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超高钢筋混凝土半球形穹顶屋面模板施工工法(点

  青建集团股份公司企业工法 CNQC-GF 超高钢筋混凝土半球形穹顶 屋面模板施工工法 Construction Method for Superelevation Formwork of Reinforced Concrete Domical Vault Roof 2010 年 12 月 7 日发布 2010 年 12 月 10 日实施 青 建 集 团 股 份 公 司 发 布 目 次 1 前 言................................................................................................................................................. 2 2 工法特点........................................................................................................................................... 2 3 合用范畴........................................................................................................................................... 2 4 工艺道理........................................................................................................................................... 2 5 工艺流程及操做要点 ....................................................................................................................... 3 6 材料取设备....................................................................................................................................... 5 7 质量节制........................................................................................................................................... 6 8 平安办法........................................................................................................................................... 7 9 环保办法........................................................................................................................................... 7 10 效益阐发......................................................................................................................................... 7 11 工程实例 ......................................................................................................................................... 8 1 1 前 言 半球形穹顶屋面正在阿尔及利亚属于比力典型的 伊斯兰建建气概,清实寺及其它公共建建屋面多采用 此类制型。正在施工过程中,此类布局从定位放线、钢 筋绑扎、模板支设、混凝土浇建等各工序施工难度均 大于通俗混凝土布局。为了加速施工进度、施工 质量、节约成本,阿分公司工程手艺人员正在总结奥兰 大清线)、铁木森省办公楼、奥兰 38套室第等项目施工实践根本上,编制本工法,用于 指点后续同类布局施工。本工法以奥兰大清实寺为例 进行阐述。 图 1.0.1 奥兰大清线 操做简单易行,模板系统采用常用的周转材料,施工方式取通俗坡屋面根基雷同; 2.0.2 节约工程成本,模板背楞安拆可利用木方小料及胶合板下脚料进行拼接(见图5.2.1、图 5.2.2),模板可周转利用; 2.0.3 加速施工进度,半球模板采用现场组拼,缩短施工时间; 2.0.4 成型质量,半球分段施工(见图4.0.2),模板分段拼拆,混凝土分段浇建,混 凝土成型质量。 3 合用范畴 本工法次要合用于钢筋混凝土布局半球形穹顶屋面的施工,其它如坡屋面等制型的钢筋 混凝土布局也可自创。 4 工艺道理 4.0.1 支模方案选择 以奥兰大清实寺为例申明,该项目穹顶位于标高为 +18.00m的屋面上,穹顶天窗上标高+23.00m处为穹顶半球, 半球为钢筋混凝土布局,内径为33.48m,薄厚为225mm, 见图4.0.1、图11.1.2。 选择模板工程方案时, 因为半球尺寸较大, 需分段施工, 分段组拼, 薄壳下部第一段至第三段球环布局沿经线标的目的弦 倾角较大, 采用雷同墙体的双侧支模方案, 第四段球环及上 部球冠部门圆弧的弦倾角较小,采用雷同坡屋面的单侧支 模。以半球内模为例进行申明,模板拼拆分段图见图4.0.2, 外模取内模雷同。 表里模板均采用放大样体例现场预制、 分段组拼, 为了 便于施工, 内模一次组拼安拆到顶, 外模取混凝土分段施工, 模板周转利用。 壁厚225mm内半径为 16.74m的穹顶半球 700X500mm圆弧梁 800X2500mm的穹顶 圆拱窗 600X400mm的圆弧梁 800X600mm的屋面 圆弧梁 曲径900mm的混凝土 圆柱 图 4.0.1 穹顶布局剖面图 4.0.2 程度施工缝的设置 因为模板及混凝土浇建需分段施工,分段的高度按照胶合板的规格(1220mm×2440mm 2 ×12mm),胶合板应整张间接利用,尽量削减随便锯截,形成胶合板华侈,本项目模板预制 组拼,安拆时沿半球经线mm弧长分段一次,见图4.0.2,混凝土程度缝施工缝留置 同穹顶半球外模高度,见图5.2.3。 内模球冠 模板 内模第四段 球环模板 内模第三段 球环模板 内模第二段 球环模板 内模第一段 球环模板 图 4.0.2 穹顶半球内模拼拆分段图 5 工艺流程及操做要点 5.1 工艺流程 5.1.1 模板组拼 配制模板背楞木方→搭设组拼操做架→铺放背楞木方→铺放面层胶合板→将胶合板取背 楞用钉子钉牢→钻穿螺栓孔→安拆吊钩→模板编号→及格后吊至存放架内存放。 5.1.2 模板安拆 半球内模施工工艺如下: 定位放线→搭设模板合座支持架→用塔吊吊运对应编号模板至半球壁处设想→按照 墙体节制线将模板下口调整到位→加设墙体斜撑→校正圆弧横肋钢筋的及加固取支持架 的毗连。 半球外模施工工艺如下: 半球钢筋绑扎→用塔吊吊运对应编号模板至半球壁处设想→插放穿墙螺栓及塑料套 管→按照套管长度紧固螺栓→验收→浇建第一段混凝土→第二、三段模板安拆、混凝土浇建。 5.1.3 拆模 抓紧模板支持→抽出穿墙螺栓→拆除模板横肋→塔吊整块吊离某人工搬运→模板概况清 理并整平。 5.2 操做要点 5.2.1 配制模板背楞取弧形面板 内模、外模的背楞取弧形面板配制方式不异,仅以奥兰 大清实寺半球穹顶内模为例申明配制手艺要点。 1 配制模板背楞 按设想图纸尺寸正在落成屋面按照1:1的比例放大样配制 背楞。以第一段球环模板为例申明,正在屋面放出半径 R 为 16.74m、弧长为 4880m 的线,背楞选用锯割陈规格 50mm× 100mm×600mm短木方沿弧线拼接, 接头两侧用规格90mm× 600mm长50x100mm短木 方沿经线mm的胶合板小条钉牢连成全体,见图5.2.1。 2 配制弧形面板 正在屋面搭设组拼操做架,正在操做架侧沿经线标的目的铺 放背楞木方,以球环第一段为例申明,面板先用整板拼 接, 然后按设想图纸计较出的尺寸用旧板小条拼接斜角, 拼拆的模板展开图见图5.2.2。 为每片模板的弧度、强度和全体性,正在模板背 面用Φ20螺纹钢筋预弯成模板放样的弧度,用铁丝固定 正在背楞和模板上,组拼完成后吊至存放架内存放。 1200X2400mm 胶合板整板 组拼 5.2.2 模板安拆 旧胶合板现 正在半球每段模板全体安拆前,先找出每段模板上下 场锯割拼缝 两边的圆心,正在合座架上加固好,圆心不克不及挪动,然后 将按照现实放样组拼好的分片模板先后进行拆卸,模板 安拆见图5.2.3,Φ20的钢筋做模板横肋,取模板背楞连 接,按照每道对拉螺栓的所正在的纬线圆半径进行校正、 图 5.2.2 模板分片拼拆图 固定,确保第段模板弧度的精确性。 内模模板配制一次完成,一次安拆到顶。外模模板 周转利用,每段模板弧线不异,但弦倾角分歧,第一施工段每片模板间的三角空地大小也不 同,每片模板之间的三角空地正在半球现场用旧板锯割拼缝。外模下部第一、二、三段需安拆 模板,第四段及球冠部门因为弦倾角较小,仅为32°和12°,此部门采用单侧支模。 外模取内模通过对拉螺栓毗连,正在钻对拉螺栓孔时,为防止雨水渗漏,内模上的开孔要 比外模上的孔高5cm,而且正在每一段混凝土浇建时,放置50×100mm的木方留置施工缝,施工 缝留置应遵照内高外低的准绳,内侧混凝土概况高于外侧50mm,见图5.2.3。 模板合座架纵横间距均为 1000mm, 步高 1500mm。 放置 50×100mm 的木方留置施工缝,混 凝土概况表里高差 50mm。 对 拉 螺 栓 曲 径 14mm , 内 孔 高 于 外 孔 50mm,纵横间距均为 600mm,最底一道 对拉螺栓距地面 25cm。 模板背楞为 50×100mm 木方拼接, 背楞间距 25-30cm;曲径 20mm 的钢筋沿 半球纬线标的目的弯成圆弧做为横肋,间距 为 600mm,用斜撑取合座支持架固定。 图 5.2.3 模板加固及施工缝留置图 5.2.3 模板支架构制要求 1 支架设想及构制要求 (1)立杆的纵、横间距均为1.00m,步高采用下小上大的方案进行搭设,按照自下而上 的挨次,下部12步间距为1.00m,中部12步间距为1.20m,上部8步间距为1.50m,见图5.2.4。 (2)支持架按照图5.2.4、图5.2.5所示设置竖向铰剪撑,纵横向各设置四道,竖向铰剪撑 由底到顶持续设置,铰剪撑杆件底端取地面顶紧,夹角为45°。正在竖向铰剪撑的顶部及扫地 杆处设置程度铰剪撑(见图5.2.5),取立杆毗连,从而构成全体性的程度加强层,使之成为 具有较大刚度和变形束缚力的空间布局层。 (3)立杆底部垫50mm厚的垫板,立杆采用对接扣件毗连,严禁搭接,相邻两立杆接头 4 错开距离不少于500mm,且各接头核心距从节点不大于步距的1/3。 (4)每步均设置纵横向程度杆,毗连体例采用对接,穹顶半球下部纵横向程度杆取建建 物布局顶紧,屋面下部纵横向程度杆取8根圆柱毗连安稳,添加架体布局不变性。扫地杆距地 面的距离为200mm。 (5)合座架体搭设时,严禁将上段钢管立柱取下段钢管立柱错开固定于程度拉杆上。 竖向铰剪撑 竖向铰剪撑 程度铰剪撑 图 5.2.4 穹顶模板合座支持架剖面图 图 5.2.5 穹顶模板合座支架平面安插图 2 架体验算 模板支持系统中面板、对拉螺栓及从次楞梁属于常规做法,验算略去。因为本模板支持体 系球冠最高处达39.74m,属于高峻模板支持系统,仅验算最高处立杆不变性。球冠部位是单侧 支模,立杆承受竖向荷载最大,模板支架最高,故验算支持球冠部位的立杆分歧步距最底一步 的不变性。计较过程如下: (1)轴力计较 模板支架是敞开式合座架,奥兰地域根基风压小于0.35kN/m2,验算立杆的不变性,不考 虑风荷载感化。 轴力设想值错误!未找到援用源。 恒载NG1k为施工布局架自沉尺度值发生的轴向力,包罗模板及支架自沉尺度值发生的轴向 力;NG2k为构配件自沉发生的轴向力,包罗新浇混凝土自沉及钢筋自沉尺度值发生的轴向力。 活载(NQk )为施工荷载尺度值发生的轴向力总和,包罗施工人员及设备荷载、振捣混凝 土时发生的荷载、倾倒混凝土时发生的荷载。 因为立杆纵横间距均按1m平均安插,故拔取穹顶核心支持杆所支持的 1m2面积为计较单 元,经计较,NGk= NG1k +NG2k =5.96+6.6=12.56kN,NQk=3kN。 (2)不变性验算 查表得 满脚要求。 其它步高如1.2m、1.5m验算最底一步的立杆不变性,验算方式类同,经验算满脚要求。 6 材料取设备 6.1 材料 5 6.1.1 周转材料 利用的次要周转材料包罗:Φ48mm×3.5mm钢管、1220mm×2440mm×12mm的胶合板、截 面50mm×1000mm的小木方、Φ20钢筋、50mm厚木板、各类扣件、Φ14对拉螺栓、Φ18塑料套 管等。 6.2 机具设备 6.2.1 机具设备 采用的机具设备次要包罗:塔吊,圆盘锯,电脱手钻,电脱手锯,手锤,扳手等。 7 质量节制 7.1 次要尺度及规范 7.1.1 本工法采用《混凝土布局工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)。 7.1.2 质量验收内容及尺度见表7.1.2。 表7.1.2 构件施工尺寸误差范畴 项目 轴线 标高 截面尺寸 混凝土概况不雅感 部位 薄壳内侧 全高 薄壳壁厚 薄壳表里概况 答应误差(mm) 5 ± 30 +8,-5 无 查抄方式 钢尺查抄 水准仪或拉线、钢尺查抄 钢尺查抄 目测 注:查抄轴线、核心线时,应沿纵、横两个标的目的量测,并取此中的较大值。 7.2 质量节制办法 7.2.1 项目部成立质量节制小组, 项目手艺担任报酬小组组长, 包罗质量员以及各个工种工长, 并明白义务,严把质量关。 7.2.2 模板背楞制做时,要严酷按照施工现场1:1比例进行放样配制。 7.2.3 半球内侧模板安拆时,每道Φ20横肋都要现场放节制线校核,半球弧线 半球外模通过对拉螺栓取内模毗连,通过对拉螺栓套管的长度节制半球的壁厚,分歧高 度的模板的对拉螺栓套管长度要按照图纸计较下料,安拆时对拉螺栓要从下至上逐道拧紧。 不得采用放置钢筋头的法子节制壁厚,防止雨水渗漏。 7.2.5 对拉螺栓内孔高于外孔5cm,对拉螺栓拆卸完后用膨缩水泥砂浆将螺栓孔封堵密实,防 止半球渗漏。 7.2.6 留置混凝土施工缝时,要施工缝内侧高度高于外侧高度5cm,防止雨水渗漏。 7.2.7 组拼好的模板整片吊用时,要做好加固办法,防止模板翘曲变形。 7.2.8 球冠部位混凝土浇建时,要恰当节制混凝土的坍落度,同时采用点振法振捣,混凝 土密实度,削减混凝土流淌。 7.2.9 为了混凝土强度,球环部位外模正在混凝土浇建完3天后拆除,内侧模板正在混凝土试 6 块强度达到设想强度100%后拆除。 8 平安办法 8.0.1 钢管及扣件要合适现行国度尺度《钢管脚手架扣件》(GB15831)的;木材要选用 质量好的木方,不得利用、霉变、折裂、枯节的木材;胶合板厚度不得小于12mm,并应 合适国度现行尺度《混凝土模板用胶合板》(ZBB70006)的。 8.0.2 模板施工方案要严酷编审法式, 施工过程中要严酷按施工方案施行, 防止呈现坍塌变乱。 8.0.3 模板支架搭设时, 要取下部布局构件联成全体, 纵横铰剪撑要随立杆取程度杆同时搭设, 不得搭设完立杆取程度杆后再加设铰剪撑。 8.0.4 模板支持系统半球内铺设操做平台,特种功课人员要持证上岗,系好平安带,防止高空 坠落。 8.0.5 塔吊吊用材料时要轻吊轻放,防止吊斗碰撞模板及支架。 8.0.6 球环部位混凝土浇建时要分层浇建,每2米高浇建一次,架体荷载平均,防止局部 失稳;球冠部位倾倒混凝土时不要堆放过高,随时耙平,防止局部荷载过大。 8.0.7 遇有六级以上大风等恶劣气候遏制功课。 9 环保办法 9.0.1 浇建混凝土时,要进行功课前交底,尽量避免散落模板外侧,提高的认识和能 力; 9.0.2 合理地放置施工时间,尽量削减夜间功课时间,以削减夜间的乐音污染; 9.0.3 机具及材料必需放正在指定的地址,建建垃圾应清理至指定地址,并及时运走,达到“工 完料尽现场清”。 10 效益阐发 10.1 经济效益阐发 10.1.1 本工法所用模板背楞均可利用了其他工程残剩的的短木方小料拼接,模板横肋所用钢 筋利用完毕后可用到工程实体上,节约了材料成本。 10.1.2 本工法模板的弧形面板绝大部门采用整张胶合板弯曲成圆弧,周转利用,斜角拼缝模 板利用其它工程残剩的旧料锯割,削减了材料损耗。 10.1.3 本工法模板施工,采用正在屋面分片组拼、用塔吊吊用拆卸的体例,加速了施工进度。 10.2 社会和环保效益 10.2.1 本工法可以或许工程质量,穹顶半球成型较好。 10.2.2 本工法利用大量木方小料和胶合板废料,可废料操纵。 10.2.2 本工法可加速工程施工速度。奥兰大清实寺位于奥兰市核心,本工程的施工速度和施 工质量给本地人留下了深刻的印象,穹顶及各类圆拱制型尺寸同一,不雅感质量较好,遭到当 地取人平易近的奖饰。 7 11 工程实例 11.1 奥兰大清线 工程概况 奥兰大清实寺由大厅和宣礼塔构成,大厅总建建面积为6100m2,分为9个区,其 中核心区F区为大厅核心,±0.00以下是两层地下车库,±0.00以上第一层为大厅, 大厅高10.60m,第二层为粉饰性半圆拱门,层高为7.40m,大厅总高为18.00m,大厅顶板 以上是外径33.93m的半球穹顶,穹顶顶部标高为39.965m,穹顶混凝土半球壁厚为22.5cm,见 图11.2.1、图11.2.2。 整个穹顶是由8根曲径900mm的混凝土圆柱支持, 8根圆柱正在屋面由一道800mm×600mm 的圆弧梁连成全体,圆弧梁上部是高度为5.00m的带天窗的圆弧墙,圆弧墙上是一道700mm× 500mm的圆弧梁,本工法所要研究的对象即为圆弧梁上的半球穹顶。 图 11.1.1 奥兰大清实寺从体布局落成图 图 11.1.2 穹顶混凝土布局落成图 11.1.2 使用结果 该工决了半球型模板制做、拼拆和高峻模板支持系统的施工难题,达到了工程 质量、平安、工期等要求的目标,同时降低了工程成本,此前并无同类工程的成熟经验能够 自创,正在采用本工法施工的混凝土半球穹顶,接槎平顺,布局密实,无渗漏现象,不雅感质量 较好。 11.2 铁木森省办公楼 11.2.1 工程概况 铁木森省办公楼项目业从为铁木森省行政局 (DAL),工程位于铁木森省院内,建建面积 3600m2, 由省长办公室和其它100个办公室构成, 工程的布局形式为 框架剪力墙布局。地上四层,建建最高处为29.98米,首层 和二层层高为5.95米,三层和四层层高为4.42米,目前该工 程已完工。 屋顶有两个大圆球制型布局较为复杂,一个曲径为 9 米,另一个曲径为5米,大圆球半圆底部设有拱形天窗,见 图 11.2.1 铁木森省办公楼 图11.2.1。 11.2.2 使用结果 采用本工法施工,工程进展成功,质量较好,遭到铁木森省的好评。 8 11.3 奥兰CNEP38套项目 11.3.1 工程概况 该工程位于奥兰省,由CNEP银行投资,建建面积为9900m2,建建层数为17层,建建高 度为55米,目前该工程已完工。楼梯屋顶有一个半球制型,半球曲径为7米,见图11.3.1。 11.3.2 使用结果 使用本工法施工,工程进展成功,质量不雅感较好。 编制:张明禄 审核:陈永辉 核准: 图 11.3.1 奥兰 CNEP38 套 9

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