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仿古建筑现浇混凝土圆柱施工工法

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2020年4月19日
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仿古建筑现浇混凝土圆柱施工工法
1.前言
图1.1 现代钢木结构仿古体系(huan
古代木构架体系主要由柱、梁、枋、斗拱、椽等构件卯榫组成，圆柱是最重要、最常见的构件之一, 其主要承受各构件的重量并传递于基础。在新型建筑材料不断涌现和发展的今天，向来以木构架为主旋律的古代建筑，也逐渐被现代钢木结构（见图1.1）、钢结构、现浇混凝土结构
图1.2圆柱与斗拱、屋面支模现浇
所代替。
图1.3 西安大唐芙蓉园紫云楼实景
传统圆柱施工采取与复杂的斗拱、屋面体系一起支模现浇（见图1.2），此方法支模难度大、钢筋绑扎困难、混凝土不易密实、工序较繁杂、施工周期长、施工费用高，这些问题在收分卷刹及斗拱部位较为突出。针对以上诸多不利因素，我们着重对圆柱收分段、斗拱段等部分进行技术研究，经过多次的论证， 在西安大唐芙蓉园紫云楼（见图1.3）中率
先创新的提出了《仿古建筑预制构件后置焊接安装施工工艺》。复杂构件与主体结构分解施工，圆柱采用多种定型、异形模板组合施工，对节点处进行严格控制。合理解决了圆柱与斗拱、梁枋、柱头等节点关键技术难题。节点处的分层流水，同层构件标高的合理控制，使成型圆柱表面光洁、曲线优美、尺寸一致收分处过度平滑顺直，较好的体现了
仿古建筑的艺术效果。
随后，我们在曲江池遗址公园、大唐西市、大唐不夜城等大型仿古建筑群中多次应用本工法，获得较大成功，取得了良好的社会和经济效益。在仿古建筑施工中有极大的推广应用价值。
2.工法特点
2.1技术先进 本工法结合仿古圆柱构造特点，进行分段、分层叠合施工。加之与预制构件后置焊接安装技术的完美融合，不但使施工层次清晰，而且结构受力明确，质量控制简单易行。
2.2效益显著 本工法大量运用了现代营造技术，对柱头节点进行合理控制，使节点处钢筋、混凝土的复杂工序趋于常规，作业难度小、强度低、工序少、速度快。
2.3经济适用 本工法与传统工艺相比，降低了模板及设施料投入，提高了模板的周转使用率；混凝土成型效果到达清水要求，减少了二次粉刷产生的费用，工期效益显著。
2.4节能环保 本工法大量采用新材料、新工艺，开发运用了多种节能定型、异型模具，减少传统工艺对木材的依赖。为低碳环保技术运用于仿古建筑之中开辟了新路。
3.适用范围
本工法适用于仿古建筑现浇混凝土圆柱。主要应用在仿古建筑檐口斗、拱、升等采用后置焊接安装技术的圆柱施工。
4.工艺原理
4.1 基本原理
本施工工法是结合后置焊接安装技术而提出的，在方法上比较独特。此方法虽然将圆柱形成了独立体系，但由于梁、枋以上短柱较多，梁柱节点由于钢筋较密，加之此处圆柱收分，柱子任然不易一次施工到顶。因此需要创新的将圆柱划分为正身段、柱头段、 斗拱段、柱顶段等四个施工段，并结合仿古建筑构造特点开发运用多种定型、异型模具组合施工。成型圆柱满足清水要求，加之成熟的彩绘工艺处理，达到与木构架相同的艺术效果。本工法简化了施工工序，节约了施工工期、成本，使圆柱整体性得到提升。
4.2 理论基础
本工法以普通钢筋混凝土结构、普通模板制作安装、普通钢构件焊接等成熟技术为理论基础，进行合理运用。符合设计和现行施工质量验收规范要求，并将现行的标准、规范与古建筑的法式、则例等有机地融为一体。
4.3 名词解释
圆柱：用于支承屋面及檐口体系的承重构件。圆柱在古建筑中的位置不同，名称、有不同。有檐柱、金柱、山柱、中柱、攒金柱、童柱、擎檐柱等。
斗：用于支承柱上体系部分的构件。
拱：连接斗升和升与椽口体系之间的部分。
升：将檐口体系的荷载传递给斗的构件。
耍头：升与升之间直接传递荷载的主要通道。
椽子：在檩、梁上铺设，承受并传递屋面上部荷载。
收分：圆柱柱头处上下两端直径不相等，根部略粗，顶部略细的构造。

图4.3.1 仿古建筑主体结构及檐口构造示意图

4.4 仿古建筑现浇混凝土圆柱模板（模具）施工过程示意如下

正身段圆柱及梁枋施工
柱头段圆柱收分处理
斗拱段圆柱预埋钢套筒

斗拱段预制构件后置焊接安装
柱顶段圆柱及屋面主体施工

图4.4.1 仿古建筑现浇混凝土圆柱施工过程示意图

5.工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
5.1.1总体流程
现场准备 →定位放样→脚手架施工→圆柱钢筋→圆柱模板→圆柱混凝土→圆柱装饰、彩绘→圆柱础石安装→质量检验
5.1.2子流程
1、定位放线
施工放样→平面控制→垂直度控制→高程控制
2、脚手架施工
脚手架设计→外脚手架搭设→内脚手架搭设
3、圆柱钢筋施工
圆柱主筋施工→圆柱箍筋施工→圆柱保护层控制→圆柱钢筋成品保护→圆柱钢筋隐蔽验收
4、圆柱模板施工
正身段圆柱模板（定型钢模板、定型高强塑料模板）→柱头段圆柱模板（异型木模板、异型玻璃钢模具）→斗拱段圆柱模板（特制钢套筒）→柱顶段圆柱模板（PVC管模）→模板拆除
5、圆柱混凝土施工
混凝土浇筑→混凝土振捣→混凝土养护→施工缝处理→季节性施工
6、圆柱油漆彩绘及装饰装修
涂刷水泥素浆→腻子修补→第一遍满刮腻子→第二遍满刮腻子→第三遍满刮腻子→弹分色线→刷第一道油漆→刷第二道油漆→柱础石安装
5.2 操作要点
5.2.1定位放线
1、施工放样
图5.2.1.1-1 1:10的木质比例模型
首先，编制施工放样专项方案。认真将各层建筑平面与同层结构核对。从建筑剖面图和外墙大剖面图，分析各构件和圆柱的构造关系，弄清楚结构的受力特点。能够考虑制作立体比例模型进行施工放样。利用模型尺寸在现场地面放出足尺大样，而斗拱、圆柱支模体系也很快得以解决。对无法直接从图纸读取的数据应采用仿古建筑CAD或3D数字空间放样控制技术进行分析及研究，并重复进行验证、改进，保证放样准确。（详见图5.2.1.1-1、5.2.1.1-2）

图5.2.1.1-2仿古建筑3D数字空间放样

2、平面轴线控制
图5.2.1.2-1 现场施工定位放线
由于仿古建筑构造复杂，有些楼板面不便于架设经纬仪或出现遮挡经纬仪视线的情况，因此根据场地实际情况，能够考虑采用激光铅垂仪进行竖向十字控制点的传递。仿古建筑中由于柱顶节点处梁枋集中，相互重叠遮挡，用下面圆柱轴线直接测放顶部短柱轴线比较困难，因此此处短柱轴线能够将结构板面上纵横主轴线外放0.5－1 m，用吊线锤上
引测放至梁、枋处做好标记作。此轴线作为安装柱顶模板及钢套筒的定位控制线。（详见图5.2.1.2-1）
3、垂直度控制
图5.2.1.3-1 圆柱垂直度控制
施工中要随时严格校核、检查圆柱垂直度，误差应小于3mm，保证准确无误。以免由于柱子偏差过大，造成预埋钢套筒偏移，使斗拱上下不在一条垂线上。因此圆柱的垂直度的控制在后置焊接安装工艺中显得相当重要。（详见图5.2.1.3-1）
4、高程控制
根据测绘院测定的高程基准点,用附合法将高程引测到施工区，每栋楼要求至少有两个水准标高控制桩,以便校测。圆柱下部定型模板支设和混凝土浇筑采用结构0.5m线引至柱顶附近安装好的钢筋上，并用红油漆标识此高程引测线。以此为依据进行柱顶端混凝土浇筑标高的控制，此处混凝土标高的严格控制能够为收分模板安装打下基础，减少漏浆现象的发生。圆柱各段标高都应采用原始标高进行校核，避免圆柱各段相互引测造成标高误差的传递。
5.2.2脚手架施工
图5.2.2.1-1 外架搭设实体效果
1、脚手架设计
仿古建筑由于其造型复杂多变、高低错落，主体施工中由于进度的需要，不能实现按步就班的施工，客观要求采用跳跃式施工。针对仿古建筑的外形结构及主体圆柱分层施工的特点, 需要在一些特殊部位进行脚手架的专项设计，垂直分割上下各层施工面，使每层互不干扰创造了施工条件。架体既配合了主体框架的施工，又保证了斗拱、翼角部位的施工安全。（详见图5.2.2.1-1）
2、外脚手架搭设
图5.2.2.3-1 外架搭设平面布置图
外回廊檐口施工时一般采用悬挑式外脚手架，底部采用18#－22#工字钢进行受力支撑，每1.5－2m距离设置一根。工字钢长度为3－6m左右。檐口脚手架立杆一般按纵向间距90cm，横向间距为出檐加50cm（一个人的行走宽度），外立杆高度为檐口标高加1.8m（密目网高）。立杆与横杆交接处设置双扣件。设置剪刀撑，增加整体强度。架体附墙支撑采用内侧一排砼园柱,柱上半部还有斗拱装饰,故不宜附着。圆柱外架施工完毕后，能够继续进行斗拱、翼角部位的施工。（详见图5.2.2.3-1）
3、内脚手架搭设
由于仿古建筑内部层高都较大，因此在进行内部圆柱模板安装时必须考虑到架体要有足够的牢固性和稳定性，在允许荷载和气候条件下架体不产生变形、倾倒或摇晃现象，确保施工人员安全。施工时满堂架必须和操作外架分开。脚手架钢管搭设时不得遮挡各控制线位置，而且要躲开预制构件安装的位置。
5.2.3圆柱钢筋施工
1、圆柱主筋施工
图5.2.3.1-1 圆柱钢筋施工
圆柱主筋竖向连接按照图纸设计及规范的要求严格进行施工。柱顶收分处柱子变截面处主筋应向内部进行连续弯折向上并与檐柃以下柱主筋进行焊接连接或机械连接。圆柱与澜额梁节点处由于钢筋较密，加之此处柱顶收分，圆柱和澜额梁不能实现一次性配置定型模板时。澜额梁下部受力钢筋在浇完圆柱后采用植筋方案与柱子内预埋件进行焊接连接，澜额梁上部筋贯通。立枋以及檩采用现浇方案与柱子的预留筋连接。但采用植筋焊接方法施工时易伤到柱子主筋，用冲击钻打孔时对稍度砼破坏也较大。因此梁、枋与柱子接头还能够采用泡沫预留孔方案施工。（详
见图5.2.3.1-1）
2、圆柱箍筋施工
箍筋一般采用圆箍或螺旋箍，采用圆箍施工时按照图纸间距，先将圆箍套在下层短柱伸出的搭接主筋上，然后立柱子主筋，在搭接长度内将圆箍与主筋进行绑扎，扎丝扣向要向柱子中心。柱基、柱顶、梁枋交接处间距应按设计要求严格进行箍筋加密，收分处的箍筋要按不同截面处的直径进行加工处理。采用螺旋箍进行施工时将箍筋缠绕至主筋上并用点焊焊牢。由于螺旋箍缠绕方向与柱子受45°剪切破坏时的方向一致，因此为保证柱子整体刚度及抗扭刚度，按每隔1m增设加劲箍，并在主筋和箍筋之间增加附加点焊。
3、圆柱保护层控制
按照规范规定严格控制柱子主筋保护层厚度，在柱子主筋上应设置塑料定位卡或砂浆垫块，塑料定位卡及砂浆垫块的竖向间距一般按500mm梅花型进行设置。柱子变截面处放内、外双定位卡，而且还应在柱顶增设定型钢筋定位箍。
4、圆柱钢筋成品保护
加工成型的钢筋应挂牌标识，应将不同规格、不同形状的钢筋分别整齐捆绑堆放，防止受压变形；不得在安装模板时踩踏、掰动及切割已加工好的圆柱钢筋；为防止混凝土浇筑时柱子主筋偏移，应派专人对柱子位移钢筋进行校正处理；模板涂刷隔离剂时，严禁污染钢筋；在主筋和箍筋之间增加附加点焊时要避免烧伤主筋。
5、圆柱钢筋隐蔽验收
圆柱的钢筋绑扎完毕后必须严格按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》中钢筋分项工程进行隐蔽验收，并做好隐蔽验收记录，在收分处、变截面处、梁枋柱节点处应进行重点验收控制，验收合格后方能进行模板安装。钢套筒的检查验收也应该按照现行《钢结构工程施工质量验收规范》严格进行执行。
5.2.4圆柱模板施工
仿古建筑结构工程混凝土的质量高低主要体现在模板工艺上，合理选择模板体系和进行模板设计、施工是关键环节，我们为体现仿古建筑艺术效果,充分运用了现代营造技术，将圆柱划分为正身段、柱头段、 斗拱段、柱顶段等四个施工段，并结合圆柱构造特点开发出多种异型及定型模具（在圆柱下段采用定型钢模板或定型高强塑料模板；圆柱收分处采用异型木模具或玻璃钢模具；在斗拱处的圆柱采用特制钢套筒，先作为圆柱砼模板，后作为焊接安装预制构件的载体；圆柱最顶端采用PVC定型管模）。成型圆柱上下轴线一致，大小形状、柱头节点的处理质量较好。
1、正身段圆柱模板
1）定型钢模板
图5.2.4.1-1 圆柱定型钢模板
在仿古建筑中对于模板的要求较高，现在较多的圆柱采用定型钢模板进行施工。（详见图5.2.4.1-1）采用其浇注的混凝土柱子效果好,能达到清水混凝土的效果，在剪力墙结构的转角柱中，模板成异形，加固连接较为困难，钢模板此时有较大的优势。定型钢模板在模板厂进行专门的拼装式设计和制作，在现场进行安装。圆柱模板进场后为避免混淆误用，一般用醒目字体对模板编号，安装时对号入座。
钢模板安装前根据测放出的纵横主轴线、圆柱十字轴线并结合模板直径的实际情况，在已施工好的结构板面上弹放模板矩形控制线，每侧宽出圆柱模板外边缘20cm，以便检查效验圆柱模板。在模板矩形控制线弹设完毕后项目部需派专人进行验线，用90°夹角法校验模板控制线的方正，用钢卷尺检查平面尺寸误差应小于3mm。
图5.2.4.1-2 定型钢模板加固
在柱脚处摊铺护脚砂浆，再将钢模板按照事先放出的外放控制线进行放置安装。上部钢模板的拼装，在模板下口找平，然后将模板逐块吊至柱钢筋处，第一片模板就位后应设临时支撑或用铁丝与柱主筋绑扎临时固定，随即安装第二片柱模并对准定位轴线，将模板就位并用螺栓将模板组合起来，使之成筒型。多节柱模拼接使用时要注意上下对齐，然后在模板周围沿竖向设置钢管，柱模接口处要求平滑、尺寸精确。采用花篮螺丝调整垂直度。（详见图5.2.4.1-2）
2）定型高强塑料模板
图5.2.4.1-3 圆柱高强塑料模板
定型高强塑料模板是这些年发展起来的新型模板，其质量轻、操作简单、造价较低、周转次数多。由于其良好的可塑性，慢慢开始在构造较为复杂的仿古建筑中进行运用，在节点处的实施效果较好。但定型高强塑料模板由于热胀冷缩，此方法受外界环境影响，建议工程中小木作建筑采用。而且为增强模板整体垂直刚度，一般沿柱模高度方向应每隔300～500mm增设一道钢肋。并采用10号槽钢和花篮螺丝来进行外围加固。每根柱模安装完毕后应对模板的轴线位移、垂直度偏差、对角线扭向等全面校正后用钢管固定，安装一定流水段的柱模后，全面检查安装质量。模板加固后内径应符合设计要求，钢肋应钉固牢靠，弧度规矩，接缝不应有张口或凹凸现象，两个半圆模板应接缝严密。（详见图5.2.4.1-3）
2、柱头段圆柱模板
1） 柱头收分、卷刹
柱头是混凝土圆柱的重要组成部分，对于仿古整体效果起着画龙点睛的作用。中国古代的圆柱上下两端直径一般是不相等的，而是根部略粗，顶部略细，这种作法称为 “收分”。小式建筑收分的大小一般为柱高的1/100。大式建筑柱子的收分规定为1/1000。唐式柱有直柱及梭柱之别，梭柱上段三分之一，卷刹渐收。清式角柱与平柱同高，角柱不生起，且柱均为直柱，无卷刹。（详见图5.2.4.2-1）
图5.2.4.2-1 圆柱柱头收分、卷刹

2）异型木模具(收分处理)
图5.2.4.2-2 圆柱异型木模具
柱顶收分处采用定型钢模板制作难度较大，模板二次使用的几率较小，费用投入大不经济。因此能够采用异型木模具拼装施工。（详见图5.2.4.2-2）首先根据柱高7/1000～1/100长度作稍度长度的控制线，1/100柱高即为稍度部分，采用木板挖去半圆来制作凹形柱箍，由于柱子收分上下直径不一致，因此凹形柱箍应按收分圆柱的不同位置测算出直径分别制作。随后在其内侧钉宽40mm厚40mm的一边带弧形的三角木条作为竖勒，将三角木条挤压拼凑形成圆弧模，并在三角木条上钉一层2mm厚的镀锌铁皮，两块相同的圆弧模即组成一套圆柱模板。对于直径较大或高度较高的收分柱子，能够适当加密内三角木，增加木模的刚度或厚度。
异型木模具加固时采用钢管组成的六边形箍来加固，顺柱子按20cm一道，两块模板对接处采用螺栓紧固，用木楔将空隙处塞满，并用铁丝将模板全部缠紧加固。直径较大的柱子还应该在模板中间穿对拉螺杆。异型木模具能够多次利用，但由于使用次数过多圆弧度改变，内径变小，容易出现露浆现象。因此在两块模板对处接采用双面密封胶带防止露浆。二次加固时一定要下功夫，多增加几套套箍，保证砼柱模形状不改变。
3）异型玻璃钢模具(收分处理)
随着国内建筑市场对施工工艺水平和质量要求的不断提高，模板技术在多样化、标准化、系列化等方面取得了可喜的成绩。其中，玻璃钢体系以其轻质高强、耐热腐蚀、电绝缘好等优良特性及施工工艺完善已渐成趋势，在快速发展的仿古建筑中得到广泛的应用。
我们已经创新的开发出一种用玻璃钢制作收分柱头的方法（详见图5.2.4.2-3），首先采用电脑制作模板三维图形，制作石膏胚胎， 然后翻制玻璃钢模具。为满足模具刚度要求，采用以环氧树脂为粘结材料，低碱玻璃平纹布作为增强材料的工具式玻璃钢模板，柱头模板面层为高性能耐腐蚀树脂，模板厚度为2.5mm，模板厚度均匀一致、光滑，无接缝高低差，模板直径误差小于2mm，边肋采用2mm厚的扁铁， 三条扁铁间距16cm的钢带横肋，竖向采用间距20cm的三道钢肋。

图5.2.4.2-3 圆柱异型玻璃钢模具的开发

柱头胚胎成品照片

转角处圆柱“收分”模板为180°、270°圆，模板加固时各个面上的法向应力是均匀、相等的增长，最容易产生力学的膨胀现象，在模板边与墙体相接的位置，即模板临边的定型、定位问题，采用在紧贴柱两边的墙体上预埋穿墙螺杆来解决了问题。玻璃钢圆柱模板的接缝是影响施工效果的最重要因素，为了达到理想的施工效果，采用螺栓拼缝（螺栓M10的竖向间距为151～152mm均布）。异型玻璃钢模板经过多个工程运用，浇成的柱子效果也较好，单套模具周转30次以上，未出现变形、破损现象。满足模具刚度、强度要求。模具成型效果曲线流畅,尺寸误差与图纸设计尺寸误差在2mm以内。玻璃钢模具施工的圆柱柱头达到清水混凝土效果。（详见图5.2.4.2-4）
图5.2.4.2-4圆柱异型玻璃钢模具的加固

3、斗拱段圆柱模板（特制钢套筒）
由于在圆柱收分上口至檐檩这段高度需要承接大量的预制斗拱，我们采取了带铁脚的8mm厚钢套筒进行焊接施工。此工艺为我们在紫云楼施工时的创新技术（后置焊接安装技术），钢套筒前期为浇灌圆柱混凝土时的模圆柱钢套筒

图5.2.4.3-1圆柱特制钢套筒模具
板使用，后期主体框架混凝土强度达到设计值时，又作为斗拱的受力载体，将预制斗拱焊接之上。（详见图5.2.4.3-1、5.2.4.3-2）
圆柱钢套筒根据现场实际情况进行专门加工制作，有圆筒形的、也
图5.2.4.3-2预制斗拱后置安装
有是半圆形的，需要厚度≥8mm的Q345特制钢板。与其相连的锚筋长度必须大于《03G1001-1》规定的钢筋最小锚固长度。钢套筒在安装固定时还应该确保柱子主筋保护层厚度，而且复核其标高及中轴线位置；其外径比设计圆柱外直径应略小1－2cm，以便后期的装修、防腐处理时的需要。在浇筑混凝土前钢套筒外表面还应用胶带包裹严密，避免在混凝土浇筑时污染表面，影响后期焊接质量。在斗拱等预制构件全部安装焊接完毕后，将钢套筒刷第一道防腐油漆，以盖底不流淌、不留刷痕为宜。
安装时采用绳索套好绕过桅杆滑轮，经过滑轮升起钢套筒，将其从柱筋上套下去，并将柱模转正、临时加固，后与柱主筋进行点焊连接。钢套筒轴线位置的矫正经过外放的20cm 矩形控制线从相互垂直的两个方向去校正；钢套筒标高校正依据标高控制线完成；仿古建筑主导工序的改变，从根本上简化了异型模板的从制作到安装的过程控制，保证了构件达到清水混凝土效果，还可提高了质量控制水平。
4、柱顶段圆柱模板（PVC管模）
图5.2.4.4-2圆柱柱顶PVC管模加固
仿古建筑圆柱柱顶构造较为复杂，短柱以上梁、枋较多，梁柱节点由于钢筋较密，与斗拱、檩梁的相应衔接，此处采用PVC管模板进行施工。首先，根据柱子高度、直径选好PVC管料，然后用锯割开PVC管，分成两半，两块相同的圆模即组成一套圆柱模板。模板对接缝用角钢2*L40*5，￠12@300钻孔，用U型卡扣紧。柱身用小腰箍钢板-3*20@370，大腰箍钢板-3*100@500箍紧，保证柱不变形。最后还应采用铁丝将模板全部缠紧，再用钢管组成的矩形箍来加固，顺柱子按25cm一道。为避免在与钢套筒接缝处出现露浆现象，因此在接缝处采用双面密封胶带防止露浆。PVC管模板加固完后要及时校正。垂直度的矫正在钢套筒边挂铅垂线，用钢卷尺量测垂线与模板之间的净距，经过微移钢套筒进行调整，再换90°从另一个方向卦线调整，许多次重复。（详见图5.2.4.4-1、5.2.4.4-2）
图5.2.4.4-1柱顶PVC管模剖面

5、圆柱模板模板拆除
当圆柱混凝土强度达10MPa时，可开始拆模，首先拆除拉筋，然后拆开组合模板的螺栓，将模板从柱面拉开稍微松动模板，然后在柱模顶部套上绳索，经过滑轮拉起模板。拆开的模板严禁摔撞，拆下的钢模应及时清理干净，钢模板涂刷水质脱模剂，木模板涂刷水质脱模剂，涂刷时严格按操作规程进行。最后将两半模拼好，上好螺栓，竖向放置，严禁叠压横放。
5.2.5圆柱混凝土施工
1、混凝土浇筑
图5.2.5.1-1现浇圆柱成型效果
由于仿古建筑正身段柱子比较高，浇筑混凝土时，防止混凝土离析。浇筑混凝土前要先检查柱模底部的密封情况，无误时方可浇砼。先要在柱模内灌与混凝土相同强度的砂浆或细石砼，防止混凝土离析产生的柱子烂根。同时要时刻注意柱顶预留筋以及柱跑模涨模现象。柱高在3m之内，可在柱顶直接下灰浇筑；超过3m时，应采取措施（用串桶）或在模板侧面开门子洞安装斜溜槽分段浇筑。每段高度不得超过2m，每段混凝土浇筑后将门子洞模板封闭严实，并用箍箍牢。浇筑混凝土时模板工、钢筋工必须在场，应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题应立即处理，并应在已浇筑的混凝土凝结前修正完好。（详见图5.2.4.5-1）
2、混凝土振捣
圆柱混凝土应要多次分节分层灌注，以免振捣不密实造成空洞。分层振捣时使用插入式振捣器时每层厚度不大于50cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋钢套筒。除上面振捣、下面还应随时敲打模板。插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。收分处浇捣时要振捣适中，振捣时间不能太长，特别是振捣棒不能接触木模板内壁，保证混凝土柱模形状不改变。pvc柱模属于脆性模板，严禁振岛时震动棒接触柱模。
3、施工缝处理
仿古建筑柱头节点构造较特殊，柱子不能一次施工到顶，需留设多道水平施工缝。应在第一道施工缝处，增加竖向构造加强筋至柱顶。各节点施工缝处，模板拆除后及时凿毛，用高压水清理干净，合模前再次清理并润湿。节点处应处理好结构与艺术的统一，须在施工层的划分、模板接缝、构件接槎等细节采取有效措施来控制。
4、混凝土养护
成型圆柱要注意成品保护及养护工作，外表应光滑平整，满足清水要求。混凝土浇筑完8h以内，应对混凝土浇水养护。常温时每日至少浇水养护时间不得少于7d，以防止混凝土表面产生干缩裂缝。高温时采用塑料布覆盖养护混凝土，保证其全部表面覆盖严密。
5、季节性施工
炎热暑期，水泥、外加剂、掺合料等均应入库存放，模板避免烈日直晒或雨淋。雨期期间，应做好防雨、防潮等措施。及时排除搅拌地点的积水。提前编制好冬期施工方案，方案应符合《建筑工程冬期施工规程》。混凝土浇筑前，应将模板和钢筋上的冰雪清除干净。混凝土浇筑完毕后要在柱子模板外设棉布进行保温处理。模板拆除后要用薄膜将圆柱表面包裹严密，采用临时防护栏杆予以隔离。加大测温频次，制订大风降温措施避免突然降温引起混凝土表面出现裂缝。
5.2.6圆柱油漆彩绘及装饰装修
1、油漆、彩绘施工
在西周已开始应用彩色来装饰建筑物，后世发展用青、绿、朱等矿物颜料绘成色彩绚丽的图案，增加建筑物的美感。宋代《营造法式》中就有明确规定，建筑彩画方法分为6大类，如何衬底、贴金、调色、衬色、淘取石色及熬炼桐油等工艺，都有具体规定和要求。色彩运用较强地表现出不同朝代的审美习惯。色彩的应用上，等级也相当严格。例如在古代宫殿、庙宇、寺院、官邸等建筑中圆柱色调以褐、红两色为主，凡色之加深或减浅，用叠晕之法，其方法亦自唐至清所通用。
图5.2.6.1-1现浇混凝土圆柱油漆后效果
现代清水混凝土圆柱一般采用无光漆来饰面处理（皇家宫廷多以赭红色出现，民间多以深褐色出现），其具体流程为：涂刷水泥素浆（加5%107胶修复）→腻子修补→第一遍满刮腻子→第二遍满刮腻子→第三遍满刮腻子→弹分色线→刷第一道油漆（可施涂铅油以盖底不流淌，不留刷痕为宜）→刷第二道油漆（用调和漆施涂，应多刷多理，达到薄厚一致，不流不坠，漆膜饱满）。油漆后达到与木构架相同的艺术效果，为仿古建筑增添了光彩。
2、装饰施工（柱础石安装）
图5.2.6.2-1仿唐式建筑莲瓣柱础石
柱础石（俗称磉盘，又称柱顶石），是承受房屋立柱压力的垫基石，起到相正确防潮作用。唐、宋时期开始就比较讲究柱础的雕刻，不但造型各异。到了明清雕饰更加丰富，工艺已达到极高水平。现代仿古建筑中柱础石已变为半装饰品，失去原有的功能和作用，只是为增加建筑物的宏伟气势。仿古建筑中柱础石一般采用大理石、花岗岩进行工厂预制雕刻成型，多以雕有莲瓣的覆盆式柱础石出现。其以柱径加倍定尺寸，由于柱础石上皮并不与地面见平而是凸上少许（0.2柱径）。两块现场进行组装于柱底，柱础石安装时必须牢固平稳，位置正确，物件端正，整体顺直整齐。用水准仪和尺杆控制柱顶石标高。石缝对接触灰缝应平直，宽度均匀，勾缝整齐、严实、干净。
5.2.7质量控制要点
1、圆柱模板应尽量采用定型模板，以保证构件的标准化。钢模板施工，刚度较好、周转次数多，但同时钢材易返锈，且易产生气泡。这是施工中需要控制的重点。
2、柱模底部密封无误时方可浇筑砼，浇筑高度至额枋底部，及时检查跑模涨模现象。如果采用泵送砼，泵管架子不得与柱模架子相连，防止泵管振动影响柱子位置的准确性。
3、对圆柱收分处及梁、枋、柱节点处不易控制的地方进行跟踪指导，钢套筒安装时保证不出纰漏。严格控制此处脱模时间，保证砼的强度，坚决保证构件的完整无损，不缺楞少角。
4、柱础石选择时不得使用带有裂缝、炸纹、隐残的石料。表面雕刻应造型准确，线条清晰流畅，根底清楚，空当处应清地扁光，不露扁子印或錾印。
5、油漆工程时当刷完第一道油以后，再刷第二道油，有时会碰到第二道油在第一道油皮上凝聚起来，好象把水抹在蜡纸上一样，这种现象，叫做“发笑”。为防止发笑，每刷完一道油可用肥皂水或酒精水，满擦一遍，即可避免这种现象。
5.3 成品保护
1、加工成型的钢筋应挂牌标识，应将不同规格、不同形状的钢筋分别整齐捆绑堆放，防止受压变形；不得在安装模板时踩踏、掰动及切割已加工好的圆柱钢筋；
2、模板按规格、型号堆放，不得混淆和乱放。
3、模板安装固定好后，在浇筑混凝土之前必须保护，严禁人员踩踏。
4、模板涂刷隔离剂时，严禁污染钢筋；在主筋和箍筋之间增加附加点焊时要避免烧伤主筋。
5、要采用临时防护栏杆予以隔离。避免受到强烈碰撞而掉角。禁止在成品圆柱上悬挂重物或进行其它施工作业。
6.材料与设备
6.1 主要材料
6.1.1模具、模板材料: 定型钢模板、木模板、石膏、PVC管、钢套筒、玻璃钢、木条、镀锌铁皮、扁钢镜面胶合板、槽钢、圆钉、方钢管铁丝、方木、脱模剂等。
6.1.2施工材料: 普通硅酸盐水泥、砂、石子、水、商品混凝土、脱模剂、钢板、槽钢、圆钉、焊条。
6.2 施工机具
钉锤、振捣器、多层镜面板、钢筋切断机、钢筋弯曲机、塔吊、电焊机、电锯、焊钳、焊锤等。
6.3 测量仪器
经纬仪、水准仪、卷尺、水平尺、线锤、靠尺、卡尺。
7.质量控制
7.1 施工验收标准
7.1.1工程施工质量验收要求
除应达到本工法规定要求外，还必须满足以下规范要求：
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204
《古建筑修建工程质量检验评定标准》CJJ39
7.1.2主控项目
1、混凝土圆柱外观质量尺寸偏差及结构性能应符合设计要求。
2、钢筋强度和力学性能的必须符合设计要求。
3、混凝土的砂、石及外加剂必须符合设计和规范的要求，要有出厂合格证，检验报告，复试报告。
4、混凝土的配合比、搅拌、运输、及养护要符合规范的规定。
5、模板安装必须保证轴线和截面尺寸准确，垂直度和平整度符合规定要求。
6、模板必须选用变形小、坚固的模板，能保证达到清水混凝土的效果。模板安装后应保证整体的稳定性，确保施工中模板不变形、不错位、不涨模。
7.1.3一般项目
1、预埋件规格及位置符合设计要求。
2、混凝土浇筑完毕应及时覆盖、浇水养护。
3、混凝土外观质量不宜有一般缺陷。
4、现浇结构尺寸允许偏差项目和检验方法（见表1-2）。
5、模板的拼缝要平整，堵缝措施要整齐牢固，不得漏浆。模板与混凝土的接触应清理干净，隔离剂涂刷均匀。
7.1.4仿古圆柱现浇允许偏差及检验方法
表7.1.4-1圆柱模板安装的允许偏差和检验方法 表1-1
项 目
允许偏差（mm）
检测方法
1
圆柱轴线位置
5
钢尺检查
2
标高
层 高
±10
经纬仪或吊线、钢尺检查
全 高
±30
3
模板截面内部尺寸
+4 -5
钢尺检查
4
模板垂
直度
层高
6
经纬仪或吊线、钢尺检查
全 高H
H/1000且≤20
经纬仪、钢尺检查
5
圆柱模板表面平整度
5
楔形塞尺检查
表7.1.4-2圆柱现浇尺寸允许偏差和检验方法 表1-2
项 目
允许偏差（mm）
检测方法
1
圆柱轴线位移
8
钢尺检查
2
标高
层 高
±10
经纬仪或吊线、钢尺检查
全 高
±30
3
圆柱、梁截面尺寸
+8 -5
钢尺检查
4
圆柱垂
直度
层高
8
经纬仪或钢尺检查
全 高H
H/1000且≤20
经纬仪、钢尺检查
5
圆柱表面平整度
8
2m靠尺和塞尺检查
6
预埋钢套筒中心线位置偏移
10
钢尺检查
7
主筋保护层厚度
+10 -5
保护层厚度测定仪
8.安全措施
8.1现场安全管理，必须执行以下规范
《建筑施工安全检查标准》JGJ59
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80
8.2 安全管理的内容
8.2.1安全技术措施需针对施工项目的特点进行编制。
8.2.2 起重设备、吊装机械安装和撤出需制定专项安全措施。
8.2.3 施工脚手架搭设应编制施工安全技术措施。
8.2.4 每一分部、分项工程施工前，工长必须向操作人员进行安全技术交底。
8.2.5 项目经理部应重视安全检查工作，发现问题应及时纠正。
8.2.6易燃、易爆、有毒作业场所必须采取防火、防爆、防毒措施。
8.2.7照明条件应满足夜间作业要求。

9.环保措施
9.1 环保管理措施
9.1.1现场模板隔离剂应盛装在可靠的物品内，防止渗漏污染地面。
9.1.2混凝土浇筑养护的废水应经过沉淀后排放。
9.1.3尽可能降低施工噪声污染，作业区要远离居民区。
9.1.4夜间施工向有关部门申请批准，并张贴安民告示。
9.1.5施工现场设置垃圾箱，专人负责打扫、清运。

10.效益分析
10.1 经济效益
本工法从根本上改变了圆柱的施工流程，特别简化了节点部位的施工工序。减少施工模板设施投入与消耗，增加模板的周转使用。结构成型混凝土能达到清水效果，不再进行二次粉刷。采用与后置焊接安装技术的配合施工，流水作业、效率较高、缩短了工期，工期效益显著。经初略计算能节省9%~12%的工程费用。
10.2环保、节能效益
本工法经过应用异型玻璃钢、特制钢套筒、PVC管模等轻质、高强模具，融入了环保的理念和技术。减少了施工流程，减少了建筑材料的投入。减少了对木材的依赖，为仿古建筑圆柱施工创造出新思路。减少了二次粉刷的水泥用量，并减少了建筑垃圾，环保、节能效果明显。
10.2社会效益
本工法的形成，延长了仿古建筑结构的使用寿命，减少了维修频次，能将木结构彩绘后效果准确表示，体现了中国古建筑之美。本工法技术水准较高、操作简单易行，收分、斗拱部位工序的大量简化，使之成为了一项实用性很强的工法，能使以后同类仿古建筑能够有效发展。经过运用本工法的多个大型仿古建筑群的建成，为西安发展“唐皇城复兴计划”打下了坚实基础；也为国家增添了宏大、气派非凡的历史文化载体，传承、弘扬了中国古代文化；为促进中、外文化交流，展示盛唐文化，提供了多个现实的平台。
11.应用实例
11.1大唐芙蓉园紫云楼
该工程 6月开工，由主楼、飞桥、四座阙楼连接而成，为四层框剪结构。建筑面积9121m2。圆柱下部采用定型钢模板，收分及圆柱最顶端采用异型PVC管模，圆柱斗拱处采用钢套筒，并在此创新性的提出斗拱后置焊接安装工艺，施工质量较好。
11.2曲江池遗址公园
曲江池遗址公园工程 10月开工，为平民化仿古园林，给人一种返璞归真的感觉，标志性建筑阅江楼为四层重檐框架结构，五个攒尖古岸亭，建筑面积约9600m2。圆柱下部采用定型钢模板，也采用了部分高强塑料模板，圆柱收分采用异型木模板，圆柱斗拱处采用后置焊接技术，圆柱顶端采用PVC定型管模，施工质量较好。
11.3大唐西市
该工程 5月开工，钢筋混凝土框架结构，仿古构件较简单，总建筑面积为68027m2。有庑殿顶、攒尖顶，重檐顶、悬山顶、歇山顶等多种形式，翼角形式多。圆柱下部采用定型钢模板，圆柱收分创新的采用异型玻璃钢模板，圆柱斗拱处、柱顶端采用异型木模板，施工质量较好。当前大唐西市金市广场、崇善坊和大唐西市金市工程已施工完毕，后续的盛世坊、大鑫坊等继续采用本工法施工。
本工法工序流程少、作业难度低、生产速度快、可实施性强，成功解决了诸多的施工难题，圆满实现了各项工程建设目标，整体质量优良，经总结形成了一套成熟的施工工艺，为以后同类工程施工积累成功的经验。具有良好的推广价值和发展前景。