弧形内廊式混凝土圆柱施工技术

弧形内廊式混凝土圆柱施工技术

方源

广西建工集团控股有限公司  （广西 南宁530000）

摘要：弧形内廊式混凝土圆柱施工技术运用Revit软件建立圆柱定型化施工模型以及图纸的二次深化设计，通过弧形走廊圆心和各圆柱圆心“双圆心”的定位控制技术精确定位圆柱圆心，同时圆柱模采用工厂化加工定型化模板、装配式施工，柱箍采用专用钢带柱箍加固，用拉箍连接器固定技术。成功完成了弧形内廊式混凝土圆柱的施工，并取得了良好的社会效益和经济效益。

关键字：弧形内廊  混凝土圆柱  双圆心定位控制  施工技术

Abstract: Arc within healthcare cylindrical concrete construction technique using Revit software cylindrical standard construction model is established and the secondary design drawings, through the corridor of the circle arc and the cylinder center of the circle of "double circle" precise positioning cylindrical center positioning control technology, the factory standard template USES cylinder mould at the same time, the prefabricated construction, column hoop using special steel strip column hoop reinforcement, Secure the technique with a pull-in connector. The construction of arc-shaped inner corridor concrete cylinder has been successfully completed and good social and economic benefits have been achieved.

Keywords：The arc in the gallery  Concrete cylinder  Double center positioning control  construction technology

一、工程概况

本技术以广西艺术学院艺术创意人才培养实验实训大楼工程为例，工程在4-17层中庭有个弧形景观阳台，弧形阳台由12根直径为800mm的圆柱组成，高度分别有4.2米、3.9米、8.4米、7.8米。弧形内廊式混凝土圆柱结构不同于普通的钢筋混凝土结构，其具有弧形柱、环形梁测量定位复杂，构件模板安装就位难，钢筋绑扎成型难及混凝土浇筑成型难等问题。

二、工艺原理：

2.1根据弧形内廊式圆柱的建筑结构设计图纸上立面、平面、剖面详图，在Revit建筑设计软件上建立圆柱定型化施工三维模型，优化施工工艺。将制作好的模型导入Autodesk NavisWorks软件，制作施工工序模拟视频，动态模拟圆柱定型化施工过程。运用制作好的模型和视频，对项目部现场管理人员和施工作业人员进行弧形内廊圆柱四维可视化安全技术交底，以指导现场施工。

2.2利用Revit绘图软件进行对CAD电子版图纸进行二次深化设计，提取了弧形内廊的圆心点O以及控制线与弧形内廊轴线的交点R1、R2、R3、R4的坐标，以及圆心到各个圆柱间的夹角角度，以弧形内廊的圆心点O、R1、R2、R3、R4为各圆柱的圆心的控制点。

2.3根据测量定位工作的难点，采取“先控制后细部，从整体到局部”的原则，将测设工作分解为平面定位控制与构件造型控制。因此施工过程中的测设归根结底是对弧形走廊圆心和个圆柱圆心“双圆心”的定位控制，具体操作过程遵循“控制安装节点”的思路。

2.4根据设计图纸圆柱平面标注尺寸，通过电脑放样把圆柱侧模加工成定型模板，进行现场拼装；圆柱模采用18mm厚胶合木模板，柱箍采用专用钢带柱箍加固，用拉箍连接器固定，以保证圆柱的截面尺寸；在圆柱模设置四个40×80方木垫块和四个面Φ48×3.5mm钢管斜撑，柱子每隔1500mm设一道柱箍与内架连接，斜撑和与内架连接采用Φ48×3.5mm钢管，确保圆柱定型化模板支撑的稳定性。

2.5利用激光水平仪，在每根圆柱子定型化模板面对称取4个测量点进行模板垂直度、及截面尺寸的复核，以保证圆柱造型要求精细、外观要求高的问题。

2.6利用自密实混凝土进行构件混凝土的浇筑，以解决因构件钢筋密集、难以振捣的课题，保证各异形构件混凝土的质量。

三、工艺流程

三维建模、施工模拟→施工方案设计及深化 → 测量定位放样→ 钢筋绑扎→模板支撑系统搭设 →自密实混凝土试配 →混凝土浇筑、养护→拆模

四、操作要点

4.1 三维建模施工模拟

1.利用Revit建筑设计软件按设计图纸要求建立三维模型、

根据弧形内廊圆柱的建筑结构设计图纸上立面、平面、断面示意图，按照定圆心画线→钢筋绑扎→支撑立杆满堂架搭设→圆柱定型化侧模安装→混凝土浇筑的施工顺序，在Revit建筑设计软件上建立圆柱三维模型，优化施工工艺。

2.利用Autodesk NavisWorks软件制作施工工序模拟视频

将制作好的模型导入Autodesk NavisWorks软件，制作施工工序模拟视频，动态模拟弧形内廊圆柱施工过程。

4.2.施工方案设计及优化

根据弧形内廊圆柱设计图纸要求、施工工艺、质量安全要求、施工现场实际情况等，用品茗安全计算软件计算，确定模板支撑系统立杆间距、水平杆步距等参数，编制高大模板专项施工方案。

4.3测量放样

根据测量定位工作的难点，采取“先控制后细部，从整体到局部”的原则，将测设工作分解为平面定位控制与构件造型控制。

1、定走廊圆心，画内轮廓线

（1）利用Revit绘图软件进行对图纸进行二次深化设计。根据总平面布置图CAD电子版图纸中7#楼的四大角A、B、C、D四点连接绘制专用控制网；平行于AB控制线经过圆心O绘制一线分别交于弧形的走廊轴线R1、R3点；再平行于A、D控制线经过圆心O绘制一线交于弧形的走廊的轴线R2、R4点；

（2）根据总平面布置图CAD电子版图纸中7#楼的四大角A、B、C、D的已知坐标点，利用AutoCAD绘图软件电脑放样，计算出弧形内廊的圆心点O的坐标以及控制线与弧形的走廊轴线的交点R1、R2、R3、R4的坐标，如图5.2.3-1所示：

                   注：1、A、B、C、D点的坐标为已知坐标

图4.3-1圆心及内轮线的二维坐标图

2、定各个圆柱的圆心

（1）利用AutoCAD绘图软件对弧形内廊的各个圆柱的图纸进行二次深化设计。根据AutoCAD绘图软件放样计算得：弧形内廊的半径R=24560mm，圆心到各个圆柱间的夹角角度。   

（2）利用AutoCAD绘图软件电脑放样，把专用控制线与弧形的内廊轴线的交点R1、R2、R3、R4放样出来做为各圆柱的控制点，并计算出控制点R1、R2、R3、R4到邻边圆柱的夹角角度。详见表-5.2.3-2所示：

                    各控制点到各个圆柱间的夹角                   表5.2.3-2

图4.3-4 各控制点到各圆柱间控制角度平面图

（3）根据计算得出的坐标控制点，利用全站仪对控制点圆心O、R1、R2、R3、R4进行引测，连接放线，并在该位置处设置中心控制桩，钉上小钉，并注意保护，使其在支设模板及支架时不移动。

（4）根据已计算出来的各个圆柱的控制角度的尺寸、以及弧形内廊的控制半径R=24560mm，测量放样出各个圆柱的圆心并根据图纸设计尺寸侧放出圆柱的截面尺寸。

4.4弧形走廊圆柱钢筋绑扎

弧形内廊圆柱采用12根直径为20的HRB400E钢筋，箍筋为10@100mm、2个4*4箍筋，主筋采用直螺纹连接技术。

工艺流程: 放样定位—→套柱箍筋—→直螺纹连接竖向受力筋—→画箍筋间距线—→绑箍筋

4.5满堂钢管脚手架搭设

根据工程的实际情况，为了便于调整弧度变化及支撑体系受力的要求，本工程选用钢管扣件满堂架模板支撑系统。满堂架立杆横向、纵向间距均为@1000mm，横杆步距为@1500mm，在立柱底距地面200mm高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。

4. 6 .圆柱模板定型化安装

根据施工方案要求圆柱模采用18mm厚胶合木模板，柱箍采用专用钢带柱箍加固,柱箍间距≤450(第一道底150mm起,顶部一道离梁板底间距≤150mm)，柱子四周各设一道M14对拉螺杆。圆柱模设置四个40×80方木垫块和四个面Φ48×3.5mm钢管斜撑，不设置竖向内楞；柱子每隔1500mm设一道柱箍与内架连接，斜撑和与内架连接采用Φ48×3.5mm钢管。详见下图：

图5.2.6-1圆柱模板加固剖面图

图5.2.6-2圆柱模板加固立面图               图5.2.6-3钢带柱箍细部大样图

图5.2.6-4钢带                            图5.2.6-5拉箍连接器

1、支模前检查墙柱的立面钢筋是否在墙、柱的边线及其保护层内，并修正后焊上定位筋，清除异物。下端基准找平。

2、先将柱子第一层四面模板就位组拼好，用阳角模连接四面模板，用异形卡扣正反交替连接。使模板四面按给定柱截面线就位，并使之垂直，对角线相等。

3、用定型柱套箍固定，楔板到位，销铁插牢。

4、以第一层楼板为基准，以同样方法组拼第二、三层，直至到带梁口柱模板。用异形卡扣对竖向、水平接缝正反交替连接。在适当高度进行支撑和拉结，以防倾倒。拼装时相对的两边用同样的模板、相邻的两边用上下相反的模板错缝拼装，达到其平整度。

5、对模板的轴线位移、垂直偏差、对角钱、扭向等全面校正，并安装定型斜撑，或将一般拉杆和斜撑固定在预先埋在楼板中的钢筋环上，每面设两个拉（支）杆，与地面呈45°。上述方法安装一定流水段的模板。检查安装质量，最后进行群体的水平拉（支）杆及剪刀支杆的固定。

6、将柱根模板内清理干净，封闭清理口。

7、柱子加固要具有垂直和水平双向钢管，防止产生柱子轴线偏移。

8、竖缝卡扣中间距不低于300mm，平缝在150mm（即每孔必扣），模板接头处必扣扣件，最下方的扣件向上扳以便拆模。墙的两侧对拉螺栓孔应平直相对，不要斜拉硬顶，模板钻孔应用电钻，不可用螺栓直接插入。模板错位拼接的地方搭接长度要大于200mm。

9、水平扎捆可以保证钢带受力均匀，固定钢带的上下边距为550px。（安装技巧：钢带安装时最好用钢尺对模板进行测量，在模板的同一高度四周钉上3-4个小钉子。上钢带时把钢带放在钉子上，即可保持钢带的安装水平）。安装螺丝时，每一个螺丝拧紧度要保持一致，这样才能保证钢带松紧度的一致性及施工安全（安装时最好同一个柱子用同一个人加固螺丝）。模板合拢加固后，模板的底部圆平面最好离地面0.5-25px距离，并用混凝土填缝。

10、由于模板是错开安装，在上下模板水平接口的位置一定要用钢带进行加固，钢带要水平覆盖在接口部位，而且保证接口位置在加固钢带的中间，这样可以增强模板的稳固和施工的效果。

11、钢带安装好以后为了对模板进行保护，要在模板四周垂直加5*250px的木方四个，并在用四个钢管固定木方，上下每层钢管的间距保持2500px最佳，这样不仅可以对木模板进行保护，而且可以缓冲振动棒的压力，使打出来的混凝土效果更好，同时这样保护也有利于对模板进行垂直定位，使模板的受力形成一个整体，达到二次加固的作用。

5.2 7 . 定型化圆柱模板垂直度校正、复核

根据定型化模板安装完成后，我们采用激光水平仪对定型化模板垂直度、及截面尺寸的复核。定型化圆柱模板安装完成后，在每根圆柱子对称取4个测量点（如下图5.2.5-1所示）进行模板垂直度、及截面尺寸的复核。先把激光水平仪放测量点1、2之间的空地处，调整好仪器待水平仪气泡在红框中心时进行竖向激光投线，此时显示一条竖直的激光线；把竖向激光线对准测量点1，然后对激光线进行观察，看是否全部显现在已安装好的定型化模板上：（1）、激光线全部平行显现在圆柱模板上，则该点的垂直度满足要求，不需要调整；（2）、激光线没有全部显现在柱模板上，且与柱模形成一个倾斜角，则需将偏移的模板进行微调，直至激光线平行显现在柱模上。按以上方法依次分别把激光竖向线投放到测量点2、3、4对模板的垂直度进行复核。

图5.2.5-1圆柱模板垂直度复核控制点布置图

4. 8. 填充缝隙

混凝土垫层与定型模板间的硬拼缝改变贴胶粘带的习惯作法，用PV发泡剂作嵌缝材料，操作简便，嵌缝牢固、平直、严密、易脱模，效果好，费用低，且不存在胶粘带揭不净的缺点。

4.9 混凝土浇筑

本工程选用具有自流平和自密实性能的自密实混凝土进行浇筑，混凝土浇筑与普通混凝土浇筑基本相同，都应遵循国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2015）的规定，在施工中由于节点部位混凝土不易充分填满，应着重进行浇筑和振捣。

4.10 混凝土养护

混凝土养护采用保温蓄热养护，在混凝土表面压光后立即用塑料薄膜进行覆盖，待混凝土表面上人不至于出现脚印时，在薄膜上覆盖棉毡，浇水保湿进行养护。要求薄膜的搭接不得小于150mm ，棉毡的搭接不小于100mm。

4.11拆模

模板支架拆除必须提供混凝土的强度报告，以同条件养护试件强度试验报告为依据。在梁板砼达到设计强度后，模板支撑体系经项目技术负责人检查验证确认不再需要，并监理单位审批同意后，方可拆除。