編制目的
本工程G區(qū)球幕混凝土球殼與“船頭”斜撐是G區(qū)結(jié)構(gòu)施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，解決球殼模板和“船頭”斜撐模板的制作與安裝，是解決問題的關(guān)鍵，本方案編制的目的，旨在保證球殼模板和“船頭”斜撐模板的制作與安裝準(zhǔn)確無誤，保證G區(qū)球幕混凝土球殼與“船頭”斜撐結(jié)構(gòu)施工符合設(shè)計(jì)與施工要求。
編制依據(jù)
1、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 130-2001；
2、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204-2002；
3、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2002；
4、《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》 GB 50164-92。
一、工程概況
G區(qū)球幕混凝土球殼位于標(biāo)高4.95m梁板面，球心位于標(biāo)高10. 70m，（G’B）軸與（G’D）軸的交點(diǎn)，球外徑（半徑）為12.70m，球內(nèi)徑（半徑）為12.55m，球殼混凝土壁厚150mm。
G區(qū)“船頭”斜撐由不同截面的斜梁相互拉接，組成斜撐系統(tǒng)，主要解決三層梁板及屋面梁板懸挑25m結(jié)構(gòu)受力問題，
二、施工重點(diǎn)及難點(diǎn)分析
G區(qū)球幕混凝土球殼外徑（半徑）為12.70m，內(nèi)徑（半徑）為12.55m，球殼內(nèi)在標(biāo)高9.25m與標(biāo)高12.20m有兩道混凝土梁板夾層。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工技術(shù)上的原因，球殼不可能一次性澆筑成型，必須豎向分段施工，如何使每一分段施工的球帶體符合設(shè)計(jì)與施工要求，使球殼完工后呈圓球狀，是本工程施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)。
G區(qū)“船頭”斜撐由不同截面的斜梁相互拉接，組成斜撐系統(tǒng)，斜梁處于受拉或受壓狀態(tài)，斜梁與水平面夾角各不相同。如何在安裝模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土?xí)r，保證斜梁位置的準(zhǔn)確、傾角的準(zhǔn)確、支撐的穩(wěn)定、梁截面尺寸符合設(shè)計(jì)與施工要求，使斜梁一次性澆筑成型，是本工程施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)。
三、施工方法
?。ㄒ唬?、混凝土球殼模板施工
1、將球殼沿豎向分為八個(gè)施工階段按由下到上的順序分段施工，每一施工階段的球帶體混凝土一次性澆筑成型。
2、每一施工階段的球帶體內(nèi)外模板預(yù)先分塊加工，每一分塊模板大小寬高尺寸不超過500*500，模板用松雜板加工成型，使球殼圓球狀得以總體保證。
球殼內(nèi)外模板分塊加工成型后，只能用于本球殼施工，不可能再周轉(zhuǎn)到另外的工程項(xiàng)目上，模板的損耗量較大，因此模板加工之前必須進(jìn)行施工放樣，算好加工尺寸，盡量減少材料的浪費(fèi)。
球殼內(nèi)外模板加工大樣詳附圖GQ-9、GQ-10、GQ-11、GQ-12、GQ-19、GQ-20、GQ-21。
3、每一施工階段的球帶體模板內(nèi)外楞木預(yù)先加工成型，楞木長(zhǎng)度1m，加工成附圖GQ-13所示形狀。
4、拼裝模板時(shí)，縱橫向楞木拼裝成梅花形狀，使成型模板縱橫向隨楞木的夾角自然形成圓弧狀。縱橫向楞木拼裝詳圖GQ-13、GQ-14。
5、模板內(nèi)放置φ14限位鋼筋，長(zhǎng)度150mm與球殼壁厚相同，縱橫向間距0.45m，綁扎鋼筋時(shí)與球殼鋼筋焊牢，固定內(nèi)外模板相對(duì)位置與鋼筋相對(duì)位置。
6、模板內(nèi)面放置3厚夾板，增加球帶體表面的光滑度。
7、用全站儀和固定球心垂線再用鋼尺拉半徑距離的方法，控制模板與球心垂線的相對(duì)距離，控制球帶體圓弧度符合設(shè)計(jì)要求，使每段球帶體之間施工完畢后不相互錯(cuò)位，每段球帶體之間連接點(diǎn)保持光滑。
（二）、混凝土球殼鋼筋施工
1、球殼豎向鋼筋分四段錯(cuò)開搭接，第一段由4.95m至9.25m，第二段由9.25m至15.1m，第三段由15.1m至21.8m，第四段21.8m至23.4m。第一段鋼筋在4.95m層梁板施工時(shí)直接埋入。
球殼水平向鋼筋則按每一施工階段施工進(jìn)度進(jìn)行綁扎。
鋼筋搭接長(zhǎng)度和錯(cuò)開長(zhǎng)度按設(shè)計(jì)與施工規(guī)范要求施工。
2、利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)輔助軟件AutoCAD對(duì)鋼筋進(jìn)行下料放樣，確定每一段豎向鋼筋的長(zhǎng)度和水平鋼筋的長(zhǎng)度，現(xiàn)場(chǎng)按豎向鋼筋和水平鋼筋的下料長(zhǎng)度進(jìn)行鋼筋加工制作，并按施工順序分段編號(hào)。
3、豎向鋼筋分四段錯(cuò)位搭接后，由于球殼半徑較大，鋼筋直徑小，鋼筋長(zhǎng)度較長(zhǎng)，鋼筋需彎成的弧度較小，鋼筋幾乎無法加工成弧形，因此，采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型的方式，綁扎球殼鋼筋。
每一施工階段綁扎球殼鋼筋前，豎向鋼筋底部已埋入混凝土中，并排列成圓形，綁扎水平鋼筋前，確定綁扎高度，計(jì)算好最上部?jī)蓷l水平筋的長(zhǎng)度，首先將最上部?jī)蓷l水平鋼筋綁扎成型，固定好豎向鋼筋的上口，使豎向鋼筋的上口圓形周長(zhǎng)滿足設(shè)計(jì)要求。
最上部?jī)蓷l水平鋼筋綁扎好后，然后綁扎中部?jī)蓷l水平筋，并使中部水平圓形周長(zhǎng)滿足設(shè)計(jì)要求。中部?jī)蓷l水平鋼筋綁扎好后，逐條將其它水平鋼筋綁扎成型。
4、每一施工階段的鋼筋綁扎完畢后，在球殼鋼筋網(wǎng)內(nèi)放置φ14限位筋，水平與豎向間距均450，長(zhǎng)度與球殼厚度相同，梅花點(diǎn)狀布置，并與球殼豎向與水平向鋼筋焊牢，施工大樣如圖GQ-24。當(dāng)模板安裝時(shí)，由于限位鋼筋的作用，鋼筋網(wǎng)將隨模板的曲度而彎曲成型，鋼筋網(wǎng)相對(duì)位置與鋼筋保護(hù)層厚度等將滿足設(shè)計(jì)與施工要求。
5、GG1、GG2、GHL1梁的縱向主筋預(yù)先彎曲成型，鋼筋接頭采用直螺紋接頭。
6、在球殼腳手架上用斜撐臨時(shí)固定豎向鋼筋未能綁扎的部分，避免發(fā)生偏倒和散亂，影響已綁扎好的鋼筋相對(duì)位置。
（三）、混凝土球殼混凝土澆筑
1、第一施工階段至第七施工階段，球殼采用高坍落度（16cm~18 cm），緩凝時(shí)間長(zhǎng)，易流動(dòng)性的混凝土（1-2石），第八施工階段則采用低坍落度（12cm~14cm）混凝土。
2、澆筑混凝土?xí)r，采用環(huán)向分層澆筑閉合的方法，分層厚度約500mm。使用兩臺(tái)混凝土輸送泵，分別沿逆時(shí)針方向或順時(shí)針方向澆筑混凝土，直至閉合，再反向進(jìn)行第二層混凝土澆筑，直至閉合，如此循環(huán)往復(fù)，直至混凝土澆筑完畢。
3、第五、六、七施工階段振動(dòng)棒插入有困難時(shí)，在外模面掛平板振動(dòng)器或振動(dòng)棒進(jìn)行振動(dòng)，并適當(dāng)延長(zhǎng)振動(dòng)時(shí)間。
?。ㄋ模?、“船頭”斜撐施工方法
1、“船頭”斜撐施工主要控制模板的安裝與混凝土的澆筑；
2、斜梁模板安裝完成后，用模板將梁口封住，每隔1000mm留梁口寬度500不封板，留置的梁口用作澆筑混凝土及振搗混凝土；
3、當(dāng)混凝土澆筑至梁口時(shí)，停止混凝土澆筑，用模板封住梁口并用枋木加固，將混凝土泵管移至上一梁口澆筑斜梁混凝土，如此循環(huán)往復(fù)，直至斜梁混凝土澆筑完畢。
混凝土球殼與“船頭”斜撐施工方法詳附圖GQ-1、GQ-2、GQ-3、GQ-4、GQ-5、GQ-6、GQ-
7、GQ-8、GQ-9、GQ-10、GQ-11、GQ-12、GQ-13、GQ-14、GQ-15、GQ-16、GQ-17、GQ-18、GQ-19、GQ-20、GQ-21、GQ-22、GQ-23、GQ-24、GQ-25、GQ-26、GQ-27。
四、施工步驟
G區(qū)標(biāo)高-2.7m以下混凝土墻面防水層施工完畢后，從標(biāo)高-6.00m開始回填土，并分層夯實(shí)至標(biāo)高-3.75m。G區(qū)高支模支架和腳手架底部為回填土的，必須澆筑C20混凝土150mm厚，作為高支模支架和腳手架的基礎(chǔ)。
“船頭”部分的高支模支架搭設(shè)時(shí)，必須在混凝土基礎(chǔ)面上放出斜撐的水平投影線，按照水平投影線所示梁位向上搭設(shè)高支模支架，搭設(shè)方法詳附圖GQ-22。
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球殼混凝土遵循先下后上的施工順序施工。
第一至七施工階段施工步驟如下：
球殼鋼筋綁扎→限位鋼筋設(shè)置并焊牢→模板拼裝→支撐適當(dāng)加固→測(cè)量控制→支撐調(diào)整并加固→澆筑球殼混凝土→養(yǎng)護(hù)球殼混凝土→拆除球殼混凝土模板（不少于七天后）
第八施工階段施工步驟如下：
模板拼裝→支撐適當(dāng)加固→測(cè)量控制→支撐調(diào)整并加固→球殼鋼筋綁扎→澆筑球殼混凝土→養(yǎng)護(hù)球殼混凝土→拆除球殼混凝土模板（不少于七天后）
?。ǘ⒒炷燎驓y(cè)量控制步驟
1、第一施工階段的混凝土球殼施工對(duì)上部球殼施工的相對(duì)位置準(zhǔn)確無誤起關(guān)鍵作用。4.95m層梁板模板安裝完成后，用全站儀準(zhǔn)確地放出球殼球心垂線點(diǎn)，然后放出球殼與4.95m層板相交形成的同心圓，在圓內(nèi)準(zhǔn)確地預(yù)埋球殼鋼筋與夾層柱筋、鋼筋拉鉤、各類預(yù)埋件；
2、4.95m層梁板混凝土澆筑完畢并有一定強(qiáng)度后，用全站儀在混凝土板面準(zhǔn)確放出球殼球心垂線點(diǎn)和球殼與4.95m層板相交形成的同心圓。將預(yù)埋的球殼豎向鋼筋向圓外彎一定的角度，與板面交角約72o。安裝球殼水平鋼筋及內(nèi)外模板、支撐，并適當(dāng)加固。
3、計(jì)算出8.45m標(biāo)高球殼同心圓的半徑，在球殼模板上標(biāo)出8.45m標(biāo)高水平線，將全站儀放置并對(duì)中4.95m層球殼球心垂線點(diǎn)，依次測(cè)量球殼模板與垂線點(diǎn)的相對(duì)距離，對(duì)照預(yù)先計(jì)算出的數(shù)據(jù)，調(diào)整模板的相對(duì)位置并加固模板直至符合設(shè)計(jì)與施工要求；
4、模板安裝到位并復(fù)核無誤后，即可澆筑第一施工階段混凝土；
5、第二施工階段環(huán)梁GHL1的測(cè)量控制與第一施工階段類似；
6、第二施工階段時(shí)，在6.498m板面球殼球心垂線點(diǎn)預(yù)埋50*50*3鋼板，如附圖GQ-17所示，在鋼板上劃十字線，交點(diǎn)為球殼球心垂線點(diǎn)，該點(diǎn)作為球殼上部各階段施工的控制點(diǎn)；
7、第三施工階段時(shí)，由于球殼內(nèi)高支模支架搭設(shè)，用全站儀測(cè)量時(shí)，某些視點(diǎn)會(huì)被鋼管擋住，因此必須結(jié)合固定球心垂線再用鋼尺拉半徑距離的方法控制球帶體模板。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，先用固定球心垂線再用鋼尺拉半徑距離的方法控制好球帶體模板，再用全站儀測(cè)量復(fù)核未被鋼管擋住的視點(diǎn)，確保模板相對(duì)位置準(zhǔn)確；
8、上部各階段球殼施工測(cè)量控制類似第三施工段。
9、第一施工階段完畢后，依次進(jìn)行第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八施工階段的施工。
施工階段的劃分及施工方法詳圖GQ-1~GQ-8。
?。ㄈ?、“船頭”斜撐施工步驟
1、用水平儀將各條斜梁的梁底標(biāo)高標(biāo)注在相關(guān)的高支模支架立桿上；
2、按照GQ-27所示梁模安裝方法安裝斜梁模板；
3、混凝土澆筑時(shí)，從最底部的梁口開始澆灌混凝土，當(dāng)混凝土澆灌至梁口時(shí)，停止混凝土澆筑，封閉該梁口；
4、移動(dòng)混凝土泵管至上一梁口，繼續(xù)混凝土的澆筑；
5、循環(huán)往復(fù)上述工序，直至混凝土澆筑完畢。
五、球殼施工進(jìn)度計(jì)劃
球殼混凝土自4.95m層以上與三層、屋面層梁板分離，球殼混凝土施工進(jìn)度對(duì)三層、屋面層梁板的施工進(jìn)度影響不大。
六、質(zhì)量保證措施
詳《XX科學(xué)中心主樓混凝土主體結(jié)構(gòu)施工方案》。
七、安全生產(chǎn)措施
詳《XX科學(xué)中心主樓安全生產(chǎn)施工方案》。
八、斜梁底支撐驗(yàn)算
取最大截面梁GXC2（700*700）進(jìn)行驗(yàn)算。
永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4。
1、梁底鋼管支架穩(wěn)定性驗(yàn)算：
（1）、梁混凝土荷載：
N砼23=24*0.7*0.7*0.9*1.2=12.7KN
（取每立方米混凝土重量24KN）
（2）、梁鋼筋荷載：
N鋼23=1.5*0.7*0.7*0.9*1.2=0.8KN
（取每立方米混凝土鋼筋含量1.5KN）
（3）、梁模板及枋木荷載：
N木23=1.00*0.9*1.2=1.08KN
（1KN為梁1m長(zhǎng)度范圍內(nèi)模板及枋木重量）
（4）、梁模板支架鋼管結(jié)構(gòu)自重：
N管23=6*0.15*1.2=1.08KN
（φ48×3.5鋼管腳手架每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重0.15 KN）
（5）、施工活荷載：
N振 =2*0.7*0.9*1.4=1.8KN
（取每平方米施工活荷載2KN）
（6）、梁底單根鋼管承受最大荷載
N=12.7+0.8+1.08+1.08+1.8=17.46KN
（7）、驗(yàn)算：
a、按強(qiáng)度驗(yàn)算允許荷載：N=17.46KN＜[N]=35.7KN 滿足要求
（[N]=35.7KN為鋼管對(duì)接最大允許荷載，查《最新建筑施工手冊(cè)第二版》）
b、按受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算允許荷載：δ=N/ A≤f
λ=(1500+2*505)/31.56= 79.53
查《冷彎薄壁型鋼技術(shù)結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》附錄三得： =0.722
17.46*10^3/(0.722*4.89*10^2)= 49.45363N/mm2＜f=205N/mm2 滿足要求
（查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表5.1.6）
