伍任雄，張宇，馮思遠

（重慶建工住宅建設有限公司，重慶 400015）

0 引言

在現(xiàn)代仿古建筑中，用混凝土結(jié)構替代木結(jié)構不僅可塑性強、抗震性和耐久度好[1]，同時彌補了木結(jié)構耐火性和耐腐蝕性差[2]的缺陷。但造型復雜、截面多變的仿古柱用混凝土結(jié)構施工時，易發(fā)生支模困難、澆筑不易密實等問題[3-4]。本文介紹的施工工藝采用分段澆筑、分層拼裝的方案，對含有斗拱等復雜形狀的仿古柱體進行施工，提高了施工效率，具有較好的推廣價值。

1 工藝原理

現(xiàn)澆混凝土仿古柱施工采用分段澆筑、分層拼裝的方案，復雜型體拆分和構件節(jié)點連接設計是技術關鍵。該工藝采用玻璃鋼模具進行變徑體構造，結(jié)合后置焊接技術成功解決了仿古柱收分處支模難問題，極大降低了施工難度和成本，縮短了施工周期。

圖1 示意圖

2 施工流程

該方案定義柱基本拆分段為柱身、柱頭2部分，以預制斗下口為分界線（圖1）。

工藝流程：定位放線→正身段施工→變徑段施工→預制斗連接→斗拱區(qū)施工→柱帽施工→混凝土澆筑→預制斗拱固結(jié)。

3 技術要點

3.1 定位放線

柱身在現(xiàn)場地面按圖紙足尺放樣。斗、斗拱等預制件利用CAD和3D數(shù)字空間技術輔助放樣。

3.2 鋼筋施工

柱縱筋從底部向上依次安裝。變徑段縱筋彎折應進行預加工，宜選用焊接連接或機械連接，以確保縱筋的連貫及完整性，進一步保證柱鋼筋骨架質(zhì)量。柱縱向筋不得采用綁扎搭接。

3.3 模具施工

一根完整柱劃分為柱身、柱頭2部分。柱身進一步分為正身、變徑2個施工段，柱頭進一步分為斗拱、柱帽2個施工段（圖1）。正身段采用定型鋼模圍合，變徑段采用異型玻璃鋼模具（內(nèi)部變徑）圍合并與正身段鋼模連接。斗拱段采用永久性定制鋼套筒，既為混凝土澆筑模具，也為預制斗拱提供連接件（圖2、圖3）。 柱帽采用PVC定型管模。

圖2 柱身段示意圖

圖3 連接件

圖4 斗拱制安示意

3.3.1 異型玻璃鋼模具制安（內(nèi)部變徑處理）

采用電腦3D技術按柱身變徑要求制作石膏胚胎，然后翻制玻璃鋼模具。模具厚度2.5mm，直徑誤差＜2mm，并要求內(nèi)部光滑、變徑均勻一致，底口與柱身鋼?？趶揭恢?，無接縫高低差。模具加固時各個面上的法向應力均勻等量增長，豎向宜按151.5mm間距均布M10螺栓，拼縫時應確保定位精確。

3.3.2 預制斗安裝

預制斗的安裝通過鋼筋預留孔實現(xiàn)，柱身變徑段主筋穿過預留孔后，向預留孔中注漿固結(jié)。預制斗預制時預留孔位置根據(jù)變徑段鋼筋位置確定，預留孔沿豎直方向貫穿預制斗。

3.3.3 斗拱段圓柱模具制安（永久性定制鋼套筒）

柱身變徑段上口至檐檁高度內(nèi)需要連接大量的預制斗拱，故定制8mm厚鋼套筒作為澆灌柱頭混凝土澆筑模具，并按斗拱角度和高度的需求預置連接件。柱頭混凝土強度達到設計值時，鋼套管即變?yōu)槎饭暗倪B接載體，利用“后置焊接安裝技術”連接斗拱。安裝時，通過預制斗上為鋼套筒定位而伸出的混凝土短柱來實現(xiàn)定位和固定。安裝完成后用膠帶嚴密包裹，避免混凝土澆筑污染影響焊接質(zhì)量。

3.3.4 柱帽段圓柱模具（PVC管模）

按柱帽高度、直徑選好PVC管料，根據(jù)對剖圍合原則形成圓帽模具。模具圍合后沿高用卡圈扣緊，卡圈數(shù)量不少于3個，以防止變形。和下部鋼套筒連接處，為防止漏漿，可用雙面密封膠帶包裹。

3.3.5 預制斗拱制安

斗拱預制時，在斗拱內(nèi)部預埋鋼筋，斗拱與鋼套筒的接觸面預留鋼板，鋼板與預埋鋼筋焊接。在斗拱與鋼套筒的接觸弧面中線上開矩形槽，槽的寬度同倒三角的上邊長。在矩形槽中埋置三角塊，三角塊與預留鋼筋焊接，與三角塊焊接的預留鋼筋需伸出矩形槽底面一定距離，且距離根據(jù)角鋼厚度確定。安裝時，將斗拱上預先固定好的三角塊從上向下插入鋼套筒上的連接件，然后將斗拱上預埋的鋼板與鋼套筒焊接牢固，完成安裝（圖4）。

3.4 混凝土施工

3.4.1 混凝土澆筑與振搗

澆筑前要在模內(nèi)底部灌注相同強度的砂漿或細石混凝土，防止混凝土離析導致柱子“爛根”。柱高小于3m時直接澆筑；柱高大于3m時，應采用串桶或在模具側(cè)面開洞安裝斜溜槽分段澆筑且每段高度不得超過2m?；炷琳駬v應分層進行，每層厚度不大于50cm。

3.4.2 混凝土養(yǎng)護與施工縫處理

澆筑完成后要注意成品保護及養(yǎng)護工作?；炷翝仓?h以內(nèi)澆水養(yǎng)護。宜采用塑料布覆蓋養(yǎng)護，避免干燥開裂。節(jié)點施工縫處，模具拆除后及時鑿毛，用高壓水清理干凈，合模前再次清理并潤濕。

4 結(jié)論

（1）混凝土仿古柱分段現(xiàn)澆工藝一方面結(jié)合仿古柱構造特點，研究了一種新型分段式組合施工方法，另一方面針對仿古柱收分處難以支模問題，通過設計軟件進行三維分析，自主研發(fā)出可周轉(zhuǎn)式異形玻璃鋼模具，降低了施工難度，提高了施工質(zhì)量。

（2）創(chuàng)新性地提出了后置焊接安裝技術，鋼套筒不只作為混凝土模具，還作為連接件與斗拱部分進行后置焊接，方便施工的同時提高了材料的利用率，節(jié)能環(huán)保，為同類型仿古工程提供了良好的技術借鑒。