冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法适用范围

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》适用于类似于冷却水塔人字柱的倾斜型混凝土结构的现浇施工。

冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法技术理论

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》所用的钢模板体系分为支座小车桁架、模具体系以及稳定系统，其中模具体系分为模具、斜支撑及下横梁。

模具体系即为人字柱的模板支撑体系，模具两侧设置爬梯，在各施工地点、混凝土浇筑点均设置平台和栏杆；同时模具体系为一独立体系，可以在支座小车桁架上前后移动，便于人字柱混凝土达到拆模强度后拆模。

人字柱钢筋采用预绑扎后，整体吊装，以钢模板体系为基准就位。

冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法工艺流程

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》的施工工艺流程见图1。

冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法操作要点

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》有如下7个操作要点：

1.定位放线

利用CAD放样，按照小车定位的相关尺寸，确定出小车定位控制点的坐标。再根据现场已有的测量基准点，利用全站仪放出小车定位控制点。小车放样尺寸见图2，图中A1点为半径61864mm处的支墩中心点，C1、c1点分别为两个人字柱中心线与环基面的交点。通过上图中的F1、G1、f1、g1四点定位两部支座小车，而后将前后“八字”抛锚临时固定。

2.支座小车调平

支撑小车调平采用4支腿上的丝杆进行调整，将支座小车调整至设计标高后（见图3），即可拉设“八字”抛锚，再安装下模具及斜支撑系统。

3.模具支撑系统安装

（1）起吊下横梁、斜撑杆，将其平放在支座下车上，并将相关销轴连接；通过四点起吊组装好的下模板，使得下模板连接耳板与下横梁通过销轴连接，缓慢落下下模板，使下模板放置在斜撑杆的枕木上。见图4。

（2）换短头钢丝绳，并通过卸扣与模板顶部两个吊耳连接，起吊下模板，缓慢提升下模板。见图5。

（3）缓慢提升下模板，当斜撑杆端部耳板插入下模板连接耳板，用撬棒将斜撑杆端部耳板销孔与下模板连接耳板销孔对齐，穿上销轴。

至此整个模具体系已安装完成，由于模具是工厂法制作，所有的定位、误差校正均在工厂内完成，现场只需控制好平面定位即可。

4.支墩钢筋临时安装

（1）对环基上的支墩插筋位置进行复核，按照设计图纸将支墩的各部位钢筋临时就位，接头待人字柱钢筋就位好后再进行焊接。

（2）由于上支墩面层钢筋、柱钢筋规格大且较密，支墩面层钢筋按正常顺序摆放，与大多数人字柱主筋相碰，为节约人字柱钢筋笼的就位时间，需要将支墩面层钢筋位置作调整，使柱主筋与面层钢筋错开。

5.钢筋笼吊装

待模具就位后即可吊装人字柱钢筋笼，人字柱主筋为32C28，环向螺旋箍筋为A16@100/150，钢筋笼总长15.642m，保护层为35mm；柱钢筋锚入支墩长度为1.68m，伸入筒壁环梁2.24m；人字柱钢筋笼自重为3097.89kg，重心见图6，起吊钢筋笼采用滑车组结合链条葫芦翻身。具体起吊索具见图7。

待钢筋笼翻身至设计角度左右，就位至人字柱支墩内，待人字柱最下层内圆环筋至支墩上层钢筋面即达到设计标高，而后绑扎支墩面层钢筋，内圆环筋与支墩面层钢筋绑扎牢固后，方可卸钩。

人字柱钢筋安装完毕后，即可进行支墩插筋、箍筋的焊接、模板安装以及混凝土浇筑工作，待支墩混凝土终凝后开始浇筑人字柱的混凝土。

6.人字柱混凝土浇筑

（1）人字柱混凝土振捣采用人下至钢筋笼子内完成的方式，为便于混凝土工振捣时上下，预先在钢筋笼子内绑扎上下爬梯通道，爬梯采用不小于A16钢筋与钢筋笼子绑扎而成，间距300mm，此爬梯不拆除，浇筑在混凝土中。

（2）由于柱子有一定的倾斜角，柱子上表面不易振捣充分，在模板外面另外辅以振捣棒振捣，减少表面蜂窝等缺陷。

（3）人字柱上模板有三节，必须逐段安装模板，浇筑完成一节混凝土后再安装下一节模板。

（4）捣混凝土时，要做到“快插慢拔”，在振捣上一层混凝土时，应插入下层50mm左右，以消除两层之间的接缝。在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝之前进行。每层混凝土厚度不大于500mm。

7.模板拆除

（1）上模拆除：①人字柱浇筑超过12h后，即可进行上模板拆除；②上模板分顶节、中节、底节三段拆除，先拆除各接模板之间的连接螺栓、定位销轴，再通过旋进脱模螺栓，将模板与混凝土脱开，必须先用卸扣将吊机吊钩与模板吊耳挂好后才能旋进脱模螺栓；③起吊上模板顶段。将底部安放在地面的枕木上，而后起吊旋转使上模板翻身，及时进行上模板清理。

（2）下模拆除：通过计算，当人字柱砼强度达到15MPa以上（不同截面拆模强度不同）即可进行下模板拆除的拆除，通过同条件试块强度确定。拆除步骤如下：①拆除模具体系与支座小车桁架之间的销轴；②旋出下模板最底部、靠近底部的两处脱模装置，让模具体系的滚轮落在小车水平桁架上；③同步向下旋转支座小车桁架前支腿两侧的丝杆一圈，查看下模板顶部、靠近顶部的脱模装置是否可以旋出，如否，则每次同步旋进丝杆半圈直至脱模装置可以旋出为止；④将2t链条葫芦一侧拉在下横梁后侧的耳板上，另一侧拉在补偿小车水平桁架耳板上，注意检查小车滚轮外侧挡板位置是否在轨道外侧，收紧链条葫芦，向后移动三角体系约300mm，拉紧缆风紧绳器。见图8。

（3）局部修补、养护：拆模后，对人字柱表面局部缺陷进行修补，修补由专人进行。针对个别位置的气泡，用纯水泥浆批嵌修补（严禁用干水泥敷在水泥浆的表面），待水泥浆干后，再根据气泡的大小，用抹布或细砂皮进行表面打磨修整。

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》无须特别说明的材料，采用的机具设备见表1。

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》具备以下4个方面的特点：

1.该钢模具体系现场定位快速、准确，操作简单，借鉴了吊车的单元式组件及销轴连接方式，提高了安装的速度；另设计与制作中对组装的简便性及互换性作了充分的考虑，从而降低了对劳动力素质的要求。

2.运用该工法，对人字柱的垂直角度、直线度、截面尺寸均可通过控制模具得以实现，将现场的监控工作转移至工厂内，质量精度可达毫米级，质量控制更有保障，并减少监控环节以及多环节的累计误差。

3.进度方面可控，且效率较高，较传统的满堂脚手架方式单人字柱这一分项工程可缩短近一个月，并减少了用工。

4.相比传统工艺，该工法的大多数工作均在地面完成，仅有上模安装及钢筋笼吊装在高空完成，且作业环境安全设施齐全，工人的安全有了更大保障。

随着中国电力工业的高速发展，以及节能环保要求不断提高，淋水面积超过10000m²的超大冷却塔已越来越多冷却塔人字柱的直径、长度也在不断地增加，单根人字柱重量也随之变大，从原先的10t左右发展到20t甚至更大，现场的机械已无法满足预制吊装的工艺或成本的成跳跃式增长，为此中国国内很多公司都采用满堂脚手架现浇的施工工艺，但随之而来的是劳动力的增加、高空作业等危险源的增加、工期变长以及质量不可控等现象。

根据行业的情况以及市场的人工工资的增长情况，上海电力建筑工程公司对大型冷却塔人字柱现浇施工工艺进行革新，寻找出一种安全、质量有保障，又能减少工期，减少用工量的施工工艺；以田集电厂二期工程、国电九江电厂冷却塔项目工程为依托，研发了移动式人字柱现浇钢模板体系，打破了常规冷却塔人字柱现浇采用排架进行支撑的方式，并获得了两项实用新型专利《冷却塔混凝土立柱现浇全钢模板体系》（专利号：ZL201020637927.3）和《混凝土全钢模板脱模装置》（专利号：ZL201120253713.0）。

在正式使用该套体系前，上海电力建筑工程公司还邀请了专家组对施工方案及关键技术进行评审，专家们一直认为该施工体系具有“结构设计合理、技术先进、显著的综合技术经济效益等特点，具有创新性，为中国国内首创”，并提出些合理化建议，为施工的顺利进行提供了宝贵意见。

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》已运用于中国国电九江发电厂冷却塔项目工程中，综合资料显示该体系强度、刚度和稳定性满足规范要求，工艺设施满足安全、质量的要求，达到了预期效果。

冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法控制标准

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》需采取以下质量控制标准：《双曲线冷却塔施工与质量验收规范》（GB 50573—2010）、《混凝土结构工程施工质量及验收规范》（GB 50204—2002）、《水工混凝土施工规范》（DL/T 5144—2001）、《电力建设施工质量验收及评定规程第1部分：土建工程》（DL/T 5210.1—2005）、《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107—2010）、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18—2012）。

冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法保证措施

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》需采取以下14点保证措施：

1.人字柱小车定位、安装尺寸必须严格按照设计图纸进行。

2.所有紧固螺栓必须拧紧。

3.预埋铁件位置准确，固定牢固。

4.钢筋的规格，数量和位置、接头形式、部位，同一截面的数量和搭接长度，必须符合设计要求和有关现行规范规定。

5.钢筋间距均匀，主筋、箍筋与构造筋间距偏差±10mm；主筋保护层偏差±5mm；主筋长度偏差±10mm。

6.严格控制钢筋的保护层厚度，拉结筋和保护层垫块不漏绑，钢筋表面质量应洁净，不应有损伤、油渍、漆污、片状铁锈和麻点，而且钢筋应平直无弯曲。

7.模板表面必须平整光滑，涂刷模板隔离剂时不得沾污钢筋和混凝土接槎处。

8.模板上下半径偏差±10mm；轴线偏差≤10mm；截面尺寸偏差±5mm；相邻模板面高差≤2mm。

9.模板拼缝必须严密，采用加海绵胶条的方法，防止漏浆。

10.振捣时，严禁漏振、少振，严禁直接振捣钢筋；混凝土初凝前，对混凝土表面采取二次抹压，以控制混凝土表面干缩裂缝。

11.截面尺寸偏差 10～-5mm；表面平整度≤5mm；上下半径偏差±20mm；柱定标高偏差±10mm。

12.施工缝留设位置符合设计及规范要求，施工缝表面混凝土凿毛处理，清除施工缝内杂物和已松动的骨料与浮浆，浇筑前，保持混凝土表面充分湿润，但不得有积水。

13.混凝土浇筑完毕后12h内必须加以覆盖并洒水养护。

14.严格控制拆模强度，按计算的拆模强度拆除底模。

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》具有如下7点效益：

1.根据现场的数据得出，九江工程人字柱在15MPa的强度下人字柱顶部变形最终副值为28.6mm，小于原先的预顶升的35.17mm，差值为6.57mm小于规范规定的10mm，满足要求；另根部附近未出现明显的裂缝。

2.该体系定位快速、准确，操作简单，对人字柱的垂直角度、直线度、截面尺寸均可通过控制模具得以实现，将现场的监控工作转移至工厂内，质量精度可达毫米级，质量控制更有保障，并减少监控环节以及多环节的累计误差。

3.进度方面可控，且效率较高，较传统的满堂脚手架方式，单人字柱这一分项工程可缩短近一个月。

4.相比传统工艺，大多数的工作均在地面完成，仅有上模安装及钢筋笼吊装在高空完成，且作业环境安全设施齐全，工人的安全有了更大保障。

5.该体系操作简便，借鉴了吊车的单元式组件及销轴连接方式，提高了安装的速度；另设计与制作中对组装的简便性及互换性作了充分的考虑，从而降低了对劳动力素质要求。

6.虽然前期成本投入相对较高，但在早拆技术下，可减少排架搭设工程量和周转性材料投入，按一个工程一座冷却塔摊销的原则人字柱分部工程可节约10.22万元，如按一个工程两座冷却塔摊销原则人字柱分部工程可节约55.34万元。

7.该钢模板体系无论是在安全控制、质量控制、进度控制还是经济效益方面均有不俗的表现，它开创了斜支柱无排架施工的先河，填补了中国国内该领域的空白。

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》需采取以下13点安全措施：

1.认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据中国有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。

2.施工现场按符合防火、防风、防雷、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。

3.施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ 46—2005）的有关规范规定执行。

4.现场所有用电设备均经专职电工检测，确保安全后方可使用，并做到“一机一闸一漏一保护”，雨天应防护好避免受潮；电动工具操作时应戴绝缘手套、穿绝缘鞋、戴防护眼镜。非专职电工不得随意拆装电气设备。

5.进入施工现场的人员必须正确佩戴安全帽等个人防护用品。

6.施工前必须进行安全技术交底，并做好记录，施工过程中有新人加入要补充交底。

7.操作工、电工、焊工、起重工等特种作业人员持有效证件上岗。

8.施工前应对各机械各部件进行检查。

9.各种机械的操作工，必须熟悉机械性能和操作方法，遵守机械设备安全操作规程，定期进行机械保养，但在机械运行期间，不得进行维修保养工作。

10.夜间施工要有足够的照明，照明设备应使用工作行灯，如发现照明不足或故障应由专业电工修理。

11.两米以上高空作业必须系好安全带，并将带扣挂在上方牢固可靠的地方。

12.起重作业必须有专人指挥，做到“十吊十不吊”，吊物下严禁站人。

13.按《人字柱现浇钢模具体系使用手册》中规定做好防风措施。

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》在包括但不限于中国国电九江发电厂“上大压小”2×660MW机组扩建工程冷却塔项目工程中应用成功。

• 中国国电九江发电厂“上大压小”2×660MW机组扩建工程冷却塔项目工程

1.工程地点：江西省九江市东郊，邻近长江南岸，距长江800m，西距九江长江大桥南岸引桥1.5km。

2.工程概况：九江冷却塔人字柱共有96根，人字柱直径为A950，长度为11.722m，柱下底中心标高为-0.297m（相对标高），上口中心标高为10.60m（相对标高）、半径为57.723m，倾斜角度为68.375°，水平投影与支墩中点径向成32.403°夹角，混凝土强度为C30W8。见图9。

人字柱主筋为32C28，环向螺旋箍筋为B16@100/150，钢筋笼总长15.642m，保护层为35mm；柱钢筋锚入支墩长度为1.68m，伸入筒壁环梁2.24m；C——HRB400级钢筋，B——HRB335级钢筋。

主要工程量：混凝土1160m³；钢筋370t。

3.开竣工日期：人字柱分项进度2011年9月10日～11月12日。

4.应用效果：九江工程冷却塔人字柱采用该现浇钢模板体系施工后，工人反映：用工少、操作简单，定位快速、准确，安全实施齐全；项目管理人员反映：进度、安全方面可控，且效率较高，质量控制更有保障，监控环节少，避免了多环节的累计误差。

5.存在问题：该体系虽然前期成本投入相对较高，但在早拆技术下，可减少排架搭设工程量和周转性材料投入，按一个工程一座冷却塔摊销的原则人字柱分部工程可节约10.22万元，如按一个工程两座冷却塔摊销原则人字柱分部工程可节约55.34万元。见图10。

《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》需采取以下5点环保措施：

1.施工现场设立专门的废弃物临时存储场地，废弃物应分类存放，对有可能造成二次污染的废弃物必须单独存放，并有醒目安全标识。

2.将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。

3.施工现场应建立有效的排污系统，确保雨水管网和污水管网分开使用，严禁将非雨水类的其他水体排进市政雨水管网。

4.优先选用先进的环保机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪声到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。

5.对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

2012年8月，中国电力建设企业协会发布《关于批准2012年度中国电力建设工法的通知》，以中电建协[2012]57号文件公布，《冷却塔人字柱现浇移动式钢模板体系施工工法》被批准为2012年度中国电力建设工法。

现浇混凝土斜柱施工工法适用范围

《现浇混凝土斜柱施工工法》适用于结构外形、水平截面尺寸变化较大，且竖轴还发生一定角度倾斜的现浇混凝土结构的施工，也适用于劲性钢筋混凝土柱施工尤其针对超长斜向劲性柱。此类结构常见于文化娱乐设施、体育馆、展览馆及大型公建项目等。

现浇混凝土斜柱施工工法工艺原理

《现浇混凝土斜柱施工工法》的工艺原理叙述如下：

1.将斜柱视为柱及梁的综合因素，即：斜柱下方支撑视之为梁，斜柱侧支撑视之为柱，其概念性的界定有效地解决了支撑方式及拆模的技术要点。

2.针对一般斜柱及异形斜柱，利用多层板易于加工拼装和钢管脚手架搭设方便等特点，用模板拼成斜柱所需形状，通过控制模板的裁减角度、支撑架的搭设高度，来满足异形截面、倾斜角度的要求。模板支撑全部采用扣件式钢管脚手架。

3.针对超长斜柱，底模采用木模，侧模及顶模采用三节式模板，解决了模板的连接支撑问题，采用模板与柱成品作为下一步模板的支撑加固体系，可随钢筋、混凝土的工艺逐步上升。

现浇混凝土斜柱施工工法施工工艺

• 工艺流程

《现浇混凝土斜柱施工工法》的施工工艺流程如下：

一、混凝土斜柱

平面线位及空间线位施测→施工除外围斜柱的其他竖向结构→搭设顶板、梁支撑，并支出斜柱与内部竖向结构间框架梁的梁底，以梁底长度控制斜柱上部的空间位置→调整好斜柱接头以下钢筋的位置，绑接头以下斜柱箍筋→将斜柱主筋向柱底模反方向拉起→搭设斜柱底模→绑扎机械连接接头以上钢筋和柱箍筋→斜柱钢筋隐检后合其他三面柱模板→加固模板及支撑体系，再次校正斜柱位置→浇筑斜柱混凝土→混凝土强度达到1.2兆帕后，拆除斜柱底模外的其他模板→待斜柱上层顶板、梁混凝土达到拆模条件，斜柱与框架梁形成整体稳定性后，与顶板模板同时拆除底面模板和支撑。

二、劲性斜柱

以钢结构施工为前导，测量放线、脚手架支撑体系充分为其服务，钢结构支撑定位、焊接及探伤试验完毕后再进行混凝土结构施工，其中钢筋的绑扎过程中必要时会采用先绑扎箍筋再穿主筋的方式以满足箍筋在复杂钢结构中穿插并连接。

工艺流程∶劲性钢结构CAD放样、预加工并根据箍筋位置打孔（图1）→定位放线（图2）→支撑脚手架CAD放样设计（图3）→脚手架搭设→劲性钢结构拼装就位（图4）→劲性钢结构焊接（与原有底板埋件）→穿劲性柱箍筋并焊接（图5）→穿主筋（图6）→外围箍筋→模板的CAD放样并预加工（为混凝土浇筑振捣留有振捣孔）→模板拼装→模板加固→混凝土浇筑→混凝土内外同时振捣→养护→拆模→下一道劲性钢结构施工。

• 施工方法

《现浇混凝土斜柱施工工法》的施工方法如下：

一、平面线位及空间线位的施测

首先通过CAD对图纸斜柱的平面线位、空间线位、钢结构与钢筋关系进行放样。

平面线位∶斜柱因其呈斜向分布，其水平面线位尺寸须根据柱倾角进行CAD放样，方得出实际平面尺寸。

空间线位：将斜柱各关键点在CAD中进行精确放样，准确测量各点与相应轴线的水平距离，以便钢结构、钢筋、模板等各专业作业施工。

斜柱混凝十浇筑过程中，设测量人员观察斜柱顶端下沉和模板变形情况。根据施工观测情况。

钢结构与钢筋关系∶因为劲性混凝土设计图纸中通常钢结构与钢筋分离，设计很难充分考虑两者交叉矛盾之处，通过CAD集中放样，可发现两者间交叉关系，并根据具体情况制定有效措施。

二、钢筋工程

1.钢筋翻样

每个单体工程斜柱、折线梁设专人翻样，绘制翻样图，并利用计算机辅助翻样。斜柱翻样前需绘制翻样图，翻样图中对每根柱主筋进行单独编号（图7）。单独计算每根主筋的长度，并在料单中注明。下料时对照翻样图和料单对每根斜柱主筋单独下料，下料后及时系上料牌，料牌上注明斜柱部位和主筋编号，防止混用。

箍筋翻样同样绘制翻样图，注明斜柱部位，下料时各部位箍筋单独码放，用料牌标识，防止混用。

2.斜柱异形箍筋的加工和控制方法

斜柱中存在大量的异形箍筋，箍筋加工前在现场实际放出斜柱大样，反推保护层尺寸，放出箍筋加工尺寸，并在CAD上绘图，经过对比确定箍筋加工尺寸。每种异形尺寸箍筋加工前，先加工样板，经验收合格后方可大量加工。加工中随时与样板进行比照。

3.混凝土斜柱钢筋绑扎方法

斜柱绑扎过程中与模板有一定的工序交接，为保证斜柱绑扎质量，必须按此操作顺序进行。

斜柱钢筋与模板工序的交接∶先根据大样图给出的数据，调整好斜柱接头以下钢筋的位置，绑接头以下斜柱箍筋，然后将斜柱主筋向柱底模反方向拉起，以便木工支斜柱底模，支好斜柱底模后，机械连接接头以上钢筋和绑扎柱箍筋，做完斜柱钢筋隐检后合其他三面柱模板。

绑扎斜柱时首先根据放好的斜柱边线调整斜柱主筋根部位置，然后用做好的斜柱角度模型调整每根斜柱主筋角度，柱主筋调整完成后开始绑扎斜柱接头以下柱箍筋。

斜柱安装流程图如图8。

斜柱绑扎箍筋的施工工艺：绑扎斜柱箍筋时应先在一根斜柱主筋上划出箍筋间距线，然后间距1500米左右绑一个箍筋，形成钢筋骨架后再用水平尺把此线引到另外几个柱主筋上，根据此线再画间距线，这样控制箍筋绑扎的平整度。绑扎柱箍筋时注意箍筋编号，和斜柱的变化方式，以免用错箍筋。

斜柱主筋弯折方法：由于斜柱在每层斜度不一致，因此斜柱主筋在梁柱节点处需弯折，控制斜柱主筋的弯折角度和弯折点位置是钢筋工程的另一难点。主筋弯折采用在前台绑扎时人工弯折，弯折在浇筑完下一层斜柱混凝土后，绑扎梁柱节点钢筋前进行。弯折前在斜柱底面模板两侧固定标尺，标尺高度1000毫米高，标尺位置为斜柱外侧斜边两柱角，标尺底标高为本层结构楼板顶标高，标尺斜度为本层斜柱的斜度。主筋弯折点为上下两层斜柱间夹角的中分线。找到每根主筋的弯折点位置用石笔作出记号，每弯折一根钢筋用尺量钢筋与标尺间距离以控制钢筋斜度和钢筋间距。

4.劲性斜柱钢筋绑扎的方法

当前，对于大截面柱，设计图中箍筋数量决不仅限于柱周箍筋，在柱中穿插大量分布箍筋，见图9。相当数量的箍筋必将与钢结构交叉而无法穿过，混凝土结构设计规范中明确规定了混凝土柱的配箍率，箍筋数量不可减少。解决箍筋的交叉问题是劲性混凝土的一项重点。笔者在兰华大厦工程中主要采用以下三种方案综合解决∶

提高箍筋直径，降低箍筋密度；

将部分箍筋穿过钢结构翼板，要求钢结构加工时预打孔（图5箍筋穿插及焊接）；

在钢结构腹板上焊附加缀板，将箍筋加工成三边箍，与之焊接。

三、模板工程

1.构件概念界定

对于斜柱施工，质量控制的关键在于对模板的控制，模板的设计施工决定混凝土质量及柱子成品位置准确。因此需认真制定切实可行的模板方案。

首先认清斜柱的概念特征，斜柱在支护体系上，即应将其视为水平构件，又应视为竖直构件，即在斜柱下的支撑体系，按照水平构件支撑，“底模”需待混凝土强度达到100%以上时方可拆除；“侧模”与“顶模”可按照柱模（竖直构件）进行支撑，以便控制柱子稳定性。见图10。

2.一般斜柱模板的配置

1）斜柱模板配置

框架斜柱模板采用15毫米厚覆膜多层板，模板配制高度为梁底以上50毫米，配置断面尺寸为图纸尺寸-3毫米。模板竖向龙骨为50毫米×100毫米木方（间距不大于250毫米），斜柱底面、顶面模板角部模板采用100毫米×100毫米木方封口，中间采用50毫米×100毫米木方（间距不大于250毫米）。斜柱模板支撑采用仿框架梁形式，斜柱底面设立杆支撑，水平间距400毫米。立杆顶端按斜柱底面水平斜向角度固定小横杆，作为底面模板支架。模板安装完后用100毫米×100毫米木方，两端打孔，用血16螺栓对穿拉紧作为柱箍锁紧模板，沿斜柱方向间距300毫米。从板底小横杆用短管打斜撑支撑侧面模板，并拉住顶面模板柱箍，保证整体稳定。见图11。

斜柱柱箍采用100毫米×100毫米木方柱箍和钢管柱箍组合形式∶100毫米×100毫米木方两端打孔，用ф16螺栓对穿拉紧锁紧模板，木方柱箍两个一组，双向设置，沿斜柱方向间距300毫米。钢管柱箍采用ф48×3.5脚手管。其中斜柱底面模板下横杆为底面模板支架。钢管柱箍安装后，从底面模板横杆用钢管打斜撑支撑侧面模板，并拉住顶面模板钢管柱箍。见图12。

2）斜柱模板安装工艺流程

制模→（首层短柱基础上）弹线→搭设外围整体支撑架→固定底面模板小横杆→安装底面模板→绑扎斜柱钢筋→安装侧面模板、顶面模板→自下而上安装柱箍并安装侧面模板斜撑→预检→浇筑混凝土时钢筋模板的复查维护→拆模→模板清理。

3）斜柱模板安装

斜柱支撑体系采用在结构外侧搭设满堂红脚手架，立杆间距1000毫米，横杆间距1500毫米。见图13、图14。为保证架子整体稳定性隔排立杆设置剪刀撑。斜柱下立杆支撑共四列，斜柱两侧600毫米处各一列，斜柱下两列。在每根斜柱两侧600毫米处沿斜柱方向立杆加密，作为斜柱支撑，间距为沿斜柱方向400毫米。并用水平杆与满堂红脚手架连成整体。水平杆步距1500毫米，在斜柱支撑立杆上根据斜柱斜率和底面模板斜边角度固定小横杆，间距小于500毫米。小横杆安装后，吊线检查线坠与斜柱基础边线距离，以保证斜柱的整体斜率。检查后安装底面模板，并用短木方临时固定。绑扎斜柱钢筋后，安装侧面、顶面模板，并安装柱箍。最后用脚手管在斜柱侧面打斜撑，斜撑固定在整体外架上，以保证斜柱侧向稳定性。并在斜柱下沿斜柱方向加设支杆支撑，间距400毫米。在保证斜柱整体尺寸和斜率满足设计要求的前提下，斜柱整体向内侧倾斜10毫米。以抵消浇筑混凝土时，由于混凝土自重产生的整体下沉。

3.超长斜柱模板设计

针对超长斜向柱子，北京建工集团有限责任公司总承包部、北京建工一建工程建设有限公司、北京城建集团有限责任公司分别研究了斜向柱构件特征及超长柱模板的设计，最后将二者结合起来最终形成该工程应用的超长斜向柱模。

1）三节式模板的新型设计模式

针对超长柱，北京建工集团有限责任公司总承包部、北京建工一建工程建设有限公司、北京城建集团有限责任公司采用了三节式周转栓接模板。该模板由三段组成，可每次采用两节栓接浇筑，拆模时，在柱混凝土上留有一节，作为下段模板支撑的连接点，并周而复始，每次拆模均保留一节。免去下部斜支撑。可有效提高效率。

传统模板仅针对单层柱进行配置，即便个别两层连同的大空间中的跨层柱，亦将模板周转两次，仍可完成柱的施工，但对于独立长度如此的超长柱，若采用传统模板，随着柱施工高度的逐渐升高，将浪费大量的支撑材料，且将难以保证上部柱的稳定支撑。

为此北京建工集团有限责任公司总承包部、北京建工一建工程建设有限公司、北京城建集团有限责任公司设计了一套三节式周转栓接模板。该模板由三段传统的钢模组成，参见图15，即1号、2号、3号模板，其1号、3号模板较短，2号模板较长。模板上下口的龙骨上均设有螺栓，可保证各节之间的栓接。

模板按照设计加工完后，进行了必要的保养及脱模剂工序，柱钢筋绑扎完毕后，在柱相应位置，先将一长一短两节模板通过螺栓拼接（图16），要求保证拼缝的严密性，不得漏浆，并进行支撑，其支撑方法同传统混凝土，这里不赘述。然后进行第一段混凝土浇筑（图17）。

待柱混凝土强度满足竖直构件拆模强度要求后，解除柱斜支撑体系，将2号模板拆除，保留1号模板（图18），进行上部钢筋绑扎，然后在1号模板上通过螺栓拼接2号模板及3号模板（图19）。此时，1号模板提供上部模板的支撑加固作用，可免除本段2号、3号模板的斜支撑体系（若柱为斜柱，则应增加倾斜一侧的单侧支撑）。

2号、3号模板固定完毕后，进行第二步混凝土浇筑，进而，再将1号、2号模板拆除，保留3号模板留待下一段模板向上拼接。参见图20、图21。

依此类推，便可完成超长柱模板支撑，该套模板特点在于采用模板与柱成品作为下一步模板的支撑加固体系，连接方便，节约材料。具有很好的推广价值。

2）模板设计

钢模板与木模结合

顶模及侧模采用钢模，底模为木模（底模需待28天强度后方可拆模，因此不参与周转，采用木模）。

四、混凝土工程

1.混凝土是斜柱施工的重中之重，由于斜柱的特殊造型造成混凝土施工有以下几个难点∶

1）斜柱箍筋较密，在斜柱底面呈一斜面，混凝土在向下输送过程中，拌合物中的砂浆易被箍筋挂住，造成斜柱底部混凝土缺少砂浆。

2）部分斜柱斜度较大，且钢筋较密，振捣棒很难输送至斜柱底部，在提升过程中，振捣棒容易被箍筋卡住。而且没有重新插棒的机会。

3）斜柱振捣过程中，混凝土中产生的气泡不易排出，会积聚在顶面模板下。造成顶面混凝土蜂窝、麻面，影响混凝土观感。

2.针对以上难点，采取以下措施∶

1）浇筑混凝土前在斜柱内插一根直径为150毫米的硬质胶管，并在胶管表面开一宽度为100毫米的槽，将振捣棒放在槽内，随提升振捣棒随提升胶管，保持振捣棒始终在胶管内。同时胶管作为串筒，向下输送座底砂浆和底部混凝土。

2）选用作用半径较大的70振捣棒，浇筑混凝土前将振捣棒和胶管先插人斜柱中，随浇筑混凝土随提升振捣棒和胶管，每根斜柱振捣一次。

3）严格控制混凝土拌合物的坍落度和扩展度，现场在斜柱混凝土大面积施工前先后浇筑了四根斜柱作为实验，根据实验结果总结出混凝土拌合物坍落度在210~230毫米，扩展度在370～450毫米间浇筑的斜柱外观质量是最好的。大面积施工时以此作为控制依据，在每根斜柱浇筑前均检测坍落度和扩展度，符合要求的混凝土才允许进行浇筑。

4）在斜柱顶面模板间隔2000毫米开通气槽。通气槽高度30毫米，宽度200毫米，内衬细钢丝网。在浇筑斜柱混凝土时，设专人在顶面模板用50振捣棒轻振模板，同时观察通气槽的气泡，尽量使气泡从通气槽排出。

五、钢结构的放样设计与施工

1.结构节点设计

由于劲性混凝土结构一般采用实腹式钢骨梁、柱外包钢筋混凝土的结构形式，因此在结构节点处不可避免地涉及到混凝土梁、柱的主筋、箍筋与劲性钢骨梁、柱交叉的问题。解决这一问题一般遵从以下几点原则∶

1）近量避免混凝土梁、柱的主筋与劲性钢骨梁、柱的腹板发生位置冲突，保证钢骨梁、柱的抗剪、抗弯能力满足设计要求。

2）当混凝土梁、柱的主筋与劲性钢骨梁、柱的翼缘板交叉时，在保证钢骨梁、柱结构的连贯及承载能力满足设计要求的前提下，可在钢骨梁、柱上开设穿筋孔以尽量保证混凝土梁、柱的主筋的连续贯通。穿筋孔数量不宜多，钢骨梁、柱截面因开孔而损失的面积<1/4钢构件的截面面积。

3）可在钢骨梁、柱上焊接钢板用于焊接主筋，以保证主筋载荷传递的连贯性。钢板宜选用与钢骨梁、柱同材质的钢材，宽度应满足主筋的搭接长度的要求，截面积满足主筋等强度要求。焊接搭接钢板的方法也较多的运用在箍筋与钢骨梁、柱的连接上。

4）穿筋孔位应尽量远离钢骨梁、柱的拼接焊缝和板边缘，距离不小于一个孔径。

2.钢结构施工

劲性混凝土结构中钢结构部分的施工基本按照以下施工顺序进行∶

搭设承重脚手架→吊装钢骨梁、柱→钢骨梁、柱位置调整→支撑、固定→组对焊接→钢筋混凝土施工。

1）吊装钢骨梁、柱

钢骨梁、柱的吊装一般采用现场塔吊完成，钢骨梁的吊耳设在梁两端1/4～1/3的对称区域内，钢骨柱吊耳设在柱顶端。对于钢骨斜柱的吊装可利用不同长度的吊索来实现倾斜吊装，如图23所示。

2）钢骨斜柱的调整

钢骨斜柱吊装就位后。采用在承重脚手架上搭设门子架挂倒链的方法。调整人钢骨斜柱的位置、角度和标高。倒链位置设在临近柱顶或梁端，形式如图24。

测量钢骨斜柱柱脚至柱顶的实际长度。根据钢骨斜柱的设计倾斜角度通过三角函数关系，计算出柱顶垂直投影至柱脚的水平距离，并在地面上用十字线标出。采用经纬仪配合激光测距仪的方法来进一步调整钢骨斜柱。首先用经纬仪在地面上放出钢骨斜柱腹板中心线，在中心线上分别取柱顶、柱中两个投影点架设激光测距仪，架设时应保证支架的水平度。用激光测距仪分别测量各投影点距钢骨斜柱的水平和垂直距离。

从而计算出钢骨斜柱的平均倾斜角度值，记述公式为∶

根据计算值对钢骨斜柱进行反复调整。调整的同时随时调整承重脚手架，尽量保证横杆均匀受力。

3）钢骨斜柱的固定

在钢骨斜柱无法与其他钢构件或混凝土结构形成刚性连接时，将调整完毕的钢骨斜柱用架子管分三处将钢骨斜柱卡住，与承重脚手架固定，参见图25。

焊接柱脚，柱脚腹板开双面坡口，翼板开单面“V”坡口。为了减少焊接应力对柱脚板及柱身垂直度的影响，焊接时采用对称焊接和分层多道焊接的方法，减少柱脚板的局部受热量和焊缝收缩量，避免柱脚板发生受热变形或层间撕裂。

北京建工集团有限责任公司总承包部、北京建工一建工程建设有限公司、北京城建集团有限责任公司通过《现浇混凝土斜柱施工工法》的有效实施，采取了多项先进的技术措施，解决了现浇混凝土（劲性）斜柱的施工难题，完成了施工任务，确保了北京兰华国际大厦工程和河南艺术中心工程结构封顶的形象目标，取得了良好的社会效益。在质量、文明施工、社会影响、经营状况等方面获业主、监督单位以及同行业的好评。

超长斜柱施工∶底模采用木模板，侧模和顶模采用三节式定型钢模板，通过模板体系的有效应用，控制了混凝土的错台和漏浆，解决了上层模板的固定问题，节约了工时及临时支撑材料。

一般现浇混凝土斜柱施工∶采用覆膜多层板做板面，扣件式钢管脚手架做支撑，通过预先挑出梁底来控制斜柱的平面位置。较定型钢模板的一次性投人节省成本40%。

2007年，《现浇混凝土斜柱施工工法》入选北京市工法汇编。

2008年01月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《现浇混凝土斜柱施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B