1、270.m2023年5 月工程技术与应用江西建材多曲线弧形梁施工技术探讨唐文秀，肖尧中铁建工集团第五建设有限公司，广东广州510006摘要：文中以广东仲元中学第二校区工程项目为依托，对多曲线弧形梁施工技术深入探讨，经过项目实践，实现了弧形梁快速施工、成型效果优良、绿色环保、安全可靠，同时在一定条件下提高了城市建筑中多曲线混凝土结构施工的经济性，在多曲线建筑中具有积极的推广价值。关键词：多曲线；弧形梁；带楞模板单元；操作要点中图分类号：TU74文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 90（2 0 2 3）0 5-0 2 7 0-0 3Discussion on Construction T
2、echnologyofMulti-curve arc BeaTang Wenxiu,Xiao YaoChina Railway Construction Group Fifth Construction Co.Ltd.,Guangzhou,Guangdong 510006Abstract:Based on the project of the second Campus of Zhongyuan Middle School in Guangdong Province,this paper deeply discusses theconstruction technology of multi-
3、curved curved beams.Through the project practice,the rapid construction of curved beams has been realized,with excellent forming effect,green environment protection,safety and reliability.At the same time,the construction economy of multi-curved concrete structures in urban buildings has been improv
4、ed under certain conditions,and it has positive promotion value in multi-curvedbuildings.Key words:Multicurve;Arc beam;Corrugated form unit;Key points of operation0引言目前，我国多曲线、多弧度的城市建筑主要采用弧形混凝土梁的构造形式1。在结构施工过程中，弧形混凝土梁往往采用在施工现场由施工人员根据结构图纸，将整张模板切割成多个不同尺寸的小模板，然后采用木方、钢管、螺杆等材料进行组装加固形成梁模。这种施工工艺虽能形成弧形梁结构，但在施
5、工过程中产生大量材料、工效的浪费，造成环境污染，更导致最后成型弧形不自然、二次修补量大2-5 。为有效地解决上述问题，广东仲元中学第二校区工程项目技术团队积极开展了技术讨论和研究，基于项目实际的弧形梁结构施工特点提出了一种城市建筑中多曲线弧形梁施工技术，有效地解决了弧形梁模板精确配模、模板加工难度大、精度把控不准、材料浪费大、加固体系能控型不高、施工质量差等问题，实现了弧形梁快速施工、成型效果优良、绿色环保等目标，在一定条件下提高了多曲线建筑结构施工的经济性。同时也有助于完善我国具有独立知识产权的多曲线建筑结构施工技术体系，对于我国多曲线建筑长期发展具有积极推动作用。1工程概况广东仲元中学第二
6、校区工程位于珠三角三大城市群的广东省广州市，为广州市番禺区政府投资新建的重点民生项目，总建筑面积为195 5 95.3 5 m。地上13 层，建筑面积为16 418 0.8 2 m。地下1层，建筑面积为3 1414.5 3 m。主要由教学楼、图书馆及行政中心、综合科技楼、实验楼、学生宿舍、艺术中心及报告厅、教师公寓、食堂、体育馆等单体组成，项目整体结构形式为混凝土作者简介：唐文秀（198 5-），男，山东聊城人，本科，工程师，主要研究方向为施工管理。框架或框架一剪力墙结构。广东仲元中学第二校区工程项目作为中国一线城市的现代化学校，在整体设计上采用了多种建筑风格，其艺术中心、报告厅和多功能厅采用
7、了多曲线的建筑外立面风格，结构则采用多曲线、多弧度的结构梁，外立面整体设计符合现代化、国际化建筑风格。基于多曲线、多弧度的结构梁设计特点，该项目施工技术团队积极采用和推进了城市建筑中多曲线弧形梁施工技术的应用，有效实现了弧形梁快速施工、成型效果优良、绿色环保和降本增效等多个目标。2施工技术原理2.1技术原理通过利用信息化、工厂化手段优化了多曲线建筑中弧形梁模板体系，采用标准化的带楞模板单元拼装施工技术，有效解决了弧形梁或剪力墙模板精确配模、模板加工难度大、精度把控不准、材料浪费大、加固体系能控型不高、施工质量差等问题，实现了模板标准化制作，施工操作简单，弧形梁成型效果优良、弧度自然、线条流畅、
8、观感较好以及减少资源投入，降低施工成本等目标6 。2.2技术要点弧形梁施工前，通过BIM技术建模，生成弧形梁配模图。以15mm厚胶合板做面板，背楞为采用双层模板，根据配模图加工为模板单元。将单个模板单元按照图纸顺序放置在符合图纸弧度要求的模具上，模板必须贴合模具，然后利用木质材料自身的韧性，从而生产出符合图纸要求的弧形模板单元。在弧形模板单元弧度趋于稳定后，按照事先根据模板体系加固稳定性的要求配置木龙骨背楞，木龙骨背楞采用酚醛树脂胶粘接和钢钉机械固定结合的方式与模板进行可靠的连接，从而形成可直接271江西建材工程技术与应用2023年5 月组装的带楞弧形模板单元。根据计算机配模软件生成的配模图编
9、号，现场按照编号进行多个单张调节好弧度后的模板单元的组装。模板单元间采用M14螺栓进行对拉连接，保证模板拼缝。模板单元加固主楞采用F48mm3.0mm的双钢管，采用M14螺栓对拉加固。加固完成后形成弧形梁模板体系。混凝土成型后拆除的弧形带楞模板单元可以加工为新的带楞模板单元或者作为平面模板回收二次利用，提高周转次数。2.3技术特点2.3.1减少资源投降低施工成本城市建筑中多曲线弧形梁施工技术的应用，可以减少现场模板切割浪费、减少因弧形梁曲线不自然造成的二次修补、减少模板加固人员投人，从而降低施工成本，达到降本增效的目的。2.3.2减少施工缺陷、保证施工质量实践证明，采用城市建筑中多曲线弧形梁施
10、工技术的模板体系，加固方式稳固，模板拼缝密封性好，混凝土成型质量好，减少质量缺陷的产生，保证混凝土成型质量。2.3.3操作易标准化实现快速生产本技术推动了模板厂家标准化制作，现场加固方式简单化，可实现快速施工生产，推广性强。3施工工艺流程城市建筑中多曲线弧形梁施工技术是应用于城市建筑中弧形梁混凝土结构施工的施工技术，主要用于解决模板精确配模、模板加工难度大、精度把控不准、材料浪费大、加固体系能控型不高、施工质量差、施工效率低等施工问题，从而实现施工质量优质、效率高效、绿色环保和降本增效的目的。经过该项目技术团队的充分研究和讨论，确定该施工技术的工艺流程如下：BIM模型深化配模图配模一弧度成型及
11、试组装现场技术准备一模板支撑体系搭设一弧形模板体系安装及加固一检查验收混凝土浇筑一拆模及清理一二次回收利用。4施工技术操作要点4.1BIM模型深化配模图基于多曲线弧形梁的结构设计图纸，采用BIM技术对弧形梁的配模图进行深化设计。（1）在BIM深化设计时，严格把控弧形梁的净尺寸，以结构图中弧形梁的尺寸作为配模图的内空净尺寸。（2）通过模型受力计算，计算出模板背楞的数量和分布位置，确保模板体系的安全性。（3）通过BIM模型，将多曲线弧形梁按照合理、经济的原则进行单元化的划分，分解为若干个模板单元，并智能编号，生成配模图。4.2配模（1）面板。为保证混凝土结构梁的施工质量和经济合理性，该技术采用15
12、 mm厚胶合板做面板。15 mm厚胶合板的优势在于：有较高的柔韧性，利用机械设备能够弯曲形成弧形模板；表面平整度、光洁度高，有利于混凝土结构的成型质量；有一定的刚度，能够满足结构梁的施工荷载的要求；相较于18 mm厚或者13 mm厚胶合板在周转次数、材料成本和使用成本等综合成本下最为合理。（2）背楞。背楞为采用双层、宽度为2 0 0 mm的15 mm厚胶合板模板：2 0 0 mm宽双层胶合板具有一定的刚度，满足结构施工荷载的演算；能够最大限度地提高加工面板的余料，提高模板利用率，具有一定经济性；背楞可以和面板同时完成工厂化加工，缩短施工周期。（3）模板单元间连接采用木方对拉连接，提高模板单元间
13、的拼装缝的大小和平整度，确混凝土结构的平整性。4.3弧度成型及试组装工厂化模板单元加工主要采用圆弧形模具，将单个模板单元按照图纸顺序放置在符合图纸弧度要求的模具上，模板必须贴合模具，然后利用木质材料自身的韧性，从而生产出符合设计要求的弧形模板单元。为防止弧度变形，应在合理时间内完成背楞的加工安装。若干带楞模板单元按图纸加工完成后，应由技术人员在加工厂完成试组装，拼装完成后，应由构件厂专业质检员、施工单位驻场验收人、监理驻场人员三方共同验收合格后方可运送至施工现场投入使用。验收标准必须严格按照配模图纸要求和施工质量验收标准进行验收。4.4现场技术准备（1）方案准备。根据项目特点编制安全专项施工方
14、案，安全专项施工方案编制、审批、交底和施工严格执行相关规定。安全专项施工方案中应明确模板施工方案。弧形梁结构施工支撑体系采用承插式盘扣支撑体系，立杆间距为90 0 mm，步距不超过15 0 0 mm，顶撑采用可调顶托，主龙骨为F48mm3.2mm双钢管，次龙骨采用10 0 mm50mm木枋，梁侧模采用带楞模板单元。（2）现场准备。应根据施工相关规范规定和管理制度，对管理人员和操作人员进行有针对性的安全、质量技术交底，明确安全、质量要求；检查模板安装专用工器具准备齐全并满足施工要求；带楞模板单元、盘扣架、螺杆等施工主材及辅材齐全，并通过验收，满足施工需要。4.5模板安装及验收根据计算机配模软件生
15、成的配模图编号，现场按照编号进行多个单张调节好弧度后的模板单元的组装。模板单元间采用M14螺栓进行对拉连接，保证模板拼缝。模板单元加固主楞采用48mm3.0mm的双钢管，采用M14螺栓对拉加固。加固完成后形成弧形梁模板体系。安装完用线锤和钢卷尺对模板垂直度进行自检验收，保证模板的垂直度满足GB50204一2 0 15混凝土结构工程施工质量验收规范中要求，对不满足要求的模板进行调整。自检验收后，通过质检员、专业监理验收合格后进行下道工序施工。4.6混凝土浇筑及拆模清理梁混凝土浇筑应符合GB506662011混凝土结构工程施工规范规定进行分层浇筑，单层浇筑厚度不超过0.5 m。浇筑时振动棒振动间距
16、不应大于2 5 0 mm，振动时应快插慢拔，保证混凝土中的气泡充分排出，确保混凝土质量。模板拆除前，应按照规范要求送检混凝土拆模试块，试块强度符合混凝土拆模强度，并办理拆模审批表，由监理单位审批后，方可进行拆除。模板单元脱模时应在保证混凝土表面及棱角不因拆模板而受损坏的基础之上进行拆除，严禁采用钢钎强行拆除，造成模板单元的损坏，从而影响其周转次数。模板单元拆除下来后，应及时清理表面浮浆并满刷脱模剂，堆放时严禁直接堆放在板面上，应采用木方或卡板垫放，避免受潮。5结语城市建筑中多曲线弧形梁施工作为现代化混凝土结构的绿色环保施工技术，通过技术手段将模板体系优化为标准化带楞模板单元，解决了弧形剪力墙模
17、板精确配模难题。相较于现场切割组装弧形模板体系，工厂化弧形模板单元加固体系使用寿命大幅度延长，周转次数可达8 次以上，减少模板材料浪费，混凝土实体质量好，弧度自然，减少了因多次拼接和加固不牢（下转第2 7 4页）274上接第2 7 1页）2023年5 月工程技术与应用江西建材钳切断钢筋，也可用砂轮锯切割，不得使用电弧切割，防止降低预应力筋应力。8.2模板制作安装上弦板模板制作质量是拱板成形观感优劣的关键，严格按照曲线方程Y=4fX（L-X）I L建立相对坐标系，进行1：1比例放样，并测量抛物线弧的垂直高度即矢高和抛物线拱的跨度来校核弧形圆顺度。对上弦模板按顺序进行编号，分成模块按顺序组装，与曲
18、线控制线相吻合，安装完毕后，对弧线进行检查，保证上表面线形通顺，侧面平整无翘起突出现象。拱板端头上弦板与下弦板接口位置，为了能够使模板安装方便、拆模顺利，拆模后，混凝土拐角不会受损，可将拱板接口处内侧模板做成倒角形式，增加倒角加强筋，既能提高拱板端头强度，又能减少端头混凝土外观缺陷。8.3隔板固定安装拱板隔板为预制混凝土板，安装在上弦板与下弦板之间，上下端钢筋要分别锚入拱板中，上弦板底模板要增加木方提高其刚度，木方与上弦板侧模固定增强稳定性，并与隔板顶紧，确保上弦板与隔板间密封不漏浆。在隔板两侧的上弦板底模上铺上15 0 mm宽透水模板布，使混凝土更加致密，防止现浇与预制构件间的混凝土强度降低
19、，减少混凝土表面砂眼、裂纹、起砂等接茬质量通病的发生。8.4拱板混凝土浇筑拱板上弦底模板间隔设置上口大下口小的楔形模板，与底模板实现密缝拼接。下弦板混凝土浇筑时，楔形模板可随时方便拆除与安装，作为下弦板混凝土浇筑下料口，有通风洞口的拱板，混凝土浇筑料可从无动力通风洞口下料。施工过程中，应尽可能保证拱板结构混凝土全断面浇筑的连续性，混凝土连续浇筑完成时间不超过2 h，混凝土浇筑的顺序可沿拱板跨度方向由两端向中间连续浇筑；上弦、下弦混凝土均一次性浇筑完成，不预留施工缝。台座两端区域设置1.2 m高定型护栏，加设安全防护网。8.5拱板拆模、预应力放张拱板拆模时，上弦必须达到混凝土强度的7 0%以上，
20、下弦必须达到混凝土强度的10 0%，同时设计斜拉筋要与拱板预埋的主筋焊接完成。先将拱板两侧模板先拆除，构件自由压缩后，固产生质量问题造成的返工工作，经过项目实践，实现了弧形梁快速施工、成型效果优良、绿色环保、安全可靠、经济性好，在多曲线建筑中具有积极的推广价值，具有广泛的社会效益。参考文献【1】李敏子，韩涛.大跨度超高支模弧形梁施工技术J】.建筑技术开发，2 0 2 1，48（18）：6 9-7 1.2赵国勇.大跨度弧形梁施工方案的确定J.四川建筑，2 0 0 5（2）：139-140.再进行张拉筋的放张，以免模板受挤压变形而损坏不能周转使用。拆模后的放张过程中，应先放松两侧板肋梁钢筋，然后再
21、放松下弦板内钢筋，并从两侧交错放松。预应力筋放张要根据现场同条件试块及标准试块强度对混凝土强度进行判定。8.6拱板平移拱板平移运输过程中要控制好移动速度，拱板两端移动小车前进要快慢均匀，移到安装位置后，用千斤顶顶起拱板，取走滑轮小车及钢垫板。下落拱板要缓慢，两端均安排专人监控指挥。运输拱板前用电子全站仪将拱板轴线放样至圈梁上，做好轴线标记，严格控制将拱板预制中心线与控制中心线重合，然后临时固定。9结语采用平台制作与平移就位施工，相比原位现浇施工技术，节省了满堂架支撑系统材料以及安装与拆除的人工成本；比地面预制吊装施工技术省却了大型吊装设备、预制平面二次硬化及二次转运的费用。采用这种制作与平移施
22、工技术，优化了加工平台的设计和模型受力验算、平移小车垫板的结构设计，简化平移参数的计算，可为类似结构施工提供借鉴。参考文献1强万明，赵士永，张振拴，等.建筑物整体移位技术研究与工程实践【M.石家庄：河北科学技术出版社，2 0 0 9.2成大先.机械设计手册M.北京：化学工业出版社，2 0 16.3江正荣.建筑施工计算手册【M】.北京：中国建筑工业出版社，2018.4张小建.大跨度预应力拱板“空中制作滑移法”安装施工J.建筑施工，2 0 0 4，2 6（2）：12 1-12 3.5陈开林，大型预应力钢筋混凝土拱板施工质量控制J】.福建建材,2 0 11（9):8 6-8 8.6张彦栋.预应力拱板
23、屋面结构建筑施工技术研究J.山西建筑，2017,43（3 0):9 3-9 4.7刘桐，杨正明，罗斌.2 4m跨先张法预应力拱板高空原位施工技术J】.施工技术，2 0 16，45（2 3）：8 9-91.8清潘植明.预应力拱板屋面结构建筑施工技术分析【J.江西建材，2016（13)：9 2.【3 王楠.弧形梁侧面模板加固施工技术总结概述J.建筑与装饰，2020（11）：19 2-19 3.4行徐媛媛，耿启龙，任远，新型模板加固工艺的技术应用【J.建筑技艺，2 0 2 0（S1）：191-193.53王铭明，于浩，汪晨，等.砖混结构办公楼施工模板的设计研究J.工程技术研究，2 0 19，4（7）：143，17 0.6引张汉平，于大海，王溪萍，等.弧形边梁定型快拆模板设计技术【C】/2 0 16 全国模板脚手架与预制建筑施工专业委员会年会论文集，2 0 16：12 3-12 9.
