极地海洋馆观赏水体综合建造技术.doc

大型极地海洋馆观赏水体综合施工技术1 项目背景及工程概况1.1 项目背景随着中国经济飞速发展，人民生活水平的提高，人们对旅游产品的需求越来越多，国内海洋馆的建设应运而生，尤其是近几年，大连、青岛等极地海洋馆相继开工建设，并投入使用，让国人不用走出国门就可以近距离的欣赏到白鲸、海象、海狮、海豹、北极狐、海獭、北极熊、企鹅等珍稀极地动物以及上千种珍稀海洋鱼类，还可以欣赏大型海洋哺乳类动物的精彩表演，让人仿佛置身于真实纯净的极地世界。而天津、成都、武汉等地的极地海洋馆正在紧锣密鼓的筹建，这些工程的施工，都为国内类似工程的施工提供了宝贵的经验。但国内已建设的极地海洋馆的各类动物展馆多为独立建馆，且结构体系各不相同，内部配套设施也不尽一致。目前，我局承建的天津极地海洋馆项目，采用了综合性场馆设计，各类动物展馆、水池融合在一起，形成了极地海洋馆的整体建筑。也正是由于天津极地海洋馆工程是由各类不同动物展馆组合而成，各个水池的错落分布，各种不同系统的统一调配，整体外形的统一考量。馆内的观赏水体主要有：海底世界隧道展示水体、中心主表演场组合水体、白鲸展示池以及北极熊、海狮、海豹、海象、鲨鱼等观赏水池。这些天津极地海洋馆这个特殊的场馆施工带来了许多新的难点和课题，需要也值得我们进行进一步的分析和研究。1.2 工程概况天津极地海洋馆工程位于天津市塘沽区响锣湾中心商务区，北临海河，南侧为滨海南路，总建筑面积47761m2。建筑主体高度22m，是天津市的重点工程之一，建成后将成为海河沿岸的重要标志性建筑。天津极地海洋馆主要提供极地珍稀动物的参观、旅游、餐饮等服务，其中一层主要为办公区、各种水池、库房、休息区等，二层主要为大厅、各种动物展示池、参观隧道、主表演池、各种暂养池等，三层为各种展示池、看台等，四层主要为看台、餐饮等。图1 天津极地海洋馆效果图图2 天津极地海洋馆平面图图3 天津极地海洋馆剖面图1.3重点观赏水体介绍1.3.1海底世界隧道展示水体此部位首层主要为14个重力过滤池及2个回收水池，重力过滤池池壁高4.5m，内壁上有配水渠道，水池周边的池壁墙上有大量的维生系统的管道，施工中，相连的重力过滤池必须同时进行施工，以免在池壁上留下竖向施工缝，影响水池的整体性。回收水池部分墙体全部为弧形剪力墙，错层较多，施工中模板的支设、施工缝的留置、混凝土的浇筑较为困难。二层为隧道展示池，一条“L”型参观隧道贯穿水池中央，隧道高度为2.45m，隧道顶棚为拱形压克力玻璃制作而成，压克力玻璃在下方及隧道两端安装在混凝土垭口内，展示池南侧的池壁上有一长10m高2.45m的玻璃视窗，东侧池壁上有2个半径为0.75m的圆形玻璃视窗，视窗玻璃安装在池壁墙上的垭口内。1.3.2中心主表演场组合水体本区域共有七个弧形水池组合而成，水池1、2、3、5、6池壁从基础底板-2.50m开始，池壁顶标高为10.05m，其中水池1水池内部在1.75m及4.0m处有楼板，把水池分为上中下三层，水池2、3、5、6内部在0.95m及4.0m处有楼板，把水池分为上中下三层。水池的底层为储水池，中间层为设备层，上层为动物的暂养池和表演池。中间表演池墙体为4段弧形线相贯而成，形状如同“腰果”；两侧水池为圆形及椭圆形。水池水位高度最大达到6m，水体很大，对墙体整体性要求很高。水池4、7池壁从8.75m开始，池壁顶标高为10.05m，为动物暂养池。水池墙体混凝土强度等级为C40、S6，墙厚400、500设备层墙体混凝土强度等级为C40，设备层底板、梁混凝土强度等级为C30，4m标高处楼板、梁混凝土强度等级为C30、S6。场馆中心共有大型弧形水池七个，其主要是海洋动物的表演池、暂养池，是目前国内最大的表演水池组群。水池墙体部分互相交错连接在一起，并且与其周边楼层联系紧密。各个水池之间及其外部错层多，标高变化多。采取何种方法进行水池墙壁的成型至关重要，目前在国内其它场馆虽然已有表演池施工的成功案例，但是由于天津极地海洋馆表演水池体量最大，错层最多，与外部结构联系最多，因此，施工中并不能照搬已有经验，水池池壁的成型也即是其模板体系的设计及实施在天津极地海洋馆工程中具有其独特的地方。1.4 主要施工技术l 海底世界隧道展示水体 拱形压克力玻璃安装技术 水下景观施工技术l 中心主表演场组合水体 弧形墙体定位技术 弧形模板设计、安装技术 钢模板填缝施工技术l 其他展示水体 玻璃安装预留垭口施工技术 观赏水体池壁防水施工技术 维生系统设计原理介绍2 主要施工技术内容2.1海底世界隧道展示水体施工2.1.1拱形压克力玻璃安装技术海底世界隧道展示水体以及白鲸展示池中的观赏玻璃是由日本专业公司生产的巨型压克力玻璃，最大单块玻璃重达2吨。其中尺寸最大、数量最多、质量最重、运输最为复杂的是海底世界中的拱形压克力玻璃，根据海底世界的平面图设计出一条半圆形亚克力玻璃的运输路线，具体见：图1、图2、图3。该路线需要跨越矩形垭口和隧道垭口两个障碍，通过设计一辆室内运输小车完成了该玻璃的运输工作，图1: 大型玻璃运输路径图2: 1-1矩形垭口剖面图图3: 2-2隧道垭口剖面图1、 工艺流程图4 观赏水体巨型压克力玻璃安装施工工艺流程施工准备压克力玻璃的运输压克力玻璃的就位压克力玻璃的连接主 要 流 程材料准备及验收设备准备及检查人员的组织安排垭口测量、清理主 要 流 程运输路线的确定运输架的加工运输架支撑设计按运输原理运输主 要 流 程手拉葫芦的改装手拉葫芦的固定压克力玻璃吊运玻璃就位于垭口主 要 流 程材料、设备准备施工环境全封闭玻璃之间连接玻璃与结构连接2 、 操作要点1）压克力玻璃的运输（1）压克力玻璃运输车的设计根据现场实际情况确定拱形亚克力玻璃的运输路径，通过对玻璃安装预留垭口的尺寸、位置及压克力玻璃的宽度、长度等综合考虑，用工字钢、钢板加工一个运输架，同时根据垭口宽确定8个车轮就位孔的位置，其中1#8#车轮就位处均为上下左右对称，就位处的就位孔直径均为20mm，具体见图5。图5加工定制的运输架示意图再根据垭口下部障碍、净高及玻璃高度等综合考虑，利用工字钢、角钢、钢板等一系列材料，设计一个多功能运输架的支撑小车，该支撑小车可围绕转轴进行360°进行旋转，具体示意图见图6。图6加工定制的运输架示意图将该运输支撑小车与运输架用螺栓进行连接，并将拱形压克力玻璃放置于运输车上，其中H=垭口障碍高度+小型千斤顶高度。具体见图7图7 巨型玻璃运输车示意图（2）压克力玻璃运输车的运输原理步骤一：通过移动脚手做支撑将大型玻璃吊运于运输车车架上，并使运输车的一段靠近至安装玻璃的预留垭口梁处，具体如下图：步骤二：在安装玻璃预留的下部垭口梁与运输车架间通过小型千斤顶垫置，并将5#、6#车轮就位处的车轮拆卸，具体如下图：步骤三：将5#、6#拆卸的小车车轮安装于1#、2#车轮就位处，并将2#、3#车轮就就位处车轮拆卸后装于7#、8#车轮就位处，并向前运输至垭口梁后，垫置小型千斤顶，具体如下图：步骤四：同样将1#、2#车轮拆卸后安装于3#、4#车轮就位处，此时多功能运输车已经跨越了矩形垭口这道障碍，具体如下图：通过以上步骤4个步骤就能跨越一道障碍，若有多道障碍，就按照步骤一至步骤四重复循环就能完成障碍的跨越，从而完成玻璃的运输，压克力玻璃需运输至垭口的水体一侧。2）压克力玻璃的就位步骤一：将垫置的木方撤除后，控制小车车轮方向使整个运输车由垭口的一侧跨越于另一侧，同时使运输车的长边与隧道垭口基本平行，然后将木方垫置3#、8#就位车轮旁的工字钢下，同时将3#、8#就位车轮拆卸后安装于1#、6#车轮就位处，具体如下图：步骤二：将运输车靠近隧道垭口，使3#、5#车轮就位处跨越隧道垭口后，在工字钢下方垫置木方，同时将1#、7#就位车轮拆卸后安装于3#、5#车轮就位处，具体如下图：步骤三：当3#、5#车轮靠近隧道的另一垭口时，在3#、5#车轮旁的工字钢下垫置木方，同时将3#、5#就位车轮拆卸后安装于1#、7#车轮就位处，具体如下图：步骤四：使小车继续前行，确保2#、8#车轮就位处首次跨越隧道垭口时，在垭口梁与运输架间垫置木方，同时将4#、6#就位车轮拆卸后安装于2#、8#车轮就位处，具体如下图：步骤五：拆除木方后，将小车继续前行，使大型玻璃与隧道垭口对齐后，利用移动脚手架作支撑将大型玻璃调运至隧道垭口处，具体如下图：在亚克力玻璃安装的水体一侧顶部安一个手拉葫芦固定点，通过手拉葫芦的吊运，使压克力玻璃在预留垭口处进行就位。在工法采用了改进后的手拉葫芦，具体如下：原装置：手拉葫芦有两组链条，即起重链和手动链，起重链为有极链，手动链为无级链。每次起重前需空载状态下反复拉动手动链，使起重链上的挂钩移到合适的位置，然后才能安装挂钩，起重压克力玻璃，倒链工作很不方便，浪费很多时间。改进后装置：将手拉葫芦的有极起重链改成无极起重链，这个无极链上不带挂钩，无极起重链委托链条厂家加工，将单独的挂钩一小段链条与卡链装置相连接，使用时可根据压克力玻璃的具体位置，将卡链装置卡住在无机起重链的合适位置上，就可以直接起吊，这样可以省去回链、收链工作。图8 改进方案示意图图9 卡链装置结构示意图 图10 卡链装置卡链与装链示意图图11手拉葫芦现场安装图3）压克力玻璃间的拼接压克力玻璃间采用本体浇注聚合拼接法，（1） 拼接缝的模框制作把压克力玻璃拼接缝断面粗略加工成1520度的坡口，并处理干净，两块试样评成3040度的“V”形缺口，尖端离开约1mm宽。在“V”形缺口尖端细缝和两端缺口糊上玻璃纸，在“V”形缺口的开口面用3mm聚氯乙烯板或其他硬质材料、玻璃纸等糊成不漏浆的盛浆模型，并使模框内的浆液只和玻璃纸及欲拼接的有机玻璃接触，如下图。玻璃纸PVC垫条“V”形盛浆模框压克力玻璃图12 拼接缝的模框制作图（2）拼接浆液的配置将PMMA单体、有机过氧化物引发剂、促进剂等按一定配比加入带搅拌机的预聚反应器中，用常规的预聚合制浆法制得粘度为1020秒/5060的浆液。（3）安装对拉调节加固件在两块小型压克力玻璃块中用铰刀穿两个铰孔，将对拉调节杆安装于压克力胶孔中，在铰孔与对拉调节杆、小型压克力玻璃块与压克力玻璃间填充拼接浆液，调节对拉加固件，并使拼接浆液在室温对拉加固2035条件下聚合至固化。（4）浇 注将配置好的浆液真空脱泡后缓慢注入拼接缝的盛浆模框内，以浆液不往外溢流为度，然后在浆液表面覆盖一层宽度和模框宽度一致的玻璃纸，排除浆液表面与玻璃纸之间的空气气泡，放置室温2035条件下聚合至固化。图13安装对拉调节加固件图14 本体浇筑聚合拼接法连接拼缝（5）热处理拼接缝固化后（插不进刀），剥去制模材料，用酒精擦洗掉试样表面的脏物，对施工环境进行全封闭处理，减少热处理过程中散热，然后通过烘箱进行热处理，烘箱温度控制在100110，维持时间为12小时。图15 热处理环境全封闭处理图16 烘箱进行热处理 （6）拼接缝的加工处理热处理完成后抛去拼接凸起的加工裕量，最后进行打磨抛光处理。4）压克力玻璃与结构连接在玻璃调运前应先对亚克力玻璃安装预留垭口进行测量，根据测出的同一标高下垫置不同厚度的亚克力垫块，并用504万能胶将垫块与结构结合，确保压克力玻璃能够放置在同一标高上，压克力垫块需进行水平与竖向两个方向进行设置。玻璃安装就位后，需在无压克力垫块的地方用明矾膨胀剂水泥进行填灌，对亚克力玻璃位置进行定位并固定。待干后进行基层清理，清理完后在玻璃与结构防腐口用专用结构胶进行注封并进行结构胶表面处理。图17 压克力玻璃与结构连接示意图图18 垭口处进行基层清理图19 对连接缝注封结构胶图20 结构胶进行表面处理图22海底世界压克力玻璃运营效果图21海底世界压克力玻璃安装完成2.1.2水下景观施工技术近几年随着海洋旅游业不断发展，水下景观的应用被更多的人所属目，它可以用二维的形态附着在墙面上，也可以使三维空间的形态附在地面。随着观赏水体注水量的增加，同时水体由淡水变成咸水，使得对水下景观的抗水压和防腐性能提出了更为苛刻的要求，尤其更为重要的是景观还必须具有良好的防水性能，否则水体进入景观缝隙内,水体循环不出来就会在景观内滋生各类有毒菌类，危害水体动物。本节介绍天津极地海洋馆工程通过玻璃钢作为过渡材料翻制模具来完成观赏水体水下景观施工。1、 工艺特点1） 水下造景塑型的制作是利用聚苯板和聚氨酯发泡剂制作塑型，可以刮、切、划、割、填、补等技法进行处理，反复修改从而使塑型自然，布置于水体内达到排水倒海的效果。2） 为了保证水下造景的防水、防腐及抗压性能。充分利用玻璃钢易成型的特点，用作模具的载体材料，同时玻璃钢具有防渗、防腐及良好强度，解决了水下景观施工中遇到的困难。3）水下景观若具有多种相同形状的造型时，利用石膏作为辅助材料，翻制玻璃钢模具，不仅节省了材料，同时也缩短了工序，可以取得良好的经济效益和工期效益。4）水下景观的玻璃钢制作的塑型，保留了玻璃钢造型的原味、肌理、塑痕，通过配置一定比例的着色材质对雕塑进行色彩处理，从而使造景增加深度感，并且可以加强表面的肌理效果，从而使作品达到最佳的效果。2、 施工流程及操作要点1） 工艺流程塑型制作隔离剂涂刷玻璃钢施工脱模、组装后期处理玻璃钢翻胎塑型处理石膏涂布石膏脱模玻璃钢施工玻璃钢脱模2） 操作要点（1）设计与塑模优秀的雕塑需要有良好的设计基础，本工法的塑型采用聚苯板和发泡剂进行施工。聚苯板具有质量轻、不宜发生变形等特点，同时通过雕塑刀、电锯丝、手锯等工具对塑型进行刮、切、划、割、填、补等技法反复修改从而使塑型自然，在填、补过程中使用发泡剂进行粘结。对需和水体环境位置需匹配的雕塑，需提前在墙体上安装膨胀螺栓，以便于塑型固定于对应的墙体环境，针对其他的塑型可以随地选择进行塑型制作。图24塑型较大时先制作小塑型图23在墙体上安装膨胀螺栓当塑型较小时，可直接根据设计图纸进行雕塑，当塑型较大时，可先制作小塑型，然后按图纸比例进行放大，放大时可搭设等间距的钢管架，此架子一方面作为操作施工使用，另一方面作为安比例放大的辅助线，以确保塑型制作的精确、美观，布置于水体内达到排水倒海的效果。（2）隔离剂涂刷 塑型完成后对塑型涂刷隔离剂，对聚苯板与发泡剂制作而成的塑型采用地板蜡,在涂刷前考虑是否至少存在一个面不需进行隔离剂涂刷，若不存在则需要用隔离片安装与聚苯板的塑型上，安装时尽量根据塑型进行对称布置。（3）玻璃钢施工 A 玻璃钢的正常施工隔离剂涂刷完就可以进行玻璃钢的施工，玻璃钢采用手糊法进行施工，制作前应根据设计成型线路。塑型表面一般比较复杂，在工艺铺层上应进行特殊处理。玻璃纤维毡难以铺放处应先用含有短纤维树脂的腻子填充，然后再铺放玻璃纤维短切毡及方格布。塑型表面层采用树脂腻子中的玻璃纤维长度以10mm为宜，具体配比见下表：塑型表面用树脂腻子配比材料聚酯树脂玻璃纤维CaCO3填料过氧化甲乙酮用量100201002-4图25隔离片安装后涂刷隔离剂图26玻璃钢大面积施工细部处理完进行大面积的玻璃钢施工，先进行玻璃钢胶体的配置，配置比例为：树脂：固化剂：稀料：CaCO3 =1：0.04：0.04：0.5，按此配比增添适量微细滑石粉（白度大于97），滑石粉可以调节胶体的粘稠度，用电动搅拌器进行搅拌，搅拌成糊状，不得有生粉团，即成树脂胶料。铺贴施工时将玻璃纤维布按雕像的实际大小剪切成多个小片，先将配置的胶体涂刷于塑型上，然后铺贴玻璃纤维布，为了确保雕塑的硬度，一般采用“两布三涂”，在胶体与玻璃纤维布施工过程中要求压实，防止出现空鼓现象。 B 玻璃钢的特殊施工当具有相同的多个玻璃钢雕塑时可以采用特殊的玻璃钢施工工艺玻璃钢翻胎。这一工序不仅可以大大提高施工进度，同时还能节约成本，本工法通过介绍观赏水体中的圆形雕塑景观的玻璃钢翻胎工艺。a先对已完成的玻璃钢雕塑上用雕塑泥对玻璃钢雕塑进行细部修整，一方面防止后序进行施工的石膏出现砂眼，另一方面可以起到一定的隔离作用b 将适量的石膏粉加适量水配置一定量石膏粉，涂布于经细部处理完的玻璃钢雕塑上，制作一个外包型塑型。c因石膏硬化快，故石膏施工完成十几分后便可将石膏从玻璃钢模具中拆除，在制作石膏塑型过程中尽量使用细腻的石膏粉，防治出现砂眼；若存在砂眼现象则利用雕塑泥对石膏塑型进行修正。d石膏脱模后，在石膏模具上涂刷隔离剂后即可进行玻璃钢的施工，玻璃钢采用三布四涂手糊法进行施工。e施工完成后，用工具刀将周边玻璃钢修平整，然后将玻璃钢模具从石膏模具中进行脱模处理，此过程就完成了玻璃钢的翻胎过程。在脱模过程中要确保石膏塑型完好无损，这样进行下一个玻璃钢翻胎过过程就不需要进行石膏塑型的制作，直接进行第二个玻璃钢雕的施工，大幅度减少施工环节，进行下各个玻璃钢模具施工时，只需重复（4）、（5)的过程便可完成玻璃钢的翻胎。(4）脱模及组装玻璃钢固化后，沿着划分的单元块将整体塑型模具沿隔离片进行切开，切口时候后将磨具内的聚苯板清除，清除后制作连接肋，连接肋中应设定位槽，以保证通过连接肋使单元块模具组合成整体。(5）后期处理 模具组装完成后，需进行玻璃钢的二次涂布处理，玻璃钢24h固化后进行打磨处理，确保其表面光滑、平整，最后根据雕塑设计要求进行色彩处理。本工法重点介绍关于水下景观的色彩处理工艺。A 对塑型用打磨机和砂子处理后，然后用软布将塑型表面的尘粒清除干净。用熟褐颜料打底，将丙烯颜料加水调均，并将其完全覆盖到玻璃钢表面，涂刷时必须将涂料调均，不能堆积，更不能透出底色，将涂好的第一遍等完全晾干，再进行第二遍的涂刷。针对凹下去的地方较暗，可以配置深层颜料，不必加水轻轻扫在雕塑表面提亮。B 待颜料完全干燥后用无数氟碳漆进行喷涂一遍可以达到靓丽的效果。1234567891011C 后期的色彩处理使观赏水体内的水下景观能与环境融为一体，使景观在灯光照明下使水下景观色泽显得更加鲜艳、线条流畅、造型美观。1玻璃钢雕用雕塑泥进行细部处理，2将石膏涂布于玻璃钢磨具上，3石膏涂布完后进行硬化，4将玻璃钢模具与石膏模具脱离，5石膏脱模，6石膏模上涂刷隔离剂7、玻璃纤维布布贴,8环氧树脂涂刷，9玻璃钢细部处理，10玻璃钢脱模后进行重复6-9的过程，11雕塑成型效果图27仿石景观玻璃钢施工完图28清除仿石景观模具内的聚苯板图29动物模具脱模处理完效果图30脱模后单元块模具组装图31塑型进行打磨处理图32色彩处理后观赏水体水下景观效果 图33海底世界潜水艇塑像海底世界、白鲸展示池等观赏水体均通过玻璃钢作为过渡材料翻制模具来完成观赏水体水下景观施工，使材料的抗水压和防腐性能得到明显的提高，尤其更为重要的是景观还必须具有良好的防水性能，同时投入使用后效果较好，均能满足设计和使用功能。2.2中心主表演场组合水体考虑到水池形状的不规则及业主对此部位施工的质量要求，经项目部多次讨论，研究了各种施工方案的优劣后，水池施工总体上考虑采用定型钢模板，由于其为对称结构，模板考虑配置整体池壁的一半，水池施工在水平方向上分两个施工段，在竖向上根据内部楼板的位置分为三层施工。此施工方法能保证水池墙体的混凝土成型质量，减少塔吊的吊次，提高了塔吊的周转率，减少模板拼缝，提高施工质量，提高模板的周转使用，缩短施工工期。根据工程特点和施工方要求，结合塔吊位置及起重重量，本工程划分为2个流水段，配置1段模板，具体模板配置方式及流水方式见图1。图1 水池部分施工段划分示意图2.2.1弧形墙体定位技术我们目前使用的全站仪为南方NTS-312R型全站仪，其本身已具备利用坐标进行工作的能力。对我们实际工作中的一些三维坐标的放样，就可以利用AutoCAD建立数字化模型，先用编程计算器在计算机AutoCAD平台上进行模拟检验，经检验程序正确后，再将之用于外业放样。对于露天点线，我们就可以尽量直接利用全站仪的坐标放样功能，将所需放样点的施工坐标输入全站仪，正确操作就可以得到正确的所需点位了。现在讨论的重点是针对工程中一些特殊情况下的点位放样。1、工程平面控制网的建立据场区平面规划和业主提供的测量基准点、基准线为依据建立场区方格型平面控制网。为兼顾地下结构和地上结构施工，纵横方向共设置多条控制轴线，主要为地下室结构和主体结构的边轴线。首级高程控制借用平面控制网的基准点进行布设。这两个控制网是工程整体控制和变型监测的依据和基准，用以保证分部分项工程之间的连贯性和统一性。首级平面控制桩基准点应布设在无变形影响的区域；二级平面控制桩基准点应布设在变形影响较小的区域，在容易遭到破坏的区域设专人保护，定期巡视，每次施工测量前，必须先进行校核。在交通道路附近须围埋砖块和混凝土，并架设钢管护栏。做警告标示防止人为和车辆碰撞或扰动。建筑物定位和施工控制网以首级精密控制为依据，采用极坐标或直角坐标的方法进行。在控制网中应包含重要点位和轴线，且和主要轴线保持平行关系；还要保证每个施工区域中至少有四条两两相交的控制线。图2基准控制点布置图2、中心主表演水池定位图3 主表演池和暂养池轴线图对弧形、圆形、椭圆形、不规则椭圆的承台和弧形墙放样为本工程测量施工的难点。对底层结构施工时可定位出其数学参数点圆心和焦点，按轴线数据尺寸进行定位控制，对高层结构无法定位出数学参数的可采取按比例取直线段的方法弹出控制线，先确定弧形俩端点的弦、圆形的圆心和半径、椭圆和肾形的长轴和中心点，按段确定各个弧线段控制点并弹出中线和边线。椭圆形平面曲线的现场施工放线，常用的有直线拉线法、几何作图法和坐标计算法等几种，而直线拉线法在椭圆形平面尺寸较小时因操作方法简单、放线速度快、能满足一定的精确度而受到测量放线人员的青睐。我方采用极坐标法配合全站仪坐标放样对主表演池和暂养池进行定位。用极坐标法放线很省事，且易于操作，因为它只需一个方位角和一段水平距离S即可。首先根据总平面图中的两个平面控制点坐标和设计图中的设计椭圆圆心坐标值，将椭圆的圆心位置放出。按设计图纸要求的椭圆长、短轴和方向，定4个边界点于直角坐标系x、y轴上。将全站仪安置在椭圆的圆心上，按照x轴的正方向，依次按反时针方向拨水平角1=15°，2=30°，3=45°（为两邻角之差，此处按下面示例取15°）相应地量距：使S1=10.000m,S2=10.261m,S3=11.094m并依次定点号为123点。以第一象限为例，对其他象限的测点，可用倒镜或其他常规方法确定射线。连接各点并拟合之，便得到圆滑的椭圆。求S法在极坐标中，按椭圆参数方程，有X=acos(1)Y=bsin 式中 为参数，待求角。据勾股定理，有S= X²+Y² （2）并有：tan= =Y/X= bsin/ acos=btan/a示例：设a=20m, b=10m,取点3计算，=45°，代入（3）式，得：=arctan（20tan45°/10）=63°2606据（1）式：x=20cos63°2606=8.944(m) y=10sin63°2606=8.944(m)据（2）式：S=8.944²+8.944² =12.649(m) 按照同样方法，可将各点的所有S值填入下表，即可据此放线。 椭圆的S值点名a(m)b(m)x(m)y(m)s(m)115°201028°111217.6284.72318.25230°201049°062413.0937.55915.118345°201063°26068.9448.94412.649460°201073°53525.5479.60811.094575°201082°22092.6569.91110.261 图4 表演池的弧形承台测量 图5 测量定位后底板施工图6 二层表演池处椭圆曲线的放样 图7 按照放样线拼装大型钢模2.2.2弧形钢模板设计、安装技术1、弧形钢模板设计考虑墙体的厚度及浇筑高度，模板最大侧压力按60KN/m2考虑，钢模板面板采用6mm普通热轧钢板，主肋：10槽钢，横竖边框：10槽钢，背楞：10槽钢，考虑到墙体防水的要求，模板螺栓采用三段式止水螺栓。考虑到水池内部夹层板的标高不一致，水池墙体的模板配置从基础底板开始配置到夹层板以下标高处，本工程水池1墙体从-2.5m开始，墙顶为10.05m，中间1.75m及4.0m处有顶板，模板高度为内侧模板4150mm，外侧模板高度为4150mm，其中内侧隔墙采用木模板，配置高度4150mm。模板弧长2m左右，共38块，水池子2、3、5、6墙体从-2.5m开始，墙顶为10.05m，中间0.95m及4.0m处有顶板，模板高度为3350mm，模板弧长2.5m3.0m左右，共43块。水池子4、7墙体从8.75m开始，墙顶为10.05m，模板高度为1300mm，共有模板22块，导墙模板高400mm，共81块。钢模总面积为870m2。图8 水池墙体模板配置示意图1）水池1模板设计（1）-2.5m1.75m阶段模板设计 1.75m标高处板厚100mm，水池内梁高500mm，水池内部有3道400mm厚内隔墙体。大钢模模板内测配置高度4.15m。图10 1-1剖面图图9 1.75m标高处平面图 承台浇筑时，承台上墙体浇筑30cm高导墙，此部分30cm墙体模板单独配置一套钢模板。此处墙体水平施工缝留置300宽止水钢板及20*30缓膨型膨胀止水带。图11 墙体底部施工缝留置示意图图12导墙施工 混凝土分两次浇筑，第一次浇筑至板底标高处，在水池内侧框架梁位置处根据梁截面尺寸预留出梁端头位置（墙钢筋绑扎完毕后，量测出梁端头位置，在其中填塞泡沫板，泡沫板用宽胶带包裹严密，待模板拆除后取出泡沫板，并对预留口两侧混凝土面进行剔凿，然后进行梁钢筋的绑扎，梁板混凝土浇筑时在预留口侧面各放置一道止水条。混凝土第二次浇筑至顶板顶，顶板、框架梁模板采用15mm厚多层板，支撑体系采用满堂碗扣架形式。图14 夹层顶板施工图13 墙体模板施工 水池1内隔墙采用15mm厚多层板，其配置高度及混凝土浇筑程序与外侧剪力墙一致。隔墙与外墙交接处角模采用钢制角模，角模边缘留出企口，以保证两种模板接缝严密、平顺。图15 钢木交接处企口做法示意图16 钢木结合模板结合处（2）1.75m4.00m阶段模板设计 本层层高2.2m，顶板厚度400mm，水池内部框架梁800mm高，外侧与墙体相连框架梁高度为500mm、700mm。 混凝土第一次浇筑至顶板底，浇筑高度为1.8m，在内外侧框架梁端头位置填充制作好尺寸的泡沫板，把梁端头位置预留出来。内侧模板用4.15m模板直接支设，外侧模板上口标高控制在3.6m高处（即板底标高以上5cm处），模板下半部分与下部墙体搭接，外侧模板上止水螺栓孔按照内侧模板上螺栓孔位置重新开取。混凝土第二次浇筑至顶板以上400mm处，高出顶板的400mm导墙模板采用定型钢模板，采用吊模施工的方式进行。 在板顶以上400mm高导墙施工缝处设置一道止水钢板，止水钢板高300mm，埋入下部墙体150mm，另在止水钢板一侧中间位置放置20×30 缓膨型遇水膨胀止水条。见图17所示（3）4.00m至10.05m阶段模板设计 本层内侧上部无楼板，外侧楼板标高分别为9.45m（墙顶标高为10.05m，3段墙体），8.95m（墙顶标高为8.95m，4段墙体），8.95m、10.05m（此部位有两层板，墙顶标高为10.05m，5段墙体），8.5m、10.5m（此部位有两层板，墙顶标高为10.05m，1段墙体）。外侧框架梁高1000、800、550、500mm。根据墙体高度及周边梁板情况，此部分墙体分为五种情况，如图17所示。图17 4m标高处施工方式示意图图18 4m板上导墙施工图19 水池1顶部墙体及四周顶板分布情况 为了能和水池2、3一起浇筑，少留竖向施工缝，混凝土第一次浇筑3.35m高（即7.35m高处）。第1、2段墙体第二次浇筑至10.05m高处，墙体和外侧顶板、框架梁一起浇筑，外侧模板支设至顶板底标高处，在钢模板上框架梁位置处开口，然后绑扎梁钢筋。第3段墙体第二次浇筑至10.05m高处，9.45m板上部墙和梁板一起浇筑，顶板以上墙体采取吊模施工的方式进行，吊模模板采用竹胶板拼接。第4、5段墙体第二次浇筑与8.95m板一起浇筑，外侧模板在框架梁处开口，另在第5段墙体施工时，墙体向顶板以上多浇筑30cm，模板采用定型钢模板，第5段墙体水平施工缝处留置止水钢板及膨胀止水条。图21 第4、5段墙体施工图20 第3段墙体施工 第1段墙体外侧在8.5m标高处溢流槽钢筋采用后植筋的方式进行施工。 第5段墙体第三次浇筑至10.05m，内测模板采用墙体定型钢模，外侧采用15mm厚多层板，配置高度70cm，此部分墙体与10.05m处板一起浇筑。第5段墙体在9.25m施工缝处放置300mm宽止水钢板及20×30缓膨型遇水膨胀止水条。各段墙体平面及剖面图如图22、23、24、25、26所示图22 水池平面图图24 2-2剖面图23 1-1剖面图26 4-4剖面图25 3-3剖面2）水池2、3模板设计（1）-2.5m0.95m阶段模板设计 在0.95m标高处，水池内侧有100mm厚楼板，纵横向各有一条500高框架梁。模板配置高度从底板（-2.5m）至板底（0.85m），模板配置3.35m，框架梁端头位置填塞绑扎好的泡沫板预留出来。 水池2、3与主表演池交接处墙体按照水池2、3模板配置进行施工，在交接处留置竖向施工缝，竖向施工缝范围为0.85m1.65m，竖向施工缝（4道）留置300宽止水钢板及1条20×30缓膨型遇水膨胀止水条。图27 水池1、2剖面图28 竖向施工缝留置（2）0.95m至4.00m阶段模板设计 本层层高3m，顶板厚度300mm，水池内部框架梁800mm高，外侧与墙体相连框架梁高度为550mm、700mm、800mm。 混凝土第一次浇筑至水池内侧顶板底，浇筑高度为2.65m，内侧模板用3.35m模板直接支设，内外侧框架梁端头位置填塞用宽胶带绑扎好的泡沫板。4.00m标高处板内外侧一起浇筑，由于外侧楼板厚度为100mm，墙体施工缝处与外侧楼板底间200mm高墙体模板采用现场制作的木模板支设，木模板高度250mm。梁、墙接头位置重点处理。板上部400mm高墙体做成导墙，与楼板一起浇筑，板上400mm处水平施工缝留置止水钢板和膨胀止水条。（3）4.00m10.05m阶段模板设计（顶部标高变化及外侧梁板情况见图29）图29 水池顶部墙、板标高变化示意图 混凝土第一次浇筑至3.35m高处（即7.35m高处），此处水平施工缝留置止水钢板及膨胀止水条。水池2及水池3第一段墙体与10.05m标高处楼板一起浇筑，外侧框架梁位置模板开口处理，如图30。水池3第3段墙体第二次浇筑至9.45m板以上300mm处，和9.45m处楼板一起浇筑，楼板以上300mm墙体采用吊模施工的形式进行。水池3第2段墙体第二次浇筑至9.1m高处至水池4底板以上30mm与水池4底板及其底板以上300mm高墙体一起浇筑。300mm高墙体模板采用定型钢模板，单独配置。墙体水平施工缝处留置止水钢板及膨胀止水条。水池3第2、3段墙体、1、2段墙体间存在竖向施工缝，竖向施工缝处留置300宽止水钢板及膨胀止水条。 水池3第3段墙体9.45板以上墙体内测模板采用定型钢模板，外侧单独配置300mm高定型钢模板。水池3第2段墙体与水池4底板以上墙体一起浇筑， 3）水池4墙体模板设计单独配置1.3m高定型钢模板，与水池3第2段墙体一起浇筑。图30 模板开口穿梁图图31 水池4模板图32 6-6剖面图2、模板安装（1）导墙模板安装 表