現(xiàn)澆混凝土弧形看臺(tái)定型模板施工技術(shù)

王 沖 任余陽(yáng) 鄭 碩

(中建八局第二建設(shè)有限公司河南公司，河南 鄭州 450000)

1 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于各類場(chǎng)館的需求日益增多，各種大型的體育場(chǎng)館、會(huì)展展廳、劇院等公共建筑的興建，對(duì)看臺(tái)等弧形結(jié)構(gòu)的觀感、防水性能、施工工藝等提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的弧形看臺(tái)結(jié)構(gòu)施工模板安裝施工工藝本身無(wú)法避免的結(jié)構(gòu)偏差，使其已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)的需求。

針對(duì)既有看臺(tái)模板安裝施工工藝中存在的問(wèn)題，選用更為先進(jìn)的定型模板施工工藝，通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)弧形看臺(tái)的底模進(jìn)行排版、定尺加工、編號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)排版圖安裝定型底模，側(cè)模根據(jù)底模的弧度現(xiàn)場(chǎng)彎弧，大幅提高了弧形結(jié)構(gòu)的模板安裝精度，使混凝土成型質(zhì)量得以保證。同時(shí)，通過(guò)對(duì)弧形模板進(jìn)行編號(hào)，便于弧形模板的回收再利用，提高弧形模板周轉(zhuǎn)使用率。本文根據(jù)中原網(wǎng)球中心二期項(xiàng)目弧形看臺(tái)定型模板施工的總結(jié)，為后續(xù)類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

2 項(xiàng)目工程概況

中原網(wǎng)球中心二期項(xiàng)目位于鄭州市鄭東新區(qū)金水東路與后賈東街交匯處東南角，包含一個(gè)5 000座主場(chǎng)館、一個(gè)2 000座副場(chǎng)館、4片預(yù)賽場(chǎng)地及相關(guān)配套設(shè)施，占地面積10萬(wàn)m2，建筑面積2.97萬(wàn)m2。項(xiàng)目建成后，能夠滿足WTA/ATP等國(guó)際等級(jí)賽事的賽事需求，將作為WTA國(guó)際女子網(wǎng)球公開(kāi)賽鄭州賽永久場(chǎng)館。

項(xiàng)目主場(chǎng)館、副場(chǎng)館看臺(tái)均為現(xiàn)澆混凝土弧形看臺(tái)。其中主場(chǎng)館看臺(tái)分為三層，一層看臺(tái)為活動(dòng)看臺(tái)，二層看臺(tái)為現(xiàn)澆砼看臺(tái)共計(jì)1 178座，三層看臺(tái)為現(xiàn)澆砼看臺(tái)共計(jì)3 422座。副場(chǎng)館看臺(tái)為一層現(xiàn)澆砼看臺(tái)共計(jì)2 000座。

3 施工工藝

3.1 工藝原理

利用BIM技術(shù)對(duì)弧形看臺(tái)底模進(jìn)行定型設(shè)計(jì)，而后將設(shè)計(jì)結(jié)果導(dǎo)入工廠自動(dòng)化加工機(jī)械進(jìn)行全自動(dòng)加工、編號(hào)。運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，首先根據(jù)排版圖進(jìn)行底模的定位安裝，而后將側(cè)模根據(jù)底模的弧度現(xiàn)場(chǎng)彎弧，進(jìn)行安裝加固。拆模后，根據(jù)編號(hào)進(jìn)行定型模板的整理收集，周轉(zhuǎn)至下一區(qū)段進(jìn)行施工，通過(guò)這一方式，提高異形模板周轉(zhuǎn)使用率。

3.2 工藝流程

定型模板安裝施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

3.3 弧形底模板設(shè)計(jì)、加工

使用BIM軟件，對(duì)看臺(tái)梁、板弧形底模板進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行編號(hào)，將同樣規(guī)格的模板進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸類，根據(jù)施工順序計(jì)算周轉(zhuǎn)次數(shù)。將最終結(jié)果反饋廠家，將模板設(shè)計(jì)信息導(dǎo)入數(shù)控加工系統(tǒng)，進(jìn)行定尺定量加工，并進(jìn)行編號(hào)。

3.4 弧形底模板安裝

3.4.1 支撐體系設(shè)計(jì)

弧形梁、板底模板均采用15mm厚定型膠合木模板，梁板下部支撐采用扣件式鋼管滿堂腳手架。當(dāng)梁高大于500mm時(shí)，用φ14的對(duì)拉螺栓固定梁的側(cè)模，對(duì)拉螺桿長(zhǎng)度為梁寬度加450mm，40mm×80mm木方做次楞(沿梁長(zhǎng)度方向布置)，φ48mm×3.0mm鋼管作為主楞(垂直于次楞方向布置)，梁側(cè)主楞與梁底水平橫桿采用直角扣件連接。看臺(tái)結(jié)構(gòu)為弧形錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，因此部分看臺(tái)環(huán)向梁模板需采用吊模模板，看臺(tái)板上部吊模采用40mm×80mm木方做次楞(沿梁長(zhǎng)度方向布置)，φ48mm×3.0mm雙鋼管作為主楞(垂直于次楞方向布置)，吊模底采用焊接鋼筋馬鐙進(jìn)行支撐，模板內(nèi)側(cè)及次愣外側(cè)采用水泥撐定位支撐。

3.4.2 測(cè)量定位

因看臺(tái)踏步為弧形，曲率變化較多，故需對(duì)看臺(tái)模板精確定位，嚴(yán)格控制，確保精度。制定放樣方案，利用CAD結(jié)合BIM技術(shù)，獲取放樣數(shù)據(jù)，使用全站儀在看臺(tái)下層板上畫(huà)出大樣，測(cè)放出弧形梁板底模定位曲線。

3.4.3 底模安裝

根據(jù)測(cè)放出的定位曲線，根據(jù)編號(hào)圖進(jìn)行對(duì)應(yīng)弧形模板安裝，安裝過(guò)程中應(yīng)多次進(jìn)行校核定位與編號(hào)，確保安裝正確(如圖2)。

圖2 看臺(tái)梁板弧形底模安裝

3.5 側(cè)模現(xiàn)場(chǎng)彎弧安裝

3.5.1 內(nèi)側(cè)側(cè)模安裝(圖3)

底模安裝完成后，進(jìn)行內(nèi)測(cè)的側(cè)模安裝，側(cè)模安裝時(shí)，利用底模板的弧形邊，通過(guò)上下的定型弧形底模板及方木，臨時(shí)固定側(cè)模，使側(cè)模與弧形底模邊緊密貼合。

圖3 內(nèi)側(cè)側(cè)模安裝

3.5.2 鋼筋綁扎

徑向斜梁上下排鋼筋定位，采用十字形馬鐙，由于斜梁鋼筋數(shù)量多，重量大，并且有傾斜角度，為保證馬鐙的牢固，馬鐙與梁主筋焊接。

環(huán)向梁綁扎箍筋時(shí)，箍筋平面必須垂直于梁軸線，不得豎直。開(kāi)口應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，綁扎絲絲頭應(yīng)朝梁內(nèi)側(cè)。框架梁端加密區(qū)長(zhǎng)度必須滿足圖紙和規(guī)范要求。加設(shè)墊塊時(shí)，須在梁骨架下部?jī)蓚?cè)角筋下方放置兩排，并間隔布置，以免骨架倒向一側(cè)。梁底中部可根據(jù)梁寬另行加設(shè)。墊塊沿梁軸向間隔900mm設(shè)置。

看臺(tái)板鋼筋綁扎前，在看臺(tái)板上畫(huà)縱筋及分布筋間距分檔線。布筋時(shí)，看臺(tái)板筋錨入梁內(nèi)長(zhǎng)度符合最小錨固要求。看臺(tái)板鋼筋網(wǎng)片交點(diǎn)用八字扣全部綁扎牢固，邊綁扎時(shí)邊墊砂漿墊塊。由于看臺(tái)板厚只有80mm,單排鋼筋，所以綁扎、澆筑混凝土?xí)r需要特別注意鋼筋的成品保護(hù)。

3.5.3 外側(cè)側(cè)模安裝(圖4)

鋼筋綁扎完成后進(jìn)行外側(cè)側(cè)模安裝，通過(guò)用鋼管對(duì)拉螺桿將側(cè)面模板做成弧形，通過(guò)十字支撐+水泥撐控制梁寬，確保外側(cè)模板與內(nèi)側(cè)模板弧度相同，并通過(guò)垂直度來(lái)控制上口的弧度。

3.6 模板加固

看臺(tái)模板加固，使用C12鋼筋焊接成十字定位支撐，與看臺(tái)梁筋焊接固定，吊模加固使用40mm×80mm木方與48mm×3mm圓鋼管。

3.7 周轉(zhuǎn)使用

模板拆除后，根據(jù)編號(hào)進(jìn)行整理堆放，倒運(yùn)至下一區(qū)段進(jìn)行施工。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以中原網(wǎng)球中心二期項(xiàng)目現(xiàn)澆混凝土弧形看臺(tái)定型模板的應(yīng)用為研究對(duì)象，提供了使用定型模板提高看臺(tái)結(jié)構(gòu)施工效率及成型質(zhì)量的方案，為后續(xù)類似工程提供借鑒。

圖4 外側(cè)側(cè)模安裝