定型化鋼模大截面勁性清水混凝土柱施工技術(shù)研究

鄭圳，張寶平，張偉

(中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，太原 030006)

1 引言

隨著混凝土在建筑施工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，清水混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，逐漸成為近年來應(yīng)用較為廣泛的一種新型建筑材料，它可以一次性澆筑成型，不做任何裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面，并且它的表面平整光滑、色澤均勻、無碰損及污染，具有較好的裝飾效果[1-3]。但由于許多建筑工程的型鋼混凝土具有柱截面大，鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜和清水飾面要求高等特點(diǎn)，清水混凝土施工用的模板要求十分嚴(yán)格。模板必須具有足夠的剛度，在混凝土側(cè)壓力作用下不允許有一點(diǎn)變形，以保證結(jié)構(gòu)物的幾何尺寸均勻、斷面的一致[4]；模板的接縫和固定模板的螺栓等，則要求接縫嚴(yán)密，要加密封條防止跑漿。清水混凝土的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求并沒有統(tǒng)一，其施工工藝亟待進(jìn)一步提高[5]。

2 工程概況及工藝原理

2.1 工程概況

深圳市城市軌道交通14 號(hào)線工程(昂鵝東車輛段），其中運(yùn)用庫主體結(jié)構(gòu)為地上一層型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)出地面高度在8.5 m(以標(biāo)高±0.000 m=31.330 m 計(jì)算）。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為7 度(0.1 g）、抗震設(shè)防類別為丙類；建筑物結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)為一級(jí)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震等級(jí)為柱一級(jí)，梁二級(jí)。結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)使用年限為100年(8.5 m標(biāo)高梁板及框架柱）/50年(4.15 m 標(biāo)高梁板）。

2.2 工藝原理

本技術(shù)定型化鋼模大截面勁性清水混凝土柱包括樁基、墊層、承臺(tái)、型鋼柱固定支架、柱腳段勁性清水混凝土柱、柱腳段鋼模板、可調(diào)節(jié)式支撐桿、易拆式抱箍、栓釘、型鋼柱、預(yù)留孔、型鋼、耳板、緊固螺栓、柱筋、連接桿、鋼筋固定支架、柱筋卡槽、柱間段勁性清水混凝土柱、腹板、可調(diào)節(jié)螺紋固定桿、型鋼井字架、柱段鋼模板、背肋、陽角線、PE 膠條、末端突起、爬梯、鋼管支架、施工平臺(tái)、拉桿、墊塊、陽角線支架、高強(qiáng)螺栓、預(yù)埋螺桿。定型化鋼模大截面勁性清水混凝土柱在承臺(tái)預(yù)埋型鋼柱固定支架；在柱腳段勁性清水混凝土柱、柱間段勁性清水混凝土柱分別采用快速支模結(jié)構(gòu)；采用陽角線支架新結(jié)構(gòu)，通過型鋼井字架加固立柱操作架施工平臺(tái)，如圖1～圖3所示。

3 工藝流程及主要操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

定型化鋼模大截面勁性清水混凝土柱施工工藝流程，如圖4所示。

3.2 主要操作要點(diǎn)

1）型鋼柱固定支架加工及預(yù)埋：型鋼柱固定支架，采用型鋼焊接加工而成，型鋼設(shè)置預(yù)留孔，與承臺(tái)內(nèi)鋼筋焊接。

2）立柱操作架基層處理：承臺(tái)施工完成后，平整場(chǎng)地，在勁性清水混凝土柱四周澆筑混凝土形成立柱操作架基層。

3）型鋼柱加工及吊裝：型鋼柱在工廠集中加工制作，通過吊車進(jìn)行型鋼柱吊裝，型鋼柱與型鋼柱固定支架上預(yù)留孔通過高強(qiáng)螺栓連接。

4）鋼筋制作及安裝：鋼筋在工程加工完成后，測(cè)放立柱邊線，安裝鋼筋固定支架，調(diào)整下層柱預(yù)留鋼筋，套柱箍，連接豎向受力主筋，畫箍筋間距線，柱箍筋綁扎，安裝混凝土保護(hù)層墊塊，檢查驗(yàn)收。

5）柱腳段勁性清水混凝土柱支模及混凝土澆筑：柱腳段勁性清水混凝土柱快速支模結(jié)構(gòu)由柱腳段鋼模板、可調(diào)節(jié)式支撐桿、易拆式抱箍、耳板、緊固螺栓組成，在地面組裝完成后，通過吊車整體吊裝；易拆式抱箍與型鋼柱通過緊固螺栓固定，易拆式抱箍和柱腳段鋼模板上設(shè)置耳板；易拆式抱箍與柱腳段鋼模板通過調(diào)節(jié)式支撐桿連接，其中調(diào)節(jié)式支撐桿與易拆式抱箍和柱腳段鋼模板上設(shè)置耳板通過緊固螺栓固定，通過調(diào)節(jié)式支撐桿精確調(diào)整柱腳段鋼模板位置； 柱腳段勁性清水混凝土柱快速支模結(jié)構(gòu)支設(shè)完成澆筑混凝土。

6）立柱操作架施工平臺(tái)施工：立柱操作架施工平臺(tái)由爬梯、鋼管支架、施工平臺(tái)組成，通過拉桿與型鋼井字架連接，逐節(jié)段進(jìn)行搭設(shè)。

7）柱間段勁性清水混凝土柱支模及混凝土澆筑：柱間段勁性清水混凝土柱快速支模結(jié)構(gòu)由腹板、可調(diào)節(jié)螺紋固定桿、型鋼井字架、柱段鋼模板組成，在地面組裝完成后，通過吊車整體吊裝；柱腳段勁性清水混凝土柱施工完成后，型鋼井字架與預(yù)埋螺桿固定，型鋼井字架上焊接腹板；柱段鋼模板上焊接耳板，柱段鋼模板與型鋼井字架通過可調(diào)節(jié)螺紋固定桿連接，其中可調(diào)節(jié)螺紋固定桿與柱段鋼模板上耳板連接，通過可調(diào)節(jié)螺紋固定桿調(diào)整柱段鋼模板位置，柱間段勁性清水混凝土柱快速支模結(jié)構(gòu)完成后，澆筑混凝土，柱間段勁性清水混凝土柱快速支模結(jié)構(gòu)如圖5、圖6所示。

8）混凝土養(yǎng)護(hù)：混凝土養(yǎng)護(hù)采用表面覆膜灑水保濕養(yǎng)護(hù)方式。

9）拆模：立柱拆模要在立柱至少養(yǎng)護(hù)1 d 后進(jìn)行，先支的后拆，后支的先拆。

4 結(jié)論

1）本技術(shù)定型化鋼模大截面勁性清水混凝土柱支模構(gòu)件，均為工廠預(yù)制加工，施工速度快，均在場(chǎng)地外組裝，提高了模板構(gòu)件的周轉(zhuǎn)速率，降低了施工成本。

2）本技術(shù)定型化鋼模大截面勁性清水混凝土柱支模體系，操作簡(jiǎn)單，加快了施工速度，節(jié)約了人工。

3）本技術(shù)的定型化鋼模大截面勁性清水混凝土柱支模體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效、勁性清水混凝土柱的施工質(zhì)量得到了有效保證。