复杂建筑结构大体量无孔眼无明缝饰面清水混凝土施工工法文档格式.docx

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同时，清水混凝土应用于高层群体建筑，实施工期紧、体量大，投入大量资源进行少量清水混凝土精细化施工的传统模式已不适用，必须探求大体量清水混凝土的新型施工方法。

本工法通过组合结构工程和传统清水混凝土工程施工工艺的研究归纳，创新施工方法和施工工艺，应用于成都来福士广场项目地下室及5幢塔楼主立面，实施面积约5.3万平米，实现了大体量无孔眼、无明缝饰面清水混凝土施工。

经过鉴定，工法关键技术填补国内外空白，整体达到国际先进水平。

荣获2011中国施工企业管理协会科学技术奖技术创新成果一等奖、2012年度中建总公司科学技术奖三等奖。

2.工法特点

复杂建筑结构大体量无孔眼、无明缝饰面清水混凝土施工工法具备以下几个方面的显著特点：

2.1优化了型钢混凝土组合结构深化设计，保证了多向杆件相交复杂节点区钢筋穿插施工满足设计意图并具有可实施性；

2.2采用合理的清水模板体系并进行工厂化加工，提高模板利用率，满足大体量清水混凝土施工要求；

2.3针对不同部位，在无明缝的清水混凝土设计要求下，研发多种模板安装方式，确保施工缝处混凝土成型达到禅缝效果；

2.4采用新型玻璃纤维对拉杆及其配套夹具对模板进行加固，保证在清水混凝土表面不留下对拉螺栓孔眼；

2.5复杂节点区采用大流态混凝土进行浇筑，并采用外附着式高频振动器进行混凝土辅助振捣，保证清水混凝土浇筑质量；

2.6根据高层建筑特点及大体量清水混凝土要求，采用有效的成品保护方法。

3.适用范围

本工法对传统清水混凝土施工工艺进行了大量改进，拓展了清水混凝土的适用范围，尤其适用于大体量无孔眼、无明缝的组合结构清水混凝土施工。

也适用于常规无孔眼或无明缝清水混凝土工程。

4.工艺原理

4.1型钢混凝土组合结构深化设计

在复杂节点深化设计中，通常采用五种方法解决此问题，即：

钢筋绕过型钢、钢筋伸至型钢边弯锚、钢筋穿过型钢腹板、钢筋与型钢通过连接板焊接连接、钢筋与型钢通过焊接套筒连接。

钢筋的合理穿插、连接，有效保证了节点区钢筋施工质量，保证了混凝土保护层厚度、混凝土的下料空间。

4.2大流态混凝土应用

针对组合结构复杂节点，研制并采用大流态清水混凝土，其具有良好的流动性、填充能力、间隙通过能力、抗离析等工作性能，浇筑依靠自重流动达到密实，确保了的清水混凝土尤其是钢筋极为密集的节点区清水混凝土的高要求表观效果。

4.3模板体系及安装方式的研究设计

选用优质双面覆膜模板作为模板体系的面板，选用具有足够强度和刚度的型钢作为模板体系的背楞体系，该模板体系强度和刚度较高、表面平整、加工精度高，能保证清水混凝土的设计要求。

通过模板工厂化生产，减少施工现场的制作强度，保证了模板的加工精度和质量

针对“无孔眼”的清水混凝土表观要求，研发了一种玻璃纤维对拉杆及其配套分体式夹具加固系统代替传统对拉螺栓作为模板加工工具，施工完成后玻璃纤维螺杆永久留置在混凝土内，其颜色与混凝土表面颜色一致，此加固系统的应用较为完满的完成了“无孔眼”的清水混凝土施工要求。

优化施工缝的处理、施工缝处模板加固，达到“无明缝”的清水混凝土表观效果：

1.在柱模板下口位置，通过柱模板下包下层混凝土结构，配合预起拱槽钢加固，保证了施工缝错台控制良好，使柱下口施工缝达到“禅缝”的效果。

2.在柱模板上口位置，通过焊接在柱模板上口处的螺杆，配合槽钢背楞及螺帽，将梁模板下口和柱模板上口拉结牢固紧密，并配合模板夹具进行模板拼缝处加固，使柱上口处梁柱接头处模板拼缝平整、紧密、牢固可靠，使混凝土成型效果良好。

4.4混凝土振捣体系

复杂结构中往往因为结构构件异形、钢筋密集等因素难以振捣，造成混凝土成型质量达不到清水效果。

针对以上问题，研制并应用了新型现浇饰面清水混凝土结构振捣体系在外部振捣，确保了良好的成型质量和清水外观效果。

4.5大体量清水混凝土成品保护方法

在人或物可及范围，利用模板对混凝土阳角进行保护，并覆盖塑料薄膜，防止表面被污染；

在高层清水混凝土建筑中，为避免上部结构施工时，流浆、污水等污染下部结构清水混凝土表面，在搭设悬挑外架时，采用模板、三防布对外架底部进行全封闭。

通过具有自洁功能的清水氟碳保护剂涂装，进一步对完成的清水混凝土形成保护。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

图5.1工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1型钢混凝土深化设计

针对不同情况，选择钢筋穿插或连接方式：

1、钢筋绕过型钢

适用于钢筋能绕过型钢或钢筋按最大1:

6弯折后能绕过型钢的情况，构件的外排钢筋多符合此要求。

钢筋绕过型钢，则型钢混凝土钢筋穿插问题即转化为普通钢筋穿插的问题，只需考虑钢筋与其他构件钢筋之间的相互穿插关系即可。

在梁、柱、斜撑节点处要注意钢筋能否有足够空间进行交叉排布。

图5.2.1-1钢筋绕过型钢示意图

2、钢筋伸至型钢边弯锚

这类处理方式适用于梁筋，当梁筋伸至型钢边直锚长度大于0.4Lae时可以采用此类处理方式。

此类处理方式会导致节点区钢筋密集。

当梁筋为两排时，可采用上排钢筋向上弯锚，下排钢筋向下弯锚的方式进行处理，避免钢筋过于密集。

此类处理方式多用于结构外围，多向相交的节点处需慎用，以免影响其他方向钢筋。

图5.2.1-2钢筋伸至型钢边弯锚示意图

3、钢筋穿过型钢腹板

这类处理方式适用于钢筋穿插位置与型钢腹板相交并且直锚长度不够时或钢筋穿过型钢后可贯通排布的情况。

腹板应在构件加工厂采用机械开孔，不得在现场火焰开孔。

图5.2.1-3钢筋穿过型钢腹板示意图

4、钢筋与型钢通过连接板焊接连接

适用于构件型钢外边缘距离混凝土外边缘距离较大的情况。

为了保证连接钢板与柱型钢翼缘板的连接质量，连接钢板均在构件加工厂与型钢焊接，焊接采用坡口融透焊，焊缝等级不得低于二级。

图5.2.1-4钢筋与型钢通过连接板焊接连接示意图

5、钢筋与型钢通过焊接套筒连接

适用于构件型钢外边缘距离混凝土外边缘距离较小的情况，采用的套筒为专用的焊接套筒。

焊接套筒均在构件加工厂与型钢焊接，现场施工中只能旋转钢筋将钢筋与套筒丝扣相扣，因此在深化设计中应避免构件同一根钢筋两端均采用焊接套筒与型钢连接的情况。

图5.2.1-5钢筋与型钢通过焊接套筒连接示意图

5.2.2钢筋绑扎

1、节点区按照柱纵筋、斜撑纵筋、梁纵筋的顺序按钢筋深化图进行穿插。

柱纵筋在进入节点区之前需要提前调整好定位，避开梁、斜撑型钢位置。

2、斜撑纵筋穿插后在节点区预留三至四道箍筋不予绑扎，以便在梁纵筋穿插时调整斜撑纵筋位置，保证梁纵筋穿插空间不被占据。

3、当竖向结构与水平结构分开浇筑时，竖向结构混凝土浇筑前要在梁外排纵筋通过位置使用同直径的短钢筋卡位，保证竖向构件浇筑过程中柱、斜撑钢筋不至偏位后挤占梁纵筋穿插位置。

同时，将梁钢筋的连接板、焊接套筒预先使用塑料薄膜包裹保护，以免在浇筑竖向结构时被混凝土填埋、堵塞。

图5.2.2节点区钢筋穿插

5.2.3模板设计

1、模板设计标准化要求

进行清水混凝土外立面分格深化设计，外立面深化设计主要指禅缝位置及分格，充分满足设计对立面的要求，并绘制立面分格设计施工图。

设计过程中，通过对结构元素的标准化设计来提高模板的重复利用的可能性和重复利用率。

模板配置应充分考虑所有结构的几何尺寸，尽量采用具有通用性的模板，增加模板的周转次数，提高模板利用率。

同类模板配制时，应尽量采用标准型模板，少用异型模板。

通过通用模板与异型模板进行多重组合，以达到不同外形尺寸，满足施工要求。

2、模板设计体系化要求

选用进口优质双面覆膜模板作为面板，型钢作为背楞，形成定型模板体系。

大体量清水混凝土模板体系化设计后，可减少施工现场的制作强度；

工厂制作，最大可能的保证了模板的加工精度和强度，降低施工现场的管理和协调难度，可有效保证清水混凝土的饰面效果；

统一化的设计，便于考虑模板的周转使用，体系化技术的应用，可大大提高拆装速度，提高使用效率，从而最终大大降低工程成本。

3、模板设计受力要求

模板设计必须经计算满足受力要求，避免出现饰面清水混凝土结构胀模、爆模等现象从而出现结构尺寸偏差。

4、模板设计内容

1）清水混凝土立面效果设计（包括禅缝、施工缝布置等）。

2）进行模板体系结构设计计算和模板加工图设计。

3）模板的平面配模设计、面板分割设计和模板加固详图。

要充分领会设计意图，分析理解每一个细节，针对每一构件进行模板设计，确定模板分割配置，逐块编号，按配模方案逐块在加工场预先制作、编号，“对号入座”安装。

4）典型构件和特殊部位的详细支模节点设计。

5.2.4模板加工

1、模板加工流程

模板体系加工流程：

根据加工图选择背楞的原材料→根据加工图下料→组焊连接骨架→在平台上进行校正、喷漆→组装加工好的面板→模板螺栓孔眼开孔→上护孔套、模板清理→在平台上进行再次校正→验收、编号

2、模板加工主要内容及注意事项

1）模板加工制作，关键控制模板的支撑系统及拼缝、平整度、平直度等指标。

2）钢龙骨在组装前必须调直，龙骨尽量不用接头，如确需连接，接头部位必须错开。

3）木模板加工时材料裁口应弹线后切割，尺寸准确，角度到位。

木模板加工要求按照细木工活的工艺标准进行加工制作，保证面板接缝严密。

4）为保证模板组合效果，使用前要对模板进行现场预拼，对模板表面平整度、截面尺寸、阴阳角、相邻板面高低差等情况进行校核，以保证模板质量，并根据预拼情况在模板背面编号，以便安装需要。

5）模板上不得随意打孔、开洞、刻划、敲钉。

模板表面不得弹放墨线、油漆写字编号，避免污染清水混凝土表面。

5.2.5模板安装加固

1、无孔眼模板体系安装加固

在清水混凝土墙或截面较大的清水梁柱构件中，为了避免在清水混凝土表面留下孔眼，选用了一种玻璃纤维对拉杆代替传统钢制对拉螺杆进行模板加固。

此玻璃纤维对拉杆具有足够的抗拉强度，并可永久留置在混凝土内，在混凝土拆模后，对外露玻璃纤维对拉杆进行切割并打磨平整，可避免形成孔眼；

此对拉杆截面颜色与清水混凝土颜色一致，可满足清水混凝土颜色均一的要求。

同时，研发了一种与玻璃纤维对拉杆配套使用的分体式固定、加固工具，它通过分体夹片与玻璃纤维螺杆壁产生足够的摩擦力，在加固模板后能抵消巨大的混凝土侧压力。

玻璃纤维对拉杆及分体式夹具安装过程如下:

步骤一：

将玻璃纤维对拉杆穿入模板孔洞内，并套上顶紧螺帽；

1.对拉杆；

2.顶紧螺帽；

6.模板体系

步骤二：

在外露对拉杆两头穿入外筒并与顶紧螺帽拧紧；

3.外筒；

步骤三：

在外筒中放入夹片，调整位置，使夹片深入外筒；

3-外筒；

4.夹片；

步骤四：

在外露对拉杆两头穿入加固螺帽，采用扳手将加固螺帽拧紧；

5.加固螺