大型仿古建筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)架施工工法

大型仿古建筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)架施工工法大型仿古建筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)架施工工法大型仿古建筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)架施工工法xxx公司大型仿古建筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)架施工工法文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度大型仿古建筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)架施工工法

隧道網(wǎng)2005-6-22

來源：隧道網(wǎng)

中國古代建筑是以木構(gòu)架為主的一種結(jié)構(gòu)方式，隨著時代的發(fā)展，經(jīng)過不斷地創(chuàng)造，逐漸形成了世界上獨一無二的建筑體系和獨特風格。木構(gòu)架有兩個明顯的特征：一是運用斗拱，二是采用榫卯安裝把各種不同形狀的木構(gòu)件組合在一起。現(xiàn)階段由于混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，除修繕工程仍采用原結(jié)構(gòu)體系外，其他新建、復(fù)建古建筑，多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替部分木構(gòu)架形成了現(xiàn)階段的仿古建筑。為了達到油漆彩繪之后與木構(gòu)架相同的效果，對仿古構(gòu)件的制作與安裝以及現(xiàn)澆古構(gòu)件都提出了很高的要求。山西省第一建筑工程公司1998～2002年承建了永濟鸛雀樓復(fù)建工程及其景區(qū)門殿、門房、商業(yè)用房(仿古建筑)工程，在工程施工中，QC小組以“運用QC方法，確保鸛雀樓復(fù)建工程預(yù)制構(gòu)件安裝分項創(chuàng)優(yōu)”及“創(chuàng)新仿古異形混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)”為課題進行活動，其活動成果分別獲二OOO年度全國優(yōu)秀成果獎及二OO一年度全國建設(shè)工程系統(tǒng)優(yōu)秀獎，并在工程施工中有著顯著成效。由于該工程施工質(zhì)量優(yōu)異，在現(xiàn)代仿古建筑施工中有推廣應(yīng)用價值，特編寫此工法。

一、特點

現(xiàn)代仿古建筑是用現(xiàn)代建筑材料、現(xiàn)代施工技術(shù)及現(xiàn)代施工工藝施工的再顯古建風采的建筑。仿古構(gòu)架柱頭節(jié)點的處理是體現(xiàn)仿古建筑藝術(shù)效果的關(guān)鍵。

節(jié)點處的分層流水，構(gòu)件安裝與現(xiàn)澆部分的交叉施工、搭接工藝的有序分解，仿古構(gòu)件的有效組合，同層構(gòu)件標高的合理控制，使得構(gòu)件層次清晰、受力明確、結(jié)構(gòu)安全可靠、施工操作靈活、工效顯著。

混凝土結(jié)構(gòu)代替部分木構(gòu)架有下列優(yōu)點：

1．可節(jié)約森林資源保護環(huán)境，減輕消防控制負荷，同時可解決防蟲、防腐等問題。

2．可充分發(fā)揮現(xiàn)代建材的優(yōu)勢，提高結(jié)構(gòu)安全度。

3．可利用混凝土的可塑性，采用現(xiàn)代施工工藝滿足多件仿古構(gòu)件藝術(shù)線條的統(tǒng)一時還可以達到木構(gòu)架的總體藝術(shù)效果。

二、適用范圍

本工法適用于各類仿古建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)架的施工。

三、工藝原理

一個系統(tǒng)建筑自有其一定的法式，如語言有文法與辭匯。中國建筑則以柱額、斗拱、梁、瓦檐等為其“辭匯”。施用柱額、斗拱、梁等之法式，為其“文法”。其構(gòu)架特征之一是運用斗拱，特征之二是采用榫卯安裝把各種不同形狀的木構(gòu)件組合在一起，榫卯安裝使得梁架、斗、拱、額枋、柱子等構(gòu)件聯(lián)結(jié)嚴實牢固，負荷有力。而現(xiàn)代仿古建筑是根據(jù)木構(gòu)架的層次分解構(gòu)件，按結(jié)構(gòu)的受力情況做成混凝土的單體構(gòu)件(代替木制斗拱)。預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆節(jié)點的連接采用二次澆筑混凝土(代替榫卯安裝)，經(jīng)過預(yù)制、現(xiàn)澆多層疊合施工，使其形成具有古建筑特點的剛性混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)架，當古建筑吊頂以下部分為明袱作法時，則要求仿古建筑吊頂以下各構(gòu)件為清水混凝土。仿古建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)架的清水混凝土經(jīng)過油漆彩繪之后要達到木構(gòu)架的整體藝術(shù)效果。

四、工藝流程

五、操作要點

(一)平面彈線

結(jié)構(gòu)施工前，平面放線，要設(shè)十字中線控制樁、外槽軸線控制樁、主樓外轉(zhuǎn)角45o控制樁。各層施工前用激光經(jīng)緯儀將十字中線，外槽軸線投測到樓面上，放出各軸線位置，角柱軸線放出后，用45o角控制線校核，無誤后彈各軸線，并將角柱的45o線隨之彈出。

(二)柱子施工

1．彈柱邊控制線。根據(jù)模板情況，彈放柱邊控制線，每側(cè)寬出模板邊100mm，以利檢查、校正模板。

2．綁柱鋼筋。豎向鋼筋采用錐螺紋連接，箍筋采用螺旋筋。設(shè)主筋定位卡，控制主筋位置。在柱頭卷剎處，柱主筋變位處，放內(nèi)、外雙定位卡，就位鋼筋。

3．支柱模板。根據(jù)柱邊控制線，用水泥砂漿找平。待有強度后，安放柱模(鋼模)校正，并用鋼管架子固定。注意有側(cè)角柱的柱頭偏側(cè)方向及位置要準確一致。

4．澆混凝土?；炷敛捎盟踹\輸及泵送均可，每500mm高振搗一次，防止漏振。用泵送時，泵管架子不得與柱模架子相連，防止泵管振動影響柱子位置的準確性。澆注高度至額枋底。

(三)柱頭卷剎及額枋施工

柱頭卷剎時代性較強。根據(jù)建筑年代設(shè)定，唐代建筑為平剖圓形，立剖為雙曲線的曲面，模板加工難度較大，可根據(jù)工作量的大小，制作鋼?；蚰灸?。

1．支額枋底模。柱子拆模后，將樓層500mm標高線用水平儀抄至各柱，并將軸線引至各柱(包括45o線)。搭設(shè)模板架子鋪底模，可在鋼模上再鋪光潔度好的覆面竹膠板，滿足清水構(gòu)件表面觀感的要求。

2．穿額枋鋼筋及櫨斗鋼筋。根據(jù)標高及軸線位置，找準額枋鋼筋位置(注意圓柱主筋的變位影響)，編號穿筋。在柱頭處還應(yīng)將上部櫨斗豎向變形筋就位(注意在柱內(nèi)的錨固長度)。

3．支額枋側(cè)模及柱頭模板。柱頭模板在卷剎下部為局部圓形，與額枋側(cè)模相接，圓模上部與卷剎模板相接。用鋼制卷剎模板時在下面法蘭處應(yīng)留螺栓孔與圓模相接、確保卷剎位置。額枋側(cè)模用鋼模內(nèi)襯竹膠板(注意與卷剎相接處是曲線相交)，滿足素面清水要求。

4．澆混凝土。此段混凝土澆筑，要注意標高準確、確保卷剎與櫨斗相接處高度一致，混凝土的豎向留槎可設(shè)在柱與額枋相交處。

(四)構(gòu)件制作

1．模板試制、驗收、制作與安裝。

(1)模板試制采用木模：

1)斗模板制作，斗的外側(cè)模板分兩組四片組成，每片50mm木板上貼欹高部分曲線反模制成。其中一組斗模板的長度為：斗的上寬加另一組模板厚再加開口固定長度；另一組斗模板的長度為：斗的上深加榫長(兩組模板相交處長模板的開槽深度)。

2)拱模板制作，拱模板也分為四片制作，兩側(cè)面為成對模板，預(yù)留筋處用堵頭模，拱頭卷剎處，不論拱辨多少均做成整模。側(cè)模是在50mm木板上貼反刻拱眼，拱頭卷剎寬度為拱寬(材寬)。

(2)試制模板驗收：模板制作好后，按設(shè)計尺寸仔細檢查，斗應(yīng)注意欹高、頗深處的曲線。拱應(yīng)注意拱頭卷剎、各拱辨曲線、頗深及拱眼刻深，分片檢查之后，進行組裝，試澆素混凝土構(gòu)件一個。拆模后，除檢查各尺寸外，設(shè)計人員驗收構(gòu)件的藝術(shù)效果，不滿足藝術(shù)效果時，設(shè)計人員修訂個別尺寸。斗、拱外形滿足藝術(shù)效果時所用的模板，即可作為樣板模板。

(3)施工用模板制作：按斗、拱的樣板模板制作施工用模板。將使用次數(shù)多的特殊部位模板可作成工具式鋼模板。配模數(shù)量根據(jù)構(gòu)件數(shù)量、工期及加工場地、能力而定。

(4)模板安裝：

1)斗模板安裝。預(yù)制場地要平整，并鋪放表面平整度好的鋼板或竹面膠合板。核對鋼筋半成品。核對斗模板種類。支斗模板并在斗的長模端頭開雙口用木拉板卡在開口處固定側(cè)模，上口固定是在安完預(yù)留洞芯模及斗模板后用內(nèi)頂、外卡方法固定。注意斗心預(yù)留洞的模板要毛面且有稍度，便于脫模。

2)拱模板安裝。選擇拱頭卷剎模板，放于光潔度好的底模(鋼模、竹膠板、鋼板均可)上。安放拱鋼筋半成品(注意核對構(gòu)件種類)。合拱側(cè)模，并安放拱堵頭模板，拱的側(cè)模在兩端頭開雙口用木拉板卡在開口處固定。拱與斗連體制作時，拱側(cè)模是帶斗模的組合模板，按上順序合完模板后，安放斗鋼筋半成品并加斗心預(yù)留插筋，再安一組斗的短模，拱側(cè)模外再墊木方與斗模外皮墊平，并用大木方加對拉螺栓夾板式固定。斗口處內(nèi)頂、外卡固定。

2．鋼筋制作、綁扎。

(1)斗、拱鋼筋均為異形鋼筋，制作前先用三合板放出斗、拱1：1剖面大樣，畫出鋼筋位置。

(2)鋼筋成型時比照大樣圖制作、編號并標識堆放，注意拐點及曲線矢高。

(3)斗、拱鋼筋綁扎。按照圖紙要求，仔細核對鋼筋的規(guī)格種類，確認無誤后，按構(gòu)件種類分批進行綁扎、驗收，并按構(gòu)件種類分別標識、堆放。使用時，按設(shè)計保護層厚度墊放塑料成品保護層墊塊。

3．澆筑混凝土。

(1)配合比設(shè)計：混凝土原材經(jīng)取樣、試配后，其施工原材料及配合比應(yīng)相對固定，并以此來減小混凝土構(gòu)件觀感色差。試配時在保證混凝土強度的前提下，可調(diào)增砂率，這樣的混凝土拌合物易于澆搗成型、表面光滑。

(2)混凝土澆搗：混凝土經(jīng)機械攪拌后，水平運輸至澆筑地點。入模后用振搗棒振搗密實。為減少構(gòu)件表面氣泡，采用二次振搗法施工。

4．構(gòu)件修補、標識、驗收、彈線?；炷两K凝后，既可拆除構(gòu)件側(cè)模，此時混凝土還沒有強度，拆模時要特別小心，盡量避免磕碰構(gòu)件楞角。拆下的模板要刷油備用。拆模后隨即用混凝土原漿配合比加107膠制成的砂漿對構(gòu)件表面的氣泡、麻面等進行修補。注意不得使楞、線變形。修補砂漿終凝后進行養(yǎng)護，7d后用砂布將構(gòu)件表面磨光。并將構(gòu)件種類標識在非明露面。構(gòu)件驗收國家及行業(yè)沒有規(guī)范，按后面質(zhì)量標準進行驗收。驗收合格的構(gòu)件，按上架要求，將中線及相關(guān)控制線彈在構(gòu)件表面。按平面布置分類堆放。

(五)腳手架搭設(shè)

腳手架除滿足規(guī)程外，尚應(yīng)滿足下列條件：

1．腳手架桿不得遮擋各控制線。

2．腳手架桿要躲開所安構(gòu)件及現(xiàn)澆構(gòu)件的位置。

3．檢查安裝用腳手架的穩(wěn)固性，必須達到牢固、穩(wěn)定并設(shè)置安全防護。

4．檢查構(gòu)件安裝的穩(wěn)固措施是否到位。

(六)構(gòu)件安裝

1．構(gòu)件就位。

(1)核驗構(gòu)件種類，確認無誤后，吊至安裝處。

(2)將拱底中線對準柱相應(yīng)軸線安放，安放時注意拱預(yù)留筋插入圓柱筋內(nèi)的位置柱筋先綁扎)，調(diào)整鋼筋位置，保證構(gòu)件校正有余量。

(3)臨時固定。構(gòu)件基本到位后，調(diào)整鋼架管、扣件鎖定，在構(gòu)件與鋼管接觸處先用木楔等稍軟東西墊設(shè)，臨時固定后即可摘鉤。

2．構(gòu)件校正、固定。

(1)構(gòu)件校正按標高、軸線、控制線進行：先校正構(gòu)件的標高、再校正中線，基本符合要求后，再檢查構(gòu)件的垂直度、平直度及構(gòu)件的控制線(構(gòu)件的進出錯位)，進行構(gòu)件的二次調(diào)整，同時還需對多層構(gòu)件者進行垂直對齊校正，均符合要求后，進行初驗收。在單柱頭上分層構(gòu)件校正好后，應(yīng)與相對應(yīng)的柱頭上相應(yīng)構(gòu)件相互校核，確認允許偏差達到要求后即可固定。

(2)固定：

1)人字拱固定：將人字拱上埋件與下部額枋上埋件先點焊固定。之后再次檢查各控制線，確認允許偏差不超標時，再進行滿焊。

2)其他構(gòu)件固定：斗、拱、枋等構(gòu)件均與現(xiàn)澆構(gòu)件相連，其固定在現(xiàn)澆構(gòu)件的鋼筋、模板檢查無誤后，澆筑混凝土予以固定。

(七)現(xiàn)澆異形混凝土構(gòu)件施工

1．現(xiàn)澆構(gòu)件異形模板的試作。

(1)現(xiàn)澆拱模板同構(gòu)件制作模板。

(2)隱刻枋模板：采用竹膠板作基面，上貼反刻木模制成。

(3)月梁模板：月梁是古建筑構(gòu)架中明袱的一種梁，其據(jù)年代及地域不同形式大不相同。北方唐時的月梁是由端截面的矩形組合到中部的鼓形剖面，而且變截面處是多向弧線相切?，F(xiàn)要作成混凝土構(gòu)件，模板制作難度很大。由現(xiàn)場據(jù)設(shè)計圖紙放1：1大樣、試作、經(jīng)設(shè)計人員認可后，進行正式模板批量制作。模板表面刮膩子、刷油漆保證其平光密實。

2．異形鋼筋的制作安裝。根據(jù)構(gòu)架分解情況，理清鋼筋所在位置，并根據(jù)編號放樣，局部采用1：1樣板協(xié)助制作。個別鋼筋彎折部分穿透5層構(gòu)件，綁扎時，要注意先固定穿層多的主筋，最后穿單層平筋及箍筋，在綁扎箍筋時，要注意有構(gòu)件通過時，先按數(shù)量放好，待構(gòu)件就位后再綁扎。在封模板前按設(shè)計保護層厚度墊設(shè)成品塑料墊塊。

3．模板安裝。根據(jù)構(gòu)件分層情況，先支底模，待鋼筋綁扎完、同層構(gòu)件以及與之相連的預(yù)制斗安裝完后，支安側(cè)模。由于構(gòu)件所處位置不同，大多數(shù)側(cè)模是分多片(構(gòu)件影響)或是多處開口。支放時要注意保證構(gòu)件安裝位置不能動，修整校正模板，然后就位，模板就位后，要再次校核構(gòu)件位置，確認無誤后，堵塞模板縫。加固時架管不得阻檔各控制線，也不得占用上部構(gòu)件位置。

4．澆筑混凝土?，F(xiàn)澆部分構(gòu)件大小不一，澆筑時不得用吊斗直接下放，要制作特形溜槽或簸箕使混凝土拌合物到位。振搗時要注意，不得在模板上振。要快插慢拔保證混凝土密實。

5．拆模修補。待混凝土稍有強度后，將影響上部工序的側(cè)模拆除，并隨之修理模扳就用摻107膠的同混凝土配合比的砂漿修補混凝土缺陷處表面。

(八)柱頭節(jié)點處理

1．節(jié)點處應(yīng)處理好結(jié)構(gòu)與藝術(shù)的統(tǒng)一。須在施工層的劃分、模板接縫、構(gòu)件接槎等細部采取有效的措施來控制。

2．預(yù)制構(gòu)件的制作打破了木結(jié)構(gòu)榫卯連結(jié)的常規(guī)，分體的斗拱可整體制作，對稱的令拱等可連件制作，與現(xiàn)澆構(gòu)件連接處，可吃入10mm，保證成型后線條的整體性。

3．節(jié)點處構(gòu)件的連接，錨固、焊接工序必須經(jīng)驗收后，方可轉(zhuǎn)入下道工序施工。

4．各節(jié)點施工縫處，模板拆除后及時鑿毛，用高壓水清理干凈，合模前再次清理并潤濕。

5．因仿古結(jié)構(gòu)柱頭構(gòu)造的特殊性，柱子不能一次施工到頂，需留設(shè)多道水平施工縫。應(yīng)在第一道施工縫處，增加豎向構(gòu)造加強筋至柱頂。

(九)框架梁板以及屋蓋的施工

1．框架梁板施工。出檐部分檁桁與框架梁板一起施工，除檐檁外，其他均在吊頂內(nèi)不需作成清水混凝土，常規(guī)施工即可。檁、桁上面承托屋檐，其上表面是斜面。施工時，注意同方向坡度一致，埋件位置準確，以免影響下部工序(椽子安裝)。

2．屋蓋施工。屋蓋橫剖是折線形，縱剖兩端頭翹起。支設(shè)模板時，要注意拐點位置。滿足屋面的變坡要求。

(十)清理、修補、落架

在架子拆除前，要對所有構(gòu)件進行清理，發(fā)現(xiàn)氣泡、麻面等缺陷隨即修補，并用磨光機打磨平整光滑。待檢查驗收后即可落架。

拆架時要特別注意安全及成品保護，只能下傳，不得亂擲，以免砸壞構(gòu)件。

六、主要機具設(shè)備

主要機具設(shè)備見表1。表1

主要機具設(shè)備表

七、勞動組織

本工法在組織實施時，采用流水作業(yè)、交叉施工，木工班、混凝土班、構(gòu)件安裝班、鋼筋班根據(jù)施工進度由工長做好工序協(xié)調(diào)工作，統(tǒng)一安排、分段作業(yè)、流水施工?；旌洗蟀嘧鳂I(yè)人員每班控制在30人左右，其中安裝人員不少于8人。

八、安全措施

1．上架安裝構(gòu)件，要按照安全規(guī)定佩戴安全帶。

2．垂直運輸構(gòu)件要設(shè)專人指揮，防止高空滑落、墜落等事故。

3．層間操作平臺、架體外圍要鋪腳手板，掛安全網(wǎng)，進行安全防護。

4．安裝用腳手架要有方案、有交底、有驗收記錄，安全穩(wěn)固方可上人操作。

5．各種電動工具要有漏電保護器。上架操作人員要穿絕緣防滑鞋。

6．非機械操作人員不得上機操作。

7，交叉作業(yè)量大，加強個人安全防護意識，戴好安全帽。

8．六級風以上，高空作業(yè)禁止施工。

9．暑期施工注意防暑降溫。

九、質(zhì)量要求說明

嚴格按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》GBJ50204—92施工驗收。國家標準及行業(yè)標準中，沒有預(yù)制大型清水混凝土仿古構(gòu)件的檢驗標準，也沒有大型混凝土仿古構(gòu)件的安裝標準，為此依據(jù)《古建筑修建工程質(zhì)量檢驗評定標準》CJJ39—91(北方地區(qū))、《建筑安裝工程質(zhì)量檢驗評定統(tǒng)一標準》GBJ300—88及設(shè)計圖紙要求、結(jié)合工程具體情況，制定企業(yè)內(nèi)控標準進行質(zhì)量控制。經(jīng)相關(guān)方認可用于施工驗收。

1．仿古構(gòu)件制作的檢驗標準。

(1)保證項目與普通混凝土構(gòu)件相同。

(2)基本項目除滿足普通混凝土條件外，其表面觀感還應(yīng)達到潔凈、光滑無擋手感。

(3)允許偏差見表2和表3。表2

混凝土斗允許偏差

表3

混凝土拱允許偏差

2．仿古構(gòu)件的安裝檢驗標準。

(1)主控項目：

1)構(gòu)件的鋼筋、混凝土強度等級符合設(shè)計要求，材料合格證、試驗報告、混凝土強度報告均歸檔備查。

2)構(gòu)件的型號、位置、錨固必須符合設(shè)計要求、且無損壞變形、構(gòu)件標識在非明露面。

3)構(gòu)件安裝按分解層次有序進行。

4)構(gòu)件安裝焊接牢固，搭接長度、焊縫長度均滿足要求。

5)構(gòu)件接頭處混凝土振搗密實、認真養(yǎng)護，強度滿足設(shè)計要求。

6)構(gòu)件接縫處外觀順直、無蜂窩、露筋等現(xiàn)象。

(2)允許偏差項目見表4。表4

仿古構(gòu)件安裝允許偏差

3．成品保護。

(1)構(gòu)件尺寸要求一步到位，均為非抹灰構(gòu)件。拆模、移動時注意保護棱角避免磕碰。

(2)搭拆架子，要相互傳遞不得亂扔。

(3)模板與構(gòu)件相接處用海棉條堵嚴，以減少新混凝土漿液外流。如發(fā)現(xiàn)漿液外流應(yīng)及時清理，避免有強度后清理困難、造成外觀不整潔。

(4)構(gòu)件安裝、校正時嚴禁用硬東西，死別硬撬損壞構(gòu)件，一但構(gòu)件損壞，應(yīng)更換合格構(gòu)件重新安裝。

(5)上部結(jié)構(gòu)施工時，下部的構(gòu)件應(yīng)搭設(shè)臨時防護棚，保護已施工完結(jié)構(gòu)。

十、效益分析

1．仿古構(gòu)架取代傳統(tǒng)的木構(gòu)架形式，綜合環(huán)保、資源、經(jīng)濟、技術(shù)、藝術(shù)方面，具有深遠的社會效益。

2．仿古混凝土構(gòu)件模板質(zhì)量的好壞決定著構(gòu)件的質(zhì)量。曲線部分采用特制工具式鋼模，易于保證工程質(zhì)量。

3．混凝土斗、拱連體制作，可減少安裝工作量，