公共建筑非平面斜柱混凝土浇筑方法研究资料下载.pdf

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2012年10月10日科技成果名称公共建筑非平面斜柱混凝土浇筑方法研究主要完成单位中建三局建设工程股份有限公司（沪）主要完成人员章胜炎、张鹏武、王飞、夏茂阳、梁仲辉工作起止时间2011年8月-2012年5月申报奖励等级科技进步奖二等奖一、项目简介项目简介（项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况，不超过800字）慈溪市文化商务区公建群（科博文化中心、城市文化展示馆、南侧地下停车库）土建及安装工程位于慈溪市区,场地位于慈溪新城文化商务区的核心区域，潮塘江两岸。

西侧为新城大道，南北侧分别为科技路和剧院路。

该项目包括剧院、文化公园、科博文化中心、城市展示馆和体育健身中心等多个建筑单体，未来将成为慈溪市的一个标志性建筑群，为市民的文化休闲活动提供一个综合性场所。

各建筑单体均为框架结构。

其中，科博文化中心地下1层，地上4层，建筑高度23.15m，建筑面积66760；

城市文化展示馆地下1层，地上4层，建筑高度23.15m，建筑面积10789。

科博文化中心和城市展示馆造型独特，外立面倾斜，外围钢筋混凝土柱直径有900mm和800mm，与地面形成的夹角范围为52.290。

据悉，这是目前国内倾斜角度最大的框架结构。

因而斜圆柱施工成为同行业较大难度的施工工艺。

该工艺特点主要是采用玻璃钢模进行配置，根据每层斜圆柱尺寸及倾斜角度不一致，因而如何进行模板配置及使用是该工艺的重点部分，该工艺对今后同类型建筑施工具有较好的参考意义。

（纸面不敷，可另加页）-10-二、研究研究背景背景（相关科学技术状况及其存在的问题，成果研究的目的及意义等，不超过800字）据查，本工程是国内倾斜角度最大的框架结构，因而斜圆柱施工工艺的研究对以后类型工程具有很大的借鉴意义。

三、三、详细科学技术内容详细科学技术内容（总体思路、技术方案、关键技术、实施效果，不超过5000字）

（一）总体思路各建筑单体均为框架结构。

由于倾斜度较大，斜圆柱的施工是工程施工主要难点之一。

针对斜圆柱模板的选择与配置、钢筋绑扎、斜圆柱定位及混凝土浇筑这几个施工过程进行了专题讨论，采用科学的施工方法和创新的施工技术，大大提高了施工效率，并达到了预期的质量效果。

（二）技术方案11、模板的选择与配置、模板的选择与配置由于同一层的每根斜圆柱斜率均不一致，且相同位置斜圆柱在上下层位置长度存在不一致，因此对于每根斜圆柱模板均需单独进行配置。

科博文化中心及城市文化展示馆斜圆柱共96根，斜圆柱模板量较大，考虑本工程质量标准要求较高，斜圆柱施工难度较大，因此经决定采用玻璃钢模成品加固方式，从而成本也相应增加，为了考虑斜圆柱周转利用降低成本，每层斜圆柱均采用2节进行大小头拼装，拼装尺寸需满足上下层材料的周转使用。

玻璃钢模板具有重量轻、成本低、韧性好、易切割、周转次数高等特点、施工时把两半圆模板拼装起来，不占用施工机械，由2-3人即可组装操作。

模板的长度根据深化图纸确定，对每一根斜圆柱进行立面深化，便可确定每根柱子每一层所需的模板长度。

结合柱子的斜率和每层层高，确定每节拼装模板的长度，以便于模板能循环利用。

-11-斜圆柱深化图玻璃钢模板示意图2、模板搭设及定位、模板搭设及定位

（1）支撑方式：

框架斜柱模板采用10mm厚的玻璃钢模板，根据斜圆柱深化图模板配置高度为梁底以上50mm.。

斜柱模板支撑采用仿框架梁形式，斜圆柱模板周围设置4跟木方用铁丝与模板捆绑在一起，然后在沿着模板高度方向每隔900mm设置一道短钢管横支撑，底面设立杆支撑，水平间距900600mm。

模板支撑施工图-12-

（2）斜柱定位：

施工图纸上只给出了各楼层面柱中心的尺寸，但这个尺寸在实际施工中无法放线定位。

采用传统的铅垂线法无法保证定位精确。

为了解决这个问题，经过讨论后，我们采用梁底模定位法。

如下图，通圆柱的交点到相应轴线的距离，便可准确定位斜圆柱。

斜圆柱梁底模法定位示意图斜圆柱梁底模法定位深化图施工时，现根据平面施工图确定斜圆柱柱脚位置，将钢筋调整到深化图中的倾斜角度。

在搭设斜柱支撑的同时，搭设框架梁板的满堂架，按照深化图中的尺寸，铺设与斜圆柱倾斜方向交接的梁底模，根据梁底模固定斜柱模板的位置，然后进行加固。

浇筑时混凝土浇筑到超出梁底50mm，在混凝土初凝前进行尺寸复核，对有偏差的进行调整。

两柱接头与梁板结构同时浇筑，接头处根据结构施工平面图的尺寸进行定位，保证接头处与下部斜柱平直。

拆模时，由于柱子倾斜，必须待混凝土强度达到底模的拆模强度后方可拆除，拆除的模板集中放置，以待上层结构施工周转利用。

-13-斜圆柱施工图片33、混凝土浇筑、混凝土浇筑

（1）混凝土设备的选用（根据工程特点选用）本工程是采用预拌混凝土，故现场没有砼搅拌设备，现场常用机械配备有混凝土V形漏斗、插入式振捣器（6根70、50、30振捣棒）、尖锹、平锹、刮杠、木抹子若干等。

（2）混凝土输送本工程斜圆柱优先采用混凝土汽车泵浇筑，汽车泵浇筑不到的地方采用塔吊运输浇筑，尽量不采用架设泵管的方式，以免甭管震动对斜柱支撑架造成影响。

混凝土的布料设置需注意：

布料设备不得碰撞施工脚手架、柱模或直接搁置在模板上；

浇筑砼时，应注意保护钢筋，一旦钢筋骨架发生变形或位移，应及时停止浇筑并纠正；

布料杆不应当作起重机吊臂使用，布料干作业范围应与脚手架及工地其他临时设施保持一定距离；

布料杆必须折叠妥善后，泵车才能行使和转移，布料杆首端悬挂的橡胶软管长度不得超过规定要求；

泵车司机操作时，必须集中注意力，细心操作，严禁违章操作和擅离岗位。

（3）混凝土浇筑斜圆柱合模前施工单位自检合格后报监理进行验收，经验收合格后方可合模，合模板前用水将框架柱根部冲洗干净，然后合模板-校正-加固-第二次校正-检查验收-浇筑混凝土。

斜圆柱浇筑前在底部先铺垫适量厚度的与混凝土配合比相同减石子砂浆，防止烂根。

柱混凝土分层浇筑，每层浇筑柱混凝土的厚度为500mm，使用标尺杆和高能电筒照明观察控制分层厚度及振捣情况，用对讲机传递信息控制混凝土浇筑量。

振捣棒不得触动钢筋，振捣棒插入点要均匀，做到均匀振实，防止多振或漏振。

柱高在2m之内，可在柱顶直接下灰浇筑，超过2m时应在布料管上接一软管，伸到柱内，保证混凝土自由落体高度不得超过2m。

下料时使软管在柱上口来回挪动，使之均匀下料，防止骨浆分离-14-斜圆柱混凝土一次浇筑到低于模板口30cm处时停止浇筑（待拆模后，剔凿掉浮浆及混凝土薄弱层，使之露出石子为止，将冷缝留置在柱口以便下一次浇筑）。

浇筑混凝土的过程中应派专人看护模板，发现模板有变形、位移时立即停止浇筑，并在已浇筑的混凝土终凝前修整完好，再继续浇筑。

振捣时须保证混凝土填满填实。

对于预埋件和钢筋太密的部位浇筑时应经常观察、仔细振捣，发现不密实的应及时补浇。

为避免混凝土浇筑过程中出现冷缝，混凝土浇筑间歇时间必须控制在混凝土的初凝时间之内。

混凝土捣固一般采用插入式振动器，其移动间距不大于作用半径的1.5倍。

各部位混凝土的振捣要点：

混凝土下料分层进行，振捣上层时插入下层混凝土50mm交叉振捣，确保混凝土振捣后无隔离层。

竖向结构混凝土采用插入式振捣捧振捣，振捣捧振捣时应快插慢拔；

振捣棒插入时垂直于表面，严禁斜插，防止振捣棒穿到钢筋的另一侧，拔不出振捣棒。

混凝土的提供必须以现场混凝土浇筑量及浇筑速度为准，保证混凝土施工不间断，在下层混凝土初凝前必须开始浇筑上层混凝土，使之不出现施工冷缝。

施工缝的处理：

水平施工缝拉线用切割机切入混凝土面10mm，用扁铲将混凝土表面的水泥薄膜和软弱混凝土层剔除，露出石子，用水湿润并冲洗干净。

在浇筑混凝土时，先在施工缝处浇筑一层50mm厚与混凝土同配合比的减石子砂浆，然后再浇筑混凝土。

（4）混凝土的养护薄膜养护：

采用不透水、不透气的薄膜养护。

用薄膜把砼表面敞露的部分全部严密地覆盖起来，保证砼在不失水的情况下得到充足的养护，但应该保持薄膜布内有凝结水。

（5）施工难点混凝土浇筑是斜圆柱施工的重中之重，由于斜柱的特殊造型造成混凝土施工有以下几个难点：

A斜柱钢筋较密，本工程斜圆柱配筋一般为28C32，C10100（7x7），在斜柱底面呈一斜面，混凝土在向下输送过程中，拌合物中的砂浆易被箍筋挂住，造成斜柱底部混凝土缺少砂浆。

B部分斜柱斜度较大，且钢筋较密，振捣棒很难输送至斜柱底部，在提升过程-15-中，振捣棒容易被箍筋卡住。

C斜柱振捣过程中，混凝土中产生的气泡不易排出，会积聚在顶面模板下。

造成顶面混凝土蜂窝、麻面，影响混凝土观感。

2）针对以上难点，采取以下措施：

a选用作用半径较大的70振捣棒，浇筑混凝土前先在柱根浇一层50mm厚同柱砼标号水泥砂浆，然后将振捣棒和胶管先插入斜柱中，随浇筑混凝土随提升振捣棒和胶管，每根斜柱振捣一次。

b严格控制混凝土拌合物的坍落度和扩展度200-220mm，否则不得使用。

采用分层浇筑，严格控制每层高度不大于500mm。

c在斜柱顶面模板间隔2000mm开通气孔。

在浇筑斜柱混凝土时，设专人在顶面模板用橡胶锤轻振模板，同时观察通气槽的气泡，尽量使气泡从通气槽排出。

（三）实施效果成型后的斜圆柱表面光滑，平顺，蜂窝麻面及柱根漏浆现象基本不存在，观感质量优良。

-16-（纸面不敷，可另加页）四、四、发现、发明及创新点发现、发明及创新点创新点：

在不同层高、不同倾斜角度情况下，如何在保证斜圆柱施工质量的同时，保证经济效益。

五、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较五、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较该工艺特点主要是采用玻璃钢模进行配置，根据每层斜圆柱尺寸及倾斜角度不一致，因而如何进行模板配置及使用是该工艺的重点部分，该工艺对今后同类型建筑施工具有较好的参考意义。

-17-六、第三方评价、应用推广情况六、第三方评价、应用推广情况无无七、所形成的技术成果情况七、所形成的技术成果情况（主要包括标准规范、工法、专利、科技论文等）施工过程中，项目部针对斜圆柱施工难点专门组建QC小组，以“提高斜圆柱施工质量”为课题进行难题公关，最终取得良好效果，同时，该QC成果先后获得2012年度上海市工程建设优秀QC成果“一等奖”和全国工程建设质量管理小组评比“二等奖”。

技术经济效益本工程采用玻璃钢模板，比用木模板节约成本。

而且玻璃钢模板具有重量轻、周转次数高等特点、施工时把两半圆模板拼装起来，由2-3人即可组装操作，节省了大量人工。

斜圆柱模板总面积约为8000m2，玻璃钢模板价格260元/m2，木模价格40元/m2，内衬夹板15元/m2，木方70元/m2；

人工费45元/m2，则有：

采用玻璃钢模板：

2000x260=520000（元）（配模2000m2，每层周转）采用木模板：

5000x（40+15+70+45）=850000