现浇异型结构剪力墙施工方法的探索

随着城市现代化建设的发展，矩形、圆弧形等规则建筑物造型已经远远不能满足人们对审美的追求。一些建筑师开始采用钢筋混凝土或钢结构设计成各种融合大自然场景的建筑物，与天然环境融为一体；这些复杂造型的建筑物给实际施工带来了较大的困难，传统的测量放线控制、力学计算、规范及构造要求可能在这些结构上不能适用或无法满足，如何保证建筑物造型的准确定位，如何保证施工质量和安全等问题，是摆在土建施工单位面前的难题。

1   施工方法特点

（1）满足现浇异型结构剪力墙和附墙柱的精确定位，同时保证墙体和顶板、梁一起浇筑混凝土；先浇筑顶板、梁混凝土，后浇筑异型结构墙体混凝土，确保了支撑架体的稳定性和安全性。

（2）利用相似三角形定理和一次函数图形绘制原理，将平面、剖面图在同一轴线网中绘制，确保一一对应，找出与轴线垂直的剖面图，及墙体内折线位置；根据墙体与轴网夹角、水平面夹角，利用三角形函数计算墙体的垂直剖切面和水平剖切面的截面尺寸等。

（3）采用Sketch up草图大师软件制作三维实体模型，进行水平剖切和竖向剖切，再导入CAD，和上一条中所说的平面解析计算的结果进行校核；避免了人工反复计算的差错，进一步保证了技术交底的准确性。

（4）找出墙体和暗梁的交界线位置，首先搭设顶板支撑架，将暗梁底模铺设完成，然后牵线、挂线，铺设墙体内侧模板，铺设完成且验收通过后，绑扎墙体钢筋，再安装墙体外侧模板。

（5）为确保墙体阴阳角、折线角顺直、美观，在此处采用切割机将方木1：1放样进行倒角，将折线角部模板面板顶紧，防止漏浆。

（6）合理有序的组织施工，人工计算和软件剖切计算机测量相互校核，这对施工异型结构工程十分有利。

2   适用范围

主体结构为现浇异型结构剪力墙的不规则形状建筑物、构筑物等工程。

3   工艺原理

（1）利用三角形函数及相似三角形定理，计算出墙体和水平面夹角、轴网夹角、墙体水平面剖切和垂直剖切后的截面尺寸，同时在同一张轴网平面图上绘制平面图和剖面图，从剖面图上找出墙体内折线和外折线的空间位置关系。

（2）采用Sketch up草图大师软件，将各个钢筋混凝土模块的三维实体模型绘画完成，然后进行水平和垂直剖切，再转换到CAD图形，和手工计算结果相互校核，确保墙体空间关系理论计算的准确性。

（3）楼层平面放线时，放出墙体位置线、控制线、倾斜墙体折线、转折点、和顶板暗梁相交线等。

（4）搭设顶板、梁支撑架，铺设与墙体相交的暗梁底模，然后挂线，铺设墙体内侧模板；绑扎墙体钢筋，安装墙体外侧模板，加固到位。

（5）浇筑混凝土时，合理划分施工缝位置，首先浇筑顶板、梁和内部墙体柱混凝土，将顶板、梁的支撑架压稳，然后浇筑墙体混凝土，分层浇筑、分层振捣，浇筑过程中加强位移观测。

4   工艺流程及操作要点

4.1   工艺流程

施工准备→测量放线→顶板、梁支撑架搭设→暗梁底模铺设→墙体内侧模板安装→墙体、顶板钢筋绑扎→墙体外侧模板安装→混凝土浇筑。

4.2   操作要点

（1）技术准备。1）举例：已知一钢筋混凝土模块，首层平面图如图1所示，轴上外墙起步为a、g点，至屋顶处为b、h点，中间弯折处折线为Lgb，Lga与轴夹角为α=5.00°；Lgb与轴夹角为β=9.67°；高度ha、hg均为0。ha=14.00m，hg=16.77m，墙体厚度均为200mm。

图1??首层平面示意

2）因墙体向内倾斜，在施工时，首先应该支设墙体内侧模板，因此须找出墙体内折线、内边线、墙体内侧与暗梁交界线等位置，将模块在Sketch up草图大师软件中绘制成三维实体模型（图2），再进行水平和竖直剖切，再将剖切图转入CAD图形，和计算的结果相互校核。

图2??主体结构三维模型示意

（2）测量放线。将各个转折点及拐点，在CAD图形中捕捉坐标，采用全站仪、经纬仪、水准仪等进行测量放线，放出墙体边线、控制线、弯折处内折线、墙体内侧与暗梁梁底相交线、标高等。

（3）顶板、梁支撑架搭设。从倾斜墙体上口与暗梁相交线向内150mm，开始铺设梁底立杆，向内排设了顶板、梁的支撑架位置；顶板、梁支撑架采用插接式钢管架，立杆为Φ60×3.0mm镀锌钢管，材质为Q345b钢，板底立杆间距为1500×2500mm，梁底立杆间距为700×1500mm，端部主龙骨悬挑长度均不超过350mm。

（4）暗梁底模铺设。本工程设计倾斜墙体在楼层处均有350×750mm的暗梁，暗梁宽度大于墙体厚度，暗梁底面为水平面，不随墙体倾斜。在楼层平面放线完成后，我们沿着墙体内侧与暗梁相交线向房间内偏移150mm搭设立杆，纵向间距为1500mm，主龙骨采用100×200mm高工字形铝梁，次龙骨采用100×100mm方木，面板采用15mm厚多层板。采用经纬仪将已放出的墙体内侧与暗梁相交线引测至梁底，然后固定梁底模板。

（5）墙体内侧模板安装。根据楼层面已经弹出的墙体内折线，采用钢丝拉起控制线；然后拼接墙体内侧模板，模板面板采用15mm厚多层板，次龙骨采用100×100mm方木，间距控制在250mm。为保证折角顺直、不漏浆，此处采用方木倒角将面板固定牢固。

（6）墙体、顶板钢筋绑扎。将已经加工好的墙体、暗柱及顶板、梁钢筋按照图纸设计要求进行绑扎，然后由项目技术员、质检员组织验收，通过后报请监理工程师验收。

（7）墙体外侧模板安装。首先将墙体底部外边线、外折线、上口线采用经纬仪引测出来，牵线，组装墙体外侧模板。面板采用15mm厚多层板，次龙骨采用100×100mm方木@250mm，主龙骨采用2Φ48mm钢管，间距450mm，穿墙螺栓采用M14止水螺栓，间距为450×450mm，墙体内侧打斜撑与地锚和顶板支撑架体固定牢固，顶板支撑架和已施工完成的独立框架柱采用钢管抱住，上中下拉结牢固。

（8）混凝土浇筑。本工程倾斜墙体钢筋密集，且连续弯折，经与建设单位、设计单位等共同协商，更改为采用自密实免振捣混凝土浇筑；浇筑过程中加强模板的敲击辅助振捣。

为了保证倾斜墙体支撑体系的稳定性，在墙体上口向内2m处，拦截钢丝网，设置临时施工缝。浇筑混凝土时，首先浇筑其余部位的顶板、梁和墙体柱，待混凝土浇筑完成后，将架体压稳，再浇筑异型结构的混凝土，最后浇筑将此处甩下的顶板、梁混凝土。

4.3   劳动力组织（表1）

表1劳动力组织统计

5   材料与设备

5.1   异型结构墙体施工主要应用材料（表2）

  表2主要材料表                 mm

5.2   主要机具设备

表3机具设备使用

6   质量控制

6.1   执行的标准规范

主要执行的规范为GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2011年版）、GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》、GB50026—2007《工程测量规范》等。

6.2   质量标准

异型结构墙体测量放线允许偏差及检验方法应符合表4的规定。

表4现浇异型结构工程测量允许偏差和

异型结构墙体施工允许偏差和检验方法应符合表5的规定。

表5现浇异型结构施工允许偏差和

6.3   质量控制措施

（1）模板支设前，由工长根据施工方案对操作班组长进行详细技术交底，并落实分工和责任；认真执行自检、互检、交接检“三检”制度，认真执行技术质量管理条例。

（2）模板支设过程中，木屑、杂物须用强力工业吸尘器清理干净。将杂物及时清扫后再封上，避免产生混凝土夹渣；所有模板合模前应对合模区内先进行一次清理。

（3）各类模板制作须严格要求，应经质量部门验收合格后方可投入使用；模板支设完后先进行自检，其允许偏差必须符合要求，凡不符合要求的应返工调整，合格后方可报验。

（4）模板验收重点控制刚度、垂直度、平整度和接缝，特别应注意外围模板、楼梯间模板等部位的轴线位置正确性和准确度；并检查水电预埋箱盒、预埋件位置及钢筋保护层厚度等。

（5）钢筋规格型号、力学机械性能必须复试合格，符合设计、施工规范、和技术标准的规定。

（6）外侧模板安装之前，应完成钢筋隐蔽工程验收；浇筑混凝土前，应检查模板拼缝的严密性、平整度，清除模内杂物或 冰雪。

（7）混凝土浇筑入模，不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架，应按浇筑程序分层均匀布料。柱、墙灌注高度大于2m时，应采用串筒、溜管下料。

（8）振捣混凝土，应确保密实，均匀布料，确保预留孔洞、箱盒、预埋件、钢筋位置和保护层厚度准确；专人旁站，严防漏振、欠振或过振。

（9）混凝土浇筑后，应在12?h内及时进行保湿养护措施，严防脱水。

（10）混凝土的强度等级，抗渗等级和含碱量、氯离子含量均应符合设计要求和规范、标准规定。

7   安全措施

（1） 钢筋的堆放：钢筋进场卸运时要专人指挥，缓慢起吊和堆放，并按照总平面图堆放在指定位置，钢筋要靠一头码放整齐，并按规定设置存放架，同时覆盖塑料布，防止雨淋和积水浸泡。

（2）钢筋的标识：现场钢筋按规格、类别摆放整齐并挂标识。

（3）钢筋加工棚要求：钢筋加工必须搭设加工棚，并在加工棚的四周加设硬质围挡，封闭管理。

（4） 支撑架搭设前，应按相关规定和施工方案的要求向搭设和使用人员做好技术和安全作业要求的书面交底。

（5） 对普通钢管、扣件及插接式钢管杆件、配件等应进行进场把关验收，严禁不合格材料进场。

（6） 搭拆支撑架和脚手架必须由专业架子工负责，并按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规程》考核合格，持证上岗。

（7）搭拆支撑架和脚手架时，工人须佩戴安全帽和系挂安全带，穿好防滑鞋。

（8） 混凝土浇筑前对振捣棒进行试运转，振捣棒操作人员应穿绝缘靴、戴绝缘手套；振捣棒不能挂在钢筋上，湿手不能接触电源开关。

8   环保措施

（1）测量放线作标识用的自喷漆、墨水等要使用带盖子的容器，用完后及时上盖，以防撒落污染环境。

（2）模板使用的脱模剂等化学溶剂妥善保管不得随处泼洒，或靠近饮用水取水处存放。

（3）剩余的废旧多层板、方木由专业厂家进行回收，严禁在现场燃烧。

（4）钢筋下角料及废钢筋应集中堆放，并及时回收外运处理；钢筋屑要清扫干净，并与其他垃圾分类堆放，加工场地每天要清扫干净。

（5）钢筋剥肋滚扎直螺纹接头加工时，应采用水溶性切削润滑液，并在加工机械下设桶来接流淌下的溶液，防止地面污染。现场其他机具应有防油污的措施。

（6）混凝土浇筑振捣时，减少振捣棒撞击钢筋，减轻噪声污染；同时避免夜间作业扰民。

（7）施工现场建立混凝土罐车专用洗车池，进行车辆冲洗，汽车泵及混凝土输送泵处建立三级沉淀池。

9   效益分析

9.1   社会效益

此施工方法有效地保证了现浇异型结构的剪力墙、附墙柱、楼层暗梁等构件的准确定位和截面尺寸，同时保证了异型结构支撑架体的稳定性和牢固性；为以后施工此类异型结构工程提供了良好的施工工艺，对类似工程施工提供参考，具有很高的推广价值。

9.2   经济效益

该施工方法有效的拆解了异型结构相关构件，同时采用软件建立三维钢筋混凝土结构模型，为我们计算钢筋、模板工程量计算提供了技术保障和数据，为钢筋加工、模板加工和试组装提供了准确的数据，对现场管理人员和施工人员进行可视化交底，保障了工程整体施工的顺利推进，节约了工期，消除了安全隐患，具有较高的经济效益。