建筑技术丨大型物流港复杂行车盘道施工技术

随着我国城市建设快速发展，城市土地资源日益紧缺，为充分解决土地利用问题，现代物流港常采用多层物流仓库形式。为了有效连接多层物流仓库的垂直运输通道，通常采用圆形螺旋形盘道桥梁，盘道设计为双向倾斜，纵向中心线弯曲，纵向截面形成坡度，以充分利用现场空间，满足大型运输车辆上、下行驶功能。但盘道因存在线性曲率小、纵坡陡、空间层次复杂等特点，导致在现场施工过程中对盘道板面高程控制难、大体积钢筋混凝土盘道板梁钢筋排布和空心腔安装等技术难题。

1 工程概况

某物流园仓储项目规划总用地面积12.75万m²，建筑总占地面积8.52万m²，总建筑面积44.03万m²。由仓库区（共5个仓库单元、装卸通道、汽车通道等组成）、1号和2号多功能生产性厂房、消防泵站及变电所、柴油发电机房等建构筑物组成。

其中，仓库上下运输由大型盘道组成，行车盘道主线为圆形螺旋形盘道桥梁，盘道梁板为现浇钢筋混凝土，柱为型钢混凝土组合结构，板厚为1.0 m和1.1 m，最大梁截面为2.0 m×2.5 m，盘道宽度12 m，层高为8.600 m，上、下盘道总长约1.5 km，中心线弯曲半径达30 m，纵向找坡为1.0 %~4.6 %，横截面向内倾斜2 %。

因项目大型盘道钢筋布置密集，纵向钢筋曲率不一，横向钢筋布置不统一，盘道模板高支模布置有别于一般的框架结构，因此模板支撑体系高程控制、钢筋精准下料和排布、空心腔安装等是施工的重点和难点。

2 技术思路

为了解决双向倾斜盘道施工的难题，先通过应用BIM技术、三维可视化模拟双向倾面回旋盘道模架支撑体系，数字化控制各立杆高程，优化立杆排布和模架构造措施，可视化指导现场施工作业，提高支撑体系搭设质量，加快施工进度；通过构建双向倾面钢筋混凝土盘道结构BIM模型，指导行车盘道钢筋下料，优化双倾面回旋盘道的钢筋排布，提高盘道钢筋安装质量。

同时，盘道型钢混凝土组合结构柱采用分段吊装和工厂定制钢模板现场直接拼装的方式。盘道空心腔采用双壁波纹管制作，降低盘道自重荷载，节省施工成本，且提高支撑体系安全性，并间隔设置排气管，控制大体积混凝土水化热温差，减少温度裂缝产生。

技术路线：构建盘道BIM模型及优化方案→盘道柱施工→盘道支撑体系及外脚手架搭设→盘道模板铺设→盘道钢筋安装→波纹钢埋设→大体积混凝土浇筑→混凝土养护→施工监测。

3 BIM技术应用

（1）建立盘道整体BIM模型。利用BIM软件，建立大型复杂行车盘道三维模型（图1），全面反映盘道结构、各主要构件坐标、高程及细部等信息，现场管理人员可随时查看整体盘道各控制点高程及定位坐标，辅助项目精细化施工及质量管控。

图1 复杂行车盘道BIM模型示意

（2）盘道模架体系BIM应用。盘道高支模施工前，建立盘道模架体系模型，结合盘道弯曲半径、实体曲率情况，采用以直代曲的方式进行高大支模体系的优化设计，确定相邻立杆间相应的转角幅度以及直线间距。

在模型中，以各区段的钢筋混凝土板梁的两端以及中部，每隔1/8处的板面或板底作为高程控制点，确定并获取其坐标值、高程，用于现场控制点坐标的复核及调整。

通过对盘道高大支模体系的水平杆进行优化预排布和提取关键部位信息，综合采用优化调整控制点立杆长度、U形顶托伸长高度、立杆支顶高程等达到高程控制，并用于指导现场施工。

（3）盘道钢筋预排布。盘道梁板施工前，建立钢筋排布模型，开展盘道纵筋连接点的精细化预排布，保证在多曲率情况下，纵筋连接点相互错开。纵筋以每4根成1组，同组相邻纵筋接头位置错开约1.5 m，不同组的首位序号纵筋接头位置错开约0.15 m。经模型复核，在各纵筋曲率不相同的情况下，保证钢筋排布方式满足规范对纵筋连接位置错开要求。

同时，进行盘道横向钢筋的优化排布，合理控制盘道横向内侧、外侧钢筋的分布间距，以确保现场横向钢筋安装高效，且满足要求。

4 盘道施工

4.1 钢混组合结构柱施工

盘道柱为型钢混凝土组合结构，柱截面分为矩形（截面尺寸2 000 mm×2 000 mm）和圆形（截面尺寸  2 500 mm）截面，钢骨柱最高长度为41 m、最短为25 m，钢柱采用分段吊装的方式，对接焊缝分割在板梁上2.5 m的位置，便于钢结构焊接及钢筋施工。

柱模板采取专业厂家加工制作定型钢模板，钢板厚4 mm。矩形柱模板横向用角钢L40×4@600与钢模板稳固焊接，安装按放线位置钉好压脚板后即按图纸尺寸拼装，横向用12号槽钢间距600 mm压实，并用螺栓锁紧，校正模板的垂直度后，柱模每边设3道  48钢管斜支撑，固定于承台或结构桥面板上；圆柱钢模形式为压制的两个半圆形，标准节单片长度1.5 m，横向每隔500 mm设1道L40×40等边角钢，纵向每隔300 mm圆弧设1道4 mm厚扁钢加劲，均点焊于钢模板的外侧，每片端头两侧及半圆边缘满焊带螺栓孔的角钢L40×4，螺栓孔上下左右一致且均匀排布，水平接缝做成企口形式，竖向接缝加垫条封堵，钢模柱距梁底节点不足部分用单独加工高度200 mm或300 mm的钢模找补，柱拆模时找补部分留下，防止柱节点混凝土浇捣产生接槎流浆。

混凝土分层垂直灌入，每层浇筑高度500~700 mm，坍落度120~180 mm，插入式振捣充分排出气体。浇筑至柱顶时，对柱上端部混凝土复振，单根柱混凝土的浇筑时间一般为0.5~1 h，浇筑后用薄膜布将柱表面敞露的部分全部严密覆盖，以保证混凝土养护效果。

4.2 高支模安装

本工程上、下盘道2~5层层高为8.60 m，最大梁截面为2 000 mm×2 500 mm，最大板厚为1 100 mm，属于高大支模工程，采用扣件式钢管支撑。

立杆、纵横水平杆均采用  48.0×3.0 mm扣件式钢管，剪刀撑、梁板底主龙骨采用扣件式双钢管，夹板厚15 mm；采用7根扣件式钢管支撑，梁下横向间距350 mm，纵向间距600 mm，立杆步距1.5 m；次龙骨采用50 mm×100 mm松木方，次龙骨间距180 mm。

主龙骨采用 48.0×3.0 mm双钢管，横向间距不大于400 mm，纵向间距不大于600 mm。梁侧模板竖枋间距200 mm，采用M14对拉螺栓2排 14，间距400 mm，采用 48×3.0 mm双钢管作为横檩梁，2排对拉螺栓距梁底距离为550 mm和1 050 mm，梁底采用步步紧@600 mm固定支撑。

在钢管支撑底部上0.20 m处纵横设置水平拉杆，用 48 mm钢管拉结，纵横水平拉杆每1 500 mm高设置1道，在支架最顶一步距的水平拉杆中间加设1道水平拉杆，高支模支撑周边和高支模范围内纵横每隔不大于6~8 m设竖向剪刀撑，并做好各种构造保障措施。盘道高支模搭设如图2所示。

图2 盘道高支模搭设示意

4.3 外脚手架安装

本工程上、下盘道的外脚手架采用双排单立杆扣件式落地钢管脚手架，脚手架材料为  48.0×3.0 mm钢管。外脚手架搭设采用立杆纵距不大于1.5 m、横距0.8 m、步距1.8 m，考虑结构柱钢模板影响，距离建筑物0.50 m处搭设。从首层开始搭设，最大搭设高度为43.0 m，钢吊环预埋在4层，且水平距离每隔不大于1.5 m预留  20 mm吊环，用  14 mm钢丝绳斜拉下层脚手架，脚手架范围地基为混凝土结构面，并设排水沟。

局部在2层设置悬挑工字钢，工字钢悬挑段长度为1.2 m，锚固段长度大于1 500 mm，钢吊环预埋在3层进行卸载。

脚手架连墙件采用 48 mm钢管刚性连接，水平方向每跨设置，竖向每层设置，竖向每层设置2道与结构柱的抱柱连接，增强架体整体稳定性。剪刀撑在外脚手架外侧全立面连续设置。

4.4 盘道梁板钢筋及空心腔安装

（1）钢筋安装。先通过BIM技术对盘道钢筋进行预排布，在钢筋加工前，由配筋人员依据结构施工图、钢筋排布模型、规范构造要求等进行各种规格钢筋放样，并填写钢筋配料单，且经复查审核确认后方可进行加工，现场结合图纸和钢筋预排布进行钢筋定位和安装。

（2）波纹管安装。盘道板内设9个直径600 mm空心腔，空腔管材选用双壁波纹管，环刚度不小于4 000 N/m²，波纹管分段制作，连续安装成型。在肋中钢筋上安装水泥垫块，保证波纹管安装位置和标高准确。

在胶圈和承口部位涂抹润滑剂，降低胶圈与扩口的摩擦力。涂抹时要适量，避免润滑剂流入承口波纹处。波纹管端口处用木模板进行封闭，并用铁丝可靠固定。

在波纹管上绑扎抗浮钢筋并固定，避免混凝土浇筑振捣对波纹管产生浮力而出现偏位。在波纹管上每隔500 mm增加PVC排气管，以利于混凝土水化热量及时排出，最大限度地减少温度裂缝的发生。板面筋绑扎紧随波纹管安装，实现流水作业。

4.5 盘道梁板混凝土浇筑与养护

本工程盘道楼板厚度有1.0 m和1.1 m，属于大体积混凝土，施工时要做好混凝土浇筑养护过程中的水化热释放，以及降温阶段混凝土中部与表面的温差，从而避免温度裂缝的产生。优化大体积混凝土配合比，选用低水化热水泥品种，添加适量掺合料，加入少量缓凝剂，在确保混凝土强度情况下，提高混凝土浇筑的工作性能，减少前期水化热释放，延缓和降低水化热峰值。

混凝土泵送前，先湿润和清洁管道，并压入纯水泥浆或1∶2水泥砂浆润滑管道，严格控制混凝土坍落度120~200 mm，入模温度控制在5~30 ℃，泵送中途停歇时间应不大于30 min。

盘道梁板混凝土浇筑方向，应从低的一端往高的一端浇筑，每段空心板浇筑7 d后方可进行下一段空心板的混凝土浇筑。空心腔盘道浇筑混凝土时，混凝土口各布置3道插入式振动器，按斜坡区上、中、下各1台，以保证上、中、下部混凝土振捣密实，防止混凝土出现收缩裂缝。

盘道现浇混凝土采用保湿养护，混凝土终凝前压光和人工扫毛，之后立即淋水养护，淋水次数以保持混凝土处于湿润状态。表面干硬后，浇水湿润并紧贴1层土工织物，以防止混凝土表面水分过快散失。

加强全过程温度监测，并根据温度变化趋势及温控数据确定覆盖材料增减，保持日降温速度不大于2 ℃/d，最大温升不大于50 ℃，混凝土内外温差控制在25 ℃范围内。当出现温度异常时，采用加盖麻袋覆盖等措施，减少混凝土内外温差，防止出现温度裂缝。

5 结束语

针对现代多层物流仓库圆形螺旋形盘道双向倾斜、空间层次复杂带来盘道梁板面高程控制、钢筋排布、空心腔安装等施工难题，并结合某物流港项目盘道施工为例进行研究和实践总结。

（1）盘道钢混组合结构柱综合采用型钢柱合理分段吊装和定型化组合钢模板拼装相结合，实现了盘道柱高效安装，保障了施工质量。

（2）通过建立盘道模架模型，采用数字化技术控制模架支撑体系立杆高程，优化立杆排布和模架构造措施，指导现场模架体系施工，有效控制架体高程，提高了支撑体系搭设质量，加快了施工进度。

（3）利用行车盘道钢筋排布模型，优化双倾面回旋盘道的钢筋预排布，指导盘道的钢筋下料和现场安装，提高盘道钢筋安装质量和效率。

（4）盘道板内埋设波纹管形成空心腔体，节省混凝土材料，减轻盘道重量，并通过在波纹管上部增加排气孔措施，加强盘道大体积混凝土浇筑、养护和温度监测，有效控制大体积混凝土水化热温差，可有效减少温度裂缝出现，提高了盘道混凝土施工质量。

通过工程实践应用，利用BIM技术以及科学高效的施工组织，有效保证了复杂盘道施工质量，确保了施工安全，且实现了智能化、高效施工，取得了显著的社会效益和经济效益，可为同类工程施工提供参考。