CN115059328B - 一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，本发明涉及一种冰结构施工方法，本发明的目的是为了解决小跨度、临时性冰结构，采用充气膜法将耗费较长时间用于气膜制作及现场气膜找形，经济性较差，施工后表面美学效果不理想的问题，所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一：焊接钢框架；根据冰结构尺寸和形状将钢管进行焊接构成钢框架；步骤二：拉结直钢筋：将多个直钢筋沿竖直方向均匀固定安装在钢框架上；步骤三：顶部造型：将钢框架的顶部安装向上凸起的支架；步骤四：主体结构砌筑：制作冰砌块，使用冰砌块围绕钢框架进行砌筑主体。步骤五：顶部喷射：对向上凸起的支架进行喷射施工，在零下10℃气温下充分冻结完成施工。本发明属于土木工程领域。

Description

一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法
技术领域
本发明涉及一种冰结构施工方法，尤其是涉及一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，本发明属于土木工程领域。
背景技术
冰雪建筑结构的发展拥有悠久的历史，具有较高的观赏价值与艺术价值，这与其建造和造型技术密不可分。目前在冰雪建筑建造方面，依照其搭建方式不同可分为砌体结构建造、冰壳结构建造两大类。
对于小跨度、临时性冰结构，若采用充气膜法将耗费较长时间用于气膜制作及现场气膜找形，经济性较差。在现阶段的冰雪节中，因其施工简便、维护成本低，较为常见的仍是砌体冰雪结构。但施工后的表面美学效果不理想。
发明内容
本发明的目的是为了解决小跨度、临时性冰结构，采用充气膜法将耗费较长时间用于气膜制作及现场气膜找形，经济性较差，施工后表面美学效果不理想的问题，进而提供一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：
所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：焊接钢框架；根据要求选择钢管材料，并根据冰结构尺寸和形状将钢管进行焊接构成钢框架；
步骤二：拉结直钢筋：将步骤一中钢框架上焊接固定直钢筋，多个直钢筋沿竖直方向均匀固定安装在钢框架上；
步骤三：顶部造型：将步骤二中钢框架的顶部固定安装向上凸起的支架；
步骤四：主体结构砌筑：制作冰砌块，并使用冰砌块围绕钢框架进行砌筑主体，保证两块冰砌块严丝合缝完成砌筑。
步骤五：顶部喷射：步骤四中主体结构砌筑完成后并对向上凸起的支架进行喷射施工，并在零下10℃气温下充分冻结完成施工。
本发明的有益效果是：通过使用本申请的施工方法对小跨度、临时性冰结构进行加工，能使冰结构在现阶段实现施工简便，以及后期维护成本低，本申请通过较为常见的砌体冰结构和顶部分采用喷射法相结合进行施工达到了兼顾美学效果，同时具有节约时间，提高效率，提高了生产的经济性能。
传统的冰结构建造方式多为单一的一种(例如：砌筑法、充气膜法)，而本方案结合砌筑法和喷射法，既保证了主体结构部分施工时的便捷性、强可操作性，又兼顾了屋顶部分的美感要求。屋顶部分以钢筋找形后覆上薄膜，宛如一朵在雪地里绽放的梅花。整体结构建造耗时仅一天，工期短而效果佳。
附图说明
图1为本发明焊接钢框架的主视图；
图2为钢框架固定安装向上凸起的支架示意图；
图3为钢框架固定安装向上凸起的支架俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：焊接钢框架；根据要求选择钢管材料，并根据冰结构尺寸和形状将钢管进行焊接构成钢框架；钢框架为长方形框架或圆形框架；
步骤二：拉结直钢筋：将步骤一中钢框架上焊接固定直钢筋，多个直钢筋沿竖直方向均匀固定安装在钢框架上；直钢筋沿竖直方向固定在长方形框架的每个边框上，直钢筋沿竖直方向固定在圆形框架的圆形边框上。
步骤三：顶部造型：将步骤二中钢框架的顶部固定安装向上凸起的支架；向上凸起的支架为中心向上的弧形凸起。
步骤四：主体结构砌筑：制作冰砌块，并使用冰砌块围绕钢框架进行砌筑主体，保证两块冰砌块严丝合缝完成砌筑。
步骤五：顶部喷射：步骤四中主体结构砌筑完成后并对向上凸起的支架进行喷射施工，并在零下10℃气温下充分冻结完成施工。
具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤五中顶部喷射包括以下步骤：
步骤五一：在步骤三所述向上凸起的支架上表面铺设白色的塑料薄膜，并确保塑料薄膜与凸起的支架贴合紧密；
步骤五二：制作复合冰材料，向水中加入2％的均匀纸屑，并使复合冰均匀分布；
步骤五三：使用喷射机械向凸起的支架上喷射复合冰材料，使复合冰材料覆盖在模型上直至顶部成型，在零下10℃气温下使复合冰材料和白色的塑料薄膜充分冻结完成施工。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤五二中纸屑的粒径小于等于2mm，复合冰材料中纸屑占水的质量分数为2％。通过加入的纸屑实现冰结构材料整体力学性能及使用性能提升。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤五二中纸屑位白色纸屑。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤一中钢管材料为Q235D的钢管。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤二中相邻两个直钢筋的距离为500mm-800mm。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤二中直钢筋与钢框架采用焊接固定，步骤三中钢框架的顶部与向上凸起的支架采用焊接固定。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤二中的直钢筋为22直钢筋，步骤三中向上凸起的支架采用20直钢筋焊接组成。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤四中砌筑冰砌块时用冰糕修整形状，保证接缝处平整，并打磨并砌块表面，以打磨光滑的冰砌块表面为基础进行下一块冰砌块的砌筑工作。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式十：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，步骤三中向上凸起的支架的中心位置高于支架四周位置高度。其它与具体实施方式六相同。
实施例
为达到上述目的，本发明的技术方案分为主体砌筑和屋顶喷射两部分：
主体砌筑部分施工方法包含以下步骤：
砌筑步骤一：焊接钢框架：
钢框架以Q235D钢为原材料，焊条采用E43型，焊接尺寸为2m×2m×2m的钢框架，焊接接缝处采用对接角焊缝。
砌筑步骤二：拉结直钢筋：
在钢框架四个侧面的四等分点出各拉结三根直径为22mm的HRB400三级直钢筋，共计12根，以提高结构稳定性。
砌筑步骤三：屋顶部分造型：
在已拉结直钢筋的钢框架顶部用直径为20mm的HRB400三级直钢筋钢筋造型。弯曲直径为20mm的HRB400三级直钢筋总数为4根，分别连接框架对角点以及对边的中点，形成向上凸起的花苞造型。
砌筑步骤四：主体结构砌筑：
制作600mm×300mm×200mm冰砌块，先围绕结构四周砌底层砌块，用冰刀修整形状，保证接缝处的平整，并打磨砌块表面。以磨光的砌块表面为基础，继续砌筑，保证垂直。砌砖的时候，用冰刀修饰接缝处，让两块冰砖严丝合缝，完成砌筑过程。
屋顶喷射部分施工方法：
喷射步骤一：铺设塑料薄膜：
在已有的屋顶造型上铺设白色的塑料薄膜，并确保塑料薄膜与屋顶钢筋贴合紧密。
喷射步骤二：制作复合冰材料
在水中加入2％粒径不大于2mm的均匀纸屑，并搅拌混合均匀，可实现材料整体力学性能及使用性能提升。
喷射步骤三：喷射复合冰材料：
利用喷射机械，将磨碎的复合冰材料覆盖在模型上直至成型，并在-10℃气温下喷使之与塑料薄膜冻结充分，完成施工。
上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对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，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：焊接钢框架；根据要求选择钢管材料，并根据冰结构尺寸和形状将钢管进行焊接构成钢框架；
步骤二：拉结直钢筋：将步骤一中钢框架上焊接固定直钢筋，多个直钢筋沿竖直方向均匀固定安装在钢框架上，直钢筋与钢框架采用焊接固定，步骤三中钢框架的顶部与向上凸起的支架采用焊接固定；
步骤三：顶部造型：将步骤二中钢框架的顶部固定安装向上凸起的支架，向上凸起的支架的中心位置高于支架四周位置高度；
步骤四：主体结构砌筑：制作冰砌块，并使用冰砌块围绕钢框架进行砌筑主体，保证两块冰砌块严丝合缝完成砌筑，制作600mm×300mm×200mm冰砌块，先围绕结构四周砌底层砌块，用冰刀修整形状，保证接缝处的平整，并打磨砌块表面，以磨光的砌块表面为基础，继续砌筑，保证垂直，砌砖的时候，用冰刀修饰接缝处，让两块冰砖严丝合缝，完成砌筑过程；
步骤五：顶部喷射：步骤四中主体结构砌筑完成后并对向上凸起的支架进行喷射施工，并在零下10℃气温下充分冻结完成施工；
步骤五一：在步骤三所述向上凸起的支架上表面铺设白色的塑料薄膜，并确保塑料薄膜与凸起的支架贴合紧密；
步骤五二：制作复合冰材料，向水中加入2%的均匀纸屑，纸屑的粒径小于等于2mm，复合冰材料中纸屑占水的质量分数为2%，并使复合冰均匀分布；
步骤五三：使用喷射机械向凸起的支架上喷射复合冰材料，使复合冰材料覆盖在模型上直至顶部成型，在零下10℃气温下使复合冰材料和白色的塑料薄膜充分冻结完成施工。
2.根据权利要求1所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，其特征在于：步骤五二中纸屑为白色纸屑。
3.根据权利要求1所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，其特征在于：步骤一中钢管材料为Q235D的钢管。
4.根据权利要求1所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，其特征在于：步骤二中相邻两个直钢筋的距离为500mm-800mm。
5.根据权利要求1所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，其特征在于：步骤二中的直钢筋为22直钢筋，步骤三中向上凸起的支架采用20直钢筋焊接组成。
6.根据权利要求1所述一种砌筑法和射法结合的冰结构施工方法，其特征在于：步骤四中砌筑冰砌块时用冰刀修整形状，保证接缝处平整，并打磨并砌块表面，以打磨光滑的冰砌块表面为基础进行下一块冰砌块的砌筑工作。
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