梁壮、周明亮、郑以健，储凌飞
中国建筑第五工程局有限公司
摘要：异形空腔拱壳混凝土结构是比较特殊的体系，施工过程中的难点、关键技术等都需要进行严谨的探究，依照施工方案的要求，支撑体系的应用，钢桁架的制作与安装以及混凝土浇筑等关键性的施工进行了分析和研究，为以后相关的工程施工提供理论和技术的支撑。
关键词：
1.异形空腔拱壳混凝土结构施工难点
异形空腔拱壳混凝土结构是一项复杂的施工结构，有着高度较高，距离地面落差大；形状各异，异形空腔拱壳结构的建筑物其中一个特点就是高低不一，并且多为不规则形状；异形拱壳长度和面积大，作为大型场馆类的建筑，需要容纳多人，整体结构和占地面积巨大；构件自重大，混凝土主梁截面较大，梁高超过一米，线荷载每米大于二十千牛。
异形空腔拱壳类的混凝土结构，从初期的设计阶段就存在一定的难点，而工程实际施工阶段，整体的难度和施工任务则更为艰巨。首先是施工期间，承重体系与工人施工平台的搭建存在难度。由于异形空腔拱壳混凝土构件距离地面较高，并且面积较大，若搭设落地满堂支撑架，需要大量的支撑钢管等材料，支撑钢管支撑体系是由钢管组合而成，若高度较高，整体的稳定性很难保证。其次，支模工程中支模架的搭设与高空坠落问题。当高空支撑体系构建完成后，需要搭设异形空腔拱壳结构的支模架，因为该项施工属于高空作业范围，而支模架体系又属于散支散拆，施工工艺繁琐且零碎，应针对其指定合理的施工方案，避免支模架施工时高空坠物的事故。最后，后期模板以及支撑体系拆除。异形空腔拱壳混凝土结构施工完成之后，当混凝土的强度合格之后，应对模板进行拆除，然后是支撑体系，考虑其承重问题，上部的支撑体系无法使用大型机械进行支撑拆除。
2.异形空腔拱壳混凝土结构施工关键技术
2.1准备工作
在进行施工之前，一定做好准备工作。应对预埋件的详细位置进行复核，制定安装施工计划和构件供应计划，同时相关的技术也应在施工前准备妥善，并对施工人员进行安全教育，并对现场的施工人员和管理人员做好技术交底工作。核验钢筋、混凝土以及其他构件的出厂合格证，安装之前根据图纸检查构件、施工工序、关键点位等，所有构件必须按照施工顺序和图纸安装在制定范围内，在保证后续施工进度的前提下，有效的把控安装的质量和效率。安装的质量和标准应参考相关的施工规范，允许存在偏差，但是偏差不宜过大，偏差的范围也应有明确的界限，超出后应立即进行整改。钢梁的垂直度应使用专业的仪器进行检测，若垂直度存在偏差，应使用矫正工具对其进行矫正，钢梁矫正正常后，使用紧固螺栓进行固定。
2.2钢桁架制作与安装
主承力钢桁架是关键的地方，它的要求极为严格，质量方面应进行严密的把控，保证整体结构施工的安全和有序进行。钢桁架在放样和号料时，应根据施工的图纸按照实际的比例进行制作，并预留出收缩量以及切割等后期加工时的余量；宽翼缘型钢的加工制作应采用激光切割或物理切割，防止操作幅度过大造成形变；钢桁架在运输至施工现场时，应附带出厂合格标志或在显眼的部位按照标示出构件的编号、构件的质量以及吊点的位置等，运输期间应小心谨慎，避免发生磕碰，导致钢桁架变形。
钢桁架的安装应严格遵守安装的施工方案，使用塔式起重机和汽车起重机混合吊装的方式进行安装，二者的吨位和吊装能力应该满足现场施工需求，管理人员和施工人员应保证施工全过程的安全和质量把控；钢桁架在框架梁上进行锚固时，应在钢桁架安装之前对主体的结构框架进行加固处理，以保证钢桁架在安装和建设期间不影响主体结构的稳定；安装期间需要专业的测量人员进行全程跟踪监测，对安装的标高、轴线的偏差以及水平和垂直等问题进行严格监测，数据正常的情况下方可进行焊接安装，焊接时，需要及时对焊缝进行处理，确保焊缝的严密；钢桁架与预埋件和主体结构的连接节点应选择高强度螺栓以及焊接工艺混合的方法进行连接固定；在钢桁架杆件与预埋件进行焊接时，应注意减少对混凝土的保护，焊接产生的高温会破坏混凝土的稳定性，可采用先进的低温焊接工艺进行焊接。
2.3支模体系现场把控
在支模体系施工过程中，现场的控制可以确保整个异形空腔拱壳结构的稳定与安全。在施工期间，对斜拉型钢支模体系的安全监测是必须做的工作。同时，还应做好斜拉型钢支模体系的模型，与实际施工中的数值做详细的对比分析。确保施工的规范和施工现场的健康运行。支模体系中的关键节点和关键杆件需要做醒目的标注并布设应力检测器，并使用专业的仪器对整体的体系进行安全监测。监测结果的数值应进行复核分析，确保施工过程的安全有着精准的把控。
2.4钢桁架高空拆除
钢桁架高空拆除是一项繁琐且危险性高的工作，此项工作是混凝土强度达到之后，为了后续施工而进行的，支模架、斜拉杆、型钢桁架等构件需要进行拆除。在常见的拆除方案之中，最后拆除的是主要承载力的主梁等构件。而大型机械破拆的方法破坏性强，会直接影响到主体的稳定，而高空中的临时构件，自身比较重，拆除时的难度和风险都比较高，最合理的方法是在混凝土结构的楼板上预留一处孔洞，在孔洞附近架设升降机，拆除时先将钢桁架与升降机连接，然后进行连接节点的拆卸，最后将钢桁架吊运至地面。若采用塔式起重机从结构，，避免构件从高处坠落等安全事故。在拆除和转移钢桁架的过程中，要特别注意利用缆索缠绕绳协助并逐渐缓慢地将钢桁架转移到塔机吊钩上，防止塔式起重机因瞬时冲击荷载而倒塌。
3.混凝土浇筑施工注意事项
混凝土浇筑之前，应对钢筋、水电安装管线等质量问题进行检查，监理单位验收成功符合要求之后方可进行混凝土浇筑，考虑到建筑物特殊的构造，浇筑时应采用泵推式浇筑和吊运式浇筑混合的方法。混凝土骨料的，坍落度应控制，避免因混凝土骨料造成混凝土卡住，形成等质量缺陷。
混凝土浇筑期间应及时采用振捣棒进行振捣，振捣工艺需要快插慢拔，按照成行和成列的顺序进行振捣，在振捣结束之后进行人工辅助找平的施工，收面施工首先需要使用木刮板将混凝土表面进行刮平，考虑到异形拱壳的因素，木刮板应制作成弧形，符合屋面的弧度，最后使用保鲜膜进行覆盖养护。养护工作需要在混凝土重凝之后进行，混凝土表面铺设一层毛毡，在毛毡上洒水达到饱和的方式进行混凝土养护。每天应定期进行浇水，让毛毡在含水饱和的状态下持续七天。
4.结束语
异形空腔拱壳混凝土结构是一种超常规的混凝土结构，其支撑体系的设计非常重要，不能仅凭经验来解决。在悬空模板支撑架的设计中，应根据工程的实际需要和现场的现有条件着手。当荷载较大时，在异形空腔拱壳结构的下层安装钢桁架梁，在桁架梁上安装工字梁或槽钢，形成安全可靠的工作平台。本文通过对其施工关键点进行分析和探究，为今后类似的工程建筑提供了相对的方法和经验。
参考文献
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