一种高铁站房异形结构雨棚饰面清水混凝土施工方法

摘要

一种高铁站房异形结构雨棚饰面清水混凝土施工方法，包括如下步骤：测量放线；钢筋制安：承台、地梁钢筋绑扎完成→测放柱插筋位置线→设置定位框→插柱预埋钢筋→基础钢筋验收→浇筑混凝土→测放立柱边线→调整下层柱预留钢筋→套柱箍→连接竖向受力主筋→画箍筋间距线→柱箍筋绑扎→安装混凝土保护层垫块→检查验收；模板工程，包括：清水混凝土模板选择；模板的测试与安装：清水混凝土浇筑；清水混凝土养护；模板拆除。本发明通过对清水混凝土施工环节的工艺进行优化，改进的工艺方法有效地解决了雨棚结构饰面混凝土开裂、外观质量难以控制的问题，缩短施工工期，节省返修成本，具有很高的实用性和推广价值。

说明书

技术领域

本发明属于清水混凝土的施工工艺技术领域，具体是指一种高铁站房异形结构雨棚饰面清水混凝土施工方法。

背景技术

随着社会的进步和科学技术的不断发展，设计师们对建筑的外观效果和对建筑造型的美感认知不断地提升，特别是前清水混凝土在建筑上的呈现效果，用混凝土勾勒各式各样的建筑形态。

在大型建筑中常使用大面积异形曲面清水混凝土，与同类型建筑相比，清水混凝土不仅作为了装饰效果，也起到实际的受力作用，造型复杂的同时钢筋排布更加密集，绑扎难度较大，施工周期跨度大，时间与空间的差异大。这些设计要求给混凝土的试配、模板支设、混凝土的浇筑、质量控制、成品保护等都提出了很高的要求。作为建筑的“门面”，清水混凝土质量的好坏直接影响建筑的观感，施工难度大。

目前，高铁站房异形结构雨棚饰面采用清水混凝土施工，主要存在以下缺陷：混凝土易开裂、外观质量难以控制；梁柱节点模板安装不合理；雨棚凹槽梁柱链接模板安装效率低；雨棚扶梯口变径模板安装难度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高铁站房异形结构雨棚饰面清水混凝土施工方法，对清水混凝土施工的各个环节进行了工艺优化，使得雨棚结构饰面混凝土不易开裂、外观质量得到控制。

本发明是这样实现的：

一种高铁站房异形结构雨棚饰面清水混凝土施工方法，包括如下步骤：

步骤一：测量放线；

步骤一：钢筋制安：承台、地梁钢筋绑扎完成→测放柱插筋位置线→设置定位框→插柱预埋钢筋→基础钢筋验收→浇筑混凝土→测放立柱边线→调整下层柱预留钢筋→套柱箍→连接竖向受力主筋→画箍筋间距线→柱箍筋绑扎→安装混凝土保护层垫块→检查验收；

步骤三：模板工程，具体包括：

步骤a：清水混凝土模板选择：选择15mm厚的定型覆膜多层板作为施工用模板；要求模板表面平整光滑，厚度均匀一致，耐腐蚀，具有一定的吸水性；具有足够的刚度，在一定的混凝土侧压力作用下不允许有变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失；

步骤b：模板的测试与安装：

步骤b1：采用模板平整度检测仪进行检测；

步骤b2：根据工程设计图纸进行模板预安装，对模板进行编号，确保模板正式安装时能对号入座，精准定位使用；

步骤b3：梁柱节点模板安装：梁柱处设有凹槽，梁柱节点模板安装采用梁、凹槽、柱三部分模板分段安装；

步骤b4：雨棚凹槽梁柱链接模板安装；

步骤b5：雨棚扶梯口变径模板安装；

步骤b6：框架柱模板加固，选用标准对拉螺杆、紧固螺杆、连接角膜进行全方位固定；

步骤四：清水混凝土浇筑：采用清水混凝土，配备专用车辆和设备进行混凝土的搅拌和运输，确保混凝土浇筑的连续性；柱段分层浇筑；梁板同时浇筑，浇筑方法由一端开始用“赶浆法”；板的混凝土虚铺厚度大于板厚，用平板振捣器垂直于浇筑方向来回振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度；

步骤五：清水混凝土浇筑完成后，梁、板表面用棉毡及时加以覆盖并浇水养护，以免影响清水混凝土表面色泽；

步骤六：模板拆除：拆模时先松开拆除卡具、连接螺栓，使模板同混凝土脱开，当局部有混凝土吸附或粘接模板时，使用葫芦平拉，待模板与墙体完全脱离后，方可起吊。

进一步地，所述步骤b3中，梁柱节点模板安装，具体包括：制作3张18mm厚模板采用螺栓固定拼接成整体进行安装固定；拆除时松开螺栓，先将中间模板抽出，再沿垂直方向拆除上下两块模板，从而保证边角不因拆模损坏。

进一步地，所述步骤b4中，雨棚凹槽梁柱链接模板安装，具体包括：柱头凹槽上方连接垂直轨道方向为弧形梁，平行轨道方向为倒角梁，弧形梁通过定制固定曲面模板和弧形钢龙骨加固的方式，直接与凹槽处定制模板拼接固定在一起为下方梁柱预留600mm，为下方安装倒角方柱模板提供位置，并且能够为凹槽模板提供一定的承载力，降低装模难度。

进一步地，所述步骤b5中，雨棚扶梯口变径模板安装，具体包括：采用三维建模软件制作每块模板的模型，确定其弧长和半径的加工尺寸,定制定型钢龙骨，安装好龙骨以后按照预先设置的编号逐块安装模板，达到“锥形”的效果。

进一步地，所述步骤b6中，框架柱模板加固，具体包括：框架梁、设备基础、板墙加固采用方木与钢管分别做内楞、外楞、对拉螺栓加固成整体。

进一步地，所述步骤四中的柱段分层浇筑，具体包括：浇筑前先浇水湿润施工缝不少于24小时，柱段分层浇筑，分层厚度50cm，制作尺杆控制下灰高度，用布袋布料，控制下灰高度在2m以内；振捣时相互照应避免漏振；梁柱节点钢筋较密时，在浇筑砼之前先用钢管打通，以防钢筋卡住振动棒；柱子浇筑完毕后，应及时将伸出的搭接钢筋整理到位；侧煤仓间柱段较高，柱内钢筋最大孔隙为200×200mm、250×250mm，需要分别选用φ150mm、φ200mm的串筒，以免浇筑时碰撞箍筋。

进一步地，所述步骤四中的梁板同时浇筑，具体包括：浇筑方法由一端开始用“赶浆法”，即先浇筑梁，当达到板底位置时再与板的砼一起浇筑；浇筑时，将低压灯放置在浇筑点以上，保证充足照明以便看清浇筑混凝土，下灰高度超过2m的用串筒布料，防止混凝土离析和泌水，先在底部浇筑5～10cm厚同标号砂浆，分段分层浇筑混凝土，保证混凝土浇筑持续进行；每层下灰厚度为40cm；浇筑梁混凝土时，根据混凝土的流淌斜坡度，在每条浇筑带前、中、后各布置一条振动棒；第一条布置在混凝土卸料点，振捣手负责出罐混凝土的振捣，使之顺利通过面筋进入底层；第二条设在混凝土的中间部位，振捣手负责斜面混凝土的密实；第三条设置在坡脚及底层钢筋处，因底层钢筋较密，振捣手负责混凝土流入下层钢筋底部，确保下层钢筋混凝土的振捣密实。

进一步地，所述步骤六的模板拆除中，梁柱节点模板拆除时，先将中间凹槽部分拆除后再通过垂直拆模拆掉混凝土边角接触面，保证了边角不被拆模损坏。

本发明的优点在于：本发明通过对清水混凝土施工环节：测量放线、钢筋制安、模板工程、混凝土浇筑工程、模板拆除，清水混凝土成品养护、清水涂料使用等各个环节的工艺优化，改进的工艺方法有效地解决了雨棚结构饰面混凝土开裂、外观质量难以控制的问题，提高了饰面清水混凝土施工一次达标的目的，及时控制和复核施工产生的误差，缩短施工工期，节省返修成本，具有很高的实用性和推广价值。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种高铁站房异形结构雨棚饰面清水混凝土施工方法，具体包括如下步骤：

步骤一：测量放线：

(a)场地控制网的测量，建立控制基准点为保证施工控制网的精确性，工程施工时设置测量控制网，各控制点均应为永久性的坐标桩和水平基准点桩，并设防保护措施，以防破坏，利用测量控制网控制和校正建筑物的轴线、标高等，确保施工质量。

(b)采用测量的主要仪器包括拓普康-700全站仪，莱卡自动安平水准仪、激光水平仪、激光铅垂仪以及其他辅助设备，建立精准控制网。

步骤二：钢筋制安：

1、钢筋加工

1)钢筋进场时试验规定取样进行力学性能试验，复试合格方可加工使用。

2)切割后的钢筋断口不得有马蹄形或起弯等现象。

3)钢筋弯曲点处不能有裂缝。

4)弯曲成型的钢筋、弯钩弯折必须符合抗震设计等有关规定：对Ⅰ级钢筋两端的180°弯钩和箍筋的135°弯钩，其弯曲直径不小于钢筋直径的2.5d，箍筋平直长度≥10d且≥75mm，且其弯钩加工和绑扎后必须相互平行。

5)直螺纹、顶模棍、模板支撑卡、梯子筋材料的截断采用无齿锯进行下料。结构钢筋严禁采用气焊切割。

2、钢筋连接

(1)钢筋连接方式

依据设计和规范要求，本工程主要受力构件纵向钢筋连接采用机械连接、焊接连接相互结合的方式，当钢筋直径d＞25mm时，应采用机械连接。

(2)连接方式工艺及要求

1)绑扎：

①钢筋绑扎接头设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不设置两个或两个以上接头，接头末端距钢筋弯起点的距离不小于钢筋直径的10倍。

②同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接头宜相互错开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不小于钢筋直径，且不应小于25mm。

③同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求。当设计无具体要求时，应符合GB50204中的下列规定：

③钢筋连接

在进行钢筋连接时，钢筋规格应与连接套筒规格一致，并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损。连接钢筋时对准轴线将钢筋拧入相应的连接套筒。

3、钢筋安装

(1)立柱插筋及柱筋绑扎

工艺流程：承台、地梁钢筋绑扎完成→测放柱插筋位置线→设置定位框→插柱预埋钢筋→基础钢筋验收→浇筑混凝土→测放立柱边线→调整下层柱预留钢筋→套柱箍→连接竖向受力主筋→画箍筋间距线→柱箍筋绑扎→安装混凝土保护层垫块→检查验收

步骤三：模板工程

要保证清水混凝土的质量，必须从模板选材及支撑体系的设计、制作与安装、混凝土原材料及配合比、混凝土浇筑、养护等全过程采取有效措施加以控制，才能保证清水混凝土的效果。

国产清水模板工艺流程：模板到货后抽样验收合格→选板裁板、防水封边→模板制作→安装前平整度、拼缝严密性等验收→模板安装。

1、模板选择

清水混凝土模板表面平整光滑，厚度均匀一致，耐腐蚀，具有一定的吸水性；具有足够的刚度，在一定的混凝土侧压力作用下不允许有变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失。

2、模板安装

1)安装模板时应严格按模板组装图进行，对号入座，定点使用。在模板吊装过程中应保证模板不受到碰撞或损伤。将大模板用塔吊按顺序吊至安装位置初步就位；用撬棍按定位线调整模板位置；用托线板测垂直校正标高，使模板的垂直度、水平度、标高符合设计要求；拧紧螺栓。用90°角尺、水平尺、线锤等工具控制模板的垂直度和阴阳角。

2)模板拟采用转速超过5000转/分钟的高转速精密裁板锯进行切割，保证裁割出的模板裁边光滑无毛刺。模板拼接时拼缝保持一致，同一平面内相连各块模板在配制前选用板时应注意板厚误差，所用各板板厚差≤1mm，保证拼缝效果。

3)所用50×100mm方木采购时必须采购标准尺寸方木，进场使用前进行质量验收，存在尺寸不一的情况时必须经过刨压保证尺寸统一，误差≤1.5mm。方木竖直使用，间距200mm，方木接头处加密。

4)为了避免现场模板拼接缝，各层柱段四个侧面模板根据柱截面尺寸加工成四大块，梁模板根据施工图纸加工成三大块。

5)模板拼缝背面采用专用连接片进行调平，模板侧压力作用下仍可保证模板不错台，并专项检查模板拼缝处防错台连接片是否上到位。

5)为解决接缝平整度问题，除采用合适间距木龙骨加固成整体外，主区域柱段模板采用专用防错台垫片。

步骤四：清水混凝土浇筑

清水混凝土不仅要保证结构设计所要求的强度，而且要有良好的外观效果，必须精心施工，为此从混凝土配合比、振捣养护措施和管理工作几方面加以保证。

1、混凝土原材料控制

(1)坚持水泥、外加剂、粉煤灰等原材料在主体结构施工过程中选用同一厂家、同一品种。以确保执行同一配合比，并且注意原材料的色泽，使混凝土的色差能保持在可调节范围内。

(2)选用的水泥应具有活性好，性能稳定，水化热偏低，标准稠度用水量小，水泥与外加剂间的适应性良好，并且原材料色泽均匀一致的特性。

(3)粗骨料选用的原则是强度高，连续级配好，低缄活性，并且同一颜色的碎石，产地，规格，必须一致，而且含泥量小于2％，大于5mm的纯泥含量要小于0.5％，骨料不得带杂物。

(4)细骨料选用中粗砂，必须细度模数在2.3以上，颜色一致，其含泥量要控制在3％以内，大于5mm的纯泥含量要小于1％。

(5)外加剂选用减水和缓凝效果明显，能够满足混凝土的各项工作性能的GK-5B外加剂。

(6)掺和料应能增强混凝土的和易性，并且部分替代水泥，改善混凝土的施工性能，减少水泥石中的毛细孔数量和分布状态，且有助于对碱-集料活性的抑制，有利于提高混凝土的耐久性。我们选用细度小，颜色浅，含碳量低，质量稳定的优质Ⅰ级粉煤灰。

2、配合比优化

混凝土浇筑前试验室进行反复试配，优化出易于施工、外观颜色一致的最佳配合比，并且根据现场施工条件和环境温度及时调整配比。清水混凝土塌落度270mm、扩展度不小于600mm。

3、混凝土浇筑

混凝土浇筑是保证混凝土外观的重要环节。严格执行混凝土的配合比、搅拌时间、入模温度、保温措施、测温、砼下料振捣工艺。各层柱段施工缝留设在主梁底50mm处，其他施工缝留设在各层梁表面或现浇板面，柱与框架梁板分开浇筑。

为防止流浆污染柱面，除柱面塑料布包裹外，梁板及上层柱段浇筑前，在模板下口、已浇筑柱段上口缠绕一圈海绵。上层混凝土浇筑前，对下层已浇筑完成柱面使用棉毡进行覆盖。

(1)混凝土搅拌运输

严格按配比进行搅拌，计量误差控制在规范之内，延长搅拌时间至90秒，保证搅拌均匀。混凝土搅拌时严格控制水灰比和塌落度，加强现场控制，每车做塌落度检测，控制塌落度在160～180mm。严格控制混凝土罐车在运输过程中的时间，避免塌落度损失过大，严禁现场加水，以确保混凝土的稳定性和均色性要求。

(2)混凝土浇筑

1)柱内混凝土浇筑，浇筑前先浇水湿润施工缝不少于24小时，柱段分层浇筑，分层厚度50cm，制作尺杆控制下灰高度，用布袋布料，控制下灰高度在2m以内。振捣时相互照应避免漏振。梁柱节点钢筋较密时，在浇筑砼之前先用钢管打通，以防钢筋卡住振动棒。柱子浇筑完毕后，应及时将伸出的搭接钢筋整理到位。侧煤仓间柱段较高，柱内钢筋最大孔隙仅为200×200mm、250×250mm，因此需要分别选用φ150mm、φ200mm的串筒，以免浇筑时碰撞箍筋。

2)梁、板同时浇筑，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”，即先浇筑梁，当达到板底位置时再与板的砼一起浇筑。浇筑时，将低压灯放置在浇筑点以上，保证充足照明可以看清浇筑混凝土，下灰高度超过2m的用串筒布料，防止混凝土离析和泌水，先在底部浇筑5～10cm厚同标号砂浆，分段分层浇筑混凝土，保证混凝土浇筑持续进行。每层下灰厚度为40cm。浇筑梁混凝土时,根据混凝土的流淌斜坡度，在每条浇筑带前、中、后各布置一条振动棒。第一道布置在混凝土卸料点，振捣手负责出罐混凝土的振捣，使之顺利通过面筋进入底层；第二条设在混凝土的中间部位，振捣手负责斜面混凝土的密实；第三条设置在坡脚及底层钢筋处，因底层钢筋较密，振捣手负责混凝土流入下层钢筋底部，确保下层钢筋混凝土的振捣密实。

3)板的混凝土虚铺厚度应略大于板厚，用平板振捣器垂直于浇筑方向来回振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度。

(3)混凝土振捣

清水混凝土振捣非常关键，上层混凝土浇灌应在下层混凝土初凝前完成，清水砼模板在砼浇筑过程中排水、透气性差，因此砼振捣的质量水平很大程度决定于砼表面气泡的多少。

1)砼应分层浇筑，采用测杆检查分层厚度，如50cm一层，测杆每隔50cm刷红蓝标志线，测量时直立在砼表面上，以外漏测杆的长度来检验分层厚度，并配备检查、浇筑用照明灯具，分层厚度应满足要求，待第一层砼振捣密实，直至砼表面呈水平不再显著下沉和产生气泡为止，再浇筑第二层砼，在浇筑上层砼时，应插入下层砼5cm左右，以消除两层之间的接缝。

2)砼振捣应插点均匀，快插慢拔，每一插点要掌握好振捣时间，一般振捣时间20～30秒,过短不易捣实和气泡排出，过长可能造成砼分层离析现象，致使砼表面颜色不一致。

3)砼振捣时，振动棒若紧靠模板振捣，则很可能将气泡赶至模板边，反而不利于气泡排出，故振动棒应与模板保持150～200mm左右间隙，利于气泡排出；

4)振捣边角时应在振捣部位的模板外侧用橡胶锤敲击，以利于混凝土表面气泡导出。

步骤五：模板拆除：

1、拆模

拆模时先松开和拆除卡具、连接螺栓，使模板同混凝土脱开，当局部有混凝土吸附或粘接模板时，严禁使用撬棍单点撬动模板移位，禁止敲击模板，使用葫芦平拉，待模板与墙体完全脱离后，方可起吊，起吊之前，在模板体系下部两个角上，绑扎绳索，起吊过程中，由工人控制绳索，以防模板产生上下，左右不均匀晃动，与其它物体相碰擦。

2、混凝土清修

混凝土清修意指混凝土拆模后的清理和修整，这是清水混凝土结构中一项非常重要的步骤。

(1)拼缝凸起、棱角露砂处理

拆模后，先用灰刀、砂布将凸起的浮砂打磨平整、干净，较严重的用磨光机磨平后，再用砂纸打磨，最后用纱布细细磨平。

(2)埋件清理刷漆

在混凝土浇注完毕，模板拆除之后，及时将埋件表面清理出来，并带线在埋件上用红丹涂醒目标志漆，当有多个队伍施工时，涂刷的油漆色泽必须完全统一。

(3)抽不出的对拉螺栓处理

为防止乙炔焰污染砼面，严禁用气割割除对拉螺栓，应用角向磨光机侧向割除磨平；尽量不要损伤砼面。

(4)对拉螺栓眼的封堵

对拉螺栓眼的封堵时清水混凝土清修的一项重要内容，封堵成功与否直接影响清水混凝土的外观，因此必须事先做好试验，确定封堵砂浆的最佳配比，防止封堵后出现颜色不一和封堵面开裂现象；此外封堵螺栓眼必须保证封堵尺寸一致，避免出现有大有小现象。封堵的一般步骤如下：

1)清理螺栓孔；

2)将颜色稍浅的补偿收缩砂浆向孔里灌浆，再用φ25～30mm平头钢筋扦插捣实至砼面平；

步骤六：清水混凝土养护

混凝土浇筑完成后，梁、板表面用棉毡及时加以覆盖并浇水养护，以免影响清水混凝土表面色泽。养护时设专人三班养护，每2小时洒水一次，洒水只需保持混凝土表面湿润，浇水养护时间不少于7天。养护时间应能满足混凝土硬化和强度增长的需要，使混凝土强度满足设计要求。养护所用的水源要使用生活用水，以免含有害元素过多，影响清水混凝土表面色泽。

本发明通过对清水混凝土施工环节：测量放线、钢筋制安、模板工程、混凝土浇筑工程、模板拆除，清水混凝土成品养护、清水涂料使用等各个环节的工艺优化，改进的工艺方法有效地解决了雨棚结构饰面混凝土开裂、外观质量难以控制的问题，提高了饰面清水混凝土施工一次达标的目的，及时控制和复核施工产生的误差，缩短施工工期，节省返修成本，具有很高的实用性和推广价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。