・６８６・ 建 筑 技 术 第４６卷第８期２０１５年８月 Ｖｏ１．４６ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０ １ ５ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 建筑弧形边梁定型快拆模板设计技术 张汉平，，王溪萍，张玉品 （北京六建集团有限责任公司，１００１４３，北京） 摘要：现今造型独特的建筑比比皆是，建筑美经常以曲线来体现，故弧形梁在结构施工中会经常遇到， 此类弧形梁模板如设计不当，会造成施工成本大、施工工序时间长，且施工质量难于保证。通过结合工程实 践，对弧形梁定型陕拆模板设计进行分析与总结，可为类似弧形梁施工提供参考。 关键词：弧形梁；平法设计标注；设计构造；快拆 中图分类号：ＴＵ７５５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００—４７２６（２０１５）０８—０６８６—０４ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＣＵＲＶＥＤ ＢＥＡＭ ＦＩＮＡＬＩＺＥ ＱＵＩＣＫ ＤＥＭＯＬＩＴＩＯＮ ＴＥＭＰＬＡＴＥ ＤＥＳＩＧＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＺＨＡＮＧ Ｈａｎ—ｐｉｎｇ，ＹＵ Ｄａ－ｈａｌ，ＷＡＮＧ Ｘｉ—ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ—ｐｉｎ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｌｉｕｊｉａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，１００１４３，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｄａｙ’Ｓ ｕｎｉｑｕｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ，ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＇ｓ ｂｅａｕｔｙ ｏｆｔｅｎ ｃｕ１ｗｅ ｔｏ ｒｅｆｌｅｃｔ，Ｓｏ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅｄ ｂｅａｍ ｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｉｌｌ ｏｆｔｅｎ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｓｕｃｈ ｓｐｅｃｉａｌ—ｓｈａｐｅｄ ｂｅａｍ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｓｕｃｈ ａｓ ｉｍｐｒｏｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎ，ｗｉｌｌ ｃａｕｓｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｉｍｅ ｌｏｎｇｅｒ，ａｎｄ ｉｓ ｄｉｉｃｕｌｆｔ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｙ，Ｉｔｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｒｃ ｏｎ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅｄ ｂｅａｍ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｄｅｓｉｇｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｙ，ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｃｕｒｖｅｄ ｂｅａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．ｔ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｕｒｖｅｄ ｂｅａｍ；ｄｉｇｉｔａｌ ｄｅｓｉｎ ａｎｎｏｔａｔｉｇｏｎ；ｄｅｓｉｇｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｑｕｉｃｋ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ 某工程为一座综合性办公楼，位于北京中关村西 较少，其设计精度差。 （４）弧形模板消耗的材料多，施工成本大，因此， 区，总建筑面积为３０ ４００ ｍ ，框架剪力墙结构，地 下３层，地上１７层，标准层层高３．６０ ｍ，建筑檐高 对弧形模板快拆设计提出了新的课题。 ６６．３００ ｍ。该工程结构平面采用矩形与椭圆形相组合， 其中椭圆边梁的长轴为３９．７０ ｍ，短轴为２５．８８ ｎｑ，梁 ２模板设计构思与精度控制 ２．１设计构思 （１）因其上下楼层的椭圆边梁截面及平面位置 截面尺寸为２５０ ｍｍｘ６００ ｍｍ，支撑于ｌ６根悬挑梁上， 每层结构的椭圆边梁长、短轴不变，以各层平面椭圆 边梁构成优美的建筑外造型。 １弧形边梁施工特点、难点分析 致，故将其设计成工具式钢制定型模板，模板的设 计刚度略大于６Ｏ系列钢模。 一（２）结构施工进度按平均１层／６ｄ考虑，正常 （１）弧形梁施工时定位难度大。由于平面弧形 周转使用需要配置４层模板用量，施工成本大，所以 梁内外边缘上各点均位于不断变化的平面坐标位置 需设计成普通支撑体系实现快拆，只配置１层椭圆边 上，尤其是椭圆梁、双曲线梁，无论是施工放线、模 梁模板，快拆周转使用。 板安装与加固定位都存在很大难度。 （３）椭圆边梁的弧形底模分块设计、弧形控制 （２）正常楼层结构施工流水节拍快，如弧形边 参数直接进行平法标注，将弧形梁侧面模板进行竖向 梁采用现拼模板施工，会跟不上结构施工流水节拍， 投影后平法标注，设计时将模板的弧形弦长进行若干 等分后，以各等分线上拱高值控制弧形曲率。椭圆边 将影响整体结构施工进度。 （３）弧形梁模板设计与加工难度大。由于弧形 梁模板设计采用平法标注，使设计工作简便陕捷，又 梁的曲率变化多，给模板设计标注、弧形模板的加工 便于加工、安装。 （４）需解决钢制工具式模板与楼层结构施工木 均带来很大困难，如设计控制标注点太多，虽模板的 曲线精度得到控制，但数字多而标注繁琐，如标注点 模板间钢木结合问题，既要保证安装牢固，又要便于 拆模。 收稿日期：２０１５—０５—１８ （５）需解决好定型工具式钢制模板的分块与组 作者简介：张汉平（１９６２一），男，江苏启东人，高级工程师 ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｐｚｈｐ６２＿＿２ｌ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ． 拼问题，构造节点设计应满足安装方便、保证质量、 ２０１５年８月 张汉平，等：建筑弧形边梁定型快拆模板设计技术 施工快捷的要求。 ２．２设计精度控制 工图，直接进行模板分块设计，将每分块底模、 侧模的弧形弦线作为辅助线，进行若干等分，利用 ＡｕｔｏＣＡＤ测量工具，量取等分垂直线上弦线与弧线 将单块弧形模板的弧度控制，采用弧弦线若干等 分，以各等分线上的拱高值进行控制弧形，形成以相 距离，最终将一系列控制数据采用集中标注的方式绘 邻等分线上拱高点的连线代表弧线，即：弦线上等分 制在控制图中。 线越密，弧线与弦线重合度越好，精度越高。本工程 （３）弧形模板节点构造图、安装图的文字和数 弧形边梁模板设计精度控制在１ ｍｒｎ以内，故等分线 字采用常规的原位标注表达。 间距控制在２５０ ｍｍ左右（图１）。 ３．２弧形模板采用拱高控制、平法标注 椭圆梁模板由若干块弧形模板组拼而成，各个部 制 位弧形模板因曲率变化多而难于标注，采用拱高控制 平法标注很好地解决了这一问题（图２）。 （１）每块弧形模板的弦长作４等分或５等分后， 图１弧形模板拱高控制设计示意 以等分垂直线上拱高点作控制点，将各控制点相连 形成近视弧形，该模板弧形与椭圆理论曲线的最大 重合偏差均小于１ ｍｉｌｌ，完全保证了弧形模板的设计 精度。 （２）图２中分母数值为弧形模板的弧长，分子 ３弧形模板的设计 本工程弧形模板采用拱高控制、平法标注，即将 弧形构件模板的加工、施工控制所需信息参数，采用 数值表示弧形模板弦长若干等分垂直线上拱高值。 平法标注，直接在弧形构件平面图上标注，再配上通 （３）标注两相邻挑梁间的侧模组拼后的弦长和 用节点构造样图后，即可作为弧形构件模板的加工图 拱高值，其用途有两个：一是用于模板加工试拼装时 和施工控制图。 验证精度是否满足要求；二是作为模板安装时曲率调 ３．１设计标注方法 整依据。 （１）绘制一张椭圆边梁底模加工与安装控制图 （４）椭圆梁的侧模为弧面模板、底模为弧形模 和一张椭圆边梁侧模加工与安装控制图，用于控制与 板，均采用拱高控制、平法标注，再配上节点构造 表达弧形模板的分块与组配尺寸、弧形曲率参数。 详图，即可作为模板的加工依据。其设计与标注简单， （２）控制图设计时，可利用ＡｕｔｏＣＡＤ结构施 加工控制方便，弧形曲率控制精度高。 弧线中拱高 线长度 等分线上拱高 图２椭圆边梁侧模分块与加工数字化控制示意 ・６８８・ 建筑技术 第４６卷第８期 （５）椭圆边梁底模设计标注方法同侧模。 （３）底模的分块长度适当大于侧模的分块长度， 一４椭圆边梁模板构造设计 方面使侧模与底模拼缝错开，另一方面考虑到底模 ●●●●， ， Ｌ４．１椭圆梁模板的基本配置 一先就位，较长弧形模板其连接处曲率更方便控制，但 梁 底模分块长度要受快拆支撑间距的约束，本工程椭圆 ≯ （１）侧模面板和底模面板均采用４ ｉ／ｌｒｏ＇厚钢板。 边梁底模的分块长度定为１ ４００ ｍｍ左右。 （２）侧模内横楞采用５号槽钢，外侧模上下布 ４．３侧模与侧模连接构造 置３道５号槽钢，内侧模于下部、中部设２道５号槽钢， 侧模与侧模连接采用企口拼接防止漏浆；为保证 位置与外侧模内横楞相对应，内侧模上边缘设６０ｘ４ 弧形板面接缝平滑过渡，竖向角钢边肋上设２道螺栓 扁铁收边，便于与楼层木模板连接；外竖楞安装时另 连接（图５）。 加双 ４８钢管，其纵向设计间距约为７００ ｍｍ；在梁 高的中上部设一道穿梁螺栓，梁底设兜底对拉螺栓（图 ３，４）。 图５模板组拼构造示意 图３椭圆梁模板截面示意 常规企口缝为板面留有构造缝隙，拼接边肋贴紧， 但本工程采用弧形模板拼接到位后，板面拼严，而拼 接边肋角钢间有缝隙，主要考虑两个方面：（１）为 拆模方便，内侧模呈外拱形，两块模板边竖肋拼严后， 向内拆模时会造成困难；（２）为便于调整弧面曲率 方便，当相邻两块侧模板面顶紧后，可调节边肋连接 螺栓松紧来调节连接处的模板曲率。 ４．４侧模与底模连接构造 为施工方便，侧模与底模间采用企口活连接，企 口能防止漏浆，侧模与底模１可不设卡件或螺栓连接， 在倪『Ｊ卡莫和底模加工精度得到保证的情况下，利用兜底 对拉螺栓加固，完全能保证质量。 图４椭圆梁模板安装示意 在底模两侧分别增设Ｌ５０ｘ４角钢，既能起到企口 连接作用，又能保证椭圆边梁支模高度的准确。 （３）底模板面下设２道５号槽钢立放。 底模加劲肋板及两端收边均采用５０ｘ４扁铁，加 ４．２椭圆边梁模板设计分块 劲肋板间距不大于５００ ｍｍ；底模加工依据图纸及椭 （１）确定模板分块长度因素：单块模板的重量 圆边梁底模平面控制图即可进行。 控制在３０ ｋｇ左右，便于人工安装、拆除和传递。 ４．５钢、木模板连接处理 （２）外侧模以１ ０００，１ ｌＯＯｍｍ长为主，内侧模 因本工程只配１层用量的椭圆边梁模板周转使 对应外侧模长进行分块，靠近挑梁部位的内、外侧模 用，既要保证安装时钢、木模板连接牢固，又要实现 分块长度进行适当调整。 拆模方便，故采用背面连接的方式，即在钢制弧形侧
