CN107227852B - 仿唐古建斗拱安装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿唐古建斗拱安装施工方法，所述斗拱为GRC斗拱，其施工方法包括以下步骤：一、BIM建模深化设计；二、斗拱制作；三、采用虚拟现实技术优化施工方案；四、斗拱安装定位；五、安装后置埋件；六、安装龙骨；七、安装GRC构件；八、检查验收。本发明有效的降低了斗拱安装工程的施工难度，加快了斗拱安装进度，且有效的保障了斗拱安装的施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种仿唐古建斗拱安装施工技术。
背景技术
随着社会发展，人们对仿古元素越来越多的表示关注，随着对历史文化的不断发掘创新，仿唐古建越来越多的出现在我们的城市中，作为展现唐代建筑特色的斗拱，也越来越多的被应用。
目前斗拱构件一般采用混凝土浇筑构件和木质构件结合的形式，安装时先支模浇筑混凝土构件，后安装木质构件，修补后进行喷漆。其中木制构件一般采用钉装或胶装的方式进行安装。
对于现有技术，混凝土构件浇筑麻烦且精度难以保障，木质构件制作较慢、且稳定性不高、防火等级低、耐久性能不长。预制构件在设计过程中不能充分考虑构件的实际生产和安装，构件的生产、安装环节经常出现设计与施工相背离，以及构件碰撞等问题，导致构件无法安装、构件重生产或施工质量差，后期需要大量的修补工作。
发明内容
为克服现有斗拱施工技术的缺陷，本发明提供一种仿唐古建斗拱安装施工方法，旨在降低斗拱安装施工难度、降低安装成本、提高安装质量。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种仿唐古建斗拱安装施工方法，所述斗拱为GRC（玻璃纤维增强复合材料）斗拱，包括坐斗、正心瓜拱、十八斗、正心万拱、昂、外拽瓜拱、外拽厢拱、耍头以及橑檐枋，其特征在于施工方法包括以下步骤：
步骤一：BIM建模深化设计
采用BIM技术建模，对图纸审核和深化设计，制作3D模型，对结构细部进行优化。
步骤二：GRC斗拱制作
根据步骤一深化设计得到的模型制作GRC斗拱，斗拱的各部件分块制作。
GRC斗拱的制作采用分块3D打印成型或分块喷注成型；当采用3D打印成型时，先根据设计设置相应的钢骨架，然后由计算机控制、利用GRC材料打印成型，GRC材料固化包裹所述钢骨架；当采用分块喷注成型时，根据设计的斗拱形状和尺寸，制作各构件的GRC表壳模具，并根据设计将相应的钢骨架放入GRC表壳模具内，然后向模具内喷涂GRC材料，固化成型；GRC构件内的钢骨架在与相邻构件相交处的界面应伸出构件表面20mm，以便于相互焊接。
步骤三：采用虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）优化施工方案
采用虚拟显示技术对斗拱安装步骤进行模拟，制定最佳安装顺序和方案，根据模拟，斗拱各部分最佳安装顺序为：
第（一）步：安装坐斗；
第（二）步：安装正心瓜拱；
第（三）步：安装十八斗；
第（四）步：安装正心万拱
第（五）步：安装昂
第（六）步：安装外拽瓜拱
第（七）步：安装外拽厢拱
第（八）步：安装耍头
第（九）步：安装橑檐枋
步骤四：斗拱安装定位
根据施工图纸在外墙上弹好标高线、水平、垂直和构件中心控制线以控制构件安装在同一水平线上。
步骤五：安装后置埋件
建筑物连接结构为现浇混凝土结构，强度等级C40，厚度200mm，在需要安装斗拱的位置埋设后置金属埋件，埋件大小200×200×5mm，埋件四角采用膨胀锚栓固定，埋件安装完成后需进行拉拔实验，确保埋件安装质量。
步骤六：安装龙骨
在锚固的后置埋件上焊接50×60×5mm的镀锌方钢管作为主龙骨，用来支撑GRC构件；
步骤七：安装GRC构件
安装GRC斗拱构件，按照步骤三确定的最佳安装顺序对GRC斗拱的各构件进行安装，安装时将构件中的钢骨架与方钢管主龙骨焊接固定，各相邻构件的钢骨架也相互焊接固定。
所述的钢骨架为φ8的钢筋骨架或焊接φ8的钢筋作为连接件；焊接时，双面焊缝长度不应小于5d钢筋直径，单面焊接焊缝长度不应小于12d钢筋直径，焊缝高度不小于3mm，焊缝等级不低于二级，禁止使用点对点，点对面的焊接方式。
在GRC构件适当的位置预留或开设有便于焊接的焊接孔，在各构件焊接连接完成后，利用建筑胶水填充修补各构件上开设的焊接孔和各构件之间的接缝；在所述接缝上贴耐碱抗裂网格布进行加固；所述耐碱抗裂网格布上采用普通水泥：中砂：108胶水=1:2:0.4配置的补缝胶泥进行修补。
步骤八：检查验收
施工完成后，按照相关规定进行检测验收。
对于上述步骤五，建筑物的连接结构也可以为砌体结构，当连接结构为砌体结构时，在砌体结构中预埋角钢作为龙骨，构件中预留φ8钢筋，通过φ8钢筋与角钢50×50×5mm焊接从而固定GRC构件，水平方向每500mm一根φ8钢筋。
本发明的有益效果：（1）利用BIM技术对设计数据进行可视化处理，将模型数据转化为可供人肉眼观看的视觉对象，提早发现结构可能存在的问题，防止施工时无法安装、或施工质量差等问题，保证了施工质量及工期；（2）采用虚拟现实技术对斗拱安装实际场景模拟，用动态交互的方式对安装过程进行身临其境的全方位审视，实现对构件在空间上的直观分析，制定出最优安装流程，加快了斗拱安装进度；（3）GRC制作的斗拱具有高强、防火、耐久的性能；（4）斗拱构件分块制作，再进行拼装，生产效率高、制作效果好；（5）斗拱构件采用3D打印，由计算机数字化控制，构件质量稳定、精度高。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为本发明斗拱结构示意图；
图3-11分别为本发明斗拱安装过程第（一）-（九）步示意图；
图中，1-斗拱；11-坐斗；12-正心瓜拱；13-十八斗；14-正心万拱；15-昂；16-外拽瓜拱；17-外拽厢拱；18-耍头；19橑檐枋；
具体实施方式
一种仿唐古建斗拱安装施工方法，所述斗拱为GRC（玻璃纤维增强复合材料）斗拱，包括坐斗、正心瓜拱、十八斗、正心万拱、昂、外拽瓜拱、外拽厢拱、耍头以及橑檐枋，其特征在于施工方法包括以下步骤：
步骤一：BIM建模深化设计
采用BIM技术建模，对图纸审核和深化设计，制作3D模型，对结构细部进行优化。
步骤二：GRC斗拱制作
根据步骤一深化设计得到的模型制作GRC斗拱，斗拱的各部件分块制作。
GRC斗拱的制作采用分块3D打印成型或分块喷注成型；当采用3D打印成型时，先根据设计设置相应的钢骨架，然后由计算机控制、利用GRC材料打印成型，GRC材料固化包裹所述钢骨架；当采用分块喷注成型时，根据设计的斗拱形状和尺寸，制作各构件的GRC表壳模具，并根据设计将相应的钢骨架放入GRC表壳模具内，然后向模具内喷涂GRC材料，固化成型；GRC构件内的钢骨架在与相邻构件相交处的界面应伸出构件表面20mm左右，以便于相互焊接。
步骤三：采用虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）优化施工方案
采用虚拟显示技术对斗拱安装步骤进行模拟，制定最佳安装顺序和方案，如图3-11所示，斗拱各部分最佳安装顺序为：
第（一）步：安装坐斗；
第（二）步：安装正心瓜拱；
第（三）步：安装十八斗；
第（四）步：安装正心万拱
第（五）步：安装昂
第（六）步：安装外拽瓜拱
第（七）步：安装外拽厢拱
第（八）步：安装耍头
第（九）步：安装橑檐枋
步骤四：斗拱安装定位
根据施工图纸在外墙上弹好标高线、水平、垂直和构件中心控制线以控制构件安装在同一水平线上。
步骤五：安装后置埋件
建筑物连接结构为现浇混凝土结构，强度等级C40，厚度200mm，在需要安装斗拱的位置埋设后置金属埋件，埋件大小200×200×5mm，埋件四角采用膨胀锚栓固定，埋件安装完成后需进行拉拔实验，确保埋件安装质量。
步骤六：安装龙骨
在锚固的后置埋件上焊接50×60×5mm的镀锌方钢管作为主龙骨，用来支撑GRC构件；
步骤七：安装GRC构件
安装GRC斗拱构件，按照步骤三确定的最佳安装顺序对GRC斗拱的各构件进行安装，安装时将构件中的钢骨架与方钢管主龙骨焊接固定，各相邻构件的钢骨架也相互焊接固定。
所述的钢骨架为φ8的钢筋骨架或焊接φ8的钢筋作为连接件；焊接时，双面焊缝长度不应小于5d钢筋直径，单面焊接焊缝长度不应小于12d钢筋直径，焊缝高度不小于3mm，焊缝等级不低于二级，禁止使用点对点，点对面的焊接方式。
在GRC构件适当的位置预留或开设有便于焊接的焊接孔，在各构件焊接连接完成后，利用建筑胶水填充修补各构件上开设的焊接孔和各构件之间的接缝；在所述接缝上贴耐碱抗裂网格布进行加固；所述耐碱抗裂网格布上采用普通水泥：中砂：108胶水=1:2:0.4配置的补缝胶泥进行修补。
步骤八：检查验收
施工完成后，按照相关规定进行检测验收。
对于上述步骤五，建筑物的连接结构也可以为砌体结构，当连接结构为砌体结构时，在砌体结构中预埋角钢作为龙骨，构件中预留φ8钢筋，通过φ8钢筋与角钢50×50×5mm焊接从而固定GRC构件，水平方向每500mm一根φ8钢筋。
Claims (6)
1.一种仿唐古建斗拱安装施工方法，所述斗拱为GRC斗拱，包括坐斗、正心瓜拱、十八斗、正心万拱、昂、外拽瓜拱、外拽厢拱、耍头以及橑檐枋，其特征在于施工方法包括以下步骤：
步骤一：BIM建模深化设计
采用BIM技术建模，对图纸进行审核和深化设计，制作3D模型，对结构细部进行优化；
步骤二：GRC斗拱制作
根据步骤一深化设计得到的模型，将斗拱分成相应的构件分别制作，各GRC构件中均设置有钢骨架；
步骤三：采用虚拟现实技术优化施工方案
采用虚拟现实技术对斗拱安装步骤进行模拟，制定最佳安装顺序，根据模拟，斗拱各部分最佳安装顺序为：
第（一）步：安装坐斗；
第（二）步：安装正心瓜拱；
第（三）步：安装十八斗；
第（四）步：安装正心万拱；
第（五）步：安装昂；
第（六）步：安装外拽瓜拱；
第（七）步：安装外拽厢拱；
第（八）步：安装耍头；
第（九）步：安装橑檐枋；
步骤四：斗拱安装定位
根据施工图纸在外墙上弹好标高线、水平线、垂直线以及构件中心控制线；
步骤五：安装后置埋件
建筑物连接结构为现浇混凝土结构，在连接结构需要安装斗拱的位置埋设后置金属埋件，埋件大小为200×200×5mm，埋件四角采用膨胀锚栓固定，埋件安装完成后进行拉拔实验，确保埋件安装质量；
步骤六：安装龙骨
在锚固的后置埋件上焊接50×60×5mm的镀锌方钢管作为主龙骨，用来支撑GRC构件；
步骤七：安装GRC构件
按照步骤三确定的最佳安装顺序对GRC斗拱的各构件进行安装，安装时将构件中的钢骨架与方钢管主龙骨焊接固定，各相邻构件的钢骨架也相互焊接固定；
步骤八：检查验收
施工完成后，按照相关规定进行检测验收。
2.根据权利要求1所述的一种仿唐古建斗拱安装施工方法，其特征在于，对于所述步骤二，GRC斗拱的制作采用分块3D打印成型，首先根据设计设置相应的钢骨架，然后由计算机控制、利用GRC材料打印成型，GRC材料固化包裹所述钢骨架。
3.根据权利要求1所述的一种仿唐古建斗拱安装施工方法，其特征在于，对于所述步骤二，GRC斗拱的制作采用分块喷注成型，首先根据设计的斗拱形状和尺寸，制作各构件的GRC表壳模具，并根据设计将相应的钢骨架放入GRC表壳模具内，然后向模具内喷涂GRC材料，固化成型。
4.根据权利要求2或3所述的一种仿唐古建斗拱安装施工方法，其特征在于， GRC构件内的钢骨架在与相邻构件相交处的界面应伸出构件表面20mm，以便于相互焊接。
5.根据权利要求1所述的一种仿唐古建斗拱安装施工方法，其特征在于，对于所述步骤七，所述的钢骨架为φ8的钢筋骨架，焊接时，双面焊缝长度不应小于5d钢筋直径，单面焊接焊缝长度不应小于12d钢筋直径，焊缝高度不小于3mm，焊缝等级不低于二级。
6.根据权利要求1所述的一种仿唐古建斗拱安装施工方法，其特征在于，施工中各步骤用到的金属构件均需要做防锈处理，焊接部位在焊接完成后刷防锈漆。
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