郭濤濤，王火華，李 明，楊 璐，宋佩永，吳 寧

（1、中國建筑第三工程局有限公司 武漢 430000；2、中建三局第三建設工程有限責任公司 武漢 430000）

1 工程概況

廣東某機場航站樓是我國南部沿海地區(qū)重要的干線機場，是連接“21世紀海上絲綢之路”的重要空中節(jié)點；在全省“5+4”骨干機場布局中，為廣東省東翼的骨干機場。航站樓擴建工程設計目標年為2025年，由現(xiàn)狀航站樓和本期擴建的航站樓共同承擔1 450 萬人次的年旅客吞吐量。

擴建航站樓地上3層，建筑高度23.9 m，航站樓正立面呈外挑形狀，最大懸挑長度達21.8 m。擴建國內(nèi)航站樓4 根1 600 mm×2 400 mm 異型斜柱，4 根直徑1 000 mm 的圓形斜柱，傾斜角度為77°，大截面異形斜柱從承臺生根，在承臺內(nèi)開始預埋鋼結(jié)構(gòu)柱，大截面斜柱內(nèi)埋2 根H800×400×30×16（Q335）鋼骨柱，每根鋼骨柱總質(zhì)量達9.24 t，配置最大鋼筋為，配筋總重18.59 t；擴建國際航站樓1 根直徑1 200 mm 的圓形斜柱，傾斜角度為45°，配置最大鋼筋為，配筋總重2.464 t［1］。

大截面異形斜柱施工精度要求高，鋼筋安裝時在柱表面焊接幕墻埋件，大截面異形斜柱成型后的平整度與傾斜角度直接影響外挑幕墻安裝質(zhì)量，與新舊航站樓幕墻銜接息息相關(guān)，并且航站樓的外觀要與一期航站樓相延續(xù)和協(xié)調(diào)，呈現(xiàn)整體藝術(shù)效果。

2 施工重難點

2.1 施工重點

大截面異形斜柱支模體系應穩(wěn)固、安全。在大截面異形斜柱加固后進行緊固件檢查，保證異形柱鐵箍固定和螺釘緊固，同時利用鉛錘儀吊線觀測斜柱在樓板上水平投影線與錘線高度的關(guān)系，通過計算斜柱傾斜角度，大截面、大體量混凝土澆筑時應觀察支模體系發(fā)生水平位移及架體的穩(wěn)定性，確保支模體系穩(wěn)定。

傾斜角度應順直，接茬處處理光滑。斜柱傾斜角度直接影響玻璃幕墻和屋面檐口鋁板安裝，傾斜角度偏差不大于5 mm，柱頂預埋件定位精準，平整度偏差不大于10 mm。充分考慮混凝土的自重和流動性造成漲模、位移、澆筑不密實等不利因素，把斜柱和梁板施工分成兩個獨立的支模體系，先成型的斜柱結(jié)構(gòu)強度達到75%后再連接梁、板，形成一個完整的結(jié)構(gòu)，同時斜柱施工按層高分為3.8～4.2 m每節(jié)，共5次成型。

2.2 施工難點

施工組織協(xié)調(diào)方面應合理利用空間與時間［2］。異形斜柱位于一期、二期航站樓外立面?zhèn)?，毗鄰一期航站樓和高架橋，在空間局限的環(huán)境下組織施工，對于大截面異形斜柱施工需要充分利用好施工作業(yè)空間擺放機械與材料，各施工作業(yè)面之間應有序銜接，合理化利用資源，提高材料周轉(zhuǎn)效率。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 分段施工

大截面異形斜柱從承臺施工開始預埋鋼結(jié)構(gòu)柱，柱頂預埋鋼板，頂面標高15.835 m，斜柱總長度21.735 m。鋼筋混凝土施工分成5 節(jié)（見表1），4 個異形截面柱配備2 套定型化模板，每次澆筑混凝土到梁截面底部，強度達到75%后（根據(jù)混凝土增長曲線7 d拆斜柱模板）拆除定型化模板周轉(zhuǎn)到另2 個異型截面柱施工［3］。

表1 大截面斜柱分節(jié)施工Tab.1 Sectional Construction of Large Section inclined Column

3.2 放線定位

首層大截面異形斜柱放線在平面空間內(nèi)投放控制線，將鋼筋安裝定位、鋼骨柱預埋定位線在首層樓板上彈線定位［4］。

把控制軸線引測到建筑物內(nèi)，根據(jù)施工前布設的控制網(wǎng)基準點，在各建筑物內(nèi)做內(nèi)控點，埋設在首層偏離軸線1 m 的位置?；鶞庶c的埋設采用10 cm×10 cm鋼板，鋼針刻畫十字線。鋼板通過錨固筋與首層樓面鋼筋焊牢，作為豎向軸線投測的基準點?；鶞庶c周圍嚴禁堆放雜物，網(wǎng)點豎向投遞時，在樓板相應位置預留150 mm×150 mm的孔洞進行豎向傳遞。

投測前，應對首層鋼板基準點控制網(wǎng)進行校測，校測精度不得低于建筑物平面控制網(wǎng)的精度，以確保軸線豎向傳遞精度。根據(jù)全站儀觀測所得的測量數(shù)據(jù)，調(diào)校預埋件的軸線偏差；用水準儀觀測所得的測量數(shù)據(jù)，調(diào)校預埋件的標高誤差。安裝誤差控制為：軸線偏差≤±2 mm，標高誤差≤±3 mm［5］。

3.3 鋼柱地腳螺栓預埋

鋼柱通過柱腳錨栓與承臺混凝土連接。在施工承臺時，穿插完成預埋錨栓的安裝，錨栓均為預應力桿件制作。為保證錨栓安裝精度，采用錨栓支架進行固定。螺栓下部深入承臺鋼筋，通過錨栓底部構(gòu)造措施與鋼筋相連；鋼柱腳錨栓安裝、緊固均采用雙螺母，鋼柱腳采用螺母調(diào)平，座漿支承時，應在結(jié)構(gòu)形成空間剛度單元，經(jīng)檢測和校核幾何尺寸，確認無誤后及時用無收縮自流灌漿料澆筑填實柱底板與基礎(chǔ)間的空隙，同時對錨栓絲桿外露端抹上黃油，并包裹處理，防止污染和損壞錨栓螺紋。

測量校正無誤，完成工序交接后，柱腳承臺混凝土澆筑；澆筑混凝土時，對預埋錨栓進行跟蹤測量監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)不符合設計規(guī)范的應及時進行校正并防止因混凝土澆筑振搗使錨栓架整體發(fā)生偏移。

3.4 鋼筋安裝

3.5 鋼柱吊裝

鋼柱吊裝根據(jù)最重和最遠工況分析，必須保證鋼柱吊裝滿足要求。H 型鋼柱分節(jié)構(gòu)件躺放運輸，考慮到現(xiàn)場卸車及吊裝，在H 型鋼柱上下口各設置2 塊帶吊裝孔的耳板［7］。

鋼柱吊裝時，為保證操作人員的安全，鋼柱頂部采用型鋼組成的可裝配式操作平臺，既方便組裝，又可以循環(huán)使用。操作架分為2 塊，鋼柱吊裝時裝配在柱頂，待吊裝焊接工作完成后，將操作架拆卸為兩部分吊至地面，循環(huán)使用。除操作平臺外，鋼柱吊裝前安裝好鋼爬梯與防墜器，方便作業(yè)人員焊接與安裝到位后解除鋼絲繩，經(jīng)檢查確認后起吊。作業(yè)人員登高通過鋼爬梯上下，并將安全帶掛在防墜器上，攀爬過程中面向鋼柱。

3.6 定型化模板安裝

斜柱模板采用定型化模板，由專業(yè)的廠家根據(jù)斜柱特點進行深化及加工［8］。模板安裝由2個異形柱拼裝而成，模板四周豎向龍骨由定型化方通組成，均勻豎向間距185 mm 布置龍骨，異形轉(zhuǎn)角沿豎向每200 mm設置加強型龍骨，如圖1 所示。加固采用方圓扣間距300 mm 設置1 道，柱箍沿著斜柱外圈間隔600 mm 設置1道，如圖2所示。另在斜柱混凝土澆筑2∕3處增加鋼絲繩斜拉，與樓板上的預埋環(huán)相扣，形成斜拉鋼絲繩卸荷，如圖3所示［9］。

圖1 模板安裝平面示意圖Fig.1 Installation Plane Diagram of Template

圖2 方圓扣加固平面示意圖Fig.2 Plane Diagram of Square Round Buckle Reinforcement（mm）

圖3 斜拉鋼絲繩卸荷示意圖Fig.3 Diagram of Unloading of Inclined Wire Rope

3.7 澆筑混凝土

大截面異形斜柱每節(jié)澆筑混凝土達到15 m3，因鋼筋布置密集無法插入震動棒持續(xù)振搗，采取自密實混凝土澆筑成型。

混凝土澆筑應分層下料，分層厚度不得大于500 mm，分層澆筑混凝土時應控制好間隔時間和分層厚度，確?；炷凉ぷ髅娌怀霈F(xiàn)冷縫。在澆筑異形柱結(jié)構(gòu)混凝土前，首先應采用同標號砂漿接漿約厚50 mm，確保柱底腳不出現(xiàn)跑漿“爛根”。澆筑自密實混凝土時應使柱截面處混凝土面較樓板面高出20 mm，以保證鑿毛后柱截面處混凝土面與樓板面一致或略高，便于清理樓板面的垃圾和積水，對柱混凝土的強度也有一定的保障。

3.8 拆模與養(yǎng)護

自密實混凝土澆筑后應養(yǎng)護不少于7 d，斜柱形成穩(wěn)定的承重結(jié)構(gòu)后拆除支撐模板，模板拆除時的混凝土強度要能保證其表面及棱角不受損傷，模板拆除后應將其表面清理干凈，對定型化模板內(nèi)表面進行清洗，為模板周轉(zhuǎn)提高效率，加強大截面異形斜柱成型觀感質(zhì)量管控。

4 質(zhì)量控制措施

大截面異形斜柱從混凝土色澤均勻一致、表面平整、線條和輪廓順滑等表現(xiàn)判斷成型觀感質(zhì)量。本項目選擇定型化模板用于大截面異形斜柱施工，定型化模板應具有足夠的剛度和強度，模板安裝前均勻涂刷脫模劑，拼縫保持嚴密，下料尺寸準確。斜柱支撐架體應牢固，沿架體傾斜方向搭設架體支撐斜柱，在斜柱加固的方圓扣上反拉卸荷鋼絲繩保障斜柱傾斜受力穩(wěn)定，模板加固完成后拉線測量斜柱傾斜角度，它會影響混凝土的平整度和外觀效果［10］。

5 安全保障措施

斜柱模板支撐系統(tǒng)在混凝土澆筑過程中和澆筑后一段時間內(nèi)，由于受壓可能發(fā)生一定的沉降和位移，如變化過大可能發(fā)生垮塌事故。為及時反映支模支撐系統(tǒng)的變化情況，預防事故的發(fā)生，需要對支撐系統(tǒng)進行沉降和位移監(jiān)測。支架沉降預警值取8 mm，沉降允許值取10 mm；支架水平位移預警值取5 mm，水平位移允許值取8 mm。

在澆筑混凝土過程中應實時監(jiān)測，一般監(jiān)測頻率不宜超過20～30 min一次，監(jiān)測數(shù)據(jù)正常，可進行混凝土澆筑施工；監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預警值，應立即派人對預警區(qū)進行危險源排查、加固到位，待監(jiān)測數(shù)據(jù)正常、穩(wěn)定后方可進行混凝土澆筑施工；監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預警值時必須立即停止?jié)仓炷?，疏散人員，并及時進行加固處理，準備啟動應急預案。在混凝土實凝前后及混凝土終凝前至混凝土7 d 齡期應實施實時監(jiān)測，終凝后的監(jiān)測頻率為1次∕d。

6 總結(jié)

廣東某機場航站區(qū)擴建工程航站樓大截面異形斜柱施工從重難點分析、施工關(guān)鍵技術(shù)、質(zhì)量控制措施、安全保障措施等多方面進行探索，為大截面異形斜柱的施工提供了可靠的技術(shù)支持，從BIM 模型模擬施工、放線定位、鋼柱安裝、大直徑鋼筋安裝、定型化模板安裝、支撐體系加固、混凝土澆筑、拆模與養(yǎng)護等做出施工技術(shù)總結(jié)，給類似造型的工程建設打造標桿示范作用。