CN107190981B - 一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法，具体包括如下步骤：屋面弧形区段划分→使用电脑对模板支撑进行预排→定位放线→钢管支撑架搭设→模板及钢筋安装施工→混凝土浇筑→混凝土养护拆模。

Description

一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法。

背景技术

传统施工中建筑屋面以平屋面为主，欧式建筑则以坡屋面、斜屋面为主，此类屋面施工技术基本已经成熟，施工难度较小；但近年以来，为追求建筑外立面效果及设计亮点，越来越多的建筑开始采用弧形屋面或者异形曲面设计，尤其异形曲面其纵横双向均各自成弧，施工极为困难。

发明内容

发明目的： 本发明的目的在于提供一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法，在屋面结构施工中对定位放线、模板支撑、模板安装、混凝土浇筑等过程进行电脑模拟排版预施工等优化、创新，然后根据制定好的施工计划进行现场施工，在不增加工程造价的前提下，有效解决异形曲面混凝土现浇屋面放线定位、支撑架搭设、模板钢筋安装以及浇筑等问题，确保浇筑后的异形圆弧曲面混凝土屋面的整体性能。

技术方案：一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法，具体包括如下步骤：

a、屋面弧形区段划分：

根据设计图纸将异形曲面在纵向弧度方向上进行区段划分，要求每区段范围内弧形一样，在横向则是由中间对称布置；

b、电脑预排：

依据已经划分好的弧形区段，实用3DMAX仿真技术对整个弧形屋面按区段进行立体建模，然后针对每个区段画出剖面图以确定横向弧度，以每个区段的剖面图作为定位放线依据；

根据弧形区段的弧形结构结合施工方案对支撑架进行平面布置，然后根据弧形屋面立体模型及各区段剖面弧度计算出每个区域内各个钢管的定位坐标及长度，并通过子母进行编号，同时根据模拟结构计算出所需扣件的数量；

c、定位放线：

采用立体水平投影法对异形圆弧曲面现浇屋面轴线进行定位，首先利用电脑上的立体模型进行水平投影，同时计算出弧形屋面在下一结构层上的水平方向投影图，利用该投影图及对应的位置数据结合现场施工情况，将弧形屋面纵向梁在下层结构层上的水平投影先行定位，再按照区段图将各区段分割线投影至下层结构层上，并将此分割线作为控制轴线，实现横向屋面梁在结构层上的定位；

对于支撑架的定位，根据电脑预排结构及相关数据，将模板支撑架纵横排列线定位于下层结构面，并将各支撑点的定位坐标，长度及编号在该处进行标注，便于后期根据预排结果进行搭设施工；

d、钢管支撑架搭设：

根据电脑预排图，按照定位放线中所表明的编号将支撑架一一定位安装，搭设中严格按照电脑预排图进行，同时在钢管支撑架顶部设置顶托，便于标高微调；

针对纵向弧度平缓，横向弧度变化大的情况，在支撑架搭设时横向方向在原剪刀撑的基础上，在架体上部隔跨增加短向斜撑；

e、模板及钢筋安装：

在钢管支撑架顶托上铺设安装钢管龙骨，由于纵向弧度较为平滑，横向弧度较大，故纵向铺设的钢管长度大于横向铺设的钢管长度，在钢管上铺设木枋，表面再铺设模板；

为保证屋面弧度，使用整块模板，因横向屋面弧度较大，故将模板的短边作为屋面的横向，长边为屋面的纵向，尽量减小误差，两块模板之间拼缝在下部使用整长短宽模板钉入铁钉固定，以避免发生翘曲；

对于采用双面模板的铺设，在采用双面模板区域预先安装400*400的对拉螺杆，安装前在螺杆上按板厚加两块模板厚度的长度涂刷油漆定位，安装时严格按照油漆位置固定；

采用一级圆钢作为屋面板钢筋，安装时只需按500*500mm的间距使用定位钢筋固定即可，对于直径较大、硬度较高的屋面梁筋，则需要在加工时对其安装弧度弯曲，弯曲时按照模板短边进行弯曲，弯曲完成后使用按照屋面弧度制作的模型对比，偏差不宜超过10mm；

为保证屋面曲面上表面弧度及屋面板混凝土厚度，在钢筋施工完成后设置厚度控制钢筋，按1500*1500mm间距，纵横对称布置，钢筋上端设置平面控制钢管，当混凝土收光至板面控制标高时，对收光范围内的高度控制钢管进行拆除，实行逐段收光逐段拆除的原则，混凝土表面收光时使用专用木搓，根据厚度控制钢筋进行收光；

f、混凝土浇筑：

采用天泵进行混凝土浇筑,由于屋面下部弧度很大，因此底下两跨使用细石混凝土，同时需对倾斜度超过45度的屋面采用双面支模，浇筑混凝土时对屋面进行分区施工，以屋檐为起点，绕屋面一周循环浇筑，浇筑完一层即安装上一层的板面模板，逐级浇筑、逐段安装板面模板，然后逐级浇筑混凝土，相互依次循环进行，直至混凝土浇筑完毕；

浇注时在模板上口临时设置500mm宽的挡板以免骨料滑落；

对于双面支撑屋面的浇筑，使用小型振动棒按序插振，防止漏振，对无法振动的部位应采用板外振、人工插捣等方式，振捣宜自下向上进行，且不宜过快，一般应振捣2～3遍；

g、养护拆模

混凝土达到终凝后，首先对板面模板进行拆除，再进行浇水养护；由于坡屋面不能蓄水，养护时使用塑料水管沿屋面中间纵向梁布置，在水管上每隔10cm开孔，每天24小时通水养护，以防止水分蒸发过快致使混凝土面层出现裂缝，在屋面混凝土表面采用覆盖麻袋、最外层覆防水薄膜的措施，养护时间为14天。

有益效果：本发明所揭示的一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法，具有如下有益效果：

放线定位准确：采取分区立体水平投影法放线，将弧形屋面划分为多个区段，根据电脑预建的立体3D模型图，对每个区段单独进行投影定位放线，弥补了以往整体定位放线的不足，极大的提高放线精确度。

节约成本：异形曲面钢筋混凝土现浇屋面替换原先的钢结构屋面，大大节约了建设成本；同时在施工前对模板支撑架进行预排，确定每个区段内所需钢管架的长度、扣件的需用量，再根据预排结果提供材料需用量，避免了不必要的钢管切割、扣件浪费等情况发生，同时，在施工中在坡度较大的位置采用双面支模，避免了混凝土浪费，在一定程度上节约了施工成本。

增加屋面弧形精确度 ：因为已经对支撑架采用是搭设预排，在施工过程中，只需对号入座，减少了施工难度，同时使用定长的钢管控制屋面弧度；在混凝土浇筑过程中对坡度较大的位置采用双面支模，极大的增加了屋面弧形精确度。

混凝土成型外观质量好：由于模板是按每个区段弧度加工，同时在施工中又采用双面支模、按弧度收光等措施，施工完成后混凝土外观质量好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法，具体包括如下步骤：

a、屋面弧形区段划分：

根据设计图纸将异形曲面在纵向弧度方向上进行区段划分，要求每区段范围内弧形一样，在横向则是由中间对称布置；

b、电脑预排：

依据已经划分好的弧形区段，实用3DMAX仿真技术对整个弧形屋面按区段进行立体建模，然后针对每个区段画出剖面图以确定横向弧度，以每个区段的剖面图作为定位放线依据；

根据弧形区段的弧形结构结合施工方案对支撑架进行平面布置，然后根据弧形屋面立体模型及各区段剖面弧度计算出每个区域内各个钢管的定位坐标及长度，并通过子母进行编号，同时根据模拟结构计算出所需扣件的数量；

c、定位放线：

采用立体水平投影法对异形圆弧曲面现浇屋面轴线进行定位，首先利用电脑上的立体模型进行水平投影，同时计算出弧形屋面在下一结构层上的水平方向投影图，利用该投影图及对应的位置数据结合现场施工情况，将弧形屋面纵向梁在下层结构层上的水平投影先行定位，再按照区段图将各区段分割线投影至下层结构层上，并将此分割线作为控制轴线，实现横向屋面梁在结构层上的定位；

对于支撑架的定位，根据电脑预排结构及相关数据，将模板支撑架纵横排列线定位于下层结构面，并将各支撑点的定位坐标，长度及编号在该处进行标注，便于后期根据预排结果进行搭设施工；

d、钢管支撑架搭设：

根据电脑预排图，按照定位放线中所表明的编号将支撑架一一定位安装，搭设中严格按照电脑预排图进行，同时在钢管支撑架顶部设置顶托，便于标高微调；

针对纵向弧度平缓，横向弧度变化大的情况，在支撑架搭设时横向方向在原剪刀撑的基础上，在架体上部隔跨增加短向斜撑；

e、模板及钢筋安装：

在钢管支撑架顶托上铺设安装钢管龙骨，由于纵向弧度较为平滑，横向弧度较大，故纵向铺设的钢管长度大于横向铺设的钢管长度，在钢管上铺设木枋，表面再铺设模板；

为保证屋面弧度，使用整块模板，因横向屋面弧度较大，故将模板的短边作为屋面的横向，长边为屋面的纵向，尽量减小误差，两块模板之间拼缝在下部使用整长短宽模板钉入铁钉固定，以避免发生翘曲；

对于采用双面模板的铺设，在采用双面模板区域预先安装400*400的对拉螺杆，安装前在螺杆上按板厚加两块模板厚度的长度涂刷油漆定位，安装时严格按照油漆位置固定；

采用一级圆钢作为屋面板钢筋，安装时只需按500*500mm的间距使用定位钢筋固定即可，对于直径较大、硬度较高的屋面梁筋，则需要在加工时对其安装弧度弯曲，弯曲时按照模板短边进行弯曲，弯曲完成后使用按照屋面弧度制作的模型对比，偏差不宜超过10mm；

为保证屋面曲面上表面弧度及屋面板混凝土厚度，在钢筋施工完成后设置厚度控制钢筋，按1500*1500mm间距，纵横对称布置，钢筋上端设置平面控制钢管，当混凝土收光至板面控制标高时，对收光范围内的高度控制钢管进行拆除，实行逐段收光逐段拆除的原则，混凝土表面收光时使用专用木搓，根据厚度控制钢筋进行收光；

f、混凝土浇筑：

采用天泵进行混凝土浇筑,由于屋面下部弧度很大，因此底下两跨使用细石混凝土，同时需对倾斜度超过45度的屋面采用双面支模，浇筑混凝土时对屋面进行分区施工，以屋檐为起点，绕屋面一周循环浇筑，浇筑完一层即安装上一层的板面模板，逐级浇筑、逐段安装板面模板，然后逐级浇筑混凝土，相互依次循环进行，直至混凝土浇筑完毕；

浇注时在模板上口临时设置500mm宽的挡板以免骨料滑落；

对于双面支撑屋面的浇筑，使用小型振动棒按序插振，防止漏振，对无法振动的部位应采用板外振、人工插捣等方式，振捣宜自下向上进行，且不宜过快，一般应振捣2～3遍；

g、养护拆模

混凝土达到终凝后，首先对板面模板进行拆除，再进行浇水养护；由于坡屋面不能蓄水，养护时使用塑料水管沿屋面中间纵向梁布置，在水管上每隔10cm开孔，每天24小时通水养护，以防止水分蒸发过快致使混凝土面层出现裂缝，在屋面混凝土表面采用覆盖麻袋、最外层覆防水薄膜的措施，养护时间为14天。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (1)

1.一种异形圆弧曲面混凝土现浇屋面的施工方法，其特征在于具体包括如下步骤：

a、屋面弧形区段划分：

根据设计图纸将异形曲面在纵向弧度方向上进行区段划分，要求每区段范围内弧形一样，在横向则是由中间对称布置；

b、电脑预排：

依据已经划分好的弧形区段，实用3DMAx仿真技术对整个弧形屋面按区段进行立体建模，然后针对每个区段画出剖面图以确定横向弧度，以每个区段的剖面图作为定位放线依据；

根据弧形区段的弧形结构结合施工方案对支撑架进行平面布置，然后根据弧形屋面立体模型及各区段剖面弧度计算出每个区域内各个钢管的定位坐标及长度，并通过字母进行编号，同时根据模拟结构计算出所需扣件的数量；

c、定位放线：

采用立体水平投影法对异形圆弧曲面现浇屋面轴线进行定位，首先利用电脑上的立体模型进行水平投影，同时计算出弧形屋面在下一结构层上的水平方向投影图，利用该投影图及对应的位置数据结合现场施工情况，将弧形屋面纵向梁在下层结构层上的水平投影先行定位，再按照区段图将各区段分割线投影至下层结构层上，并将此分割线作为控制轴线，实现横向屋面梁在结构层上的定位；

对于支撑架的定位，根据电脑预排结构及相关数据，将模板支撑架纵横排列线定位于下层结构面，并将各支撑点的定位坐标，长度及编号在该处进行标注，便于后期根据预排结果进行搭设施工；

d、钢管支撑架搭设：

根据电脑预排图，按照定位放线中所表明的编号将支撑架一一定位安装，搭设中严格按照电脑预排图进行，同时在钢管支撑架顶部设置顶托，便于标高微调；

针对纵向弧度平缓，横向弧度变化大的情况，在支撑架搭设时横向方向在原剪刀撑的基础上，在架体上部隔跨增加短向斜撑；

e、模板及钢筋安装：

在钢管支撑架顶托上铺设安装钢管龙骨，由于纵向弧度较为平滑，横向弧度较大，故纵向铺设的钢管长度大于横向铺设的钢管长度，在钢管上铺设木枋，表面再铺设模板；

为保证屋面弧度，使用整块模板，因横向屋面弧度较大，故将模板的短边作为屋面的横向，长边为屋面的纵向，尽量减小误差，两块模板之间拼缝在下部使用整长短宽模板钉入铁钉固定，以避免发生翘曲；

对于采用双面模板的铺设，在采用双面模板区域预先安装400*400的对拉螺杆，安装前在螺杆上按板厚加两块模板厚度的长度涂刷油漆定位，安装时严格按照油漆位置固定；

采用一级圆钢作为屋面板钢筋，安装时只需按500*500mm的间距使用定位钢筋固定即可，对于直径较大、硬度较高的屋面梁筋，则需要在加工时对其安装弧度弯曲，弯曲时按照模板短边进行弯曲，弯曲完成后使用按照屋面弧度制作的模型对比，偏差不宜超过10mm；

为保证屋面曲面上表面弧度及屋面板混凝土厚度，在钢筋施工完成后设置厚度控制钢筋，按1500*1500mm间距，纵横对称布置，钢筋上端设置平面控制钢管，当混凝土收光至板面控制标高时，对收光范围内的高度控制钢管进行拆除，实行逐段收光逐段拆除的原则，混凝土表面收光时使用专用木搓，根据厚度控制钢筋进行收光；

f、混凝土浇筑：

采用天泵进行混凝土浇筑，由于屋面下部弧度很大，因此底下两跨使用细石混凝土，同时需对倾斜度超过45度的屋面采用双面支模，浇筑混凝土时对屋面进行分区施工，以屋檐为起点，绕屋面一周循环浇筑，浇筑完一层即安装上一层的板面模板，逐级浇筑、逐段安装板面模板，然后逐级浇筑混凝土，相互依次循环进行，直至混凝土浇筑完毕；

浇注时在模板上口临时设置500mm宽的挡板以免骨料滑落；

对于双面支撑屋面的浇筑，使用小型振动棒按序插振，防止漏振，对无法振动的部位应采用板外振、人工插捣方式，振捣宜自下向上进行，且不宜过快，一般应振捣2～3遍；

g、养护拆模

混凝土达到终凝后，首先对板面模板进行拆除，再进行浇水养护；由于坡屋面不能蓄水，养护时使用塑料水管沿屋面中间纵向梁布置，在水管上每隔10cm开孔，每天24小时通水养护，以防止水分蒸发过快致使混凝土面层出现裂缝，在屋面混凝土表面采用覆盖麻袋、最外层覆防水薄膜的措施，养护时间为14天。