模板出現偏斜、跑模、漲模等情況時需及時停止混凝土澆筑，待模板調整完畢后方可繼續進行澆筑。

5 混凝土接縫質量控制

混凝土接縫質量控制主要包括模板材質的選擇及加工質量、模板支護方法、混凝土的澆筑等方面[7]。

本工程中超高柱模板采用定型化組合鋼模板，鋼板厚度為5 mm，鋼模板采用有資質的專業模板加工廠進行定制加工。鋼模板加工前，對加工廠家明確加工要求，確認鋼模板專業廠家的鋼模板加工圖，其中分段接縫及縱向接縫均采用平縫，同時對模板進行拼裝編號，確保相鄰模板豎向及水平拼縫嚴密[8]。鋼模板拼縫加工如圖7所示。鋼模板在使用前，需使用打磨機和砂紙對模板表面進行打磨清理，除去模板表面的鐵銹和氧化膜，并在模板內表面均勻涂刷脫模劑，保證澆筑完成后的混凝土外觀的光潔同時也便于模板的拆卸。

圖7 鋼模板拼縫加工示意

柱子一次立模不得超過8 m，即每次澆筑混凝土的高度不得超過8 m。柱子的混凝土澆筑速度控制在20 m3/h以下。

鋼模安裝時采用塔吊吊裝人工配合。安裝鋼模拼接螺栓時，應遵循對稱安裝的原則，并擰緊螺栓，確保安裝好的鋼模穩固牢靠。

超高柱采用養護液進行混凝土養護，混凝土澆筑完36 h后拆模，鋼模板拆除完畢后立即在混凝土表面涂刷養護液并覆蓋一層塑料薄膜進行養護。超高柱混凝土分段澆筑如圖8所示。澆筑完成、拆除模板后的混凝土柱如圖9所示，柱的平整度和垂直度較好，均滿足規范要求。

6 結語

國家會展中心C1區展廳部分超高柱通過上述施工技術措施，解決了施工難題，施工質量得到了保證，并保證了工程的順利施工。本文針對大截面超高柱混凝土施工采取的關鍵技術措施和方法，為同類工程提供可借鑒的經驗和方法。

圖8 超高柱混凝土分段澆筑

圖9 超高混凝土柱拆模后實景