鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法

鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》是北京城建四建設工程有限責任公司完成的建築類施工工法;作者分別是程占甫、張維成、周長泉、李維傑、葛海東;適用範圍是全現澆鋼筋混凝土結構錄音棚、全現澆鋼筋混凝土房中房結構以及其他雙層牆體或底板的鋼筋混凝土的結構。

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》主要的工法特點是全現澆房中房結構錄音棚在隔聲、抗振、防干擾等方面的能力都高於傳統的錄音棚;採用改進的具有特殊構造的大型鋼模板;利用橡膠減振墊將內房與外房分離,內、外房各為一個單獨、完整、結構可靠的整體。

2008年1月31日,《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法
  • 工法編號: YJGF152-2006
  • 完成單位:北京城建四建設工程有限責任公司
  • 主要完成人:程占甫、張維成、周長泉、李維傑、葛海東
  • 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2005-2006年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

隨著國家經濟的發展,人們對精神文化需求也越來越高,建設高品質的錄音間、錄音棚充分體現了這方面的要求。錄音棚結構對減振及隔聲的要求極高,傳統錄音棚的雙層牆體多為砌體結構,施工簡便,難以達到較高的聲學要求。雙層現澆鋼筋混凝土房中房結構很好的滿足了高品質錄音棚在聲學和減振等方面的要求。
為2008年北京奧運會轉播賽事而建的中央電視台新台址電視文化中心工程,設計有大、小兩個錄音棚。其中大錄音棚長24.6米、寬23.9米、高19.1米,為超大型鋼筋混凝土結構錄音棚。該工程內房牆體模板的施工無法使用常規的模板和支模方法,研究解決牆體模板的設計和使用問題是施工的關鍵。經方案比選和專家論證,《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》摒棄了傳統的模板工藝,設計開發了特殊構造的新型鋼模板,成功的實現了設計目的並形成了一套施工技術。

工法特點

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》的工法特點是:
1.與傳統的錄音棚相比:全現澆房中房結構錄音棚在聲學功能上要求的標準很高,其超高、超大跨度的建築空間,使該結構錄音棚在隔聲、抗振、防干擾等方面的能力都要遠遠高於傳統的錄音棚。
2.該工法通過採用改進的具有特殊構造的大型鋼模板,解決了雙層牆體混凝土施工難題。
3.內、外房各為一個單獨、完整、結構可靠的整體,利用橡膠減振墊將內房與外房分離。

操作原理

適用範圍

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》適用於全現澆鋼筋混凝土結構錄音棚、全現澆鋼筋混凝土房中房結構以及其他雙層牆體或底板的鋼筋混凝土的結構。

工藝原理

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》的工藝原理敘述如下:
1.錄音棚雙層底板的內房底板採用6毫米厚鋼板作為永久性模板,滿足強度及受力要求。
2.雙層牆體模板採用86系列大鋼模板。內牆外側模板採用特殊構造設計的異形大鋼模板,模板設計時考慮在其他部位使用時的通用性。
3.內、外房之間完全由減振墊隔離,能夠很好地消除外力對內房的振動干擾。

施工工藝

  • 工藝流程
《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》的施工工藝流程見圖1。
鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法
圖1 工藝流程圖
  • 操作要點
《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》的操作要點如下:
一、外房底板施工
按常規方法施工,但要特別注意以下兩方面的問題:
1.牆體插筋位置
嚴格控制牆體插筋的位置,位置不準確會導致牆體位置以及截面尺寸的不準確,以致影響內、外房之間隔聲層尺寸,影響聲學功能。
2.板面平整度
混凝土施工時,將面層平整度控制在5毫米之內。平整度偏差較大,會增加找平層厚度。
二、外房牆體定位、驗線
外房底板混凝土施工完成後要對外房牆體進行準確的定位和放線,並仔細進行核驗,確保牆體位置、截面尺寸準確。
三、外房牆體施工
外房牆體模板採用未經改進的內房牆體大鋼模板,在內房牆體模板的基礎上增加非標準板來滿足外牆使用要求。外牆的鋼筋和混凝土按模板高度分步進行施工,上步牆體模板壓住下步牆體混凝土,利用下步牆體的最上一排穿牆螺栓孔插入短鋼筋作為模板支撐。外牆兩側搭設雙排腳手架作為鋼筋綁紮、模板安裝、混凝土澆築的施工腳手架。牆體混凝土澆築完成、模板拆除後牆體上不利用的穿牆螺栓孔及時用C20微膨脹細石混凝土填堵密實,牆體表面附著的雜物要清理乾淨。
四、外房底板頂面基層清理、找平
先將板面上的雜物清掃乾淨,用剁斧將板面及牆體內側的浮漿全部清理乾淨,以露出混凝土堅實表層為準。內側牆角存在輕微脹模現象的混凝土要剔鑿後用砂輪機磨平。基層清理乾淨後灑水濕潤水用高強度CGM-1型灌漿料進行找平,找平層平均厚度20毫米。灌漿料找平層頂面平整度控制在2毫米內。
五、減振墊貼上
待灌漿料找平層施工完成後鋪設減振墊,減振墊安裝前要按設計圖紙的要求放出位置線,並註明減振墊的規格、型號,在不同部位,使用不同型號的減振墊。為防止減振墊在施工過程中滑移,減振墊要用膠固定在找平層上,選用膠的種類時要注意膠體不能對減振墊有腐蝕作用。減振墊貼上完成後要再次檢查、核對,確保位置、規格、數量符合設計圖紙。
六、底板玻璃棉隔聲層鋪設
減振墊鋪設完畢並經檢查合格後,內房底板下面及側面鋪設玻璃棉,玻璃棉的各項指標均要滿足設計要求。玻璃棉在減振墊的位置要裁出相應的孔洞(圖2)。
鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法
圖2 玻璃棉在減振墊位置裁孔
玻璃棉鋪設時要注意雨雪天氣的影響,如遇雨雪天氣須採取必要的覆蓋措施,防止玻璃棉被雨淋、水泡,影響隔聲效果。
七、內房底板施工
1.鋼板鋪設
減振墊、玻璃棉鋪設完成並經過隱檢驗收後,鋪設6毫米厚鋼板。此鋼板為永久性房中房底板模板,鋼板下面考慮防腐蝕影響,可塗刷兩道防鏽漆。鋼板接縫要進行焊接,為防止焊接時損壞下層的減振墊和玻璃棉,焊縫位置要避開減振墊不小於100毫米,焊縫下設4毫米厚,50毫米寬的墊板(圖3)。
鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法
圖3 鋼板焊縫示意圖(單位:毫米)
2.防水層施工
鋼板鋪設完成後,在鋼板上鋪設3毫米厚SBS防水卷材一層,卷材上做40毫米厚細石混凝土保護層。此層防水的作用是防止內房底板在混凝土澆築時向下層滲漏浸泡玻璃棉。
為了防止雨水從內外牆之間進入內房底板下,在內房底板下卷材防水施工時,將防水卷材沿外牆上返高於內房底板頂面250毫米,並直接貼上在外牆上;為防止內外牆之間積水,施工時將內外牆之間的底板加高50毫米,內牆施工時在牆根部留排水孔,裝修施工前用細石混凝土將排水孔封閉(圖4)。
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圖4 底板玻璃棉防水措施示意圖
3.鋼筋綁紮
底板鋼筋安裝要點與普通樓板相同,主要控制內房牆體插筋的位置。
4.混凝土澆築
混凝土澆築方法與普通樓板澆築方法相同,混凝土坍落度控制在160~180毫米之間,板面平整度控制在5毫米內,混凝土澆築完成後要及時養護。
八、內房牆體施工
1.內房模板設計與加工
房中房內、外牆體之間間距僅有300毫米,故內房外側模板無法採用普通鋼模板進行支立。針對這一施工特點,採用特制定型大鋼模進行施工,模板的設計主要在外房牆體模板的基礎上進行改進,減小模板厚度,並形成一套可進行單側支立的模板體系,使其滿足在小空間內模板支立的要求。
內房牆體外側模板面板為6毫米厚鋼板,橫框線及豎肋為8號槽鋼,豎框線為∟808角鋼,構造橫肋為一60×6扁鋼。將外房施工使用的大鋼模水平橫楞取消,減小模板厚度,整個模板厚度控制在86毫米。在模板穿牆螺栓位置處,模板兩豎肋之間,加焊水平8號短槽鋼,在槽鋼上焊接大螺栓螺母(圖5)。
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圖5 內牆外側模板大螺栓螺母節點
2.玻璃棉固定
錄音棚房中房牆體與外房牆體之間有一層100毫米厚玻璃棉,附著在外牆內側。玻璃棉採用脹栓與外牆固定,每塊標準規格(1200毫米×2200毫米)玻璃棉用5個脹栓固定(圖6),其他切割後的小塊玻璃棉根據其面積大小確定固定螺栓數量。玻璃棉每次貼上的高度要稍高於模板支設高度。
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圖6 玻璃棉安裝固定點示意圖(單位:毫米)
脹栓直徑10毫米,長度150毫米,在牆體相應位置用直徑12毫米,鑽頭鑽50毫米深圓孔,鑽孔時對內外牆之間空隙進行覆蓋遮擋,防止雜物落入。脹栓埋入鑽孔50毫米,附帶Φ60墊片將玻璃棉卡住,擰緊脹栓(圖7)。
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圖7 脹栓固定玻璃棉節點圖(單位:毫米)
3.鋼筋綁紮
牆體玻璃棉安裝完畢之後,進行鋼筋綁紮施工,橫豎向定位梯子筋要綁紮到位,控制好截面尺寸。錄音棚牆體較高,混凝土需分段施工,鋼筋的下料長度要按混凝土澆築高度控制,不能過長鋼筋綁紮時注意不要刮蹭玻璃棉。
4.內房牆體模板安裝
模板安裝時首先安裝外側(內外牆之間)模板,外側模板就位後,安裝內側牆體模板,並將穿牆螺栓從內側穿入對準外側模板上的螺母擰緊,調整模板的位置及垂直度,將內側螺栓的螺母擰緊。由於內牆外側模板無法支撐加固,在錄音棚內搭設滿堂紅腳手架利用鋼管斜撐和鋼絲繩對模板進行拉頂。
內牆第一步模板落在內房底板上,第二步以上每一步模板利用下一步已施工完成的混凝土最上排的穿牆螺栓孔穿入短鋼筋作為支座(圖8)。
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圖8 房中房牆體模板支設示意圖(單位:毫米)
為保證模板順利拆除,每個穿牆螺栓均設定套管,並在套管兩端安放橡膠密封圈(圖9),確保水泥漿不會從螺栓孔漏出進入焊在模板上的螺母內而導致螺栓無法取出,影響模板拆除。
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圖9 穿牆螺栓套管及橡膠密封圈
5.玻璃棉保護措施
為防止牆體大鋼模板安裝和拆除時刮蹭玻璃棉而使玻璃棉損壞脫落,採用如下方法:
在模板就位之前,將Φ48鋼管立在玻璃棉與內房鋼筋之間,鋼管高度高於玻璃棉高度,間距2000毫米左右,上部利用外牆穿牆螺栓孔臨時固定。模板在鋼管與鋼筋之間入模就位,由於有鋼管的攔擋,使模板不能與玻璃棉直接接觸(圖10)。
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圖10 玻璃棉保護示意圖
6.混凝土澆築
混凝土澆築時,用木模板做擋板,擋在外牆與模板之間,防止混凝土掉入縫隙中(圖11)。混凝土澆築標高要比模板頂面低50毫米左右。
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圖11 內外牆間擋板示意圖
7.模板拆除
牆體混凝土達到拆模強度後,先將牆體頂面(水平施工縫)浮漿鑿除,施工時應注意鑿除的浮漿不得進入雙層牆體間的空隙中。拆模時先拆內側模板,用氣泵將浮漿清理乾淨氣泵清理時要從內牆外側向內側吹。浮漿清理乾淨後拆外側模板,拆除後的穿牆螺栓孔用C20微膨脹細石混凝土填堵密實。
九、內房頂板施工
採用滿堂紅鋼管腳手架作為內房頂板模板的支撐,採用膠合板模板作為梁板模板。在模板支設、鋼筋綁紮、混凝土澆築等施工過程中要對內外牆之間的空隙進行保護,防止雜物掉入內外牆之間。
十、外房頂板施工
在內房頂板上搭設鋼管支撐架作為外房梁、板支撐,由於在外房頂板施工完成後,內、外房頂板間將形成一個封閉的空間,為方便外房支撐架及模板的拆除,需在外房頂板上設定施工洞,尺寸為2000毫米×2000毫米待外房頂板混凝土澆築完成並達到設計強度後,拆除並清出雙層板之間模板及支撐,清理乾淨後,對施工洞進行封堵。施工洞封堵採用吊模施工,按設計要求對鋼筋進行焊接連線,採用高於頂板混凝土一個強度等級的微膨脹混凝土進行澆築。外房頂板施工及模板拆除過程中,要注意不得有雜物落入內外房牆體之間。
十一、季節性施工措施
由於錄音棚的屋面板在最後才進行施工,外牆與內牆間的玻璃棉長期暴露在外,必須採取必要的防雨措施。每一步玻璃棉貼上完成後要及時用塑膠布遮蓋,塑膠布要跨過內牆防止雨水流入內外牆間的縫隙。外房頂板施工完成後,要在頂板上的預留施工洞口四周砌擋水台,並在洞口上方做防雨棚,防止雨水落到內房頂板流進內外牆之間。

材料設備

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》無需特別說明的機具設備,採用的施工材料見表1。
表1 錄音棚施工材料表
序號
名稱
規格
主要技術指標
用途
1
減振墊
按設計要求
滿足承載力和耐久性要求
承載內房荷載
2
玻璃棉
按設計要求
容重32千克/立方米
內、外房之間隔聲
3
鋼板
6毫米厚
Q235B
內房底板永久性模板
4
SBS防水卷材
3毫米厚聚酯胎
厚度、拉伸強度、耐水性等滿足規範要求
防止內房底板混凝土澆築時漏漿
5
鋼模板
背楞帶螺母(86厚)
滿足施工要求
內房牆體
6
塑膠布
滿足防雨覆蓋要求
玻璃棉防雨
7
建築膠
對減振墊無腐蝕;粘結強度滿足規範要求
貼上減振墊
8
灌漿料
CGM-1型
強度達到C60及以上
找平層
9
鋼筋
按設計要求
按設計要求
結構施工
10
混凝土
按設計要求
按設計要求
結構施工

質量控制

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》的質量控制要求如下:
一、混凝土結構工程質量控制標準
《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》鋼筋、模板、混凝土等分項質量控制標準均執行《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002及《建築結構長城杯工程質量評審標準》DBJ/T 01-69-2003。
二、減振墊安裝質量控制標準
1.用於房中房結構的減振墊,其各項性能應符合設計要求,質量證明檔案及檢測報告齊全有效。
2.減振墊安裝前應對基層進行清理、找平,保證減振墊安裝後表面高度誤差在±2毫米以內。
3.減振墊安裝前應彈線確定安裝位置,位置誤差在±2毫米以內。
4.減振墊安裝時要貼上牢固,確保在後續施工及使用過程中減振墊不移位、不脫落。
三、玻璃棉安裝質量控制標準
1.用於房中房結構的玻璃棉,其各項性能應符合設計要求,質量證明檔案及檢測報告齊全有效。
2.玻璃棉鋪貼前基層必須乾燥,鋪貼過程中不得浸水或被雨水淋濕。
3.玻璃棉鋪貼時不得有漏鋪或大於5毫米的空隙。
4.底板上鋪設玻璃棉遇減振墊時,應在玻璃棉上切割與減振墊同尺寸的孔洞,挖孔尺寸誤差應控制在5毫米以內。
5.牆體上鋪貼玻璃棉時,每塊玻璃棉應採用至少5個脹栓進行固定,保證玻璃棉鋪貼牢固並緊貼牆體。
四、房中房牆體質量控制標準
1.採用水平梯子筋和豎向梯子筋控制鋼筋間距和牆體厚度。梯子筋中控制牆體厚度的頂模鋼筋長度比牆厚小2毫米,端頭用無齒鋸鋸平後刷防鏽漆。梯子筋的間距控制在2米以內,安裝豎向梯子筋時需認真吊垂直。
2.模板安裝拼縫嚴密,保證整體模板的強度、剛度和穩定性,不得漏漿。
3.房中房牆體為超高混凝土牆體,需分多次進行混凝土澆築,在上一層施工前必須對下一層混凝土接茬部位進行彈線、切割、剔鑿處理並經檢查合格。安裝模板前,在切割線部位的模板與牆體接觸處加海麵條,保證接茬部位的模板與下一層混凝土壓實。
4.在進行牆體混凝土澆築時,應採用多層板對兩層牆體間的空隙進行遮擋,避免混凝土落入雙層牆體之間。

安全措施

採用《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1.施工人員必須接受建築施工安全生產教育,經考試合格後上崗作業,未經建築施工安全生產教育或考試不合格者,嚴禁上崗作業。
2.操作人員進入現場時,必須戴安全帽、手套,高空作業時,必須系好安全帶,所用的工具要放入工具袋內。
3.施工現場的其他安全用電必須符合《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46-2005的要求。
4.五級以上大風時應停止大模板的吊運作業,六級以上大風時應停止室外高空作業。
5.在進行玻璃棉施工時:為避免吸入玻璃棉,操作人員須佩戴口罩等防護措施。

環保措施

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》的環保措施如下:
1.編制切實可行的環境保護方案及環保管理規定報環保局備案。項目環保員負責項目環保工作的監控,並依照管理規定定期進行檢查、整改。
2.嚴格控制強噪聲作業,施工現場在使用混凝土輸送泵等強噪聲機具前,採取隔聲棚或隔聲罩進行降噪封閉、遮擋,現場混凝土振搗採用低噪聲混凝土振搗棒,振搗混凝土時,不得振動鋼筋或模板。混凝土罐車、地泵、振搗棒、鋼結構施工磨光機等小型機械、電鋸等,噪聲限值白天不得超過70分貝,夜間不得超過55分貝。
3.對於油料庫、有毒物品及油漆庫,應設專人負責,存放處的地面採取防毒措施,做到水泥地面,在儲存和使用中防止跑、冒、滴、漏造成水體污染。
4.施工中裁剪的玻璃棉碎塊不得隨意丟棄,應進行統一收集、處理。

效益分析

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》採用改進後的特製大型鋼模板,模板設計時考慮了內外牆體模板的通用性,節約了另行加工模板的費用,約13萬元。
內房底板模板採用普通鋼板作為底模,減少了常規的支模拆模程式,加快了施工進度,節省了工期。
註:施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》的套用實例如下:
中央電視台電視文化中心工程位於CBD中央商務區。該工程分為TVCC工程地上34層,地下2層,高度159.68米,總建築面積105868平方米,由主樓和裙樓組成。主樓為五星級酒店,裙樓由8個功能分區堆砌而成,分別為大、小錄音棚、劇院看台、舞台塔、後舞台、視像室、數碼影院和展覽大廳。該工程結構形式複雜,包括鋼筋混凝土結構、鋼結構、型鋼混凝土結構、空間網架結構等多種結構形式。工程於2005年3月16日開工建設,計畫竣工時間為2007年12月18日。
小錄音棚高12.350米,建築面積338平方米;大錄音棚高19.100米,建築面積1148平方米。由於該工程的錄音棚地理位置距捷運十號線僅50米,在隔聲和防振方面都有著極高的要求。
大、小兩個錄音棚的結構分別在2006年3月至8月進行施工,施工中套用該工法,在功能、質量、安全、進度、效益等方面均達到了要求。

榮譽表彰

2008年1月31日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》,《鋼筋混凝土結構錄音棚房中房結構施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。

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