弧形墙施工方案1-14

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有楼板,有环梁, 环梁内置H型钢 无楼板,有环梁, 有平面钢结构预埋件 无楼板,有环梁 无楼板,有环梁 无楼板,有环梁, 环梁截面加大,内置H型钢 无楼板,有环梁,有内弧形墙 弧形板变板厚
第13段
2.45
测量定位
钢结构深化设计
弧形墙施工流程
计算机辅助放样
脚手架搭设
Βιβλιοθήκη Baidu
钢结构加工制作
弧形柱内型钢柱安装
图1.0-5
歌剧院弧形结构南北向剖面示意图
工程概况
图1.0-6
歌剧院观众厅弧形结构东西向剖面示意图
工程概况
图1.0-9
观众厅柱梁结构体系简图
工程概况
图1.0-13
歌剧院观众厅弧形柱Z1~Z14定位图
工程概况
图1.0-14
歌剧院观众厅弧形柱典型剖面示意图
二、竖向分段
1、弧形结构竖向分段原则
2、后舞台弧形墙竖向分段

钢筋定位示意图(局部)
测量方案-立面测量

钢筋定位效果图(局部)
测量方案-立面测量
由于是空间弧形混凝土结构,许多地方无法利用楼板作为控制点 的向上传递界面,固测量放线过程中需通过模板支撑系统来辅助定位 (在外架及支撑系统靠弧形结构外侧加设横杆辅助放线,加设杆数量 和间距根据墙体网格或柱分段竖向投影间距大小确定),且可能还需 要搭设测量塔架,以之作为控制点向上传递操界面;
第1 段 (竖直段)
第2 段
第3 段
第4 段 第5 段
3
2.3 2.25
第6 段
第7 段 第8 段 第9 段 第10段 第11段 第12段
13.150 14.900
16.000 19.000 21.900 23.900 25.400 27.850
2.7
1.75 1.1 3 2.9 2 1.5
无楼板,有环梁
模板配板-配板模型
进一步将双曲面结构简化为互不相关的两个曲面,并将曲面进 一步拟合为圆弧形。由于采用木模板,在不起拱的状态下,模板 面与设计曲面必定存在一个偏差Δ l,如图所示。 (公式一) 其中Δ l:模板面与设计曲面的最大偏差,mm h:模板长度(宽度),mm r:拟合圆弧半径,mm 模板轴线位置允许偏差为5mm,即
插入大小贝壳的平面图
工程概况
图1.0-1 歌剧院后舞台弧形墙平面示意图
工程概况
图1.0-2
歌剧院后舞台弧形墙剖面示意图
工程概况
图1.0-3
多功能厅后舞台弧形墙剖面示意图
工程概况
图1.0-3
多功能厅剖面示意图
工程概况
图1.0-4
歌剧院观众厅弧形0.0m结构平面示意图
工程概况
钢结构结构
弧形墙砼结构
程,楼部分轴线控制基准点分阶段向上传递转换。
2、控制点传递原则 为了保证核心筒的铅垂性,使固定在底板面上的控制点精确传递至施工
层,以控制施工层的各轴线,为保证传递精度,竖向传递必须分段投测。
测量方案-平面测量
3、控制点传递方法 平面控制点的竖向传递 首层平面放线直接依据首层平面控制网,其它楼 层平面放线,根据规范要求,应从地面控制网引投到高空,不得使用下一楼 层的定位轴线。平面控制点的竖向传递采用内控法,投点仪器选用天顶准直 仪。在控制点上方架设好仪器,将激光铅直仪架设在首层楼面基准点上,对 中、整平后,接通电源射出激光束。把有光学成像物镜与CCD光点传感器的激 光接收靶由导线引入计算机系统。根据计算机显示器显示偏移方向的偏移值 移动激光接收靶。基准控制点与激光接收靶中心重合后确定控制点的点位并 加以保护,要在接收靶的周边用笔画出个框来,这样就是接收靶稍有移动也 可以跟据它的形状放回原位。另外在对中整平后设点时要将红外线调到最细 这样增强了准确度。如投点精度不够,必须重新投点,直至满足精度要求。 考虑到天顶激光铅直仪的视距变长以后,清晰度影响投测精度,故施工到一 定高度以后,基准点应转移到稳定的上部楼面上。
测量方案-立面测量
由于本工程歌剧院及多功能剧场主体为弧形空间结构造型,外部 结构柱、梁、墙多为弧形构件,结构整体测控量大,测量精度要求高, 轴线标高竖向传递次数多,固无法使用常规的高层测量手段来测量定位。 所以针对该空间结构,我们将采用内控与外控法相结合,主要利用全站
仪进行三维极坐标定位放样的方法进行施工测量,且在整个测量工作中,
图5.5-1 观众厅弧形结构主模板分布图
弧形墙模板尺寸及施工要点
异形模板 因弧形柱和弧形梁单独支模,故在每相邻两根弧形环梁和相邻两根弧形
柱之间形成的弧形板均需要单独配置模板。下面以标高2.9m~5.9m×Z10~
Z11模板配置区为例,介绍该框架内弧形板外侧模板的配置情况。 根据表5.5-1数据,对标高2.9m~5.9m×Z10~Z11模板配置区的模板进
工程概况
为营造贝壳状效果,本工程歌剧院北侧后舞台外轮廓和南侧 观众厅外轮廓(大贝壳)、多功能厅后舞台轮廓设计为弧形结构。 其中,北侧后舞台外轮廓结构为500厚弧形墙结构,标高5.000m~27.000m;多功能厅后舞台轮廓为由600×600弧形柱 (标高为-4.600m~+23.500m)构成的框架结构体系;南侧观众 厅外轮廓结构为由28根500×550弧形柱(其中Z9~Z14标高为0.10m~16.50m,Z1~Z8标高为-0.100m~26.900m)、350×500 弧形环梁(23.9m标高环梁为400×500)和150厚弧形板组成的 壳状壁式框架结构体系,弧形柱内置H200×150×6×8型钢, 10.45m、14.9m和23.9m标高位置的弧形环梁内置 H200×100×8×12型钢,顶部26.9m标高水平弧形梁350×800, 长约60m,观众厅南面顶部25.4m标高与之相连的斜梁宽500mm, 高500mm。
模板配板-配板模型
由于弧形结构为双曲面结构,每一点的曲率都不一样。对此,根据弧形结 构的形状,将其分解为若干个单元块体,并对每个单元块体进行模板配板设计。 当分解的单元块体的数量足够多时,即每个单元块体足够小时,模板安装完成 面与设计曲面的偏差将非常小,拟合效果甚好,并能满足规范允许偏差要求。 弧形墙单元块体如图所示。
1、测量方案
2、沉降观测
测量方案-平面测量
1、轴线控制点的布设 在地下室施工完成后,在±0.000m楼面(第1控制基准点层)布设轴线控
制基准点,并用全球定位系统进行坐标校核,精度合格后作为地上部分平
面控制依据。控制点所对应的各楼层浇筑混凝土顶板时,在垂直对应控制 点位置上预留出200mm×200mm的孔洞,以便轴线向上投测。随着施工的进
Z11模板配置区为例,模板A尺寸为458/457×915,模板B尺寸为 458/457×674。
弧形墙模板尺寸及施工要点
图5.5-2
标高2.9m~5.9m×Z10~Z11模板配置区模板配置图
弧形墙模板尺寸及施工要点
对拉螺栓布置
模板宽度/mm
对拉螺栓布置
备注
0<b≤150
150<b≤500 500<b≤900
进一步简化可得
图5.3-1 折线弧差计算示意
(公式二) 根据(公式二),半径r越小,允许模板长度(宽度)将越小。
弧形墙模板尺寸及施工要点
主模板
根据前述配板原则和分析、计算,拟定本工程观众厅弧形结构 的主模板尺寸为900×900、900×600、900×500和900×450四种,
弧形墙模板尺寸及施工要点
混凝土弧形墙施工方案论证会
设计单位:北京建筑设计研究院 监理单位:浙江江南工程管理股份有限公司 施工单位:中国建筑第八工程局有限公司

一 工程概况

六 七 八 九 十 钢结构工程 混凝土工程 资源投入计划 质量保证措施 安全保证措施


竖向分段及施工流程
测量定位及监测


模板工程
钢筋工程
一、工程概况
测量方案-立面测量

弧形墙、柱控制线测量控制示意图(局部)
测量方案-立面测量

弧形梁、柱单位体三维极坐标控制点示意图 图 弧形柱截面控制线施测示意图(局部)
测量方案-立面测量

弧形梁、柱单位体截面测量控制示意图(局部)
测量方案-立面测量
弧形墙结构可先通过犀牛软件辅助将墙面划分成若干网格块,然后竖向按划分网格 的高度将墙体划分成若干断面体,并通过计算得出各断面内网格角点控制线三维极坐标。 同样利用测放控制线的方法进行结构定位控制。(可采用500×500、200×500和 200×200的网格进行分段。网格单位为毫米)
3、观众区弧形墙竖向分段
4、弧形墙施工流程
弧形结构竖向分段原则
1、按结构楼层分段 2、按弧度转折点分段
3、按方便混凝土浇筑分段
观众区弧形结构竖向分段
分段号 标高起止点(m) -4.500 -0.100 2.900 5.900 8.200 10.450 3 高度(m) 4.4 备注 楼板面 楼板面,转折点 无楼板,有环梁 楼板面 无楼板,有环梁 楼板面
行配置,其模板配置展开情况如图5.5-2所示。图5.5-2中,模板A为标高
2.9m~5.9m×Z10~Z11模板配置区内主模板,模板B为该模板配置区内副模 板,a、b、c、d分别为该模板配置区的异形模板。其中,副模板高度根据竖
向分段的弧形长度和主模板A的配置情况而定。以标高2.9m~5.9m×Z10~
我们将结合利用BIM(建筑信息模型)作为空间坐标计算等方面的辅助。 但由于弧形立面空间结构的特点导致测量定位点附着面有限,而结构测
控点又比较多,所以在测量实施过程中我们将充分利用模板支撑系统及
外架系统来增加测控点的附着面和我们测量控制的手段。
测量方案-立面测量
弧形梁、柱内外控法测量示意图
测量方案-立面测量
1、坐标系建立 A、以零米层标高为竖向坐标Z的原点,大剧场GF及小剧场DB中轴线交点为
统一空间定位坐标体系的原点(0,0,0),以歌剧院轴网为本系统正交轴网
(以m为单位)。
测量方案-立面测量

极坐标系示意图
测量方案-立面测量
2、测量定位控制 本工程主要采用极坐标测量法。为了满足弧形结构的设计弧度要求,及更 有利于弧形结构的模板控制,我们将通过弧度近似计算,并结合模板的分段尺 寸设,以及测量控制的方便准确性综合考虑我们的测量分段(综合考虑后决定 采用500×500、200×500、200×200的网格分段)。进而根据各剖面平面图分 别布设内外两条控制线(与结构构件截面边线距离尺寸可选择50cm~1m不等, 视实际情况选择),并通过内业计算得出各控制线的控制极坐标(X,Y,Z), 然后通过全站仪将控制线施测至结构底板上(由于支撑系统及外架系统存在诸 多的不稳定因素,所以采用先在底板施测控制线,然后根据截面设计标高利用 红外铅垂仪进行投测的方法来进行测量控制),然后利用激光铅垂仪将各控制 线引测至外架或支撑系统上,进而利用各控制线与各结构截面间的距离尺寸关 系进行结构构件定位。这样就可以化空间为平面,从而化繁为简,更有利于测 量的操作及随时的复核控制。
四、模板设计
1、模板配板
2、弧形墙模板尺寸及施工要点
3、模板支撑体系设计
4、弧形墙施工流程
模板配板-配板原则
1、模板采用18厚木胶合板,1830mm×915mm; 2、弧形柱模板单独配置; 3、异型模板规格尽量少,以利于模板下料; 4、模板尺寸符合标准模板模数,以充分利用标准模板,减少边角料; 5、模板宽度在满足要求的情况下尽量取大值,方便施工; 6、模板安装完成面与设计曲面拟合效果好,并需满足质量验收规范要 求(参考《混凝土工程施工质量验收规范》); 7、对歌剧院北侧后舞台弧形墙可整体配板,对歌剧院南侧观众厅弧形 柱、弧形环梁和弧形板则需分别配板。
运输到现场
钢筋测量定位
钢筋加工
钢筋安装、机电预留预埋、 钢结构预埋件安装
模板测量定位
诱导缝倒梯形胶条固定 在模板上
计算机辅助放样
模板安装
模板加工
对拉螺杆及龙骨安装
混凝土试配
模板加固
混凝土制作
整体测量复核与校正
运输
浇筑混凝土
测量观测、收集数据
在场外进行试验,根据实施 效果进行工艺改进
进行弧形墙施工
三、测量工程

定位网格示意图(局部)
测量方案-立面测量

弧形墙截面控制线施测示意图(局部)
测量方案-立面测量

弧形墙截面测量控制示意图(局部)
测量方案-立面测量
先根据控制线将已按结构弧度加工好的钢筋主龙骨进行定位,将 竖向钢筋绑扎至已经定位好的支撑系统钢管上,待钢筋绑扎完成并验收 合格后方可进行所有模板的封闭控制。待所有模板加固固定完成后再根 据控制线进行复核校正。
不需布置
居中布置1排 对称布置2排
弧形墙模板尺寸及施工要点
图5.5-3
标高2.9m~5.9m×Z10~Z11模板配置区对拉螺栓布置图
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