現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法

現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法由北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司、方遠(yuǎn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司完成的工法01形成原因操作原理質(zhì)量控制工法特點(diǎn)材料設(shè)備安全措施目錄030502040607環(huán)保措施應(yīng)用實(shí)例效益分析榮譽(yù)表彰目錄0908010基本信息《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》是北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司、方遠(yuǎn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司完成的建筑類施工工法；主要完成人分別是楊秉鈞、金崇正、翟培勇、朱文鍵和鄭直。該工法適用范圍是高層、水平截面曲面尺寸較大的，豎軸還發(fā)生一定角度傾斜的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工，此類結(jié)構(gòu)常見于文化娛樂設(shè)施、博物館及冷卻塔等?！冬F(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》主要的工法特點(diǎn)是：現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)，水平截面多為閉合曲線圖形，水平截面形狀及尺寸隨高度改變，筒體豎向中軸線可以有一定角度傾斜；現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)立面為曲面，造型新穎；筒體的傾斜，造成筒體墻要有一定的抗彎能力，一般設(shè)計(jì)為剪力墻筒體。2011年9月30日，《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》被中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評(píng)定為國(guó)家二級(jí)工法。形成原因形成原因隨著中國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代建筑風(fēng)格日益多樣化，建筑設(shè)計(jì)突破了束縛，出現(xiàn)了一批新造型建筑。其中許多以曲面造型為建筑表現(xiàn)手段的建筑，還打破垂直造型的傳統(tǒng)手法，讓曲面再發(fā)生一定角度的傾斜。首都博物館新館工程現(xiàn)澆混凝土橢圓斜筒體結(jié)構(gòu)即是一例。北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司、方遠(yuǎn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司在該工程中采用現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法。隨后2005~2006年在浙江臺(tái)州市黃巖熱電廠、椒江熱電廠冷卻塔工程上，結(jié)合雙曲線風(fēng)筒混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也成功應(yīng)用了該工法。工程中所用材料都是常規(guī)材料，施工比較簡(jiǎn)單，管理方便，施工進(jìn)度快，作業(yè)條件比較好，并且鋼管扣件來源方便，可供周轉(zhuǎn)使用，取得了好的經(jīng)濟(jì)效益，縮短了工期。在工程實(shí)踐基礎(chǔ)上，北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司、方遠(yuǎn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司最終完成了《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》

。工法特點(diǎn)工法特點(diǎn)《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》特點(diǎn)如下：1、現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)，水平截面多為閉合曲線圖形，水平截面形狀及尺寸隨高度改變，筒體豎向中軸線可以有一定角度傾斜。2、現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)立面為曲面，造型新穎。3、筒體的傾斜，造成筒體墻要有一定的抗彎能力，一般設(shè)計(jì)為剪力墻筒體

。操作原理適用范圍工藝原理工藝流程操作要點(diǎn)操作原理適用范圍《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》適用于高層、水平截面曲面尺寸較大的，豎軸還發(fā)生一定角度傾斜的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工，此類結(jié)構(gòu)常見于文化娛樂設(shè)施、博物館及冷卻塔等

。工藝原理《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》利用多層板易于加工拼裝和鋼管腳手架搭設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn)，用模板拼成多面體擬合曲面體，通過控制多面體水平截面圖形折線段寬度，使弦高在2毫米左右，以達(dá)到立面曲面光滑順暢，符合清水混凝土要求，模板的支撐采用腳手架搭設(shè)成內(nèi)剛性排架，由內(nèi)部單方向支拉模板，以解決筒體傾斜的支撐問題

。工藝流程《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》的工藝流程如下：測(cè)量放線→搭設(shè)剛性支撐架體→綁扎鋼筋→支搭內(nèi)、外墻柱模板→澆筑墻柱混凝土→支搭頂板模板、綁扎梁板鋼筋→澆筑頂梁板混凝土。1、樓板處放控制軸線、細(xì)部軸線、曲面斜筒體結(jié)構(gòu)墻柱邊線（上下口）及模板控制線（上下口）。2、搭設(shè)腳手架，形成剛性內(nèi)排架。3、綁扎曲面斜筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)墻柱等豎向結(jié)構(gòu)鋼筋，如果柱是傾斜的，由于留插筋時(shí)已經(jīng)找好傾斜角度，鋼筋綁扎順插筋方向；如果墻是有傾斜的，先要支搭墻傾斜一側(cè)的模板，在此模板上綁扎鋼筋，綁扎完畢后進(jìn)行隱檢。支搭內(nèi)墻柱模板，柱模支搭到梁底，墻模到頂板底，留梁豁口，如果墻柱是傾斜的，按線檢查模板上口位置是否準(zhǔn)確，保證傾斜角度，支撐拉頂在內(nèi)排架上。完成后進(jìn)行預(yù)檢。澆筑內(nèi)墻柱混凝土?；炷翉?qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求值時(shí)方能拆除模板，此強(qiáng)度值由設(shè)計(jì)單位計(jì)算確定。4、支搭頂板模板，綁扎梁板鋼筋，內(nèi)部豎向結(jié)構(gòu)與外曲面斜筒體間的頂板梁留待以后施工，梁柱節(jié)點(diǎn)處留埋件，澆筑梁板混凝土。5、支搭曲面斜筒體結(jié)構(gòu)外墻傾斜一側(cè)的模板，在此模板上綁扎鋼筋，綁扎完畢后進(jìn)行隱檢。操作要點(diǎn)施工單位采用《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》的操作要點(diǎn)包括：一、測(cè)量放線1、控制軸線的測(cè)設(shè)地下階段依據(jù)基礎(chǔ)外的建筑物控制點(diǎn)，采用方向法或正倒鏡挑直線法投測(cè)控制線，校核與臨近軸線的間距無(wú)誤后方能使用。地上階段控制軸線的投測(cè)采用內(nèi)控法，并結(jié)合外控線校核。內(nèi)控點(diǎn)采用激光垂準(zhǔn)儀垂直向上投測(cè)，投測(cè)允許誤差：每層±3毫米，全高±10毫米。內(nèi)控點(diǎn)投測(cè)到上一樓板后，應(yīng)進(jìn)行間距和十字垂直角度的校核，邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差1/15000，角度中誤差12”，同時(shí)用遠(yuǎn)端方向校核控制線的方向，角度中誤差12”。2、樓面放線由于傾斜的墻柱平面位置起始線與標(biāo)高關(guān)系密切，樓層放線前先用水準(zhǔn)儀普遍測(cè)設(shè)一遍要放線部位的樓板標(biāo)高，取最高值作為平面位置線所在標(biāo)高。樓板混凝土面低于此值且要彈畫墨線的部位，先用水泥砂漿抹放線帶，應(yīng)使彈線在同一標(biāo)高。在樓面施工完畢后，測(cè)設(shè)軸線交點(diǎn)，軸線因傾斜角度造成的水平方向的平移距離，根據(jù)平面位置線所在標(biāo)高與傾斜角度確定，傾斜的豎向墻柱邊線必須放在平面位置線所在標(biāo)高上，以保證傾斜角度。材料設(shè)備材料設(shè)備施工單位采用《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》的材料設(shè)備如下：1、材料準(zhǔn)備多層板：18毫米；木方：50×100毫米、100×100毫米；鋼管：Φ48×3.5；腳手板：50毫米；槽鋼：10號(hào)（10×48×5.3）；扣件、可調(diào)支撐U托、穿墻螺栓（含錐體螺栓）、穿墻螺母。2、機(jī)具準(zhǔn)備電鋸、線、靠尺板、打眼電鉆、扳手、鉗子、水平尺、鋼卷尺、托線板、塔吊等。3、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備質(zhì)量控制質(zhì)量控制施工單位采用《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》應(yīng)執(zhí)行的質(zhì)量控制如下：由于現(xiàn)澆曲面斜筒體在中國(guó)國(guó)內(nèi)比較少見，所以沒有相應(yīng)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，參考有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際制定質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，參見下表：安全措施安全措施施工單位采用《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》應(yīng)制定實(shí)施的安全措施包括：1、不周轉(zhuǎn)使用的模板，拆模后吊到模板架子上，不得靠在其他物體上，防止滑移、傾倒。2、風(fēng)力超過5級(jí)時(shí)，禁止吊裝模板。3、用塔吊配合安裝或拆除模板時(shí)，操作人員、指揮人員不得站在模板行經(jīng)路線的下方，防止意外傷人。4、澆筑墻柱混凝土?xí)r，需在墻柱邊支搭操作平臺(tái)，平臺(tái)后須有一道掃地欄桿和一道齊腰欄桿。平臺(tái)上鋪腳手板，嚴(yán)禁工人或指揮人員站在模板口及模板的支撐上。5、拆除模板時(shí)，先掛好吊鉤，繃緊吊索，吊鉤應(yīng)垂直于模板，不得斜吊，以防碰撞混凝土墻體。摘鉤時(shí)手不離鉤，待遇吊鉤超過頭部才可松手，越過障礙物1米以上時(shí)，才能行車或轉(zhuǎn)臂。6、拆除樓板模板前架設(shè)低壓照明電線，燈泡密度宜為4×4米，死角部增加碘鎢燈。7、所有澆筑混凝土的操作平臺(tái)腳手架不得與模板的支撐直接連接。8、墻模合模前，對(duì)于已固定好的門、洞模，不能有任何碰撞

。環(huán)保措施環(huán)保措施施工單位采用《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》應(yīng)制定環(huán)保措施：1、遵守國(guó)家有關(guān)環(huán)保的法律規(guī)定，采取各種有力措施控制施工中廢棄物、噪聲、振動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染和危害。2、噪聲的控制：在支拆模板時(shí)，必須輕拿輕放，上下、左右有人傳遞。模板的拆除和修理時(shí)，禁止使用大錘敲打模板以降低噪聲。3、模板面涂刷水性綠色環(huán)保脫模劑，嚴(yán)禁使用廢機(jī)油，防止污染土地。裝脫模劑的塑料桶設(shè)置在專用倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。4、垃圾實(shí)行分類管理，模板拆除后，清除模板上的粘結(jié)物如混凝土等，現(xiàn)場(chǎng)要及時(shí)清理收集，堆放在固定堆放場(chǎng)地，待夠一車后集中運(yùn)到垃圾集中堆放場(chǎng)，確?，F(xiàn)場(chǎng)整齊場(chǎng)地清潔

。效益分析效益分析施工單位采用《現(xiàn)澆混凝土曲面斜筒體結(jié)構(gòu)施工工法》時(shí)，采用覆膜多層膠合板做板面，輔以鋼管圍楞控制模板曲面形狀，內(nèi)部支撐解決傾斜模板的支搭，通過使用測(cè)量?jī)x器-全站儀，解決曲面斜筒體的測(cè)設(shè)問題。該工法所用材料都是常規(guī)材料，施工比較簡(jiǎn)單，管理方便，施工進(jìn)度快，作業(yè)條件比較好，并且鋼管扣件來源方便，可供周轉(zhuǎn)使用。較定型鋼模板的一次性投入節(jié)省成本，并且能反復(fù)在類似工程上使用，又比定型鋼模板只能使用在一個(gè)工程中經(jīng)濟(jì)

。應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例1、首都博物館新館該館是大型綜合性博物館，建筑面積61680平方米，建筑總高39.6米，其專題展廳為現(xiàn)澆混凝土橢圓截面斜筒體結(jié)構(gòu)，該現(xiàn)澆混凝土斜筒外裝飾的橢圓形青銅幕墻，展館斜出墻面寓意古代文物破土而出。現(xiàn)澆混凝土橢圓斜筒位于建筑平面14~18/1/B~H軸間，平面為橢圓，筒壁厚400毫米，橢圓長(zhǎng)軸內(nèi)半徑為17582毫米，長(zhǎng)軸外半徑為18000毫米，橢圓短軸內(nèi)半徑13100毫米，橢圓短軸外半徑為13500毫米，斜筒豎向沿長(zhǎng)軸方向向北傾斜，其傾斜度為10:3，斜筒從基礎(chǔ)底板（-14.80米）開始一直到頂（+42.00米），總高度56.8米。橢圓斜筒自地上3層破外墻斜出建筑外裝修面，平面橢圓內(nèi)還設(shè)有11根圓形斜柱，及90°圓心角的弧形斜墻，墻厚400毫米，內(nèi)外層墻體之間凈距最小處僅有4米，而且有一部現(xiàn)澆鋼筋混凝土螺旋坡道。工程于2003年1月底完成主體結(jié)構(gòu)施工。2、浙江臺(tái)州黃巖熱電廠、椒江熱電廠工程該兩工程的冷卻塔均為自然通風(fēng)雙曲線形風(fēng)筒結(jié)構(gòu)，為現(xiàn)澆混凝土水池、底板采用整體式筏板，通風(fēng)殼體最大厚度均為400毫米、最小厚度180毫米。風(fēng)筒、人字柱、壓力水槽采用C30抗凍抗?jié)B混凝土現(xiàn)澆