摘要：穹顶结构建筑近年来越来越热门，而穹顶结构施工难度较大，易出现质量问题，影响工程质量验收，维修麻烦，费用高，施工质量需要提高。在建筑市场竞争日益激烈的情况下，必须探索出省工省时高质量的施工技术，同时为公司积累提高半球形穹顶结构施工质量的施工经验。
关键词：穹顶；施工技术；半球形；现浇混凝土圆顶
1.前言
圆球形屋顶以其外形美观，结构受力合理等特点而广泛用于工业与民用建筑。而中小跨度混凝土圆顶作为一种造型简便，成本较小的屋顶设计方案，日益获得民用建筑师的青睐。结合本工程，优化方案进行施工。对施工顺序、主要施工方法及技术措施进行详细论述。
2 工程概况
山东交通学院海运学院迁建项目一期工程2#综合实验楼位于威海市双岛湾科技城，在山东药品食品职业学院正东。地上6层，建筑物高度为23.30m，总建筑面积为18413.96m2。本工程结构形式为框架结构，抗震等级二级，预制混凝土方桩基础。
该建筑共划分为五个区，其中三区六层天象馆顶为一个直径8m的钢筋混凝土半球形穹顶结构。球形板厚250mm，板内配有钢筋 三级钢14@150双层双向，混凝土强度等级为C30。
3 现状调查
圆形穹顶施工因技术难度较大，施工过程中不易控制，对其质量产生了一定的影响。针对其施工特点，现在工程中一般采用三种方法，预制法、气模法、支模现浇法。本工程采用支模现浇法。经过对比研究发现在结构施工后容易出现的质量缺陷主要有：混凝土浇筑完毕后立体性差；结构尺寸偏差大；混凝土接茬不严密，漏浆；模板安装定位困难，加固难度大；混凝土后期养护差等等。因存在这些弊端，很大程度上限制了穹顶的使用施工。通过对其缺陷进行调查，详见图
由排列图清晰可见，影响半球形穹顶结构施工质量的主要因素是砼浇筑完成后结构立体性差和结构尺寸偏差大。其在不合格因素中所占的比例达到了76%。如果能有效控制了这两个因素，预计半球形穹顶结构施工质量将得到大幅提升
4 原因分析
对其主要因素进行分析，发现主要原因存在以下几点：对施工技术理解不当，造成节点施工不当；模板支设弧度与穹顶结构弧度不符或模板支设尺寸不正确；施工过程中控制措施不当，振捣不密实；接茬处模板未用双面胶带或发泡封堵；因混凝土多次浇筑接茬位置质量差；加固措施少，且不合理，混凝土浇筑时模板变形、涨模;钢筋绑扎时弧度不正确 等等。
5 控制措施
组织技术人员在办公区西侧按照天象馆穹顶结构尺寸1：1放样，制作“导向筋”，焊制钢筋定位龙骨。
1、结合图纸编制切实可行、施工指导性强的施工方案及技术交底，及时与建设、监理单位沟通，并以作业指导书、技术交底形式向操作者进行深入的贯彻，确保操作人员做到理解无误、操作无误。
2、组织技术人员于办公区西侧按照2#实验楼天象馆穹顶结构尺寸1：1放样,将所需要的轴线、导向筋位置线按照图纸1：1放出。混凝土板厚度25cm，钢筋直径为14mm，因此龙骨长向钢筋间距选为10cm（如果现场预埋钢筋发生偏位，有2.5cm的调整量）。龙骨短向支撑选用25cm（穹顶结构的板厚）。放样完成后对操作工人现场交底，详细讲解焊制钢筋龙骨要点，保证一次成活。
（1）龙骨三和龙骨四处于圆弧的三等分点上，龙骨的短向支撑不能选用25cm，经过计算龙骨三选用50.3cm，龙骨四选用28.9cm.
（2）龙骨三和龙骨四处于圆弧的三等分点上，因此龙骨的长向支撑不能选用10cm，经过计算龙骨三选用20.0cm，龙骨四选用11.6。
（3）龙骨焊制完成后，为了防止龙骨在运输、吊装过程中发生形变，在龙骨底部用6x6m钢管进行加固。
钢筋龙骨示意图
3、组织工人对穹顶结构钢筋龙骨进行焊制。竖直方向焊制八道钢筋龙骨，焊制过程中技术人员采用旁站式管理，用经纬仪和线锤及时对拼接的竖向龙骨进行检验校正，保证竖向龙骨位置的准确性和垂直性，并随时用卷尺测量龙骨之间的距离。水平方向分别焊制三道龙骨，起到了定位作用和支撑作用。
然后对钢筋龙骨进行搬运和吊装，支设模板，绑扎钢筋。
（1）采用按照穹顶结构弧度弯曲好的直径25的钢筋代替钢管，间隔控制在50cm左右，通长设置，保证整个穹顶模板的稳定性。（2）增加对拉螺栓的数量，减小对拉螺双的间距，从每50cm一道变成每30cm加设一道对拉螺栓，控制模板的变形及偏位，保证成活混凝土的平整度及观感。（3）并且采用长度在50cm左右的短木方加固，加强对模板变形及整体性的控制。
6 现场检查
通过以上的实施对现场进行检查，发现其内实外光，弧线流畅，几何尺寸准确，模板拼缝密实，无漏浆，整个成活面圆润光滑，为后期的抹灰施工，聚氨酯防水施工及聚氨酯保温施工打下了良好的基础。总之整个施工作业完成的质量非常高，观感非常好。
总结
通过此次工程施工我们对半球形钢筋混凝土穹顶结构施工有了比较深刻的认识，在今后遇到类似结构施工时对于直径小于10m的穹顶造型，适合将穹顶“导向筋”成品制作完毕，吊运至现场，对于直径大于10m的穹顶结构，建议将“导向筋”分解制作，现场拼装施工或改用气膜穹顶结构施工法。
参考文献：
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2017
《混凝土结构设计规范》 GB50010-2016
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》 16G101-1
论文作者:汤瞻光1,鞠传国2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：穹顶论文; 龙骨论文; 结构论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 模板论文; 天象论文; 《防护工程》2018年第2期论文;