建筑工程空间多折面薄壁型现浇混凝土围护结构施工工法

2．工法内容材料空间多折面薄壁壁型现浇混凝凝土围护结构构施工工法完成单位：主要完成人：前言随着我国建筑行行业的不断发发展，钢—混凝土混合合结构不仅在在公共建筑物物的适用性、合合理性以及技技术先进性和和经济优越性性都体现的较较为突出，而而且可以完成成各种新颖独独特的建筑空空间造型，其其复杂的外装装饰面必须结结合建筑材料特性性分层设置，采采用多层复合合构造围护结结构来满足保温、隔隔热、隔声、防防水防潮、耐耐火以及耐久久等多种使用用功能的要求求。本工法是是利用现浇混混凝土良好的的和易性以及及与其它材料料成熟的结合合工艺，采用用一种薄壁型型现浇混凝土土墙体来完成成建筑物围护护结构成型面面呈空间多折折面的造型。为为此我公司成成立了科技攻攻关小组，通通过试验研究究、探索实践践和创新总结结，形成了一一套涵盖不同同节点构造、成成熟、快捷和和经济的施工工技术，解决决了模板及支支撑系统的空空间精确定位位、混凝土与与钢结构柔性性连接施工以以及薄墙体的的混凝土浇筑筑等问题，并并在辛亥革命命博物馆新建建工程得到了了成功应用。我我公司结合该该工程实践编编制本工法，以以指导今后类类似工程的施施工。2、工法特点2.1精确三维维定位采用钢绞线和多多个立面或弯弯折角控制点点进行空间精精确定位，完完成空间多折折面的造型。2.2保证现现浇围护结构构成型质量结合设计特点，重重点解决空间间多折面薄壁壁型现浇混凝凝土围护结构构与钢结构连连接的问题，同同时在施工中中采用先安装装墙体定位模模板以及非定定位模板逐步步成型的方式式，确保了现现浇围护结构构成型质量。2.3工艺简简洁实用在进行混凝土浇浇筑、振捣、拍拍实及养护等等方面的采用用帆布袋等简简洁而实用的的施工工艺和和技术措施，解解决了因多个个倾斜折面存存在而导致薄薄壁型墙体在混混凝土振捣过过程中易产生生混凝土滑落落、离析等混混凝土振捣密密实性问题及及后期处理结结构渗、漏隐隐患等难题。3、适用范围本工法适用于大大型公共建筑筑中外围护结结构空间呈不不规则几何体体的薄壁型现现浇混凝土围围护结构的施施工。4、工艺原理通过对围护结构构的模板及支支撑系统空间间精确控制，混混凝土与钢结结构柔性节点点的特殊处理理，以及在外外造型围护结结构的钢筋铺铺设、绑扎、安安装中采取的特殊殊稳固措施，同同时对混凝土土工程采取有有效的措施等等方法达到提提高工程质量量、减少工程程成本投入、缩缩短工期的目目的。5、施工工艺流流程及操作要要点5.1施工工艺艺流程施工准备施工准备完成面未成形完成面未成形完成面已成形搭设外围护架体测量放线定位成型面搭设外围护架体测量放线定位成型面外幕墙龙骨安装成型面外幕墙龙骨安装成型面柔性节点钢板焊接面（安装岩棉板）柔性节点钢板焊接面（安装岩棉板）架体模板定位放样型架体模板定位放样型面搭设支撑架体并安装定位模板搭设支撑架体并安装定位模板绑扎钢筋（柔性节点钢筋焊接）绑扎钢筋（柔性节点钢筋焊接）逐步安装墙体非定位模板并加固模架体系逐步安装墙体非定位模板并加固模架体系浇筑混凝土浇筑混凝土模板拆除模板拆除图5.1施工工工艺流程5.2操作要点点根据空间多折面面薄壁型现浇浇混凝土围护护结构完成面面主结构是否否成型将围护护结构的节点点构造施工分分为两大类，一一是薄壁型现现浇混凝土围围护结构完成成面主结构已已成型，二是是薄壁型现浇浇混凝土围护护结构完成面面主结构未成成型。前者相相对简单，主主要完成主结结构形成各个个面的填充即即可，而后者者需要对空间间多折面薄壁壁型现浇混凝凝土围护结构构成型面重新新进行空间精精确定位。5.2.1.施工前的准准备工作（1）熟悉图图纸，研究外外挂板围护结结构的构造，完完成计算书，并并编制施工方方案。（2）安装幕幕墙的主龙骨骨（钢结构、钢钢筋混凝土结结构工程等）已已完成，并通通过验收。（3）对现场场安装作业人人员进行培训训和安全技术术交底，清理理场地，为下下一步的工作作提供平台。5.2.2.空间多折面面薄壁型现浇浇混凝土围护护结构的定位位对于主结构完成成面已成型的的空间多折面面薄壁型现浇浇混凝土围护护结构，参照照围护结构与与钢结构柔性性节点施工，无无须空间定位位；而对主结结构完成面未未成型的空间间多折面薄壁壁型现浇混凝凝土围护结构构，这里以多多折面倒倾斜斜几何体为例例（其它几何何体只是角度度不同，施工工方法类似）：：依据设计结构构外模型控制制面结合外装装饰幕墙内龙龙骨控制面投投影完成围护护结构空间分分割面关键控控制点的测量量定位和固定定，防止空间中中幕墙内龙骨骨与结构外边边重叠，然后后采用Φ8的钢绞线连连接多个空间间关键控制点点完成其空间间的控制面，还原其现浇混凝土围护结构的设计空间模型。（其定位方法如图所示）。图5.2.2空间多折面面薄壁型现浇浇混凝土围护护结构定位图图5.2.3.空空间多折面薄薄壁型现浇混混凝土围护结结构与钢结构构柔性节点对于主结构完成成面已成型的的现浇混凝土土围护结构，参参照柔性连接接大样图（解解决因混凝土土（10×110-6/℃（20℃））与钢结构随随温度变化线线膨胀系数相相差较大，控控制混凝土裂裂缝）进行止止水钢板、钢钢筋和岩棉板板安装工程操操作，依据设计多层复合合构造围护结结构的区域结合主主钢结构空间间模型，找出出与之对应的的钢结构区域域。其为薄壁壁型现浇混凝凝土围护结构构的填充区域域，随着主钢钢结构完成面面进行施工（主主钢结构与混混凝土围护墙墙体柔性连接接如图）。图主钢结构与薄薄壁型现浇混混凝土围护结结构柔性连接接大样图主钢结构与混凝凝土围护结构构间柔性连接接大样在进行行止水钢板、钢钢筋和岩棉板板安装等关键键工序的操作作要点如下：：①止水钢板必须须参照柔性连连接大样图与与钢结构进行行满焊，禁止止出现断点焊焊，以满足钢钢板止水作用用。钢板与钢钢板交接处也也要满焊，钢钢板的焊接工工艺必须满足足设计要求，钢钢板处的混凝凝土保护层厚厚度不小于15mm。②混凝土与钢结结构的柔性隔隔断采用人工工将岩棉板（不不燃）在止水水钢板内外进进行粘接填充充。③由于围护结构构空间多折面面的造型，导导致其钢筋在在铺设、绑扎扎和安装的过过程中采取防防止变形、倾倾覆和滑移的的稳固措施，用用粗铁钉（≥20mm）按照钢筋筋排距每10cm间距与模板板固定，对于于无法固定的的局部板面采采取反十字扣扣双股扎牢钢钢筋。为确保保钢筋受力性性能的发挥，最最后钢筋与止止水钢板进行行焊接，焊接接长度为10d(d为钢筋直径)。5.2.4.空空间多折面薄薄壁型现浇混混凝土围护结结构模板及支支撑系统操作作要点（1）首先，搭搭设支撑架体体安装围护结结构定位模板到与由钢钢绞线形成的的围护结构空空间控制面水平距距离最近的位位置；待其固固定后，然后后不断调整模模板和架体，使外支撑模板体系紧贴于钢绞线控制面外边，与钢绞线无缝代换，并对外模板成型面反复微调，直至完全重合。依此法对其他面进行还原定位。支撑架体搭设过程中，预留混凝土垂直运输通道和振捣操作平台。（围护墙体支撑架体剖面图如图）。（2）模板支撑撑系统须有足足够的稳定性性，故先采用用sap20000进行支撑体体系模拟工况况计算，确定定支撑体系的的稳定性要求求。然后方案案模拟结果对对支撑体系中中立杆和水平平拉杆集中受受力的部位进进行加强，选选用满足要求求的材料，使使用对拉螺栓栓加强模板刚刚度。图薄壁型现浇混混凝土围护结结构支撑架体体剖面图对于围护结构不不同倾斜面模模板支撑体系系无法通过常常规计算得到到的水平推力力（钢筋混凝凝土倾斜构件件在自重及施施工荷载的作作用下，除产产生向下的压压力外，还产产生较大的水水平推力，而而且随着倾斜斜角度的增大大而增大），采采取以下技术术措施：①首先在施工工工序上进行行调整，先完完成外挂幕墙墙主龙骨施工工，将外模板板填充到幕墙墙主龙骨的区区域，形成外外模板搁置与与幕墙主龙骨骨之上，并且且外模板支撑撑钢管锁住主主龙骨，从而而在浇筑混凝凝土时形成外外模板支撑体体系与幕墙主主龙骨和主结结构整体受力力的工况。②将模板支撑撑架体与主体体结构相连：：柱子附近的的支撑架体按按照计算书和和构造要求的的间距双扣件件抱柱，边钢钢梁水平方向向外的支撑架架体大横杆全全部与其边钢钢梁焊接(单面焊10d)，焊接长度度满足计算书书和构造要求求。③由于模板支支撑架体随高高度增加，其其抵抗倾斜围围护结构水平平推力也随之之下降，其围围护结构外模模板支撑架体体按照计算书书和构造要求求的间距与主主结构内支撑撑架体水平大大横杆穿越围围护结构进行行通长连接。④最后在浇筑混混凝土时，一一次浇筑高度度不能超过18m；通过以上四种方方式确保围护护结构在进行行混凝土浇筑筑时，其水平平推力不会造造成外模板支支撑架体的变变形、位移和和倾覆。⑤施工中采用用的胶合模板板，应具有足足够刚度，保保证模板平整整、接触混凝凝土面光洁并并涂刷隔离剂剂。因围护结结构的混凝土土振捣是施工工过程中的难难点，应特别别注意外幕墙墙内龙骨和外外面钢梁与外外模板拼缝质质量，以避免免漏浆。5.2.5.空空间多折面薄薄壁型现浇混混凝土围护结结构钢筋安装装工程操作要要点（1）围护结构构的钢筋铺设设、绑扎、安安装除采取柔柔性连接大样样中的稳固措措施外，应确确保钢筋受力力性能，其垫垫块纵向间距距控制在1m内。（2）外造型围围护结构的上上、下层钢筋筋受到人为踩踏和重重力影响后易易弯曲、变形形、下垂，可可加设并焊接接Φ8铁马凳，防防止其下陷和和踩踏变形，铁铁马凳纵模向向间距不大于于700mm，与上、下下层钢筋接触触点采用焊接接，以加强钢钢筋网整体稳稳定性。（3）钢筋安装装后须注意保保护，严禁浇浇筑混凝土时时直接将施工工机具安置在在钢筋上，以以注意避免施施工机具直接接冲击钢筋造造成其变形。5.2.6.空空间多折面薄薄壁型现浇混混凝土围护结结构混凝土施施工操作要点点（1）现浇混凝凝土围护结构构应在长度方方向设置伸缩缩缝，其间距距≤30m；同时宜采采用聚丙烯纤纤维膨胀细石石混凝土，满足足混凝土的抗抗渗和抗裂要要求。（2）对混凝土土粗骨料应严严格限制，必必须采用粒径径为5~10mmm的瓜米石保保证混凝土流流畅入模，同同时对于现场场的混凝土水水灰比也要控控制，其塌落落度≥22cm且≤25cm为宜。（3）混凝土浇浇筑：浇筑前前先放同等强强度的砂浆→细振捣棒插插入外造型围围护结构底→放混凝土浇浇筑（少量放放混凝土，随随振捣随提棒棒，每上升1.8m时暂停浇筑筑混凝土）→振捣棒再次次插入振捣→再放混凝土土振捣。施工工时由于围护护结构混凝土土分层浇筑、分分层振捣，一一次浇筑的高高度不能超过过1.8m，计算好浇浇筑时间，保保证围护结构构每一个混凝凝土浇筑点在在初凝前完成成下一次混凝凝土浇筑，避避免混凝土搭搭接前产生冷冷缝。（4）现浇混凝凝土围护结构构混凝土浇筑筑的留置口与与混凝土随重重力作用下自自然流动的方方向成一定的的夹角，所以以由吊斗装载载的混凝土进进入模板留置置口时，应通通过一定长度度的双层帆布布带（直径=留置口宽度度）完成混凝凝土入模，帆帆布带内设Φ10@10000龙骨与模板板支撑架体固固定（双层帆帆布袋浇筑混混凝土如图所所示）方便其其转换角度。浇浇筑高度采用用尺杆配手电电灯加以控制制。振捣棒不不得直接触动动钢筋和幕墙墙龙骨，模板板外侧应有人人随时敲打模模板检查是否否漏振。图双层帆布袋浇浇筑混凝土示示意图（5）混凝土浇浇筑完成后要要做好养护，外外造型围护结结构浇水养护护过程使用湿湿水养护，以以防止混凝土土因暴晒而碳碳化和缩水龟龟裂，浇水养养护应超过14d。（6）操作平台台应提前搭设设，宽度采用用300~5500mm竹条板，长长度宜选用4m左右。操作作平台有两种种作用：一方方面便于操作作人员站在平平台上浇筑和和振捣；另一一方面防止混混凝土在浇筑筑施工中未入入模就滑落出出去。（7）浇筑混凝凝土时应经常常观察模板、钢钢筋、预留孔孔洞、插筋等等位置有无移移动变形。5.3劳动力组组织每班配置人数如如下：现场指指挥2人、混凝土土工10人、值班电电工2人、看模木木工5人、振捣手4人、照看钢钢筋5人、混凝土土验收1人、其他人人员12人(按照2班倒配置)。6、材料与设备备（1）模板预制制安装设备：：锯木机、电电刨机、锤子子、板手、墨墨斗。（2）钢筋加工工、安装设备备：切断机、弯弯曲机、切割割机、电焊机机、弯曲机。（3）混凝土浇浇筑设备：铁铁铲、小锤、小小型插入式振振式器4套(备用4套)、计量器具具、试件制作作器具。（4）运输及起起吊设备：混混凝土运输用用小翻斗车、塔塔吊、混凝土土吊斗、双层层帆布袋。（5）塔吊操作作平台靠近楼楼座侧设立4个5kw的镝灯，随随着混凝土浇浇筑每个浇筑筑段还配置一一个1000W的碘钨灯，供供夜间照明。（6）各种质量量检测工具。7、质量控制空间多折面薄壁壁型现浇混凝凝土围护结构构质量应遵照照国家标准《混混凝土结构工工程施工质量量验收规范》(GB500204—2002))、《建筑施施工模板安全全技术规范》（JGJ162-2008）、《工程测量规范》（GB50026-2007）、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）、《混凝土耐久性检验评定标准》（JGJ/T193-2009）及其它有关规范。7.1主控项项目（1）围护结构构所用材料的的品种、规格格、性能和等等级，应符合合设计要求及及国家现行标标准和工程技技术规范的规规定。（2）围护结构构在进行混凝凝土浇筑时，其其抵抗水平推推力的技术措措施严格按照照上述方案执执行。（3）围护结构构与钢结构及及各构造之间间必须无缝联联结，无脱层层、空鼓及裂裂缝。（4）围护结构构的钢板必须须参照柔性连连接大样图与与钢结构进行行满焊，禁止止出现断点焊焊。（5）围护结构构混凝土分层层浇筑、分层层振捣，一次次浇筑的高度度不能超过1.8m。（6）振捣棒不不得直接触动动钢筋和幕墙墙龙骨，模板板内外侧应有有工人随时敲敲打模板检查查是否漏振。（7）围护结构构拆模以后，混混凝土外观应应平整、光滑滑、无明显裂裂缝。（8）支撑系统统及附件应安安装牢固，模模板应安装严严密，保证不不变形、不漏漏浆。（9）模板要刷刷涂脱模剂，以以保护模板增增加周转次数数。（10）拆模控控制时间应以以同条件养护护试块强度等等级为依据，并并符合规范及及相关规定。7.2一般项项目（1）浇筑混凝凝土时应经常常观察模板、钢钢筋、预留孔孔洞、插筋等等位置有无移移动变形，发发现问题立即即处理，并应应在混凝土初初凝前修整完完毕。（2）应根据策策划要求，做做好混凝土的的保湿养护，以以提供保证混混凝土强度和和抗裂缝性能能所需要的环环境条件。（3）拆模应小小心谨慎，对对构件要认真真清理、修复复、保养。（4）质量控制制标准及检验验方法见表1。表7.2-1薄壁型现浇浇混凝土围护护结构操作几几何尺寸和安安装尺寸允许许偏差及检验验方法序号检验项目标准（mm）检验方法1高（≤8m）±3钢尺检查2厚（150mmm）±2钢尺检查3折线偏差2钢尺检查4翘曲L/1000调平尺在两端测测量5侧向弯曲3拉线、钢尺量最最大侧向弯曲曲部位6表面平整32m靠尺配合塞塞尺检查7空间定位预埋件件中心偏移2钢尺检查8饰面样板标准目测9伸缩缝接缝高差差32m靠尺配合塞塞尺检查10各层基准线与围围护结构距离离±5拉通线配合钢尺尺检查11总高垂直度小于10m10经纬仪大于10m、不不大于30m15经纬仪大于30m、不不大于60m20经纬仪大于60m25经纬仪12外观符合设计要求目测8、安全措施认真贯彻落实安安全第一、预预防为主的方方针，遵守国国家和行业安安全标准规范范。采用定量量评价（LEC法），对现现场危险源进进行分析和评评价，制定对对策。（1）对模板支支架体系进行行设计，报相相关部门及监监理单位审核核，经专家论论证后实施；；（2）操作班组组就位前，针针对本分项工工程施工操作作特点，进行行安全和技术术交底，施工工中加强安全全巡检，着重重检查配件牢牢固情况，特特别应做好外外架的封闭及及防护工作；；（3）现场使用用的钢管扣件件材料有材质质合格证件。在在脚手架施工工过程，应随随时对脚手架架杆件间距、步步距、垂直度度、扣件拧紧紧程度进行检检查；高处作作业所用的物物料应堆入平平稳，不可置置放在临边或或洞口附近。在在作业中的走走道中不得将将物件任意乱乱扔或向下丢丢弃。（4）在模架施施工过程中，模模板堆高小于于设计的施工工荷载，并按按要求同步搭搭设剪刀撑;在混凝土施施工过程中组组织专人对模模架进行观测测，并在现场场安排5-8人架子工对对模架进行维维护，同时根根据监测结果果对模架进行行补强；（5）遇有6级级以上大风、浓浓雾灯恶劣天天气，不得进进行露天攀登登与悬空高处处作业。模板板支撑拆下后后，应及时进进行清理，并并分类堆放整整齐。（6）模板拆除除前应有砼强强度报告，并并报监理同意意方可拆除，拆拆除模板时应应设置警戒线线，悬挂警戒戒标志，专职职安全员应现现场监督看护护。严格执行行“三级动火审审批制度”，模板工程程作业面动焊焊施工，要配配备金属隔板板及灭火器。（7）木工车间间严禁烟火，张张挂禁烟、禁禁火安全标志志牌，按每25m2配10升灭火器。施施工现场动火火作业，需在在木工车间下下风处，且保保持10m以上安全距距离。9、环保措施9.1合理安排排施工时间，使使用低噪声的的振动棒，减减少对周边居居民生活环境境的干扰。9.2由于空间间多折面薄壁壁型现浇混凝凝土围护结构构是空间不规规则几何体，因因此在浇筑及及养护的过程程中做好对废废渣废水的合合理处理及排排放。10、效益分分析10.1多层层复合构造围围护结构中采采用钢筋混凝凝土现浇墙体体是发挥了混混凝土相对于于建筑幕墙在在隔热、隔声声、防水防潮潮、耐火耐久久等优异材料料性能，而薄薄壁型现浇混混凝土围护结结构采用本工工法的技术措措施，增加了了混凝土的抗拉拉强度，控制制围护墙体的的裂缝能确保保工程的防水水防潮要求，满满足了本工程钢筋混混凝土耐久性性100年以及一级级耐火等级的的要求，同时时加之其良好好的热阻系数数与传统外装装饰做法相比比可提高15%，结合55mm的岩棉板（导导热系数≤0.0455W/mk），使使其防火保温温隔热特性更更佳，达到了了节能减排的的要求，所以以具有很好的的绿色环保效效益。10.2采用用本工法，成成功的解决了了空间多折面面薄壁型现浇浇混凝土围护护结构的空间间定位以及与与钢结构柔性性连接的问题题。避免了围围护结构施工工时混凝土滑滑落、离析、振振捣密实性以以及后期结构构渗、漏隐患患等问题，避避免了日后投投入大量渗漏漏修补费用。10.3本工法法相比采用其其它围护结构构（预制混凝凝土板、铝镁镁合金板以及及氟碳板等）综综合单价相比比节约30%以上，总造造价节约了252万元。10.3该工工法成功应用用于辛亥革命命博物馆