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北京益匯達(dá)清水建筑工程有限公司

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清水混凝土深化設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2020年08月10日 [返回列表]

清水混凝土是混凝土結(jié)構(gòu)施工完成之后不再進(jìn)行任何裝飾,以其自然肌理作為裝飾效果的表現(xiàn)方式,清水混凝土是目前外墻及室外裝飾做法中最綠色、環(huán)保的表現(xiàn)方法之一,清水混凝土也以其外表獨(dú)有的裝飾特性深得建筑師的鐘愛。


鑒于清水混凝土既是混凝土結(jié)構(gòu)又是裝飾效果的做法,故清水混凝土在設(shè)計(jì)和施工的環(huán)節(jié),要以裝飾裝修的設(shè)計(jì)及管理為理念,同時(shí)兼顧結(jié)構(gòu)安全的管理思路進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。本文結(jié)合清水混凝土特點(diǎn)及常規(guī)結(jié)構(gòu)做法,就清水混凝土深化設(shè)計(jì),表達(dá)針對(duì)性節(jié)點(diǎn)建議,歡迎各位同行討論。


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▲榮成市青少年宮

由Grasshopper、Rhino6、CAD

等軟件進(jìn)行模板深化設(shè)計(jì)



01 深化設(shè)計(jì)意義



“深化設(shè)計(jì)”是指在業(yè)主或設(shè)計(jì)單位提供的建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、三維模型以及與工程相關(guān)專業(yè)圖紙的基礎(chǔ)上,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)圖紙進(jìn)行細(xì)化、補(bǔ)充和完善,可以直接指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。清水混凝土深化設(shè)計(jì)根據(jù)不同設(shè)計(jì)深度可以分為三個(gè)層面:


(1)在設(shè)計(jì)單位完成建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、三維模型等一系列與工程相關(guān)圖紙后由施工單位完成深化圖設(shè)計(jì)。

(2)設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)圖中已有深化圖紙但不完備,由施工單位完成補(bǔ)充設(shè)計(jì)。

(3)設(shè)計(jì)圖紙已達(dá)到施工圖要求,但具體實(shí)施過程中仍需繼續(xù)施工細(xì)化。


現(xiàn)在隨著建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度越來(lái)越高,相應(yīng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)及施工也要與之進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接,相關(guān)深化軟件包括:BIM、SketchUp、D&P、CAD、Revit&Grasshopper等軟件。



榮成市青少年宮



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▲榮成市青少年宮實(shí)景

建筑攝影:@李季


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▲榮成市青少年宮實(shí)景

建筑攝影:@李季


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▲榮成市青少年宮實(shí)景

建筑攝影:@李季


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▲榮成市青少年宮實(shí)景

建筑攝影:@李季



長(zhǎng)沙謝子龍影像藝術(shù)館



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▲入口實(shí)景



貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館



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▲由Grasshopper、Rhino6

等軟件進(jìn)行模板深化設(shè)計(jì)


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▲貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館實(shí)景



北京首鋼秀池水下展廳



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北京首鋼秀池水下展廳深化設(shè)計(jì)


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北京首鋼秀池水下展廳實(shí)景

建筑攝影:@李季



舟山海洋文化藝術(shù)中心



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▲由Revit、SketchUp、CAD

等軟件進(jìn)行模板深化設(shè)計(jì)



白鷺灣·心靈之谷



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▲由Rhino6等軟件進(jìn)行模板深化設(shè)計(jì)


02 深化設(shè)計(jì)內(nèi)容


清水混凝土工程設(shè)計(jì)

主要包括:清水混凝土具體實(shí)施的范圍、清水混凝土與普通混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)系、清水混凝土細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(清水混凝土與玻璃幕墻、門窗、空調(diào)、消防、弱電、扶手、燈具、水電等專業(yè)預(yù)留預(yù)埋及節(jié)點(diǎn)做法設(shè)計(jì))。


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清水混凝土模板設(shè)計(jì)

主要包括:清水混凝土模板的排版設(shè)計(jì)、清水混凝土螺栓孔設(shè)計(jì)及排布、清水混凝土模板加固體系設(shè)計(jì)、明縫條及誘導(dǎo)縫設(shè)計(jì)、清水混凝土洞口加固設(shè)計(jì)、清水混凝土預(yù)留預(yù)埋綜合設(shè)計(jì)等。


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▲榮成青少年宮深化設(shè)計(jì)


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▲榮成青少年宮建成實(shí)景

建筑攝影:@李季


1、蟬縫深化設(shè)計(jì)要求

清水混凝土蟬縫通過模板拼縫形成,是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的有規(guī)律的裝飾線。其設(shè)計(jì)必須根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)形式、模板的規(guī)格、施工安排、飾面效果綜合進(jìn)行考慮,保證線條的水平交圈、豎向規(guī)律。


模板分縫深化設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮區(qū)域建筑結(jié)構(gòu)等信息,要求深化設(shè)計(jì)邊界清楚,根據(jù)范圍內(nèi)如結(jié)構(gòu)附壁柱、丁字墻、門窗洞口節(jié)點(diǎn)、預(yù)留預(yù)埋方式等信息進(jìn)行綜合考量后,再進(jìn)行模板蟬縫螺栓孔的排布劃分,以達(dá)到施工兼效果的雙重優(yōu)化。


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▲明縫、蟬縫水平交圈示意圖

1-蟬縫;2-水平明縫;3-豎向明縫


2、模板螺栓孔設(shè)計(jì)原則

螺栓孔的設(shè)計(jì)首先應(yīng)以滿足施工要求為原則,同時(shí)應(yīng)考慮以下標(biāo)準(zhǔn):


(1)構(gòu)件表面最終呈現(xiàn)螺栓孔大小比例應(yīng)按模板情況而定,滿足美學(xué)比例,常用的模數(shù)有:長(zhǎng)2440mm×寬1220mm宜采用直徑38mm的孔眼;長(zhǎng)1830mm×寬915mm宜采用直徑30mm的孔眼。該尺寸為清水混凝土表面最終效果。保護(hù)劑施工需使用防水材料對(duì)螺栓進(jìn)行封堵,封堵面距墻面5mm為宜。


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(2)螺栓孔排布應(yīng)盡量做到均勻、對(duì)稱、等距(主要以蟬縫、門窗洞口等為對(duì)稱軸)。即螺栓孔間距尺寸一致,距模板邊距離尺寸一致,形成橫平豎直,斜向成線。模板長(zhǎng)2440mm×寬1220mm情況下螺栓孔間距尺寸為610mm、距板邊尺寸305mm。長(zhǎng)1830mm×寬915mm尺寸及非標(biāo)準(zhǔn)尺寸模板設(shè)置規(guī)律也應(yīng)同理。


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螺栓孔排列尺寸原則



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600mmX800mm螺栓孔排列尺寸


(3)若因構(gòu)件尺寸問題造成螺栓孔間距不一致時(shí),其間距之差不宜大于100mm。螺栓孔與模板邊的最小距離不宜小于150mm,墻體兩側(cè)螺栓孔應(yīng)保持貫通一致。

(4)墻體螺栓孔設(shè)計(jì)過程中通常易在樓層板、陽(yáng)角、丁字墻等結(jié)構(gòu)部位產(chǎn)生沖突,無(wú)法滿足對(duì)拉需求,導(dǎo)致部分螺栓孔無(wú)使用意義,僅體現(xiàn)視覺對(duì)稱關(guān)系,俗稱“假眼”。結(jié)合清水混凝土理念,在深化設(shè)計(jì)過程中應(yīng)以不設(shè)置“假眼”為原則,當(dāng)實(shí)際情況無(wú)法全面兼顧設(shè)計(jì)需求時(shí),可酌情考慮進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置。


3、施工縫與明縫設(shè)置原則及要求

外墻豎向施工縫(明縫)設(shè)置首先考慮:伸縮縫、沉降縫、后澆帶等結(jié)構(gòu)斷縫、門窗洞口過梁等結(jié)構(gòu)剖切面較小部位。其次根據(jù)結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)置于受剪力較大部位、新老結(jié)構(gòu)交接外約3cm部位、便于施工部位、根據(jù)實(shí)際情況必要時(shí)需改為誘導(dǎo)縫。

內(nèi)墻水平施工縫如遇層高較大,不滿足一次澆筑時(shí),需結(jié)合第一次澆筑高度設(shè)置于蟬縫處,內(nèi)墻豎向施工縫考慮門窗洞口、過梁等結(jié)構(gòu)剖切面較小部位。


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樓層水平明縫及施工縫示意



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外墻豎向明縫(施工縫)示意

1-明縫(施工縫);3-止水螺桿;

2-接縫凹槽造型防水處理,混凝土鑿毛并涂刷界面劑;


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明縫效果示意


4、有螺桿對(duì)拉體系墻體深化要求

常規(guī)清水混凝土模板加固以對(duì)拉螺桿體系為主,在深化方面螺桿材料的選擇應(yīng)滿足加固受力需求,還需考慮不同的螺桿類別對(duì)外墻體防水功能的影響,因此需針對(duì)項(xiàng)目具有防水要求的墻體結(jié)構(gòu)體采用五段式止水螺桿。具體如:建筑外立面墻體、地下室擋土墻、露天下沉庭院擋土墻及外墻、斜坡屋面、欄板等。


5、無(wú)螺桿對(duì)拉體系深化設(shè)計(jì)要求

在深化設(shè)計(jì)過程中需針對(duì)此類要求從模板安裝及加固體系選型上進(jìn)行考慮,一般分為以下三類:


(1)單側(cè)支模體系要求

在無(wú)螺桿要求情況下,單側(cè)支模體系在深化設(shè)計(jì)思路上需對(duì)模板安裝方式、體系材料的選擇、外部支撐方式、關(guān)鍵受力節(jié)點(diǎn)措施進(jìn)行著重考慮,以滿足加固受力需求:


a、模板體系應(yīng)為鋼框大模形式,保證模架整體剛性需求。

b、主龍骨及斜撐體系應(yīng)為雙槽鋼,呈三角穩(wěn)固形態(tài)布置,之間設(shè)置抗剪連接桿。主龍骨槽鋼規(guī)格不得低于14#、斜撐體系槽鋼規(guī)格不得低于10#、抗剪連接桿不得低于8#。

c、需考慮大模根部、外斜撐根部設(shè)置穩(wěn)固措施,保證模架根部整體抗側(cè)壓滑移性能??稍谇逅疂仓嬉陨显Y(jié)構(gòu)內(nèi)植入螺桿保證上口穩(wěn)固,同時(shí)可滿足上接墻體施工時(shí)根部的加固需求。

d、無(wú)螺桿單側(cè)支模體系清水混凝土施工縫應(yīng)設(shè)置為明縫。


(2)高彈簧拉片對(duì)拉體系要求

高彈簧拉片對(duì)拉體系運(yùn)用時(shí)在深化設(shè)計(jì)過程中需注意以下要求:


a、高彈簧拉片均設(shè)置于模板水平拼縫處,由于本身具有一定厚度,模板安裝過程中需根據(jù)排布位置留出適當(dāng)凹槽,防止拼縫過大。凹槽設(shè)置于下層模板頂部。

b、高彈簧拉片強(qiáng)度、截面尺寸、排布密度、均需根據(jù)構(gòu)件截面、澆筑高度來(lái)綜合考量。需按照常規(guī)高強(qiáng)螺桿截面積受力需求等值代算砼體側(cè)壓力。

c、高彈簧拉片對(duì)拉體系需單獨(dú)增加內(nèi)撐控制截面尺寸,內(nèi)撐材料的選擇及安裝方式極大影響飾面清水效果,需重點(diǎn)考慮。

d、模板拆除后切除墻體外部拉片,過程中需杜絕混凝土崩邊現(xiàn)象,后期保護(hù)劑處理以無(wú)明顯痕跡為原則。


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▲高彈簧拉片對(duì)拉體系平面示意

1-鋼拉片;2-方墊塊;

3-六角套筒;4-螺紋栓;5-限位錨栓


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鋼拉片立面布置示意

1-鋼拉片


(3)碳纖維對(duì)拉體系深化要求:

高強(qiáng)度玻璃纖維是一種分體式夾具對(duì)拉體系,玻璃纖維桿體留置在構(gòu)件內(nèi),它通過兩端分體夾片與玻璃纖維螺桿壁產(chǎn)生足夠的摩擦力,抵消混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力,桿體穿過模板部位不設(shè)置清水混凝土堵頭,模板拆除后切除墻面以外桿體,達(dá)到無(wú)螺栓孔效果,桿體顏色應(yīng)與混凝土一致。


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▲高強(qiáng)度玻璃纖維對(duì)拉體系示意

1-高強(qiáng)玻璃纖維桿體;2-緊固螺帽;3-夾具套筒;

4-內(nèi)部梯形截面夾具(對(duì)半);5-端部限位螺栓


6、誘導(dǎo)縫細(xì)部要求及排布  

誘導(dǎo)縫通常設(shè)置于易裂高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的豎向蟬縫部位,對(duì)裂縫的成型發(fā)展進(jìn)行有效引導(dǎo),保證后期可以進(jìn)行針對(duì)性的防水處理措施。常見結(jié)構(gòu)性裂縫高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域一般為:結(jié)構(gòu)受剪力較大部位、如窗洞口上下部位、大跨度結(jié)構(gòu)中段部位;結(jié)構(gòu)剛性突變部位。


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▲誘導(dǎo)縫設(shè)置案例示意

1-誘導(dǎo)縫;2-原框架結(jié)構(gòu)


誘導(dǎo)縫需在墻體兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置,上至頂部女兒墻、下至根部(下掛墻)部位需保持交圈。誘導(dǎo)縫排布間距一般在18m以內(nèi)為宜,需具有針對(duì)性,以實(shí)用、準(zhǔn)確為原則,美觀效果其次。


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誘導(dǎo)縫平面設(shè)置成型示意

1-誘導(dǎo)縫;2-附加抗裂網(wǎng)片;3-引導(dǎo)裂縫生成樣式


待裂縫穩(wěn)定后進(jìn)行相應(yīng)的防水封閉處理,誘導(dǎo)縫具體填縫方法及樣式需根據(jù)設(shè)計(jì)要求決定。



03 清水砼深化設(shè)計(jì)施工效果


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04 深化設(shè)計(jì)總結(jié)


雖然不能說有了深化設(shè)計(jì),施工就能一點(diǎn)問題也沒有。施工中的問題有多方面的因素:土建的變更,業(yè)主要求的變更,設(shè)備的變更等等,但是一旦有這些問題出現(xiàn),深化設(shè)計(jì)就會(huì)即刻跟進(jìn),尋求到最經(jīng)濟(jì)最合理的解決方案,并迅速反映成圖紙,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。這也是深化設(shè)計(jì)工作內(nèi)容的一部分。


清水工程,圖紙先行;異形建筑,深化為重。有了深化設(shè)計(jì)助推清水混凝土施工,使得更多的清水混凝土項(xiàng)目能夠完美的呈現(xiàn)。