田汉艺术中心圆筒清水混凝土模板施工技术

周 启 明

(湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412011)

1 工程概况

1.1 项目概况

田汉戏剧艺术文化园工程，是为纪念我国国歌《义勇军进行曲》歌词作者田汉先生，在其家乡故居果园镇田汉村建设的集旅游文化和爱国主义教育为一体的综合性建筑。该工程总用地面积234 810 m2，总建筑面积14 870 m2，主要建筑(构)物包括：艺术中心等旅游参观及服务设施等。

田汉艺术中心是田汉戏剧艺术文化园一个单项工程，其主要功能用于田汉先生遗物的陈列和布展，建筑面积约4 000 m2。

1.2 圆筒设计概况

1.3 圆筒清水混凝土质感要求

设计交底要求圆筒体采用清水混凝土，清水混凝土表面不得有蜂窝、麻面等缺陷，结构构件截面不能出现跑模、变形等，并且要求清水混凝土表面有凹凸木纹效果。清水混凝土青灰色原始质感能体现出《义勇军进行曲》歌词作者田汉先生的厚重和不曲不挠的革命斗争精神。

2 初步方案确定

该工程总工期150 d，基础分部(含土方工程)和主体分部工程要求80 d完成，工期非常紧。施工方项目部经与设计方多次商讨，充分领会设计意图，反复推敲方案的可行性，经论证后初步方案如下：

1)圆筒竖向按楼层分两个施工段浇筑，侧壁底部(基础顶面)设一道水平施工缝，二层楼面设一道水平施工缝。

2)每一段圆筒侧壁模板分成四大块，在地面加工成型，再吊运至圆筒部位安装。

3)支模板系统计算过程中，适当增加模板、背肋(内竖楞)木枋及水平钢管横肋支撑系统的刚度，充分保证混凝土浇筑过程中，模板不出现跑模、变形等。

4)水平方向弧形横肋钢管放样后采用数控机床加工。

5)设对拉螺杆为水平方向弧形钢管横肋支点。

6)底层模板上铺贴凹凸木纹效果衬模，采用F-15汽枪钉固定。

3 模板加工制作

3.1 材料要求

底层模板采用竹胶板：1 830 mm×915 mm、厚度15 mm，面层衬模采用加工成凹凸木纹效果半成品杉木板：2 000 mm×150 mm、厚9 mm，内圆筒曲面衬模加工成梯形，上底128 mm,下底150 mm,高2 000 mm。

竖肋木枋，截面：50 mm×70 mm，中心间距120 mm～150 mm。

对拉螺杆，直径14 mm圆钢。

水平方向弧形钢管横肋，钢管φ38.5 mm×3.0 mm，按等比例放样后，采用数控机床加工。

内筒一层区段水平方向1/4圆弧形钢管内模横肋，每排半径由下向上分别为：1 317 mm，1 364 mm，1 411 mm，1 458 mm，1 505 mm，1 552 mm，1 599 mm，1 646 mm，1 693 mm，1 740 mm，1 787 mm，1 834 mm。

内筒二层区段水平方向1/4圆弧形钢管内模横肋，每排半径由下向上分别为：1 879 mm，1 926 mm，1 973 mm，2 020 mm，2 067 mm，2 114 mm，2 161 mm，2 208 mm，2 255 mm，2 302 mm，2 349 mm，2 396 mm，2 443 mm，2 532 mm。

内筒外模横肋，每排半径在相应内模半径尺寸上增加408 mm。

外筒内模，水平方向1/4圆弧形钢管横肋半径3 846 mm,外筒外模横肋钢管半径4 604 mm。

3.2 模板系统加工制作

模板系统在施工现场木工加工区内集中加工，按1∶1放样，设置制作台。

弧形钢管横肋经加工验收合格后，再运至施工现场，每一排采用双钢管横肋。

先铺设弧形钢管横肋、竖向背肋木枋，底层模板采用平头铆钉固定在竖向背肋木枋上，衬模采用F-15汽枪钉固定在底层模板上。模板在集中加工区加工制作成型后，并弹好对拉螺杆控制线，每块模板标注好尺寸及使用部位，加工好的模板堆放平稳、整齐。

对拉螺杆端头套管采用喇叭口胶管。1/4圆模加工成型后图见图2。

4 模板现场安装

4.1 最大模板重量计算及吊运设备选型

1/4圆弧形外模重量最大的模板为二层区段外模，其最大面积约85 m2，最大重量约42.5 kN。汽车吊可开行至圆筒右侧附近，起吊高度15 m，起吊半径16 m，选择采用三一重工50 t汽车吊能满足要求。圆模现场安装见图3。

4.2 支模架搭设

圆筒内外侧搭设扣件式钢管满堂脚手架，立杆纵横向间距900 mm～1 200 mm，扫地杆(第一道纵横向水平杆)距楼(地)面200 mm，中间纵横向水平横杆步距1 500 mm。模板吊运就位，经校正后，侧模底部、中部、下部等三个部位按5 m～6 m间距，设模板垂直侧向斜支撑，斜支撑杆分别与满堂架立杆相连。

4.3 对拉螺杆的安装

1)外圆筒为直壁圆筒，对拉螺杆按竖向间距500 mm，横向间距600 mm,等距布置。施工流程：先在面板上划线，吊装就位一个侧面模板，在模板曲面上打孔，再吊装另一个侧面模板就位，经校正后，对另一侧曲面模板打孔，穿对拉螺杆，固定模板，再校正。

2)内圆筒为“下部小、上部大”的倒立圆筒，对拉螺杆竖向按间距450 mm等距布置，水平方向按扇形布孔。

第一层按圆筒侧面展开3°圆心角半径呈扇形排列，竖直方向由上向下螺杆孔间距分别是：200 mm，450 mm×11排，250 mm；水平方向由下向上每一排内横向间距分别是：625 mm,649 mm,673 mm,697 mm,721 mm,745 mm,769 mm,793 mm,817 mm,840 mm,864 mm,884 mm。

第二层按圆筒侧面展开2°圆心角半径呈扇形排列，竖直方向由上向下螺杆孔间距分别是：200 mm,450 mm×12排，513 mm，300 mm。水平方向由下向上每一排内横向间距分别是：605 mm，621 mm，636 mm，651 mm，666 mm，681 mm，696 mm，711 mm，726 mm，741 mm，757 mm，773 mm，789 mm，815 mm。内圆筒曲面内侧模展开螺杆布孔图见图4，图5。

内圆筒打孔、穿对拉螺杆等施工流程同外圆筒。

5 施工质量保证措施

5.1 原材料及半成品进场验收

模板、木枋、对拉螺杆、螺帽等进场，均进行外观检查和验收，各检查项目与相应的质量证明文件相符。

钢管扣件进场，在监理单位见证下取样、送检，检测合格。

采用模板按1∶1比例放样，制作出标准圆弧检测件。弧形钢管进场时，采用标准圆弧检测件对其进行复检，复检和验收均合格后方可进场。

5.2 测量放线及定位检查

在地面基础、地梁及二层楼板混凝土表面，弹好定位控制轴线、圆心中心点、圆筒弧形墙边线、门洞线等，弧形模板下口控制线距墙边300 mm。

模板吊装就位，外圆筒内外模均采用吊垂直线校正；内圆筒为斜立曲面，在吊垂线校正时，上下口检测点水平方向测量差值应与设计图实体结构该检测点部位水平方向测量差值相等。

5.3 模板制作和安装检查

采用标准圆弧检测件对底层模板进行检测验收，经验收合格后，再铺设面层衬模，衬模呈竖直方向铺设，拼缝严密，不得有起翘现象。

曲形大模板之间拼装处采用插销连接，结合焊定位卡，保证接缝严密，模板内不应有杂物等。

模板安装校正后，垂直度偏差不得大于3 mm，平整度偏差不得大于2 mm，衬模拼缝间隙不得大于0.8 mm，相邻两块板表面之间高低差不得大于1 mm。

5.4 模板拆除

模板拆除对清水混凝土质量控制非常重要，必须确保混凝土达到相应强度，混凝土棱角等不受损伤时方可拆除侧模。支撑系统按“先支后拆、后支先拆”“先拆非承重模板、再拆承重模板”的顺序，从上而下进行拆除。

拆下的模板及钢管扣件不得抛扔，分散堆放，及时清运。

模板拆除后将其表面清理干净，对变形和损伤部位进行修复。

6 施工安全措施

作业的人员，经安全技术教育和安全培训后方可上岗作业。

安装和拆除模板时，操作人员配戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

高处安装和拆除模板时，周围搭设脚手架，铺挂安全网，作业平面设防护栏杆。

作业时，零星配件等不得随意堆放，模板堆放平稳，连接件等配件放在工具袋中，不得散放在脚手板上。

模板施工中设专职安全员负责日常安全巡查。

7 完成后的效果

田汉戏剧艺术文化园工程大量地运用了清水混凝土，田汉艺术中心曲面圆筒是其中施工难度最大的一个区域，清水混凝土在本工程中的应用获得了成功。田汉戏剧艺术文化园目前已投入运营，是一处极具艺术气息的爱国主义教育基地。