空间曲面现浇混凝土结构弧形飘带模板施工技术

[摘 要]现代建筑外立面不断追求弧形线条的视觉效果，空间曲面现浇混凝土结构弧形飘带已经在建筑施工中逐渐增多，但当前的应用中，存在着木模支设不规范、加固复杂、周转次数少、施工进度缓慢等缺点。本施工技术通过对建筑外立面空间曲面现浇混凝土结构弧形飘带模板施工技术进行研究，采用以钢代木，达到规范支设方式及提高施工质量，满足业主方的清水混凝土外观效果及施工进度要求。

[关键词]现浇混凝土结构；弧形飘带模板；高层

中图分类号：P623 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0329-02

某项目建筑物外立面标准层均设有现浇混凝土结构的弧形飘带，弧形飘带离建筑外边线最大距离1.5m，飘带高650mm，上口宽150mm，下口宽80mm，为倒梯形的空间曲面钢筋混凝土结构。

1 技术特点

1.1选用Q235B酸洗钢面板，采用脱水防锈油脱模剂，有效消除混凝土表面模板痕迹色差、锈迹及污迹，保证饰面达到清水混凝土效果，色泽一致；

1.2弧形飘带钢模板施工不使用螺杆对拉、采用卡环连接、步步紧对拉与斜板顶撑的加固方式，简化加固，模板施工速度快，简单易行，满足工期要求；

1.3弧形飘带模板采用4mm厚钢板作为主要材料，钢板面横竖向均设置钢板条背楞，强度高、周转使用次数多、可回收利用率高。

2 工艺原理

2.1 利用钢板的放样切割技术及钢材固有强度、刚度及可塑性，采用钢板作为面板，钢板条作为背楞；

2.2利用钢板曲面成型技术及钢板焊接技术、按照图纸深化进行分块钢模板的加工与制作等，采用竖向背楞钻孔，螺栓卡环连接，保证钢模板的组拼及安装；

2.3采用计算机三维软件软件画图，将三维的几何尺寸展开成二维的放样图形，再将其转换输入为数控切割程序，使用精密电子床切割压制成型，通过立体模型进行装配连接，采取模具、夹具等装置进行弧形矫正与调整进而逐步形成；

2.4利用扣件式钢管脚手架布置的灵活性，采用其作为弧形线条模板的支撑架，支撑架与楼层的满堂支撑架进行连接，保证支撑架体的稳定性。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1图纸深化

根据弧形飘带定位尺寸图及弧度节点详图，对不同的弯弧半径的飘带进行分段优化分类，统计出同半径规格、同长度规格尺寸的弧形飘带数量，其次对不同半径规格的弧形飘带进行三维空间画图，将空间几何尺寸展开成二维的放样图形。

3.2.2 弧形飘带钢模板的设计与加工制作

空间曲面现浇混凝土弧形飘带钢模板的设计加工制作应充分熟悉建筑施工图，了解建筑装饰设计意图，同时应充分考虑工程现场实际情况及材料等因素确定。设计与加工制作除满足《组合钢模板技术规范》（GB/T50214-2013）的相应规定外，还应重点解决模板施工等影响混凝土的外观质量问题。弧形飘带模板设计与加工制作工艺流程：

设计与加工制作主要要点如下：

（1）弧形飘带钢模板的设计应以建筑设计图中弧形半径交接位置，确定弧形飘带钢大模板分块的长度尺寸。且采用模数制设计，通用宽度以50mm进级，宽度超过600mm时，应以150mm进级，长度超过900mm时，应以300mm进级的规定要求。组合钢模板应具有足够的刚度和强度，并应满足稳定性的要求。钢模板纵、横肋的孔距需于模板的模数一致，模板横竖均可拼装，连接件应符合配套使用、装拆方便、操作安全的要求。

（2）飘带钢板面横向设置设置三道钢板条背楞，上下两道横向背楞间隔1m钻螺栓孔，两块连接的竖向背楞开设3个螺栓孔，弧形飘带钢模板的分块长度尺寸，必须充分考虑施工现场人工周转搬运、拆卸安装的重量因素，单块模板最大重量不超过60KG；

（3）U型卡的连接件的钢材应采用Q235圆钢，规格为Φ12。见图3.2.2-4和 图3.2.2-5。

（4）弧形飘带钢模板的组装焊接，应采用组装胎具定位及焊接工艺要求焊接。

（5）钢模板组装焊接后对模板的弧度变形处理，应采用模板整形校正。当采用手工校正时，不得损伤模板棱角，且板面不得留有凹面及锤痕。

（6）钢模板及配件的焊接，宜采用二氧化碳气体保护焊，当采用手工电弧焊时应按现行国家标准《非合金刚及细晶粒钢焊条》GB/T5117的有关规定，焊缝外形应光滑、均匀，不得有漏焊、焊穿、裂纹等缺陷；并不应产生咬肉、夹渣、气孔等缺陷。

（7）弧形飘带钢模板应选择有资质的钢结构厂在工厂加工制作。

（8）弧形飘带钢模板应具有足够的强度和刚度，满足清水饰面混凝土平整度、垂直度的质量标准。

（9）弧形飘带钢模板制作完成后应按照设计编号，在背面、底面明显处进行编号标识。出厂前应全部检查合格后方准出厂。

3.2.3 弧形飘带钢模板安装施工

弧形飘带钢模板支撑搭设完成，在背楞上铺设模板进行定位放线，按照钢底模板编号顺序，铺设固定弧形钢底模板，调整及校正位置，确保定位的精准性，遵循先内后外支设、先下后上加固的原则进行。弧形飘带钢模板安装施工工艺流程：

弧形飘带模板安装施工要点：

（1）根据飘带支撑平面立杆布置图，飘带模板支架承受在钢筋楼板或梁面上，立杆下部垫20厚，100宽方木，应垂直与支撑点严密接触，不产生抗滑，支撑在飘带上立杆位置预埋Φ18的钢筋头，埋入飘带内20cm，外露15cm。立杆于工字钢上，立杆处焊15cm长的Φ20 的防滑钢筋头。

（2）按照飘带平面布置的弧度及构造，定型双侧模板竖向背楞穿螺栓孔每侧布置3个孔，用于相邻定型模的拼接、固定，飘带两侧底模底部、上部用步步紧夹紧，侧模在步步紧位置垫方木，内外侧钢模按间距500mm设置木模板斜撑，固定于飘带底部背楞方木上。

如下飘带加固图3.2.3-3及支撑剖面图3.2.3-4.

（3）弧形飘带钢模板采用以底模固定侧模的定位固定方式，对每段钢模板及钢侧模板进行弧度编号标记，加强弧形飘带水平定位的精准性，不断减少底模弧度累计位移造成的偏差缝隙，交接拼缝处粘贴双面胶，进而减少钢底模板与钢侧模板交接处的缝隙，提高弧形飘带组拼安装的精准度，保证施工质量。

（4）空间曲面现浇混凝土结构弧形飘带竖向垂直度控制采用水平定位控制与垂直竖向监控相结合的措施保证定位的精准性及竖向飘带的一致性，每层弧形飘带模板支设加固完毕后进行每个弯弧吊线测量及激光垂直仪控制，及时调整误差，从而保证了高层外立面空间曲面弧形飘带的垂直一致性及定位的精准性。

（5）弧形飘带钢模侧面有50mm的钢背楞条，而木模板12mm的厚度，因此在木模版的两侧与钢模板交接处增加50mm厚的竖向背楞方木，使得木模板的外立面与钢模板的外立面厚度一致，底部与上口叠加横向方木两边个深入两侧不短于300mm，用步步紧将其加固牢靠，使得不同材料交接处形成统一整体，避免悬挑梁与弧形飘带交接处错台现象，保证外观成型质量。

3.2.4 弧形飘带钢模板拆除与维修

弧形飘带钢模板拆除采用分段卡环拆卸及先外后内进行拆除，拆除严禁重力敲打及钢筋撬内插外顶方式拆除，避免破坏混凝土的装饰层面及外观棱角。弧形飘带钢模板拆除与维修工艺流程：

弧形飘带钢模板拆除与维修注意要点：

（1）弧形飘带钢模板的U型卡环、步步紧，应根据气候条件经技术人员确认时，才准松动拆除。侧模板的拆除应在混凝土达到1.2MP后进行。冬季，步步紧及U型卡环的拆除在混凝土浇筑完成后混凝土达到1.2MP后进行，侧模板的拆除应在混凝土达到2.5MP后进行。模板拆除的其他要求应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）的规定。拆除模板后的效果达到清水混凝土效果，及免去抹灰层见图5.2.4-2及图5.2.4-3。

（2）拆除的弧形飘带钢模板，应及时清除混凝土残积物等杂物，并随即进行涂刷脱水防锈油，同时覆盖一层塑料薄膜进行保养。

（3）拆除的弧形飘带钢模板应及时检查，发现松动、变形、损坏时及时组织现场维修。

（4）拆下的弧形飘带钢模板，应分类按编号和再次安装顺序进行堆放在支撑架上，堆放场地应平整坚实，并有防雨、排水措施。

4 效益分析

4.1 社会效益

采用本工法施工的空间曲面现浇结构弧形飘带施工有效解决了模板拼缝不严密，易漏浆的问题，而且避免了错台现象，外观质量好，基本能达到清水混凝土要求，省去后期的修补工序。施工速度快，对施工工期有利，具有较强的推广价值。

4.2 经济效益

某项目工程中的从施工材料、人力投入、施工质量的提高较少打磨修补剂抹灰层作业施工对比传统木模板施工方法直接节约303252元，施工速度大大提高，约节约工期30%，取得了良好的经济效益。

参考文献：

[1] 宋永利.曲面体现浇钢筋混凝土结构模板施工[J]. 力建设， 2000， 21（10）：54-55.

[2] 劳锦洪.空间双曲面现浇清水混凝土跳台施工技术与应用[J]. 工程质量， 2012， 31（7）：25-28.