CN110821164A - 一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模及其施工方法，包括壳形模和用于支撑壳形模的钢筋支撑结构；壳形模由两圆弧形状的侧模板拼装形成了镂空空间，侧模板上端一侧设有倾斜式支撑部，侧模板上端的另一侧设有连接部，侧模板中部设有吊耳孔，侧模板下部相互拼装形成圆柱状的混凝土浇筑空间，侧模板之间通过钢管或方木形成内部的支撑杆；钢筋支撑结构设置在侧模板倾斜式支撑部的外侧，钢筋支撑结构包括与柱体平行设置的支撑立杆和与支撑立杆相互垂直固定的支撑水平杆，钢筋支撑结构通过柱箍与侧模板下部相互固定。其施工方法包括以下步骤：施工准备→利用BIM深化图纸→壳形模制作→钢筋支撑结构绑扎→壳形模安装→混凝土浇筑→模板拆除→混凝土保养。本发明的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模及其施工方法具有使用方便、阻隔效果好容易清洗的特点。

Description

一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体是指一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模及其施工方法。

背景技术

由于社会进步，为满足人们的审美需要，建筑结构设计多样化，我们需要解决异形柱的施工问题，特别是大面积镂空异形斜柱的施工问题。

目前施工过程中，模板体系弧形处采用模数小的模板进行拼装，但是容易产生异形柱模板支撑体系不稳固，模板体系易变形达不到异形柱的设计要求，以及弧形处模板拼装缝易发生漏浆等情况，异形柱完成后成品有锯齿状漏浆混凝土，造成观感差，后期需人工高空打磨抛光等工序。

中国发明专利申请CN108374521A公开了一种混凝土异形柱的施工方法及其模板支设结构，包括圆柱模板、支设架、斜挑杆、水平挑杆、钢丝绳，所述支设架是架设在异形柱内侧的、与异形柱等高或高于异形柱的柱状方形架，支设架通过若干层的斜挑杆和若干层的水平挑杆对异形柱进行支撑；所述钢丝绳设置在异形柱的两侧，一端连接地面另一端连接异形柱；所述圆柱模板是由两个半圆形的模板相互承插嵌入式连接而成，上下层模板之间也为承插嵌入式连接。与现有的技术相比，该发明一种混凝土异形柱的施工方法及其模板支设结构，支设结构的构架既稳定又简单，节约成本；柱体的混凝土浇筑无质量缺陷，满足斜置圆柱施工质量的设计要求。

但是，该方法对于大面积镂空异形斜柱的施工方法未提及，也未见提供对应的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模及其施工方法，具有使用方便、阻隔效果好容易清洗的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，包括壳形模和用于支撑壳形模的钢筋支撑结构；壳形模由两圆弧形状的侧模板拼装形成了镂空空间，侧模板上端一侧设有倾斜式支撑部，侧模板上端的另一侧设有连接部，侧模板中部设有吊耳孔，侧模板下部相互拼装形成圆柱状的混凝土浇筑空间，侧模板之间通过钢管或方木形成内部的支撑杆；钢筋支撑结构设置在侧模板倾斜式支撑部的外侧，钢筋支撑结构包括与柱体平行设置的支撑立杆和与支撑立杆相互垂直固定的支撑水平杆，钢筋支撑结构通过柱箍与侧模板下部相互固定。

进一步地，钢筋支撑结构还包括支撑斜杆，支撑斜杆与支撑立杆、支撑水平杆固定连接，利用三角形的稳定性提升稳定效果。

进一步地，柱箍与支撑立杆垂直固定，柱箍转角处与支撑立杆交点均绑扎固定，柱箍非转角处与支撑立杆交点间隔式绑扎固定，支撑固定效果好。

进一步地，支撑立杆的间隔为0.4米，支撑水平杆的步高为1.5米，柱箍的间隔为4米，形成足够的支撑防护力度。

进一步地，柱箍的间隔为上下两端小中间大设置，根据承力情况进行设置，有效保证了固定效果。

进一步地，连接部连接有台阶或平面通道，满足不同的使用要求。

进一步地，侧模板的拼装连接处的内壁贴合有薄质金属材质卷材，有效防止连接处在混凝土施工过程中出现漏浆的情况，也避免模板拆除后混凝土表面存在粗糙感，既节省物料，也保证工程外观质量。

进一步地，薄质金属材质卷材为铁皮或铝箔。

本发明的另外一个方面，在于保护上述现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模的施工方法，该施工方法包括以下步骤：施工准备→利用BIM深化图纸→壳形模制作→钢筋支撑结构绑扎→壳形模安装→混凝土浇筑→模板拆除→混凝土保养。

以上施工方法，具体步骤为：

S1、施工准备

开工前，认真熟悉设计图纸，编制专项施工方案。并对全体施工人员进行岗前培训，共同学习施工图纸及施工技术、

S2、利用BIM深化图纸

首先通过BIM技术对图纸斜柱的平面线位、空间线位、钢筋与模板形状进行放样；

平面线位：斜柱因其呈斜向分布，其水平面线位尺寸须根据柱倾角进行放样，方得出实际平面尺寸；

空间线位：将斜柱各关键点在软件中进行精确放样，准确测量各点与相应轴线的水平距离，以便钢筋、模板等各专业作业施工；

钢筋支撑结构、壳形模形状放样：壳形模构造由5个大小不同的圆形组成，可通过软件绘制放样图，再根据放样图在楼面上进行放样，钢筋支撑结构和壳形模可根据放样大样进行加工；

S3、模板制作

S3.1、壳形模加工、拼装

先将壳形模造型两侧模板按放样大样的圆弧形状加工后拼装，根据柱子宽度将两块侧模板连接成空壳形成镂空空间，在壳形模内部每隔400㎜设置钢管或方木形成内支撑杆，并用M14对接螺连接加固；

S3.2、模板安装

用塔吊将壳形模吊装至结构处进行整体安装，满堂架处剪刀撑斜杆与柱箍连接牢固，并按每4m设一道抱柱装置，防止柱体倾覆；

S4、钢筋支撑结构绑扎

S4.1、按设计施工图纸及现行规范和施工规程的要求进行下料和加工支撑立杆和支撑水平杆，加工好的钢筋按类别和尺寸分别堆放挂牌标识，以免错用。

S4.2、异形箍筋的加工和控制

加工前先在现场放样放出异形斜柱大样，反推保护层厚度，得到箍筋尺寸，再用CAD绘图，得到箍筋加工尺寸。在加工每种异形尺寸的箍筋前先加工样板，经验收合格后再大量生产；

S4.3、绑扎固定

支撑立杆、支撑水平杆的交叉点，全部用铁丝扎牢，其余部分可以采用梅花型绑扎，绑扎接头的绑扎点不少于3处；

S5、混凝土浇筑：采用分层浇筑对壳形模进行混凝土浇筑；

S6、模板拆除；

S7、混凝土保养。

本发明一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模及其施工方法，具有如下的有益效果：

第一、支撑稳定性好，通过在壳形模外部设置钢筋支撑结构，在壳形模内部设置支撑杆，有效保证了现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模结构的稳定性，避免结构的变形；

第二、施工效率高，通过现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，然后进行吊装，在浇筑施工过程中，混凝土直接浇筑在壳形模内部实现大面积批量施工，工序有效优化，施工效率显著提升；

第三、施工质量好，通过现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，在混凝土施工前先加工预定形状的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，方便对于形柱形状进行控制，避免了施工过程中形状达不到施工要求导致施工质量差的问题。

附图说明

附图1为为本发明一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模实施例1的结构示意图；

附图2为本发明一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模实施例2结构示意图；

附图中的标记包括：100、壳形模，101、吊耳孔，102、支撑部，103、连接部，104、混凝土，105、支撑杆，106、柱箍，200、钢筋支撑结构，201、支撑立杆，202、支撑水平杆，203、支撑斜杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本发明公开了一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，包括壳形模100和用于支撑壳形模100的钢筋支撑结构200；壳形模100由两圆弧形状的侧模板拼装形成了镂空空间，侧模板上端一侧设有倾斜式支撑部102，侧模板上端的另一侧设有连接部103，侧模板中部设有吊耳孔101，侧模板下部相互拼装形成圆柱状的混凝土104浇筑空间，侧模板之间通过钢管或方木形成内部的支撑杆105；钢筋支撑结构200设置在侧模板倾斜式支撑部102的外侧，钢筋支撑结构200包括与柱体平行设置的支撑立杆201和与支撑立杆201相互垂直固定的支撑水平杆202，钢筋支撑结构200通过柱箍106与侧模板下部相互固定。

在本实施例中，钢筋支撑结构200还包括支撑斜杆203，支撑斜杆203与支撑立杆201、支撑水平杆202固定连接。；柱箍106与支撑立杆201垂直固定，柱箍106转角处与支撑立杆201交点均绑扎固定，柱箍106非转角处与支撑立杆201交点间隔式绑扎固定。

在本实施例中，支撑立杆201的间隔为0.4米，支撑水平杆202的步高为1.5米，柱箍106的间隔为4米。与此同时，在实际施工中，为了保证固定效果，柱箍106的间隔可以根据实际需要设置为上下两端小中间大设置，实现中间疏两头密的固定。

在本实施例中，连接部103连接有台阶。

在本实施例中，侧模板的拼装连接处的内壁贴合有薄质金属材质卷材；薄质金属材质卷材为铁皮或铝箔。

实施例2

如图2所示，在本实施例中，连接部103连接有平面通道。

实施例3

本发明的另外一个方面，在于保护上述现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模的施工方法，该施工方法包括以下步骤：施工准备→利用BIM深化图纸→壳形模制作→钢筋支撑结构绑扎→壳形模安装→混凝土浇筑→模板拆除→混凝土保养。

实施例4

现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模的施工方法的具体步骤为：

S1、施工准备

开工前，认真熟悉设计图纸，编制专项施工方案。并对全体施工人员进行岗前培训，共同学习施工图纸及施工技术、

S2、利用BIM深化图纸

首先通过BIM技术对图纸斜柱的平面线位、空间线位、钢筋与模板形状进行放样；

平面线位：斜柱因其呈斜向分布，其水平面线位尺寸须根据柱倾角进行放样，方得出实际平面尺寸；

空间线位：将斜柱各关键点在软件中进行精确放样，准确测量各点与相应轴线的水平距离，以便钢筋、模板等各专业作业施工；

钢筋支撑结构、壳形模形状放样：壳形模构造由5个大小不同的圆形组成，可通过软件绘制放样图，再根据放样图在楼面上进行放样，钢筋支撑结构和壳形模可根据放样大样进行加工；

S3、模板制作

S3.1、壳形模加工、拼装

先将壳形模造型两侧模板按放样大样的圆弧形状加工后拼装，根据柱子宽度将两块侧模板连接成空壳形成镂空空间，在壳形模内部每隔400㎜设置钢管或方木形成内支撑杆，并用M14对接螺连接加固；

S3.2、模板安装

用塔吊将壳形模吊装至结构处进行整体安装，满堂架处剪刀撑斜杆与柱箍连接牢固，并按每4m设一道抱柱装置，防止柱体倾覆；

S4、钢筋支撑结构绑扎

S4.1、按设计施工图纸及现行规范和施工规程的要求进行下料和加工支撑立杆和支撑水平杆，加工好的钢筋按类别和尺寸分别堆放挂牌标识，以免错用。

S4.2、异形箍筋的加工和控制

加工前先在现场放样放出异形斜柱大样，反推保护层厚度，得到箍筋尺寸，再用CAD绘图，得到箍筋加工尺寸。在加工每种异形尺寸的箍筋前先加工样板，经验收合格后再大量生产；

S4.3、绑扎固定

支撑立杆、支撑水平杆的交叉点，全部用铁丝扎牢，其余部分可以采用梅花型绑扎，绑扎接头的绑扎点不少于3处；

在施工过程中，必须注意以下几点：梁、柱交叉点钢筋绑扎应注意摆放顺序，避免钢筋碰挤移位；钢筋的接头宜设在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍；柱钢筋保护层采用定制塑料环形垫块(颜色与混凝土一致)，间距800㎜井字形布置，框架柱上部钢筋配合钢管临时支架；箍筋与主支撑立杆要垂直，箍筋转角处与支撑立杆交点均要绑扎，支撑立杆与箍筋非转角部分的相交点成梅花交错绑扎。箍筋的弯钩叠合处应沿柱子竖筋交错布置，并绑扎牢固。柱子上下两端箍筋应加密，加密区长度及加密区内箍筋间距应符合设计图纸要求。设计要求箍筋设拉筋时，拉筋应钩住箍筋；应搭设临时操作架，并作钢筋临时定位使用，并设临时支撑，防止钢筋移位；

S5、混凝土浇筑

在施工过程中，必须注意以下几点：异形柱结构的施工应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的要求，并应与设计单位配合，针对异形柱结构的特点，制订专门的施工技术方案并严格执行；砼自吊斗下落的自由倾落高度不得超过2m，浇筑高度如超过2m时必须采取措施，用串筒或溜槽等；浇筑砼时应分段分层连续进行，浇筑层高度应根据砼供应能力，一次浇筑方量、砼初凝时间、结构特点、钢筋疏密综合考虑决定，一般为振捣器作用部分长度的1.25倍；使用插入式应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，均匀振实，不得遗漏。移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍，一般为30～40cm；振捣上一层时应插入下层5～10cm，以便两层砼结合牢固。平板振动器的移动距离，应能保证振动器的平板覆盖已振实部分的边缘；浇筑应连续进行，如有间歇应在砼初凝前接缝，一般不超过2h，否则应按施工缝处理；混凝土浇筑过程中，要求每车检验坍落度数值，控制混凝土的和易性，保证浇筑混凝土的质量。对等候过长时间的混凝土，严禁运输司机或泵送机工对混凝土二次加水，在施工过程中对混凝土坍落度及时实测；编制预拌混凝土施工过程记录表，即“四时刻和六时间”。四时刻为出站时刻、到站时刻、开始浇筑时刻、浇筑完毕时刻；六时间为运输时间、等待时间、浇筑每步时间、浇筑耗用量总时间、供应速度时间、接槎时间。严格对混凝土浇筑时间的控制；异形柱结构施工的尺寸允许偏差应符合规范的规定，尺寸允许偏差的检验方法应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011的规定执行；异形柱肢体及节点核心区内不得预留或埋设水、电、燃气管道和线缆；安装水、电、燃气管道和线缆时，不应削弱柱截面；

S6、模板拆除

在模板拆除过程中，必须注意以下几点：模板拆除遵循先支后拆，后支先拆，先拆非承重的模板、后拆承重的模板的原则，防止模板与硬物碰撞，撬棍敲打；不承重的侧模板，混凝土强度应达到2.5N/mm²以上，其表面和棱角不因拆模而损坏方可将模板拆除；壳形模上部的空壳造型模板，必须在混凝土强度能保证不发生塌陷和裂缝时，方可拆除；在拆模过程中，发现实际混凝土强度并未达到要求，有影响结构安全的质量问题时，必须暂停拆模，经妥当处理，实际强度达到要求后，方可继续拆除；拆模之前必须有拆模申请，并根据同条件养护拆模强度记录达到规定时，向监理工程师提出拆模申请，经批准后方可实施；拆除的模板必须随拆随清理，以免钉子扎脚、阻碍通行发生事故。拆除后不得留悬空板；拆模时下方不能有人，拆模区必须设警戒线，以防有人误入被砸伤；拆除的模板向下运送传递，要上下呼必须，不能采取猛撬，以致大片塌落的方法拆除。

S7、混凝土保养

在拆除过程中，侧重注意以下事项：跟随模板拆除后及时将混凝土异形斜柱表面用塑料布进行包裹；在柱头上浇水使柱体塑料布内充分湿润，浇水次数应根据能保持混凝土处于湿润的状态来决定，柱体每日在两次左右；浇水养护时间≥7天，达到设计强度为止；当日平均气温低于5℃时，不得浇水养护。

本发明的工艺原理为：利用BIM技术对大面积镂空异形斜柱的壳形模图纸深化设计，优化内外模体系，使成型观感满足设计要求，使用钢筋支撑结构形成外部支撑及木条或钢筋构成内模支撑体系，利用策拼接成异形柱设计形状，利用薄质金属卷材铺设在内外模浇筑侧，使模板弧形处拼接缝不漏浆，利用施工现场既有的钢管脚手架对异形柱钢筋体系和模板体系进行稳固，利用内模模壳吊装孔对模壳进行装拆。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于包括壳形模和用于支撑壳形模的钢筋支撑结构；

所述壳形模由两圆弧形状的侧模板拼装形成了镂空空间，所述侧模板上端一侧设有倾斜式支撑部，所述侧模板上端的另一侧设有连接部，所述侧模板中部设有吊耳孔，所述侧模板下部相互拼装形成圆柱状的混凝土浇筑空间，侧模板之间通过钢管或方木形成内部的支撑杆；

所述钢筋支撑结构设置在所述侧模板倾斜式支撑部的外侧，所述钢筋支撑结构包括与柱体平行设置的支撑立杆和与支撑立杆相互垂直固定的支撑水平杆，所述钢筋支撑结构通过柱箍与侧模板下部相互固定。

2.根据权利要求1所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于：所述钢筋支撑结构还包括支撑斜杆，所述支撑斜杆与支撑立杆、支撑水平杆固定连接。

3.根据权利要求2所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于：所述柱箍与所述支撑立杆垂直固定，柱箍转角处与支撑立杆交点均绑扎固定，柱箍非转角处与支撑立杆交点间隔式绑扎固定。

4.根据权利要求3所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于：所述支撑立杆的间隔为0.4米，所述支撑水平杆的步高为1.5米，所述柱箍的间隔为4米。

5.根据权利要求3所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于：所述柱箍的间隔为上下两端小中间大设置。

6.根据权利要求4或5所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于：所述连接部连接有台阶或平面通道。

7.根据权利要求6所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于：所述侧模板的拼装连接处的内壁贴合有薄质金属材质卷材。

8.根据权利要求7所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模，其特征在于：所述薄质金属材质卷材为铁皮或铝箔。

9.一种权利要求1～8所述的现浇大面积钢筋砼镂空异形柱体模的施工方法，其特征在于包括以下步骤：施工准备→利用BIM深化图纸→壳形模制作→钢筋支撑结构绑扎→壳形模安装→混凝土浇筑→模板拆除→混凝土保养。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、施工准备

开工前，认真熟悉设计图纸，编制专项施工方案。并对全体施工人员进行岗前培训，共同学习施工图纸及施工技术、

S2、利用BIM深化图纸

首先通过BIM技术对图纸斜柱的平面线位、空间线位、钢筋与模板形状进行放样；

平面线位：斜柱因其呈斜向分布，其水平面线位尺寸须根据柱倾角进行放样，方得出实际平面尺寸；

空间线位：将斜柱各关键点在软件中进行精确放样，准确测量各点与相应轴线的水平距离，以便钢筋、模板等各专业作业施工；

钢筋支撑结构、壳形模形状放样：壳形模构造由5个大小不同的圆形组成，可通过软件绘制放样图，再根据放样图在楼面上进行放样，钢筋支撑结构和壳形模可根据放样大样进行加工；

S3、模板制作

S3.1、壳形模加工、拼装

先将壳形模造型两侧模板按放样大样的圆弧形状加工后拼装，根据柱子宽度将两块侧模板连接成空壳形成镂空空间，在壳形模内部每隔400mm设置钢管或方木形成内支撑杆，并用M14对接螺连接加固；

S3.2、模板安装

用塔吊将壳形模吊装至结构处进行整体安装，满堂架处剪刀撑斜杆与柱箍连接牢固，并按每4m设一道抱柱装置，防止柱体倾覆；

S4、钢筋支撑结构绑扎

S4.1、按设计施工图纸及现行规范和施工规程的要求进行下料和加工支撑立杆和支撑水平杆，加工好的钢筋按类别和尺寸分别堆放挂牌标识，以免错用。

S4.2、异形箍筋的加工和控制

加工前先在现场放样放出异形斜柱大样，反推保护层厚度，得到箍筋尺寸，再用CAD绘图，得到箍筋加工尺寸；在加工每种异形尺寸的箍筋前先加工样板，经验收合格后再大量生产；

S4.3、绑扎固定

支撑立杆、支撑水平杆的交叉点，全部用铁丝扎牢，其余部分可以采用梅花型绑扎，绑扎接头的绑扎点不少于3处；

S5、混凝土浇筑：采用分层浇筑对壳形模进行混凝土浇筑；

S6、模板拆除；

S7、混凝土保养。

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