球幕混凝土球殼施工方案
編制目的
該工程g區(qū)球幕混凝土球殼與“船頭”斜撐是g區(qū)結(jié)構(gòu)施工的重點和難點，解決球殼模板和“船頭”斜撐模板的制作與安裝，是解決問題的關(guān)鍵，本方案編制的目的，旨在保證球殼模板和“船頭”斜撐模板的制作與安裝準確無誤，保證g區(qū)球幕混凝土球殼與“船頭”斜撐結(jié)構(gòu)施工符合設(shè)計與施工要求。
編制依據(jù)
1、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》jgj 130-2001；
2、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》gb 50204-2002；
3、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》jgj 3-2002；
4、《混凝土質(zhì)量控制標準》 gb 50164-92。
一、工程概況
g區(qū)球幕混凝土球殼位于標高4.95m梁板面，球心位于標高10. 70m，（g’b）軸與（g’d）軸的交點，球外徑（半徑）為12.70m，球內(nèi)徑（半徑）為12.55m，球殼混凝土壁厚150mm。
g區(qū)“船頭”斜撐由不同截面的斜梁相互拉接，組成斜撐系統(tǒng)，主要解決三層梁板及屋面梁板懸挑25m結(jié)構(gòu)受力問題，
二、施工重點及難點分析
g區(qū)球幕混凝土球殼外徑（半徑）為12.70m，內(nèi)徑（半徑）為12.55m，球殼內(nèi)在標高9.25m與標高12.20m有兩道混凝土梁板夾層。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工技術(shù)上的原因，球殼不可能一次性澆筑成型，必須豎向分段施工，如何使每一分段施工的球帶體符合設(shè)計與施工要求，使球殼完工后呈圓球狀，是本工程施工的重點及難點。
g區(qū)“船頭”斜撐由不同截面的斜梁相互拉接，組成斜撐系統(tǒng)，斜梁處于受拉或受壓狀態(tài)，斜梁與水平面夾角各不相同。如何在安裝模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土時，保證斜梁位置的準確、傾角的準確、支撐的穩(wěn)定、梁截面尺寸符合設(shè)計與施工要求，使斜梁一次性澆筑成型，是本工程施工的重點及難點。
三、施工方法
?。ㄒ唬?、混凝土球殼模板施工
1、將球殼沿豎向分為八個施工階段按由下到上的順序分段施工，每一施工階段的球帶體混凝土一次性澆筑成型。
2、每一施工階段的球帶體內(nèi)外模板預(yù)先分塊加工，每一分塊模板大小寬高尺寸不超過500*500，模板用松雜板加工成型，使球殼圓球狀得以總體保證。
球殼內(nèi)外模板分塊加工成型后，只能用于本球殼施工，不可能再周轉(zhuǎn)到另外的工程項目上，模板的損耗量較大，因此模板加工之前必須進行施工放樣，算好加工尺寸，盡量減少材料的浪費。
球殼內(nèi)外模板加工大樣詳附圖gq-9、gq-10、gq-11、gq-12、gq-19、gq-20、gq-21。
3、每一施工階段的球帶體模板內(nèi)外楞木預(yù)先加工成型，楞木長度1m，加工成附圖gq-13所示形狀。
4、拼裝模板時，縱橫向楞木拼裝成梅花形狀，使成型模板縱橫向隨楞木的夾角自然形成圓弧狀?？v橫向楞木拼裝詳圖gq-13、gq-14。
5、模板內(nèi)放置φ14限位鋼筋，長度150mm與球殼壁厚相同，縱橫向間距0.45m，綁扎鋼筋時與球殼鋼筋焊牢，固定內(nèi)外模板相對位置與鋼筋相對位置。
6、模板內(nèi)面放置3厚夾板，增加球帶體表面的光滑度。[Page]
7、用全站儀和固定球心垂線再用鋼尺拉半徑距離的方法，控制模板與球心垂線的相對距離，控制球帶體圓弧度符合設(shè)計要求，使每段球帶體之間施工完畢后不相互錯位，每段球帶體之間連接點保持光滑。
（二）、混凝土球殼鋼筋施工
1、球殼豎向鋼筋分四段錯開搭接，第一段由4.95m至9.25m，第二段由9.25m至15.1m，第三段由15.1m至21.8m，第四段21.8m至23.4m。第一段鋼筋在4.95m層梁板施工時直接埋入。
球殼水平向鋼筋則按每一施工階段施工進度進行綁扎。
鋼筋搭接長度和錯開長度按設(shè)計與施工規(guī)范要求施工。
2、利用計算機設(shè)計輔助軟件autocad對鋼筋進行下料放樣，確定每一段豎向鋼筋的長度和水平鋼筋的長度，現(xiàn)場按豎向鋼筋和水平鋼筋的下料長度進行鋼筋加工制作，并按施工順序分段編號。
3、豎向鋼筋分四段錯位搭接后，由于球殼半徑較大，鋼筋直徑小，鋼筋長度較長，鋼筋需彎成的弧度較小，鋼筋幾乎無法加工成弧形，因此，采用現(xiàn)場綁扎成型的方式，綁扎球殼鋼筋。
每一施工階段綁扎球殼鋼筋前，豎向鋼筋底部已埋入混凝土中，并排列成圓形，綁扎水平鋼筋前，確定綁扎高度，計算好最上部兩條水平筋的長度，首先將最上部兩條水平鋼筋綁扎成型，固定好豎向鋼筋的上口，使豎向鋼筋的上口圓形周長滿足設(shè)計要求。
最上部兩條水平鋼筋綁扎好后，然后綁扎中部兩條水平筋，并使中部水平圓形周長滿足設(shè)計要求。中部兩條水平鋼筋綁扎好后，逐條將其它水平鋼筋綁扎成型。
4、每一施工階段的鋼筋綁扎完畢后，在球殼鋼筋網(wǎng)內(nèi)放置φ14限位筋，水平與豎向間距均450，長度與球殼厚度相同，梅花點狀布置，并與球殼豎向與水平向鋼筋焊牢，施工大樣如圖gq-24。當模板安裝時，由于限位鋼筋的作用，鋼筋網(wǎng)將隨模板的曲度而彎曲成型，鋼筋網(wǎng)相對位置與鋼筋保護層厚度等將滿足設(shè)計與施工要求。
5、gg1、gg2、ghl1梁的縱向主筋預(yù)先彎曲成型，鋼筋接頭采用直螺紋接頭。
6、在球殼腳手架上用斜撐臨時固定豎向鋼筋未能綁扎的部分，避免發(fā)生偏倒和散亂，影響已綁扎好的鋼筋相對位置。
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1、第一施工階段至第七施工階段，球殼采用高坍落度（16cm~18 cm），緩凝時間長，易流動性的混凝土（1-2石），第八施工階段則采用低坍落度（12cm~14cm）混凝土。
2、澆筑混凝土時，采用環(huán)向分層澆筑閉合的方法，分層厚度約500mm。使用兩臺混凝土輸送泵，分別沿逆時針方向或順時針方向澆筑混凝土，直至閉合，再反向進行第二層混凝土澆筑，直至閉合，如此循環(huán)往復(fù)，直至混凝土澆筑完畢。
3、第五、六、七施工階段振動棒插入有困難時，在外模面掛平板振動器或振動棒進行振動，并適當延長振動時間。
?。ㄋ模?、“船頭”斜撐施工方法
1、“船頭”斜撐施工主要控制模板的安裝與混凝土的澆筑；
2、斜梁模板安裝完成后，用模板將梁口封住，每隔1000mm留梁口寬度500不封板，留置的梁口用作澆筑混凝土及振搗混凝土；
3、當混凝土澆筑至梁口時，停止混凝土澆筑，用模板封住梁口并用枋木加固，將混凝土泵管移至上一梁口澆筑斜梁混凝土，如此循環(huán)往復(fù)，直至斜梁混凝土澆筑完畢。 混凝土球殼與“船頭”斜撐施工方法詳附圖gq-1、gq-2、gq-3、gq-4、gq-5、gq-6、gq-7、gq-8、gq-9、gq-10、gq-11、gq-12、gq-13、gq-14、gq-15、gq-16、gq-17、gq-18、gq-19、gq-20、gq-21、gq-22、gq-23、gq-24、gq-25、gq-26、gq-27。[Page]
四、施工步驟
g區(qū)標高-2.7m以下混凝土墻面防水層施工完畢后，從標高-6.00m開始回填土，并分層夯實至標高-3.75m。g區(qū)高支模支架和腳手架底部為回填土的，必須澆筑c20混凝土150mm厚，作為高支模支架和腳手架的基礎(chǔ)。
“船頭”部分的高支模支架搭設(shè)時，必須在混凝土基礎(chǔ)面上放出斜撐的水平投影線，按照水平投影線所示梁位向上搭設(shè)高支模支架，搭設(shè)方法詳附圖gq-22。
?。ㄒ唬?、混凝土球殼施工步驟
球殼混凝土遵循先下后上的施工順序施工。
第一至七施工階段施工步驟如下：
球殼鋼筋綁扎→限位鋼筋設(shè)置并焊牢→模板拼裝→支撐適當加固→測量控制→支撐調(diào)整并加固→澆筑球殼混凝土→養(yǎng)護球殼混凝土→拆除球殼混凝土模板（不少于七天后）
第八施工階段施工步驟如下：
模板拼裝→支撐適當加固→測量控制→支撐調(diào)整并加固→球殼鋼筋綁扎→澆筑球殼混凝土→養(yǎng)護球殼混凝土→拆除球殼混凝土模板（不少于七天后）
?。ǘ⒒炷燎驓y量控制步驟
1、第一施工階段的混凝土球殼施工對上部球殼施工的相對位置準確無誤起關(guān)鍵作用。4.95m層梁板模板安裝完成后，用全站儀準確地放出球殼球心垂線點，然后放出球殼與4.95m層板相交形成的同心圓，在圓內(nèi)準確地預(yù)埋球殼鋼筋與夾層柱筋、鋼筋拉鉤、各類預(yù)埋件；
2、4.95m層梁板混凝土澆筑完畢并有一定強度后，用全站儀在混凝土板面準確放出球殼球心垂線點和球殼與4.95m層板相交形成的同心圓。將預(yù)埋的球殼豎向鋼筋向圓外彎一定的角度，與板面交角約72o。安裝球殼水平鋼筋及內(nèi)外模板、支撐，并適當加固。
3、計算出8.45m標高球殼同心圓的半徑，在球殼模板上標出8.45m標高水平線，將全站儀放置并對中4.95m層球殼球心垂線點，依次測量球殼模板與垂線點的相對距離，對照預(yù)先計算出的數(shù)據(jù)，調(diào)整模板的相對位置并加固模板直至符合設(shè)計與施工要求；
4、模板安裝到位并復(fù)核無誤后，即可澆筑第一施工階段混凝土；
5、第二施工階段環(huán)梁ghl1的測量控制與第一施工階段類似；
6、第二施工階段時，在6.498m板面球殼球心垂線點預(yù)埋50*50*3鋼板，如附圖gq-17所示，在鋼板上劃十字線，交點為球殼球心垂線點，該點作為球殼上部各階段施工的控制點；
7、第三施工階段時，由于球殼內(nèi)高支模支架搭設(shè)，用全站儀測量時，某些視點會被鋼管擋住，因此必須結(jié)合固定球心垂線再用鋼尺拉半徑距離的方法控制球帶體模板。現(xiàn)場施工時，先用固定球心垂線再用鋼尺拉半徑距離的方法控制好球帶體模板，再用全站儀測量復(fù)核未被鋼管擋住的視點，確保模板相對位置準確；[Page]
8、上部各階段球殼施工測量控制類似第三施工段。
9、第一施工階段完畢后，依次進行第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八施工階段的施工。
施工階段的劃分及施工方法詳圖gq-1~gq-8。
（三）、“船頭”斜撐施工步驟
1、用水平儀將各條斜梁的梁底標高標注在相關(guān)的高支模支架立桿上；
2、按照gq-27所示梁模安裝方法安裝斜梁模板；
3、混凝土澆筑時，從最底部的梁口開始澆灌混凝土，當混凝土澆灌至梁口時，停止混凝土澆筑，封閉該梁口；
4、移動混凝土泵管至上一梁口，繼續(xù)混凝土的澆筑；
5、循環(huán)往復(fù)上述工序，直至混凝土澆筑完畢。
五、球殼施工進度計劃
球殼混凝土自4.95m層以上與三層、屋面層梁板分離，球殼混凝土施工進度對三層、屋面層梁板的施工進度影響不大。
六、質(zhì)量保證措施
詳《xx科學中心主樓混凝土主體結(jié)構(gòu)施工方案》。
七、安全生產(chǎn)措施
詳《xx科學中心主樓安全生產(chǎn)施工方案》。
八、斜梁底支撐驗算
取最大截面梁gxc2（700*700）進行驗算。永久荷載分項系數(shù)取1.2，可變荷載分項系數(shù)取1.4。
1、梁底鋼管支架穩(wěn)定性驗算：
?。?）、梁混凝土荷載： n砼23=24*0.7*0.7*0.9*1.2=12.7kn （取每立方米混凝土重量24kn）[Page]
（2）、梁鋼筋荷載： n鋼23=1.5*0.7*0.7*0.9*1.2=0.8kn （取每立方米混凝土鋼筋含量1.5kn）
?。?）、梁模板及枋木荷載： n木23=1.00*0.9*1.2=1.08kn （1kn為梁1m長度范圍內(nèi)模板及枋木重量）
（4）、梁模板支架鋼管結(jié)構(gòu)自重： n管23=6*0.15*1.2=1.08kn （φ48×3.5鋼管腳手架每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重0.15 kn）
?。?）、施工活荷載： n振 =2*0.7*0.9*1.4=1.8kn （取每平方米施工活荷載2kn）
?。?）、梁底單根鋼管承受最大荷載 n=12.7+0.8+1.08+1.08+1.8=17.46kn
?。?）、驗算： a、按強度驗算允許荷載：n=17.46kn＜[n]=35.7kn 滿足要求 （[n]=35.7kn為鋼管對接最大允許荷載，查《最新建筑施工手冊第二版》） b、按受壓穩(wěn)定性驗算允許荷載：δ=n/ a≤f λ=(1500+2*505)/31.56= 79.53
查《冷彎薄壁型鋼技術(shù)結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》附錄三得： =0.722 17.46*10^3/(0.722*4.89*10^2)= 49.45363n/mm2＜f=205n/mm2 滿足要求 （查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》）
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