由中建一局施工總承包的中國少年兒童科技培訓基地工程,是一座集少年兒童科技教育、科研、體驗、接待、交流、辦公等功能為一體的大型公益類公共建築。該項目自2013年8月26日開工建設,2016年12月竣工,榮獲2016-2017年度中國建設工程魯班獎。
建築外形為圓弧狀異形結構,設計採用了大量的圓柱,斜梁,變截面梁,弧形梁,多根多角度梁交匯,工程定位為工程體量較大、施工難度高的混凝土框架剪力牆結構的公共建築。
針對工程特點,項目部確定了「保證構件位置,截面尺寸準確,減少質量通病發生,提升混凝土觀感質量」的創優原則,重點設置了以下七個控制點。
本工程共有圓柱430根,混凝土圓柱的施工質量對整個結構的混凝土外觀有著重要影響。
經多方考察試驗,最終選定維薩板定型壓制的圓柱模板代替傳統木模板,這種圓柱模周轉效率高,輕便,支搭快捷,節省人工。
經過深化設計和試驗改進,較好的解決了模板露漿,成型剛度,支拆便利等技術難題。
底部側壓力較大,鋼板加強帶加密間距100mm
圓柱模拼縫企口拼接
維薩板定型圓柱模板與傳統木模板經濟效益對比分析:由於本工程圓柱很多,採用維薩板定型圓柱模取代傳統木模板,成型質量高,周轉次數多,搭設輕便,節省人工,並可省去抹灰面層,綜合成本節約約為220000元。
採用維薩板柱模的圓柱混凝土表面緻密,色澤均勻,氣泡少,無蜂窩麻面,爛根等質量通病。
單獨配置梁柱接頭模板,模板相應位置留置梁豁,梁柱接頭模板與頂板梁模板同時支設,同時澆築混凝土,以保證接頭處交接嚴密。
梁柱接頭現場安裝實例
圓柱梁柱接頭模板展開圖
梁柱接頭順直美觀,線條清晰,無錯臺,漏漿,效果渾然一體。
圓柱與梁交接處效果
地下室與主體混凝土結構按照清水混凝土標準施工,內實外美,節點方正,線腳順直,幾何尺寸準確。圓柱尺寸精準,表面光滑無蜂窩,麻面,梁柱接頭渾然一體。
圓柱與井字梁樓板效果
施工中嚴格控制樓面平整度,澆築混凝土時拉線控制,採用刮槓刮平後,木抹子搓平。
澆築豎向構件前,先澆築50mm同配比減石子砂漿;模板下口與混凝土樓面接觸處粘貼海綿條,防止露漿。
本工程樓面混凝土收面平整,柱、牆混凝土根部密實,650根框架柱及剪力牆等豎向構件爛根處不大於構件總數的3%。
本工程設計下掛圓弧邊梁 650 米;多角度多梁匯集形式有4種(最多為5梁匯集);斜梁 85根,大跨度預應力梁34 根。如何保證多種形式異形梁施工質量是工程施工難點。
(1)圓弧梁定位放線施工要點:控制點採用兩次施測法校核,第一次在澆築完的樓面上放出圓弧梁位置線,每隔一米設置控制點,採用線墜將點傳至相應位置,支設底模。當圓弧梁鋼筋籠綁紮完畢準備支設側模,根據就近軸線位置,在鋼筋上彈出位置控制線,採用量距的方式校核控制點位置,支設側模。
(2)圓弧梁鋼筋、模板施工要點:圓弧梁底模在木工車間放樣加工,運至現場安裝,鋼筋也在加工廠加工成圓弧狀,現場綁紮鋼筋籠;側模經軟化處理後,按照定位控制點位置敷設,次龍骨採用50×100木方豎放,備楞採用¢25鋼筋,順弧線設置。
(3)斜梁,多角度交匯梁,按照現場控制軸線位置定出端點,拉線定出中心線位置,按此位置敷設底模。多角度交匯梁與柱交接處梁柱接頭模板,根據現場實際位置放樣加工。
(4)多梁交匯處或斜梁相交處要按照主梁鋼筋在下,次梁鋼筋在上的排筋順序,箍筋排布與本梁縱向受力鋼筋垂直,靠近梁柱核心區按照實際情況調整箍筋尺寸。
(5)按照固定梁柱接頭→主梁底模→次梁底→綁鋼筋→梁側模順序進行施工。
工程效果
梁與圓弧梁、牆交接效果
不同標高梁交接處效果
變截面梁位置準確,標高統一,接縫嚴密,線條順直美觀
(1)導牆施工
導牆採用15厚多層板支設,採用直徑16的止水螺栓間距600,直徑16的鋼筋支架焊在基礎底板附加鋼筋上。牆體模板支設落到基礎底板,採用導牆螺栓孔固定模板下口。
地下室外牆模板支設
導牆模板支設
(2)梁柱接頭接茬控制
牆柱澆築高度的上口控制在板底標高以上30mm,剔鑿浮漿完成後施工縫高度伸入樓板5mm,彈線後,切割(切割面在保護層厚度範圍內),剔除牆柱中心部位浮漿,清理乾淨。將施工縫置於梁板內。
梁柱接頭模板單獨配置,下掛與混凝土柱固定牢固,防止露漿。
工程效果
梁、柱接頭混凝土,色澤一致,接縫嚴密,渾然一體
混凝土外觀效果
(3)混凝土梁窩接茬控制
剪力牆澆築時梁位置留設梁窩,梁窩採用鋼板網攔截而成,梁窩留置小於梁截面尺寸每側30mm,牆體拆模後彈出梁窩剔鑿邊線,採用切割機切出邊線位置,可以儘量略小於梁截面尺寸,將施工縫置於後澆築構件內。
(1)採用多種形式的措施筋控制鋼筋位置
(2)保護層墊塊
本工程除預應力大梁因為自重原因採用花崗巖墊塊外,梁、板、柱剪力牆均採用成品砂漿墊塊,五層以上對原有普通砂漿墊塊進行改造,定製了多功能砂漿墊塊,滿足不同部位,不同保護層厚度的要求。
梁內撐定位措施筋
圓柱定位鋼筋
剪力牆雙F定位卡
牆體上口放置水平梯子筋,牆筋外側放置成品砂漿墊塊
鋼筋直螺紋加工質量控制
鋼筋直螺紋接頭加工前端頭處理
鋼筋直螺紋套絲
鋼筋直螺紋接頭加保護帽保護
箍筋加工
箍筋安裝
從基礎插筋開始,仔細計算接頭高度,定尺加工。
每施工兩層,實測接頭位置,根據實際測量結果調整鋼筋下料長度,調整接頭高度累計的誤差,保證接頭高度一致。
定製多功能砂漿墊塊
鋼筋接頭位置控制
連梁箍筋位置控制
剪力牆水平筋位置
工程效果
圓柱鋼筋安裝
豎向鋼筋綁紮效果
豎向鋼筋綁紮效果
樓板內預埋管線(各種機電預埋管與線盒預先設計,埋設時附加鋼筋固定,嚴禁電焊主筋)
原則上整個施工期間採用一家攪拌站供應商品混凝土。開工前,與商品混凝土攪拌站籤訂技術協議,確定原材料品牌,產地;結構施工期間不得更換。
基礎混凝土澆築現場(採用溜槽與汽車泵相結合的方式,避免出現混凝土冷縫)
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