黃龍主體育場看臺大斜柱施工

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摘要：本工程大斜柱施工中，由于各分項(xiàng)工程的施工措施和質(zhì)量控制到位，從而最終保證了主體育場主體結(jié)構(gòu)被評為99年度杭州市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程。

關(guān)鍵詞：體育場 現(xiàn)場施工

1  工程概況及施工難點(diǎn)

1.1 工程概況

    黃龍體育中心主體育場建筑面積13.3萬m2，擁有6萬個座位，看臺屋蓋采用斜拉網(wǎng)殼挑篷結(jié)構(gòu)?？磁_部分環(huán)向和徑向軸線共由5個圓心控制放射成形，控制著78根徑向軸線，布置了72榀復(fù)式框架，與G軸相交處布置了74根斜柱。斜柱上方與全場連成整體的長781m的鋼筋混凝土箱形外環(huán)梁相接，屋蓋重量通過外環(huán)梁、斜柱傳至基礎(chǔ)。大斜柱斷面在標(biāo)高8.15m處為800mm×3062mm，柱頂標(biāo)高從南北側(cè)往中間升高，最高處為30.40m。每根大斜柱分三段，上、下段外傾84°，中間段為水平彎折段斜梁，下段到水平彎折段處的最大斷面為800mm×4242mm，水平彎折段斜梁最大斷面為800mm×4000mm，上段斜柱斷面為800mm×2600mm。大斜柱水平彎折段梁內(nèi)配置有槽鋼或工字鋼焊成的勁性結(jié)構(gòu)。

1.2 施工難點(diǎn)

    (1)由于斜柱斷面是下小上大且屬外傾式，其模板支架在混凝土拌合料、鋼筋、模板重量及施工荷載作用下，產(chǎn)生外傾力，故模板支架的設(shè)計應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度及抗位移的要求。
    (2)斜柱分成三段，每段均屬變斷面尺寸，斜度不一，增加了測量定位放線的困難。同時74根斜柱東西按看臺對稱、南北按大圓心所在的赤道線對稱，實(shí)際分成20種類型，即20種不同斷面和不同標(biāo)高，增加了引測標(biāo)高的困難。
    (3)斜柱形狀不規(guī)則且高又大，變斷面變傾角，形心偏心，導(dǎo)致模板的制作、安裝及支撐架搭設(shè)難度大，耗用周轉(zhuǎn)材料多。
    (4)斜柱配筋率高，彎折段配有勁性鋼筋，每只箍筋都不同，給鋼筋制作、綁扎、定位及保護(hù)層控制帶來很大難度，尤其要控制好彎折角的特密焊接封閉箍筋。
    (5)斜柱高度大、傾斜式，柱模板不留設(shè)澆搗用的門子板，鋼筋粗而密，彎折段斜梁三層配筋，從而增加了混凝土澆搗的困難。

2  施工部署

    大斜柱斷面大、底小上大、且往外傾斜、獨(dú)立柱高度高、又無側(cè)向支點(diǎn)，模板支承架采用鋼管排架支撐加拉錨的辦法，經(jīng)過認(rèn)真設(shè)計計算，保證模板支撐體系的穩(wěn)定和變形控制。大斜柱鋼筋密集，尤其在水平彎折段斜梁與柱相交部分，頂部又配置有勁性結(jié)構(gòu)，如何保證混凝土的澆搗密實(shí)也是施工中的難點(diǎn)。在施工管理上管理安排好作業(yè)流水段和加快周轉(zhuǎn)材料的周轉(zhuǎn)，對節(jié)約材料、加快施工進(jìn)度影響很大。

2.1 豎向施工順序和施工縫留設(shè)

    20種類型的斜柱，多數(shù)類型的豎向施工順序和水平施工縫留設(shè)如下：±0.000→標(biāo)高8.15m樓面梁底→8.15m樓面→彎折段梁底→彎折段(含5LL-1)→上段柱→箱形外環(huán)梁，即從±0.000水平面開始到箱形外環(huán)梁止，共留設(shè)6個水平施工縫。少數(shù)斜柱比較短，從±0.00開始至箱形外環(huán)梁止只設(shè)4個水平施工縫。大斜柱的模板支撐。連接各大斜柱的樓面梁板，面寬量大，標(biāo)高變化多，東西看臺區(qū)的梁板澆搗混凝土?xí)r基本上各以4條后澆帶作為施工縫。

2.2 大斜柱施工流程

    標(biāo)高8.15m以上的施工流程如下：搭設(shè)支撐架→綁扎第一段柱筋、隱檢、包模、澆搗→支彎 折段斜梁底模→扎斜梁底筋→搭設(shè)勁性鋼構(gòu)支架→勁性鋼構(gòu)安裝→綁扎斜梁面筋、箍筋→扎上段柱插筋→環(huán)向連梁5LL-1的支模、綁扎、預(yù)應(yīng)力筋預(yù)埋、包模→檢查模板標(biāo)高、傾斜度及垂直度→澆搗混凝土→綁上段斜柱鋼筋、隱檢、包模、澆混凝土。

3  模板工程

    (1)柱模板：用厚18mm九夾板，垂直方木60mm×80mm，間距每300mm左右一道。柱箍48雙鋼管間距每450mm一道，對拉螺桿φ12@450×450，傾斜邊設(shè)支撐，支撐在樓面或支撐架上。模板按圖制作后用塔吊運(yùn)輸并初安裝。
    (2)斜梁模板：梁底板用厚18mm九夾板，縱肋方木60mm×80mm@400，方木下φ48橫桿@500。梁側(cè)模用厚18mm九夾板，立檔方木60mm×８０mm@300，水平雙鋼管間距@450，對拉螺桿φ14@450×450。梁底板起拱上翻2cm，外挑端點(diǎn)起拱上翻3.5cm。
    (3)承重架：兼作操作架，為滿堂鋼管腳手架，在斜梁下設(shè)鋼管立桿@500×500，其余鋼管立桿間距@1000×1000，水平鋼管步距1500mm～1800mm。各斜柱四側(cè)均設(shè)獨(dú)立斜撐，保證位置準(zhǔn)確。斜柱上段和箱形外環(huán)梁的模板支撐采用懸挑架，且用φ48鋼管及φ12鋼筋拉緊于內(nèi)側(cè)已澆混凝土的斜梁和踏步板上，防止外傾。
    (4)漏漿處理：為防止柱腳、柱頂?shù)氖┕たp處拼縫漏漿，在模板與鄰段柱混凝土間用薄海棉條堵嚴(yán)，并夾緊根部柱箍。

4  斜柱的測量放線

    斜柱的測量放線主要指模板的測設(shè)。模板測設(shè)采用全站儀和傳統(tǒng)的線錘相結(jié)合的控制辦法，其方法及步驟如下。
    (1)柱模板安裝前，柱腳四周四1∶2水泥砂漿找平，彈出通軸線，將柱腳位置兜方并找中，即彈出環(huán)向軸線和徑向軸線及柱腳平面。再利用全站儀根據(jù)三維空間坐標(biāo)定出模板上口的控制點(diǎn)，作為安裝模板的依據(jù)。
    (2)每段斜柱模板事先按圖制作成四塊，先安裝傾斜面柱模，再安裝兩側(cè)直立面變寬度的柱模，最后安裝內(nèi)側(cè)直立的模板。安裝傾斜面模板時，取直角三角形垂直高度3m作為直角三角形的一直角邊，根據(jù)傾角84°，計算斜邊和另一直角邊尺寸，然后根據(jù)水平直角邊尺寸控制柱模的傾斜度，最終用經(jīng)緯儀復(fù)核。
    (3)彎折段斜梁模板按圖制作成三塊，先安裝底模，綁完鋼筋后支側(cè)模。安裝底模時控制好兩端標(biāo)高，并復(fù)核環(huán)向和徑向的軸線位置。垂直方向的踏步高度尺寸及標(biāo)高，用線錘結(jié)合鋼卷尺量測，底模安裝后用經(jīng)緯儀復(fù)核。
    (4)斜柱上段模板按圖制作成四塊，安裝順序同下段斜柱，測設(shè)方法亦同，應(yīng)特別注意張緊內(nèi)側(cè)的拉桿。斜柱上段模板支撐架見。

5  鋼筋工程

    (1)φ32鋼筋豎向及水平連接，采用直螺紋套筒連接，φ２５～φ１６粗筋豎向用電渣壓力焊，水平向用閃光對焊，其接頭位置需錯開，即同一截面的鋼筋接頭面積應(yīng)小于該截面總面積的50%。主筋、箍筋在制作前要仔細(xì)計算各種鋼筋的尺寸、角度，為保證角度的準(zhǔn)確，可制作樣板，彎曲時按樣板角度統(tǒng)一彎曲，斜柱和懸挑段斜梁的箍筋每只均不同，故各種箍筋的長度、定位尺寸，按電腦翻樣圖制作好，編號堆放。
    (2)制作型鋼組成的鋼構(gòu)時，需將斜梁第二排筋中3～4根φ32筋先焊在型鋼上，φ32筋一端先套好直螺紋，另一端安裝到位，套絲端再用直螺紋套筒連接到設(shè)計要求的長度，鋼構(gòu)兩側(cè)及頂面開混凝土出氣孔，以保證灌入鋼構(gòu)中的混凝土密實(shí)。彎折段斜梁斷面見。
    (3)位于G軸內(nèi)側(cè)的斜梁先澆搗混凝土，故在澆筑前應(yīng)將插筋伸出，盡量一次到位，沿彎折段斜梁底需搭臨時固定插筋用的支架，要求位置準(zhǔn)確，插筋到位。
    (4)綁扎好斜梁底部筋后進(jìn)行鋼構(gòu)安裝，先按標(biāo)高搭設(shè)好臨時鋼管支架，用塔吊將整體制作好的鋼構(gòu)放在支架上，再安裝其它鋼筋，并將鋼構(gòu)用短鋼筋固定在斜梁的箍筋上，固定好后，拆除臨時鋼管支架。
    (5)斜梁上部筋特別密，故在綁扎時應(yīng)留出插入式振搗棒的插入位置，箍筋的搭接彎鉤應(yīng)置于底部，以方便梁主筋在混凝土澆搗中于必要時略可位移。綁扎斜柱鋼筋骨架時，采用臨時支撐架防止傾倒。

6  混凝土澆搗

    (1)大斜柱采用C40商品混凝土，塌落度14cm±3cm，水灰比0.5～0.6，石子采用5～15mm及5～25mm連續(xù)級配各半，砂子采用細(xì)度模數(shù)＞2.6的桐廬砂。為保證混凝土在鋼筋密集部位的密實(shí)，摻用合適的減水劑和優(yōu)質(zhì)粉煤灰。
    (2)大斜柱分層澆搗，每層高度控制在0.5m左右，并將泵送布料管伸入柱中以減少布料高度，減少混凝土的離析，保證落料質(zhì)量均勻。
    (3)振搗時每只斜柱采用4根φ70、長8m高頻軟管振動棒，垂直插入，快插慢拔，逐點(diǎn)移動，不得漏振。在振搗棒上設(shè)置標(biāo)記，以便在分層澆搗時控制振動棒的插入深度。當(dāng)?shù)谝粚訚仓戤吅筮M(jìn)行第二層澆搗時，可以通過標(biāo)記來確定振搗棒應(yīng)插入多深，尤其是夜間光線暗淡時作用更大。分層設(shè)標(biāo)記的間距0.5m。
    (4)由于大斜柱水平彎折段與下段斜柱的交界處有一排梁的筋伸入柱中，加上陰角處振搗棒難以將混凝土密實(shí)，故在綁扎梁底筋時，留出空隙作為振搗棒插入的空間。另外，對這一部位看模工人要用錘子敲擊模板，根據(jù)敲擊聲判斷混凝土的密實(shí)情況。
    (5)澆混凝土?xí)r，在柱子邊搭高1～2步獨(dú)立泵管輸送架一排，輸送架與模板承重架分離，防止泵管震動影響柱子模板的垂直度和安全。

7  結(jié)語

    (1)斜柱各段的模板定位及標(biāo)高引測十分關(guān)鍵，故利用全站儀控制分段模板上口的4個定位點(diǎn)。標(biāo)高引測則利用已搭設(shè)的基本垂直的鋼管腳手架，從已澆好的樓層向上傳遞。
    (2)模板支撐架的穩(wěn)定對外傾式柱模和彎折段斜梁模特別重要，故在上段斜柱及箱形外環(huán)梁綁筋前，通過荷載試驗(yàn)來測量支撐架的位移變形，然后決定增強(qiáng)內(nèi)側(cè)的拉桿緊固程度。
    (3)斜柱混凝土的澆筑質(zhì)量要求相當(dāng)高，為保證柱子澆搗后內(nèi)實(shí)外光，不允許有爛根、露石 、砂縫，所以必須重視各段施工縫的處理，振搗時要特別注意底部、角部及內(nèi)凹角，根據(jù)柱子截面及振搗棒有效半徑做到合理布點(diǎn)。
    (4)斜柱混凝土控制在澆搗后(夏天)24h拆除側(cè)模(拆模順序和支模時相反)，并立即進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。
    本工程大斜柱施工中，由于各分項(xiàng)工程的施工措施和質(zhì)量控制到位，從而最終保證了主體育場主體結(jié)構(gòu)被評為99年度杭州市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程。