空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造施工工法1、前言隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，鋼—混凝土混雜構造不但在公共建筑物的合用性、合理性以及技術先進性和經(jīng)濟優(yōu)越性都表現(xiàn)的較為突出，而且能夠達成各種奇特獨到的建筑空間造型，其復雜的外裝飾面必定結合建筑資料特點分層設置，采用多層復合構造圍護結構來滿足保溫、隔熱、隔聲、防水防潮、耐火以及長遠等多種使用功能的要求。本工法是利用現(xiàn)澆混凝土優(yōu)異的和易性以及與其他資料成熟的結合工藝，采用一種薄壁型現(xiàn)澆混凝土墻體來達成建筑物圍護構造成型面呈空間多折面的造型。為此我公司成立了科技攻關小組，經(jīng)過試驗研究、研究實踐和創(chuàng)新總結，形成了一套涵蓋不相同節(jié)點構造、成熟、快捷和經(jīng)濟的施工技術，解決了模板及支撐系統(tǒng)的空間精確定位、混凝土與鋼構造柔性連接施工以及薄墻體的混凝土澆筑等問題，并在辛亥革命博物館新建工程獲取了成功應用。我公司結合該工程實踐編制本工法，以指導今后近似工程的施工。2、工法特點2.1精確三維定位采用鋼絞線和多個立面或彎折角控制點進行空間精確定位，達成空間多折面的造型。2.2保證現(xiàn)澆圍護構造成型質(zhì)量結合設計特點，要點解決空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造與鋼構造連接的問題，同時在施工中采用先安裝墻體定位模板以及非定位模板漸漸成型的方式，保證了現(xiàn)澆圍護結構成型質(zhì)量。2.3工藝簡潔合用在進行混凝土澆筑、振搗、拍實及養(yǎng)護等方面的采用帆布袋等簡潔而合用的施工工藝和技術措施，解決了因多個傾斜折面存在而以致薄壁型墻體在混凝土振搗過程中易產(chǎn)生混凝土滑落、離析等混凝土振搗密實性問題及后期辦理構造滲、漏隱患等難題。3、合用范圍本工法合用于大型公共建筑中外面護構造空間呈不規(guī)則幾何體的薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造的施工。4、工藝原理經(jīng)過對圍護構造的模板及支撐系統(tǒng)空間精確控制，混凝土與鋼構造柔性節(jié)點的特別處理，以及在外造型圍護構造的鋼筋鋪設、綁扎、安裝中采用的特別牢固措施，同時對混凝土工程采用有效的措施等方法達到提高工程質(zhì)量、減少工程成本投入、縮散工期的目的。5、施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程1施工準備達成面已成形達成面未成形搭設外面護架體測量放線定位成型面外幕墻龍骨安裝成型面柔性節(jié)點鋼板焊接面（安裝巖棉板）架體模板定位放樣型搭設支撐架體并安裝定位模板綁扎鋼筋（柔性節(jié)點鋼筋焊接）漸漸安裝墻體非定位模板并加固模架系統(tǒng)澆筑混凝土模板拆掉圖5.1施工工藝流程5.2操作要點依照空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造達成面主構造可否成型將圍護構造的節(jié)點構造施工分為兩大類，一是薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造達成面主構造已成型，二是薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造達成面主構造未成型。前者相對簡單，主要達成主構造形成各個面的填充即可，此后者需要對空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造成型面重新進行空間精確定位。5.2.1.施工前的準備工作1）熟悉圖紙，研究外掛板圍護構造的構造，達成計算書，并編制施工方案。2）安裝幕墻的主龍骨（鋼構造、鋼筋混凝土構造工程等）已達成，并經(jīng)過查收。3）對現(xiàn)場安裝作業(yè)人員進行培訓和安全技術交底，清理場所，為下一步的工作供應平臺。25.2.2.空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造的定位對于主構造達成面已成型的空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造，參照圍護構造與鋼構造柔性節(jié)點施工，不用空間定位；而對主構造達成面未成型的空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造，這里以多折面倒傾斜幾何體為例（其他幾何體可是角度不相同，施工方法近似）：依照設計構造外模型控制面結合外裝飾幕墻內(nèi)龍骨控制面投影達成圍護構造空間切割面關鍵控制點的測量定位和固定，防范空間中幕墻內(nèi)龍骨與構造外邊重疊，此后采用Φ8的鋼絞線連接多個空間要點控制點達成其空間的控制面，還原其現(xiàn)澆混凝土圍護構造的設計空間模型。（其定位方法如圖所示）。圖空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造定位圖5.2.3.空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造與鋼構造柔性節(jié)點對于主構造達成面已成型的現(xiàn)澆混凝土圍護構造，參照柔性連接大樣圖（解決因混凝土（10×10-6/℃（20℃））與鋼構造隨溫度變化線膨脹系數(shù)相差較大，控制混凝土裂縫）進行止水鋼板、鋼筋和巖棉板安裝工程操作，依照設計多層復合構造圍護構造的地域結合主鋼構造空間模型，找出與之對應的鋼構造地域。其為薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造的填充地域，隨著主鋼構造達成面進行施工（主鋼構造與混凝土圍護墻體柔性連接如圖）。3圖主鋼構造與薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造柔性連接大樣圖主鋼構造與混凝土圍護構造間柔性連接大樣在進行止水鋼板、鋼筋和巖棉板安裝等關鍵工序的操作要點以下：①止水鋼板必定參照柔性連接大樣圖與鋼構造進行滿焊，嚴禁出現(xiàn)斷點焊，以滿足鋼板止水作用。鋼板與鋼板交接處也要滿焊，鋼板的焊接工藝必定滿足設計要求，鋼板處的混凝土保護層厚度不小于15mm。②混凝土與鋼構造的柔性間隔采用人工將巖棉板（不燃）在止水鋼板內(nèi)外進行粘接填充。③由于圍護構造空間多折面的造型，以致其鋼筋在鋪設、綁扎和安裝的過程中采用防范變形、推翻和滑移的牢固措施，用粗鐵釘（≥20mm）依照鋼筋排距每10cm間距與模板固定，對于無法固定的局部板面采用反十字扣雙股扎牢鋼筋。為保證鋼筋受力性能的發(fā)揮，最后鋼筋與止水鋼板進行焊接，焊接長度為10d(d為鋼筋直徑)。5.2.4.空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造模板及支撐系統(tǒng)操作要點1）第一，搭設支撐架體安裝圍護構造定位模板到與由鋼絞線形成的圍護構造空間控制面水平距離近來的地址；待其固定后，此后不斷調(diào)整模板和架體，使外支撐模板系統(tǒng)緊貼于鋼絞線控制面外邊，與鋼絞線無縫代換，并對外模板成型面屢次微調(diào)，直至完好重合。依此法對其他面進行還原定位。支撐架體搭設過程中，預留混凝土垂直運輸通道和振搗操作平臺。（圍護墻體支撐架體剖面圖如圖）。（2）模板支撐系統(tǒng)須有足夠的牢固性，故先采用sap2000進行支撐系統(tǒng)模擬工況計算，確定支撐系統(tǒng)的牢固性要求。此后方案模擬結果對支撐系統(tǒng)中立桿和水平拉桿集中受力的部位進行加強，采用滿足要求的資料，使用對拉螺栓加強模板剛度。4圖薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造支撐架體剖面圖對于圍護構造不相同傾斜面模板支撐系統(tǒng)無法經(jīng)過老例計算獲取的水平推力（鋼筋混凝土傾斜構件在自重及施工荷載的作用下，除產(chǎn)生向下的壓力外，還產(chǎn)生較大的水平推力，而且隨著傾斜角度的增大而增大），采用以下技術措施：①第一在施工工序進步行調(diào)整，先達成外掛幕墻主龍骨施工，將外模板填充到幕墻主龍骨的地域，形成外模板擱置與幕墻主龍骨之上，而且外模板支撐鋼管鎖住主龍骨，從而在澆筑混凝土時形成外模板支撐系統(tǒng)與幕墻主龍骨和主構造整體受力的工況。②將模板支撐架體與主體構造相連：柱子周邊的支撐架體依照計算書和構造要求的間距雙扣件抱柱，邊鋼梁水平方向外的支撐架體大橫桿全部與其邊鋼梁焊接(單面焊10d)，焊接長度滿足計算書和構造要求。③由于模板支撐架體隨高度增加，其抵抗傾斜圍護構造水平推力也隨之下降，其圍護構造外模板支撐架體依照計算書和構造要求的間距與主構造內(nèi)支撐架體水平大橫桿穿越圍護構造進行通長連接。④最后在澆筑混凝土時，一次澆筑高度不能夠高出18m；經(jīng)過以上四種方式保證圍護構造在進行混凝土澆筑時，其水平推力不會造成外模板支撐架體的變形、位移和推翻。⑤施工中采用的膠合模板，應擁有足夠剛度，保證模板平展、接觸混凝土面光潔并涂刷隔斷劑。因圍護構造的混凝土振搗是施工過程中的難點，應特別注不測幕墻內(nèi)龍骨和外面5鋼梁與外模板拼縫質(zhì)量，以防范漏漿。5.2.5.空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造鋼筋安裝工程操作要點（1）圍護構造的鋼筋鋪設、綁扎、安裝除采用柔性連接大樣中的牢固措施外，應保證鋼筋受力性能，其墊塊縱向間距控制在1m內(nèi)。（2）外造型圍護構造的上、基層鋼筋碰到人為踩踏和重力影響后易波折、變形、下垂，可加設并焊接Φ8鐵馬凳，防范其下陷和踩踏變形，鐵馬凳縱模向間距不大于700mm，與上、基層鋼筋接觸點采用焊接，以加強鋼筋網(wǎng)整體牢固性。3）鋼筋安裝后須注意保護，嚴禁澆筑混凝土時直接將施工機具部署在鋼筋上，以注意防范施工機具直接沖擊鋼筋造成其變形。5.2.6.空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造混凝土施工操作要點（1）現(xiàn)澆混凝土圍護構造應在長度方向設置伸縮縫，此間距≤30m；同時宜采用聚丙烯纖維膨脹細石混凝土，滿足混凝土的抗?jié)B和抗裂要求。（2）對混凝土粗骨料應嚴格限制，必定采用粒徑為5~10mm的瓜米石保證混凝土流暢入模，同時對于現(xiàn)場的混凝土水灰比也要控制，其塌落度≥22cm且≤25cm為宜。（3）混凝土澆筑：澆筑前先放相同強度的砂漿→細振搗棒插入外造型圍護構造底→放混凝土澆筑（少量放混凝土，隨振搗隨提棒，每上升1.8m時暫停澆筑混凝土）→振搗棒再次插入振搗→再放混凝土振搗。施工時由于圍護構造混凝土分層澆筑、分層振搗，一次澆筑的高度不能夠高出1.8m，計算好澆筑時間，保證圍護構造每一個混凝土澆筑點在初凝前達成下一次混凝土澆筑，防范混凝土搭接前產(chǎn)生冷縫。4）現(xiàn)澆混凝土圍護構造混凝土澆筑的留置口與混凝土隨重力作用下自然流動的方向成必然的夾角，因此由吊斗裝載的混凝土進入模板留置口時，應經(jīng)過必然長度的雙層帆布帶（直徑=留置口寬度）達成混凝土入模，帆布帶內(nèi)設Φ10@1000龍骨與模板支撐架體固定（雙層帆布袋澆筑混凝土如圖所示）方便其變換角度。澆筑高度采用尺桿配手電燈加以控制。振搗棒不得直接觸動鋼筋和幕墻龍骨，模板外側(cè)應有人隨時敲打模板檢查可否漏振。6圖雙層帆布袋澆筑混凝土表示圖5）混凝土澆筑達成后要做好養(yǎng)護，外造型圍護構造澆水養(yǎng)護過程使用濕水養(yǎng)護，以防范混凝土因暴曬而碳化和縮水龜裂，澆水養(yǎng)護應高出14d。6）操作平臺應提前搭設，寬度采用300~500mm竹條板，長度宜采用4m左右。操作平臺有兩種作用：一方面便于操作人員站在平臺上澆筑和振搗；另一方面防范混凝土在澆筑施工中未入模就滑落出去。7）澆筑混凝土時應經(jīng)常觀察模板、鋼筋、預留孔洞、插筋等地址有無搬動變形。5.3勞動力組織每班配置人數(shù)以下：現(xiàn)場指揮2人、混凝土工10人、值班電工2人、看模木工5人、振搗手4人、照看鋼筋5人、混凝土查收1人、其他人員12人(依照2班倒配置)。6、資料與設備1）模板預制安裝設備：鋸木機、電刨機、錘子、板手、墨斗。2）鋼筋加工、安裝設備：切斷機、波折機、切割機、電焊機、波折機。（3）混凝土澆筑設備：鐵鏟、小錘、小型插入式振式器4套(備用4套)、計量器具、試件制作器具。4）運輸及起吊設備：混凝土運輸用小翻斗車、塔吊、混凝土吊斗、雙層帆布袋。5）塔吊操作平臺湊近樓座側(cè)成立4個5kw的鏑燈，隨著混凝土澆筑每個澆筑段還7配置一個1000W的碘鎢燈，供夜間照明。（6）各種質(zhì)量檢測工具。7、質(zhì)量控制空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造質(zhì)量應依照國家標準《混凝土構造工程施工質(zhì)量查收規(guī)范》(GB50204—2002)、《建筑施工模板安全技術規(guī)范》（JGJ162-2008）、《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）《、一般混凝土長遠性能和長遠性能試驗方法標準》（GB/T50082-2009）、《混凝土長遠性檢驗評定標準》（JGJ/T193-2009）及其他相關規(guī)范。7.1主控項目1）圍護構造所用資料的品種、規(guī)格、性能和等級，應吻合設計要求及國家現(xiàn)行標準和工程技術規(guī)范的規(guī)定。2）圍護構造在進行混凝土澆筑時，其抵抗水平推力的技術措施嚴格依照上述方案執(zhí)行。3）圍護構造與鋼構造及各構造之間必定無縫聯(lián)系，無脫層、空鼓及裂縫。4）圍護構造的鋼板必定參照柔性連接大樣圖與鋼構造進行滿焊，嚴禁出現(xiàn)斷點焊。（5）圍護構造混凝土分層澆筑、分層振搗，一次澆筑的高度不能夠高出1.8m。6）振搗棒不得直接觸動鋼筋和幕墻龍骨，模板內(nèi)外側(cè)應有工人隨時敲打模板檢查可否漏振。7）圍護構造拆模今后，混凝土外觀應平展、圓滑、無明顯裂縫。8）支撐系統(tǒng)及附件應安裝牢固，模板應安裝嚴實，保證不變形、不漏漿。9）模板要刷涂脫模劑，以保護模板增加周轉(zhuǎn)次數(shù)。10）拆?？刂茣r間應以同條件養(yǎng)護試塊強度等級為依照，并吻合規(guī)范及相關規(guī)定。7.2一般項目1）澆筑混凝土時應經(jīng)常觀察模板、鋼筋、預留孔洞、插筋等地址有無搬動變形，發(fā)現(xiàn)問題馬上辦理，并應在混凝土初凝前修整達成。2）應依照策劃要求，做好混凝土的保濕養(yǎng)護，以供應保證混凝土強度和抗裂縫性能所需要的環(huán)境條件。3）拆模應小心謹慎，對構件要認真清理、修復、養(yǎng)護。4）質(zhì)量控制標準及檢驗方法見表1。表7.2-1薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造操作幾何尺寸和安裝尺寸贊成偏差及檢驗方法序號檢驗項目標準（mm）檢驗方法1高（≤8m）±3鋼尺檢查2厚（150mm）±2鋼尺檢查3折線偏差2鋼尺檢查4翹曲L/1000調(diào)平尺在兩端測量85側(cè)向波折3拉線、鋼尺量最大側(cè)向波折部位6表面平展32m靠尺配合塞尺檢查7空間定位預埋件中心偏移2鋼尺檢查8飾面樣板標準目測9伸縮縫接縫高差32m靠尺配合塞尺檢查10各層基準線與圍護構造距離±5拉通線配合鋼尺檢查小于10m10經(jīng)緯儀11總高大于10m、不大于30m15經(jīng)緯儀垂直度大于30m、不大于60m20經(jīng)緯儀大于60m25經(jīng)緯儀12外觀吻合設計要求目測8、安全措施認真貫徹落實安全第一、預防為主的目標，遵守國家和行業(yè)安全標準規(guī)范。采用定量評價（LEC法），對現(xiàn)場危險源進行解析和議論，擬定對策。1）對模板支架系統(tǒng)進行設計，報相關部門及監(jiān)理單位審察，經(jīng)專家論證后推行；2）操作班組就位前，針對本分項工程施工操作特點，進行安全和技術交底，施工中加強安全巡檢，重視檢查配件牢固情況，特別應做好外架的封閉及防范工作；3）現(xiàn)場使用的鋼管扣件資料有材質(zhì)合格證件。在腳手架施工過程，應隨時對腳手架桿件間距、步距、垂直度、扣件擰緊程度進行檢查；高處作業(yè)所用的物料應堆入平穩(wěn)，不能置放在臨邊或洞口周邊。在作業(yè)中的走道中不得將物件任意亂扔或向下扔掉。4）在模架施工過程中，模板堆高小于設計的施工荷載，并按要求同步搭設剪刀撐;在混凝土施工過程中組織專人對模架進行觀察，并在現(xiàn)場安排5-8人架子工對模架進行保護，同時依照監(jiān)測結果對模架進行補強；5）遇有6級以上暴風、濃霧燈惡劣天氣，不得進行露天登攀與懸空高處作業(yè)。模板支撐拆下后，應及時進行清理，并分類堆放整齊。6）模板拆掉前應有砼強度報告，并報監(jiān)理贊成方可拆掉，拆掉模板時應設置警戒線，懸掛警戒標志，專職安全員應現(xiàn)場監(jiān)觀察護。嚴格執(zhí)行“三級動火審批制度”，模板工程作業(yè)面動焊施工，要裝備金屬隔板及滅火器。2（7）木工車間嚴禁煙火，張掛禁煙、禁火安全標志牌，按每25m配10升滅火器。施工現(xiàn)場動火作業(yè)，需在木工車間下風處，且保持10m以上安全距離。99、環(huán)推薦措9.1合理安排施工時間，使用低噪聲的振動棒，減少對周邊居民生活環(huán)境的攪亂。9.2由于空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造是空間不規(guī)則幾何體，因此在澆筑及養(yǎng)護的過程中做好對廢渣廢水的合理辦理及排放。10、效益解析10.1多層復合構造圍護構造中采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆墻體是發(fā)揮了混凝土有對于建筑幕墻在隔熱、隔聲、防水防潮、耐火長遠等優(yōu)異資料性能，而薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造采用本工法的技術措施，增加了混凝土的抗拉強度，控制圍護墻體的裂縫能保證工程的防水防潮要求，滿足了本工程鋼筋混凝土長遠性100年以及一級耐火等級的要求，同時加之其優(yōu)異的熱阻系數(shù)與傳統(tǒng)外裝飾做法對照可提高15%，結合55mm的巖棉板（導熱系數(shù)≤0.045W/mk），使其防火保溫隔熱特點更佳，達到了節(jié)能減排的要求，因此擁有很好的綠色環(huán)保效益。10.2采用本工法，成功的解決了空間多折面薄壁型現(xiàn)澆混凝土圍護構造的空間定位以及與鋼構造柔性連接的問題。防范了圍護構造施工時混凝土滑落、離析、振搗密實性以及后期構造滲、漏隱患等問題，防范了今后投入大量滲漏維修花銷。10.3本工法對照采用其他圍護構造（預制混凝土板、鋁鎂合金板以及氟碳板等）綜合單價對照節(jié)約30%以上，總造價節(jié)約了252萬元。10.3該工法成功應用于辛亥革命博物館新建工程，首次實現(xiàn)了在國