0 引言

　　管线内置的清水混凝土结构成型后可完美呈现出混凝土结构的独特魅力，极具现代艺术美感。在结构剪力墙中内置管线，当管线尺寸偏大(如风管)，则难以通过预埋线盒来满足。以武汉市琴台美术馆项目为依托，其采取空腔双墙以方便设备管线的竖向穿行，采取上翻柱帽和架空木地板以方便设备管线的水平穿行，所有影响美感的机电管线全部“隐身”于结构内部。设计风管成型截面宽度为350mm，空腔墙体内部空间净宽仅400mm，为保证墙体浇筑成型后风管空间不被占用，并保证墙体清水混凝土成型效果，采取何种工艺对其空腔双墙内侧模板进行加固及拆除是工程须解决的难题。

　　1 工程概况

　　琴台美术馆项目总建筑面积约4.3万m²，其中地上建筑面积约2.08万m²，地下建筑面积约2.22万m²，地下1层，地上2层(局部夹层)，包括古代展厅、现代展厅、当代展厅、特殊展厅等。

　　该工程地下室展厅及地上结构为全清水混凝土打造，设计有内置风管的清水混凝土空腔双墙，如图1所示。

　　2 加固方案研究、分析与设计

　　基于内置管线空腔墙体结构内部净空小、内侧模板无法加固及加固后不好拆除3个特点，通过方案比选分析，提出能满足设计要求的最优加固方案。

　　图1 内置管线的空腔双墙设计  

　　2.1 方木钢管背楞+普通木模板体系双侧整体浇筑

　　其优势在于，传统的方木钢管背楞+普通木模板体系施工简单，同时浇筑可满足空腔两侧墙体一次性成型，施工周期短;其缺点在于，混凝土浇筑后因空间小无法拆除，空腔内部无法满足设置风管要求与设计意图冲突，后期有火灾隐患，造价较高(见图2)。

　　图2 大净空空腔模板加固示意  

　　由分析可知，采用方木钢管背楞+普通木模板体系双侧整体浇筑仅适用于空腔净空较大情况，不满足本工程的设计需求，无法实施。

　　2.2 钢模板与风管一体化设计施工

　　此方案优点在于，空腔两侧墙体一次性成型，后期钢模板可用作风管，施工周期短，工序简单，缩短工期;其缺点在于，钢模板背楞角钢需占用100～150mm，本工程空腔内净空仅400mm，风管截面宽度为350mm，因而设计一体化钢模板体系无法避免缩小风管截面，导致出风截面相应缩小，不能满足出风量要求。若要保证风管截面，模板及背楞整体厚度须压缩在25mm以内，钢模板无法实现。而且钢模板不能周转，一次性投入大会导致经济效益差。

　　由分析可知，采用钢模板和风管一体化设计施工与设计意图冲突，无法实施。

　　2.3 一种可单侧完成加固的一体化模板技术

　　之前对传统加固方法的研究均不能满足该设计要求。结合空腔特点，需解决空腔净空小、无操作空间和必须将内侧模板拆除的矛盾。为解决以上问题发明了一种固定螺母+钢框+模板一体化的定制模板，该模板体系可在外侧完成空腔单墙的加固及拆除。

　　通过角钢与方钢作为次楞焊接，将模板与角钢、方钢用螺栓连接成整体，2根[8作为主楞与方钢焊接，垫片与槽钢焊接，在垫片上穿孔，螺母与垫片焊接成一体，螺杆由固定螺母从外侧拧入完成加固，拧出可完成拆除(见图3)。

　　图3 一体化内侧模板  

　　由分析可知，此模板体系可解决空腔内操作空间小无法施工的问题。其优点在于，施工完成后模板可整体拆除用于周转，经济效益高;拆除后空腔内净空保证原设计400mm，可满足内置管线设计尺寸。

　　3 施工关键技术

　　通过研究发现，内侧模板拆除的难点在于，空腔内模板若形成盒状，不能水平移动，模板与墙壁无法形成空间，导致模板拆除困难。要解决这个问题必须优先将空腔双墙的A侧单墙连同约束柱施工完成，最后使用一体化定制模板在外侧完成B侧单墙封闭，浇筑完成后，螺杆从外侧取出，内侧模板通过塔式起重机从上部吊出。结合定制一体化模板可实现空腔墙体施工完成后模板方便拆除，风管顺利安装，梳理施工工序为:出风口A侧混凝土墙体浇筑→翻边内侧焊接风管支架→对侧竖向钢筋定位绑扎→B侧模板加固→B侧第1段混凝土墙体浇筑→模板拆除→顶部50mm施工缝处切平→焊接内侧风管支架→A侧第2段模板加固→A侧第2段混凝土墙体浇筑→模板拆除→B侧第2段模板加固→B侧第2段混凝土墙体浇筑→模板拆除且竖向风管安装定位→风管口处法兰连接→风管口处不锈钢边框收口。

　　工况分解如下。

　　1)内侧使用普通模板完成A侧及约束柱部分加固与混凝土浇筑，形成“C字口”(见图4a)。

　　2)使用定制一体化内侧模板，通过外侧螺杆完成加固，浇筑混凝土完成空腔封闭(见图4b)。

　　3)单侧拧出螺杆，使模板松动，通过塔式起重机勾住定型模板的上部吊钩将模板吊出(见图4c)。

　　图4 施工工况  

　　4)混凝土墙体养护，空腔墙体内部吊放风管材料并通过风管支架固定位置(见图4d)。

　　5)外侧风管出口处通过预留孔洞，利用法兰与墙内风管接口进行连接(见图4e)。

　　6)法兰连接完成，不锈钢边框收口(见图4f)。

　　4 应用效果

　　该一体化定制模板及预留“C字口”施工方案在琴台美术馆项目成功应用，清水混凝土成型观感优良，模板顺利拆除，风管按设计要求安装完成。

　　5 结语

　　经实施，现场清水混凝土整体观感质量较好，实现空腔内侧模板周转使用，节约成本。风管尺寸、安装及使用满足设计与规范要求，解决了内置管线小净空清水混凝土空腔双墙内侧模板难以加固及拆除的难题，可为类似工程提供借鉴。