滨海王相大厦工程异形结构模板施工技术应用

【摘要】 ：滨海王相大厦工程包含大量的圆柱、圆弧形梁、圆弧形栏板、椭圆形梁、椭圆形栏板等异形结构，给施工带来了相当大的困难。因此，我们结合该工程特点，通过样板段试验及方案对比，采取定型木模板等合理的施工技术，既大大节约了成本，又保证了施工进度和施工质量。
【关键词 】：滨海王相大厦工程；异形结构；施工技术应用。
1 工程概况
滨海王相大厦工程位于天津市滨海新区响螺湾商务区15#地块，单体建筑，总建筑面积81859.7㎡，地下二层，地上三十三层，框架-核心筒结构，桩-筏板基础，总高度为137.55m，其中地下负二层层高为5.2米，负一层层高为5米，一至五层层高为4.8米，六至二十三层层高为3.8米，二十四至三十三层层高为3.7米，主楼外立面造型为椭圆形，见图1。


根据 设计要求，本工程地下负二层至地上五层圆柱总数量为268根，规格分为Φ800和Φ700，其中10.15米高的圆柱26根，裙房1-5层外围为圆弧形梁和圆弧形栏板，长度为212米，主楼6-33层外围为椭圆形梁及椭圆形栏板，长度为176米，见图2。


2 关键施工技术确定
2.1 异形结构的测量和定位技术
异形结构的定位在工程中一般具有一定的操作难度，尤其是本工程中地下室大量圆柱及主楼椭圆形弧形梁的结构测量与定位。为了保证本工程中异形结构平面定位的准确，采用全站仪及CAD相辅助定位的方法，根据现场控制点及设计蓝图，在电脑中预先计算出椭圆圆弧控制点的平面坐标，然后通过全站仪在现场放出这些控制点，制作专用的套板依据这些控制点放出整条弧线。
2.2 异形结构模板方案选择
模板是保证异形结构混凝土施工质量的关键，针对本工程的特点，初步考虑采用两种模板方案：
方案一：圆柱模板采用定型钢大模板，弧形梁底模采用钢模板，侧模采用木模板，弧形栏板采用木模板。
方案二：圆柱模板采用定型木模板，弧形梁及弧形栏板采用木模板。
在综合上述两个方案后，第一，考虑地下室面积较大，虽然配置了两台大型塔吊，但是仍然有较大盲区，钢大模板如无法用塔吊吊装，人工安装将存在较大困难，费时费力，而木模板使用则方便灵活；第二，我们市场调查发现定型圆柱木模板使用技术成熟，混凝土成型效果较好；第三，由于圆柱变径及层高改变较多，钢大模板周转使用次数较少，分摊成本较高，而木模板成本较低，且易加工；第四，到主楼施工时施工操作面大，且只有一台塔吊，而核心筒使用钢大模板，塔吊运转繁忙，使用木模板可以减少塔吊使用。因此，决定采用方案二，同时，对方案二进行了进一步优化。模板体系的主要用材见表1。

部位	模板材料
面材	竖向龙骨	横向龙骨	对拉螺杆	对拉螺杆帽
圆柱	15厚清水模板	45×85 方木	Φ6圆钢	30㎜宽钢套箍	/
弧形梁、弧形栏板侧模	15厚清水模板	45×85 方木	Φ20钢筋	Φ14通丝对拉螺杆	3形卡
弧形梁板底模	15厚清水模板	45×85方木（板底）	Φ48钢管（横向）	/	/

2.3 异形结构模板设计
2.3.1异形结构模板体系设计
圆柱采用双半圆定型清水木模板，相互有企口，2440㎜长，15㎜厚，用30㎜宽钢套箍固定，@800㎜，竖向龙骨采用45×85方木，@100㎜，横向为Φ6圆钢箍紧，@300㎜，最下面三道@150㎜，在圆钢与方木缝隙处用木楔顶紧，见图3。


弧形梁侧模采用915㎜×1830㎜×15㎜清水木模板，为保证模板的弧度，预先在模板背面切割出3㎜×6㎜的木缝，@300㎜（视弧度大小调整间距），竖向龙骨采用45×85方木，扁平放置，@200㎜，横向龙骨采用Φ20钢筋双拼，上下共设两道，@300㎜，Φ14通丝对拉螺杆，@500㎜，见图4。


弧形梁底模采用915㎜×1830㎜×15㎜清水木模板，板底设45×85方木，@300㎜，横向采用Φ48钢管，@900㎜。
弧形栏板为了保证弧度及施工方便，先预留钢筋，进行二次立模，立模前根据控制线焊好定位筋，@300㎜（视弧度大小调整间距），侧模采用915㎜×1830㎜×15㎜清水木模板，预先在模板背面切割出3㎜×6㎜的木缝，@300㎜（视弧度大小调整间距），竖向龙骨采用45×85方木，扁平放置，@200㎜，横向龙骨采用Φ20钢筋双拼，上下共设两道，@300㎜，Φ14通丝对拉螺杆，@500㎜。
2.3.2异形结构模板加工制作要求
模板加工质量是保证混凝土构件成形质量的关键。定型圆柱木模板由生产厂家根据我项目部提供的材料计划单（规格、数量、进场日期）进行加工、制作。弧形梁底按照图纸要求结合CAD计算在现场空旷地带进行放大样，确保模板加工精度和弧形顺直度。
2.4 异形结构模板施工
2.4.1模板的安装与固定
模板施工前涂刷一层水性脱模剂，脱模剂涂刷前将模板擦洗干净。
圆柱模板按照控制线进行安装校正，然后用钢管进行上、中、下三道与排架进行有效连接，防止移位，最后经技术人员验收合格后方可浇筑砼。
弧形梁梁底应根据楼面预先放出的控制线进行安装固定，经技术人员验收合格后方可支设侧模，防止主楼外围圆弧上下垂直度偏差超出规范要求。
栏板支设前先根据控制线焊好定位筋，并且在浇筑楼面砼前预埋钢筋锚环，@2000㎜，以利于栏板加固和保证栏板弧度顺直。模板验收 标准见表2。

项 目	允许偏差（mm）	检验方法
轴线位置	5	钢尺检查
底模上表面标高	±5	水准仪或拉线、钢尺检查
梁、栏板截面内部尺寸	+4，-5	钢尺检查
圆柱垂直度	不大于5m	6	经纬仪或吊线、钢尺检查
大于5m	8	经纬仪或吊线、钢尺检查
相邻两板表面高低差	2	钢尺检查
表面平整度	3	2m靠尺和塞尺检查

注：检查轴线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。
2.4.2异形结构混凝土浇筑施工技术
混凝土浇筑采用Φ75或更小规格的小型插入式振捣器振捣，严格控制二层混凝土的布料时间，间隔时间必须控制在2小时以内。严格控制混凝土浇筑时间，混凝土浇捣的提升速度控制在2m-2.5m/h。采取模板贴海绵条、底部铺浆、模板封堵等措施减少烂根、蜂窝麻面等质量缺陷，确保混凝土浇筑质量。
2.4.3模板的拆除
底模及支架拆除时应符合设计及规范要求。为了保证砼浇筑质量，对于非支撑承重的侧模一般应在砼浇筑结束后的48-60小时后进行拆模，拆卸应遵循后装先拆的原则，使模板少受损坏。
2.5 成品养护、保护及缺陷修补技术
2.5.1成品养护、保护
砼表面采用塑料薄膜养护，薄膜养护时间不少于7天，薄膜养护完毕后应立即涂刷养护液，减少收缩裂缝等现象。在施工过程中严禁施工机械对异形结构进行碰撞，做好成品保护。
2.5.2缺陷修补
异形结构施工时如产生质量缺陷，修补在模板拆模后应马上进行。修补前应清除缺陷部位的浮浆和松动的石子，配置同批号、同品种及等强度的砂浆，配置时可加入少量界面剂和胶水进行批嵌、修复缺陷部位（原则上色泽必须一致）。待修补砂浆硬化后，用细目砂纸将修补处打磨光洁，并用清水冲洗干净，确保表面无明显的接痕和色差。当修补处的质感与原来浇筑的砼有明显不同时，可采用精细抛光工具进行修饰，使两者的质感基本一致。
3 施工实施与改进
3.1 异形结构样板先行
异形结构施工均采用样板先行制度，成品经验收合格后方可进行大面积施工。
3.2 模板体系的细部改进
样板段的实施说明设计的模板体系满足异形结构施工要求，但同时还存在细部需要改进的地方：
（1）设置弧形栏板模板上下口通长连接钢筋，加强整体性；
（2）增加弧形栏板模板口对撑钢筋，避免模板上口的变形；
（3）适时的更换旧模板，确保构件尺寸及砼感官质量；
4 结语
滨海王相大厦工程异形结构由于施工技术措施合理， 管理到位，混凝土构件观感良好，尺寸偏差符合规范要求，既保证了工程质量，又按时完成了施工进度，而且为创建天津市“结构海河杯”打下了扎实的基础。