天安云谷项目高大圆柱弧形木模板的应用

王洪流

（深圳市广胜达建设有限公司 深圳518001）

1 项目概况

天安云谷产业园一期工程共设计有7栋塔楼，南区3栋，北区4栋，南北两区裙房相距40m，在2层构建东西向长度达155m的景观平台，将园区内7栋塔楼连接形成共享空间，如图1所示。景观平台框架柱为钢筋混凝土圆型柱，最大柱距26m，圆柱直径主要为φ1500和φ1800两种，支模高度从基础承台顶面至结构梁板顶面达到11.8m，圆柱埋入道路以下2.4～5.1m，圆柱外露部分西高东低，完成下段柱后及时回填至路基标高，然后再施工上段柱，平面布置如图2所示。

图1 景观平台实景图

图2 景观平台圆柱平面布置图

由于景观平台只有1层（西面局部为2层），若采用定型钢模板成本太高，经过多次方案比较和工艺优化后，一致认为订制弧形木模板周期短、费用低，无对穿螺杆洞，避免柱内钢筋密集对穿螺杆施工困难，且混凝土表面观感可达到免抹灰的质量标准；现场拼装劳动强度低，梁柱节点易加工，采用侧模钢带抱箍加固，混凝土分层浇筑的施工方案，很好地解决了大直径、高大支模圆柱的施工技术难题。

2 弧形木模板施工

2.1 施工流程

高大圆柱弧形木模板施工流程：①测量放线→②搭设柱独立脚手架→③柱钢筋绑扎→④柱模拼装→⑤厂配内柱箍安装→⑥竖楞、外柱箍筋安装→⑦柱垂直度调整→⑧柱混凝土浇筑→⑨拆除柱模→⑩拆除柱脚手架→11○搭设高支架→12○梁板及梁柱节点模板安装→13○梁板钢筋绑扎→14○梁板及梁柱节点混凝土浇筑（柱分为上下两段时，重复第③～⑨步）。

2.2 适用范围

⑴ 由于房屋建筑工程中圆形柱、矩形梁截面尺寸不一、标高不一，所带来的梁柱节点形状复杂、种类繁多，正是发挥圆柱弧形木模可现场切割加工、任意拼装的优势。

⑵ 适用于圆柱直径2m以内，高度6m以内的工程。若圆柱高度超过6m，宜采用竖向分段施工，此时应确保圆柱上、下段的同轴度和垂直度，尽量减少施工缝对混凝土观感的影响。

2.3 材料及作法

⑴ 圆柱弧形木模板：18mm厚优质覆膜镜面胶合板，模板最大长度可达3.6m，在工厂机械热弯成型，尺寸准确，精度高。现场可根据实际需要任意切割得到所需的长度；模板直径不大于1.5m时，可加工成两块半圆形拼装；模板直径大于1.5m时，可加工成3～4块圆弧形拼装，模板抗弯强度设计值 f≥15Nmm2，弹性模量 E≥1×104Nmm2，模板两侧有凹凸企口互相对接，可确保模板不移位、不漏浆，如图3。

图3 弧形木模板企口与内柱箍

⑵ 外围竖向背楞：对于高大圆柱的弧形木模板，安装完成厂家配套的内柱箍后，为保证模板上、下层连接的同轴度和垂直度，在模板全高范围内、沿四周均匀的布置竖向木方作为竖向背楞，木方规格50×100，水平间距控制在250mm以内，木方贯穿上下段柱模板的拼缝，上下搭接长度不小于500mm。

⑶ 柱箍布置：外柱箍作为模板的侧向加固系统，形式同厂家配套的内柱箍相同，规格及间距根据模板设计计算结果确定：

① 内柱箍作法：内柱箍由厂家配套提供，其为一条截面尺寸为30（宽）×1（厚）的钢带，无法承受混凝土浇筑时的侧向压力，仅作为圆柱模板安装时临时固定，内柱箍竖向间距根据现场实际要求，可为500～1000mm左右。

② 外柱箍作法：外柱箍用于承受混凝土浇筑时的侧向压力，外柱箍为1条扁钢，材质为Q235B，截面尺寸50×3，长度根据现场实际尺寸确定。两端均焊接短角钢，角钢规格L50×5（长度50mm），角钢一肢与扁钢满焊，另一肢在中心位置钻φ20孔。柱箍用1根M16×120高强螺栓（8.8级）穿过两侧角钢预留孔预紧连接，确保柱箍对柱模产生约束预紧力，抵抗混凝土侧向压力。

③ 外柱箍的间距：竖向构件混凝土侧向压力自下而上由大到小，相应的柱箍间距下密上疏；经计算，第1道柱箍距地100mm，柱高1.5m以内柱箍间距不大于 300mm，柱高 1.5～4.0m 的柱箍间距不大于400mm，柱高 4.0～6.0m 的柱箍间距不大于 500mm，模板加固体系可以满足混凝土浇筑时侧压力的强度要求。（如图4）

图4 高大圆柱弧形木模板侧向加固系统

2.4 模板安装

⑴ 刷脱模剂：为便于脱模和保证混凝土表面质量，圆柱模板内侧应在安装前提前1h以上满刷水性脱模剂，自然风干成膜后码放整齐。

⑵ 模板拼装和内柱箍安装：圆柱钢筋绑扎完成验收合格后，人工搬运模板，按地上放线拼装模板，每完成一层模板的拼装，立即安装内柱箍，拧紧螺栓后，接着安装上一层模板，模板安装至主梁下100mm。当柱高超过6m时，可分成上、下两段分别安装模板和浇筑混凝土，下段柱可取弧形模板高度的整数倍，上段柱应下挂200并增加1道柱箍，确保上下段柱同轴度和垂直度，如图5a。

⑶ 竖向背楞安装：安装完成两块圆柱模板后，先调整上、下柱模板的同轴度至符合验收要求，立即沿模板四周用铁钉均匀固定木方作为竖楞，木方可平放或立放，木方沿圆柱四周的水平间距控制在300mm以内，木方竖向搭接长度为500mm以上。

⑷ 外柱箍安装：从柱根部以上100mm处开始安装第1道外柱箍，其它外柱箍的安装间距根据模板设计方案确定，外柱箍安装完成后对每一道从下而上顺序进行预紧，如图5b。

图5 模板安装示意图

⑸ 柱垂直度调整：圆柱模板安装完成后，必须用经纬仪或吊线、钢尺检查圆柱的垂直度，并将圆柱模板校正。如果现场视线较好，能直接看到圆柱上、中、下线，可利用经纬仪投线法进行检测与校正。如果现场通视困难，可利用吊线和钢尺采用平行线投点法进行检测与校正，垂直度检测应满足规范要求；当垂直度调整完毕后，需及时采用钢管斜撑对柱4个方向进行加固，大直径圆柱可适当增加斜撑数量，确保在混凝土浇筑时不倾斜、不偏位，柱成型的垂直度满足要求，如图6。

图6 圆柱拆模后效果图

⑹ 梁柱节点模板拼装：圆柱施工缝留置在梁底以下100mm处，利用拆除后的圆弧模板，按要求加工成梁柱节点所需的弧形模板，由于同为木模板，可与圆柱周边普通矩形梁板的木模板直接可靠连接，施工方便、质量可靠，梁柱节点混凝土观感如图7。

图7 梁柱节点混凝土观感

⑺ 模板周转使用：为提升模板周转率，以及控制混凝土一次浇筑高度减少模板侧压力，每段圆柱混凝土浇筑高度不超过6m；水平施工缝尽量设在道路完成面以下100mm，避免上下柱接槎影响美观。因此，把圆柱上、下两段分成两次单独浇筑混凝土；平面上把圆柱分成3批施工，最大限度减少模板一次性投入；为保证模板周转使用的完整性，在拆除时严禁高空抛落，应采用人工传递的方式，确保模板棱角、板边不破坏、不变形，模板拆除后及时清理模板表面的水泥浆并满刷水性脱模剂，自然风干以备下次使用。本项目经完工后测算，圆弧模板周转使用次数为7.5次（混凝土展开面积1500m2模板面积 200m）2，基本达到木模板的正常周转次数，合理使用了周转材料。

3 结束语

本工程通过采用高大圆柱弧形木模板的施工方法，有效解决了圆柱木模板加固措施不足，易爆模和涨模，观感质量差的技术难题，景观平台完工效果如图8所示，柱子拆模后表面平整、光洁，可达到清水混凝土的质量标准，无需二次装修抹灰，减少了施工成本、节约了工期，该法施工简便易行，效益显著，可供同类工程借鉴。

图8 景观平台结构完工效果图