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    超大面積雙曲球型屋面結(jié)構(gòu)層噴射混凝土和預(yù)制板迭合法施工

    建筑論文網(wǎng) · 2010-12-16 00:00

      噴射混凝土和預(yù)制板迭合法施工工藝是一種采用預(yù)制屋面板與現(xiàn)場(chǎng)噴射混凝土迭合作為結(jié)構(gòu)層和防水層的一種方法。它結(jié)合了預(yù)制板施工工藝方便、迅速及噴射混凝土施工工藝混凝土致密、強(qiáng)度高的特點(diǎn),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同構(gòu)成建筑屋面結(jié)構(gòu)層,使其具有承重和防水功能。噴射混凝土施工工藝常用于地下工程、邊坡工程及水池等,但用于屋面工程極為少見,青島文化博覽中心屋面采用該工藝,其應(yīng)用是成功的,為解決造型復(fù)雜的屋面施工開拓了新的思路。

      一、工程概況

      青島文化博覽中心工程(見題圖)位于青島市高科技工業(yè)園中心地帶,東臨山東省國(guó)際會(huì)展中心,西臨青島國(guó)際啤酒城,南臨大海,北臨高科技工業(yè)園管委辦公樓,呈矩形地塊,該工程由太平洋設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì),工程由博物館、美術(shù)館、海爾館三部分組成,地下1層,地上3層,地下室層高4.65米,地上層高6.3米,建筑總面積24350平方米,整個(gè)工程在一層通過一層頂板連成一體,呈四分之三圓弧狀,中間為開放型圓柱廊,西側(cè)和南側(cè)為大型廣場(chǎng),內(nèi)設(shè)6部垂直運(yùn)轄電梯。

      二、屋面構(gòu)造特點(diǎn)及施工方案論證

      該工程屋面造型復(fù)雜,四周高,中間低,呈雙曲球形,徑向梁分3段,兩段凸形,一段凹形,高差16米多,徑向主梁由兩端正弧和中間反弧組成,標(biāo)高8米向24米分3段遞增,反弧切線水平角最大為43.8°,正切線水平角最大為67.7°,屋面面積近10000m2,屋面要求一級(jí)防水,且為壓型鋼板防水層,此類屋面構(gòu)造復(fù)雜程度極為少見,同時(shí)該工程工期緊,厘面必須盡快完成,以確保中國(guó)第四屆美術(shù)展、海爾集團(tuán)產(chǎn)品交易會(huì)等各項(xiàng)活動(dòng)的如期順利進(jìn)行。為此,我公司工程技術(shù)人員會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)院有關(guān)人員經(jīng)過多種方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工難度條件的比較分析和科學(xué)論證,最后一致確定采用噴射混凝土和預(yù)制板迭合法施工方案,即在3層主體開始施工的同時(shí),進(jìn)行預(yù)制板的制作,待3層主體梁強(qiáng)度達(dá)到要求后,迅速展開屋面板吊裝工作,并分區(qū)跟進(jìn)噴射混凝土的施工。

      三、施工難點(diǎn)及措施

      1.壓型鋼板預(yù)埋件標(biāo)高控制。預(yù)埋件雖然用量較少,但是作用很大,不但用于控制噴射棍凝土厚度,而且控制壓型鋼板的高度,以保證雙曲球形屋面的弧度符合設(shè)計(jì)要求,并固定壓型鋼板。要在跨度40多米,高差16多米的雙曲球形屋面上設(shè)置預(yù)埋件標(biāo)高控制點(diǎn),并且要求同一圓半徑上的點(diǎn)的標(biāo)高保持一致,確實(shí)非常難。對(duì)此,我公司工程技術(shù)人員采取了以下措施,對(duì)于坡度很陡的1—6段在內(nèi)圓廣場(chǎng)中心架一臺(tái)經(jīng)緯儀仰視在1/Y軸立面處,每隔1m打一條徑向線,并將每—條徑向線2m均勻分段,形成1/Y一點(diǎn),1/Y一②點(diǎn),……1/Y—N點(diǎn),仰視2/Y軸立面處,每隔1m打一條徑向線,并將每一條徑向線每隔2m均勻分段形成2/Y一①,2/Y一②……2/y--N點(diǎn),如經(jīng)類似拽點(diǎn),再將經(jīng)緯儀移至屋頂,按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求計(jì)算出每一點(diǎn)的高度,利用高差再測(cè)出相鄰點(diǎn)的高度。對(duì)于坡高較緩的7—9段,采用不同半徑孤線上等分法,再采用前述方法將每一控制點(diǎn)定位,確保標(biāo)高。

      2.壓型鋼板施工。該工程壓型鋼板施工,最大困難是徑向上反弧壓型鋼板的加工,目前由于國(guó)內(nèi)極少有反弧形式的壓型鋼板施工,所以就沒有成套的反弧壓輥機(jī),且按目前工藝水平,不可能把鋼板型材直接壓成曲線形狀。我公司與中國(guó)冶金建筑研究總院合作,短期內(nèi)制作了反弧壓輥機(jī),這樣就有效地解決了反弧壓型鋼板的加工。同時(shí)征得建設(shè)單位和設(shè)計(jì)院的同意,以排水溝的形式,把每—施工段上的壓型鋼板分割,這樣既便于施工,又保證了整個(gè)建筑外觀造型的協(xié)調(diào)。

      四、施工要點(diǎn)

      1.待頂層梁達(dá)到要求強(qiáng)度后,用吊裝機(jī)械把預(yù)制板按設(shè)計(jì)規(guī)格和區(qū)域吊裝就位。

      2.將預(yù)制板與梁內(nèi)已預(yù)埋固定件焊接牢固,再用高標(biāo)號(hào)砂漿把縫嵌密實(shí)。

      3.在板面上鋪設(shè)一層鋼筋網(wǎng)片(φ12@150),并做好后期工序(壓型屋面板施工)的預(yù)留預(yù)埋工作,并對(duì)整個(gè)屋面標(biāo)高進(jìn)行統(tǒng)一控制。

      4.對(duì)屋面進(jìn)行清理(鋼筋除銹、清除雜物、沖洗浮塵)。

      5.在屋面預(yù)制板面上,自下而上,分段分片噴鋪一層防水混凝土(平均厚度120cm)。每段噴混凝土施工要求一次性完成,禁留施工縫。

      6.覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)15個(gè)晝夜,澆水作滲漏試驗(yàn)。

      五、技術(shù)要求

      1.在預(yù)制板制作前,技術(shù)人員反復(fù)核對(duì)、計(jì)算各分區(qū)控制板的形狀和尺寸。

      2.嚴(yán)格控制噴射混凝土用的各種原材料質(zhì)量。

      3.為確保預(yù)埋件焊接性能及施工簡(jiǎn)便,對(duì)后續(xù)工序需焊接部位進(jìn)行塑料膠帶纏繞保護(hù)。

      4.為保證迭合層間有足夠的粘結(jié)力,在預(yù)制板上設(shè)立孔狀預(yù)埋件,以便于迭合層穿過,施工前保持板面濕潤(rùn)。

      5.正式施工前,必須進(jìn)行試射,并留置試塊,以便調(diào)整配合比,考慮到速凝劑對(duì)噴射混凝土后期強(qiáng)度的不利影響,取消通常施工中的速凝劑,增加膨脹劑,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

      6.為減少噴射混凝土中預(yù)埋件的數(shù)量,將壓型鋼板預(yù)埋件與高度控制合二為一。

      7.考慮到施工過程中受機(jī)械設(shè)備影響較大,各設(shè)備均備用1臺(tái),如有情況,隨時(shí)調(diào)換。

      六、結(jié)束語

      實(shí)踐證明,此法用于構(gòu)造復(fù)雜的屋面施工,無論是從操作上、工期上,還是從質(zhì)量上都明顯優(yōu)越于普通現(xiàn)澆混凝土的施工。

      首先,在工期要求緊的情況下,將部分工作提前,并避免了雙曲球屋面及13米大層高所帶來的繁重且復(fù)雜的模板及其支撐系統(tǒng),充分利用了吊裝及噴射混凝土的機(jī)械化施工,減少了不安全操作,大大縮短了工期,確保了各項(xiàng)會(huì)展活動(dòng)的如期順利進(jìn)行。

      其次,結(jié)合預(yù)制板吊裝工藝和噴射混凝土工藝的優(yōu)點(diǎn),有效地解決了大坡度屋面混凝土施工的難題,僅利用一些簡(jiǎn)單的腳手架和模板就完成了極其復(fù)雜結(jié)構(gòu)部位的施工,而且確保了工程質(zhì)量,經(jīng)噴水試驗(yàn)證明,迭合層防滲漏的效果良好,受到建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)院及質(zhì)監(jiān)站的一致好評(píng)。

      第三、底層預(yù)制板的吊裝就位,既對(duì)噴射混凝土施工起到模板和支撐的作用,又為噴射棍凝土施工操作帶來可靠的工作面,大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

      第四、有效地簡(jiǎn)化了雙曲球形屋面標(biāo)高控制的復(fù)雜工藝,使屋面曲線率近乎完美,同時(shí)為以后類似工程的施工提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。


    (中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)

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