高处空间独立曲体梁斜柱组合架构施工方法的研究

一、引言

随着国内经济的飞速发展，建筑设计逐渐趋于复杂多变，曲梁、斜柱等异性结构设计在高处空间独立架构中的应用愈发普遍。这类结构不仅美观独特，还能有效满足建筑的功能需求。然而，在施工过程中，曲梁、斜柱等异性结构的施工难度大，模板工程安装复杂，高空作业时间长，给施工安全和质量带来了严峻挑战。因此，研究一种高效、安全的高处空间独立曲体梁斜柱组合架构施工方法具有重要意义。

二、技术背景

在传统的高处空间曲体梁柱组合独立架构施工中，为确保施工安全， 般是在支承面先搭设模板支撑体系，然后施工完成至各斜柱混凝土工 强度后 部空间曲梁。整个过程需要在梁柱节点处留设施工冷缝，这不 于空间曲体梁柱组合独立架构的每块模板的尺寸和安装角度存 是在高处的模板支撑体系上逐块拼装模板形成整体，需要复核 多次 来回爬动作业，作业人员在高空暴露时间长，钢筋工序施工雷同，均增加了施工危险性。同时， 境因素也对施工质量产生了不良影响。

三、技术创新内容

针对上述问题，本文提出了一种高处空间独立曲体梁斜柱组合架构施工方法。该方法通过对空间曲体梁柱组合架构进行整体建模和进行构件的合理空间单元分割、在地面分段整体模拟拼装校准、分段构件的整体吊运拼装、优化模板支撑体系等工序，达到高空间曲体梁柱组合架构一次浇筑成型，减少作业人员在高空暴露的时间，提高施工质量和施工安全性。具体创新内容如下：

（一）整体建模与构件合理分割

根据设计图纸的特点进行空间建模，根据模型（图一）进行受力分析，并将组合架构合理分割成若干施工单元（图二为其中一个单元）。这些施工单元具有唯一性，包含各构件自身的模板工程和钢筋。先在地面组装并验收后吊装至高处安装，该组合体的结构可满足单元的整体吊装刚度要求。

（二）地面拼装与模拟拼装校准

将高空构件的模板和钢筋板扎等工序移至较为安全的地面进行施工。在地面支模上面逐个模拟拼装和校准施工单元的符合性，确保每个施工单元在吊装前都能达到设计要求。

（三）优化模板支撑体系

根据空间曲体梁柱组合架构的施工单元分割情况，对模板支撑体系进行空间优化设计。优化后的模板支撑体系需同时满足一次浇筑混凝土的施工承载力、各施工单元的高空整体吊运安装的空间条件等要求。

（四）一次浇筑成型

在完成所有单元安装后，采用由下至上一次浇筑空间曲体梁柱组合架构的混凝土。浇筑期间不留设施工冷缝，以确保施工质量。

四、实施步骤（一）施工准备

在施工前，需根据设计图纸进行空间建模，并进行受力分析。同时，根据施工现场条件，准备所需的模板、钢筋等材料。

（二）施工单元分割与地面拼装

根据整体建模结果，将空间曲体梁柱组合架构合理分割成若干施工单元，每个单元均包括模板及结构钢筋。在地面进行模板和钢筋的拼装工作，确保每个施工单元都能达到设计要求。同时，对拼装完成的施工单元进行验收。

（三）地面模拟拼装校准

在地面支模上面逐个模拟拼装和校准施工单元的符合性。通过模拟拼装，可以及时发现并纠正施工中存在的问题，确保吊装前每个施工单元都能达到设计要求。

（四）优化模板支撑体系搭设

根据施工单元分割情况，对模板支撑体系进行空间优化设计。搭设模板支撑体系时，需确保支撑体系的稳定性和承载能力。同时，留设施工单元的安装空间，为后续吊装工作做好准备。

（五）施工单元吊装与固定

在模板支撑体系完成并验收合格后，采用塔吊或吊车将地面组装并验收合格的施工单元逐个吊装至高处预定位置。安放完成后，采用管件将施工单元固定在模板支撑体系 的施工单元与模板支撑体系连为一体。同时，采用模板将施工单元之间连接为一体，将所有 连为整体为宜。施工单元之间钢筋采用少量钢筋按照规范搭接规定穿插连接，将所有的施工单元钢筋骨架连为为一体（图三）。

（六）整体验收与混凝土浇筑

对安装完成后的空间曲体梁柱组合架构的模板及钢筋骨架进行整体验收。验收合格后，进入混凝土浇筑工序。先由下至上浇筑混凝土，先浇筑柱结构混凝土，后浇筑梁结构混凝土。浇筑过程不间断，不留设施工冷缝，一次浇筑完成。混凝土浇筑时需及时振捣，确保混凝土密实度符合要求。

（七）混凝土保养与模板拆除

待空间曲体梁柱组合架构混凝土达到保养时间后，按规定进行淋水保养。待混凝土达到设计的 100%强度后，拆除模板及其支撑体系。采用塔吊或吊车将拆除的所有材料吊运清除到地面。施工效果如图四。

五、应用效果

采用本文提出的高处空间独立曲体梁斜柱组合架构施工方法，有效解决了传统施工中存在的问题。通过整体建模与构件合理分割、地面拼装与模拟拼装校准、优化模板支撑体系等工序，实现了一次浇筑成型，减少了高空作业时间，提高了施工质量和安全性。同时，该方法还具有施工速度快、成本低等优点，为类似工程的施工提供了借鉴。

六、结语

本文提出了一种高处空间独立曲体梁斜柱组合架构施工方法，通过整体建模、构件合理分割、地面模拟拼装校准、优化模板支撑体系等工序，实现了一次浇筑成型，有效减少了高空作业时间，提高了施工质量和安全性。该方法不仅适用于曲梁、斜柱等异性结构的施工，还可为类似工程的施工提供借鉴。未来，我们将继续研究和完善该方法，为建筑行业的发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 王建国, 李志强. 异形混凝土结构施工缺陷分析与控制[J]. 施工技术, 2021, 50(3):45-49.

[2] 中国建筑科学研究院. 超高层建筑异形结构施工技术规程[S]. GB/T 51235-2022.

[3] 国家安全生产监督管理总局. 2022 年建筑施工安全事故统计报告[R]. 北京: 中国建筑工业出版社,2023.

[4]王建军, 李志强. 复杂空间结构施工技术研究进展[J]. 建筑技术, 2022, 53(6): 45-50.

[5]张伟. 大跨度曲梁模板支撑体系优化设计[J]. 施工技术, 2020, 49(11): 78-82.

[6]陈国栋. BIM 技术在复杂结构施工中的应用案例研究[J]. 土木工程学报, 2021, 54(9): 34-40.