空间扭转曲面清水混凝土建筑支架体系设计与施工*

汪 涛，蔡晓男，林墨翰，孙忠猛

(1.中交第三航务工程局有限公司，上海 200030； 2.中交三航局第二工程有限公司，上海 200122)

0 引言

近年来，艺术性公共建筑越来越追求独特的空间造型，如流体式、仿生式或扭曲式等，这对支模体系设计施工提出更高要求[1]。工程实践中多将微积分原理应用到异形结构支架标高的计算与控制中，如运用Revit[2]与CATIA[3]等软件建立异形结构的三维模型，结合CAD二次开发[4]对异形结构进行有限元划分。朱同然等[4]以三维模型中各节点标高为控制要素，剖切出水平平面图，进行由下而上的支架体系测量放线。陈立顺[5]针对球壳结构提出了沿经纬向进行单元划分的方法，确定各经纬线交点为立杆标高控制点，进而提高球壳结构支架标高的计算精度。刘有才等[3]将流体结构沿竖向等距离切割形成多个曲面锥台，并再进行细部的模板支架设计。朱靖聪[2]、周晓莉[6]将三维空间曲面结构转换为相交的多曲率曲线，再通过直线拟合平面曲线的方式模拟出曲面轮廓，以便施工中定位操作。

空间异形结构的支架搭设主要有2种方法：①逐步调节立杆高度与曲率[7-9]；②加工定制化钢模及钢桁架。朱同然等[4]利用测量放线优先将模板弧形背楞连成整体，据此控制顶层支架搭设。此外，脚手架立杆的可调顶托[10]也可使支架体系更贴合曲面模板[11]。当工期和成本充足时，应多采用钢结构预制工艺以达到更高的支架精度。郑军涛[12]、徐琳等[13]将三维实体放样和有限元技术相结合，分块预制异形曲面钢模板，再逐一焊接模板竖肋、横肋，以实现曲面结构支模体系的搭设。……