CN116480133A - 临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系及方法。该支撑体系包括承插式盘扣支撑架和其上方的清水模板木背楞体系；支撑架包括立杆、横杆、斜杆及水平剪刀撑，立杆的上端设置可调顶托；清水模板木背楞体系包括作为主楞的木工字梁、作为次楞的弧形木背楞、面板、衬板及对拉螺杆；木工字梁放置在可调顶托上部，在木工字梁的上端沿高斯曲面拱卷构造方向布置有弧形木背楞；木工字梁与弧形木背楞的间隙设置有转正块；弧形木背楞上部错缝铺设有衬板、面板，面板上方设置有封模用的面板和木背楞并通过对拉螺栓进行加固。本发明能够解决临海工程中高斯曲面施工中支撑体系材料锈蚀、搭设不便、安全可靠性低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，具体为临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系及支撑方法。
背景技术
目前国内在临海高斯曲面清水建设过程中，为了保证曲面构件的支撑稳定性，一般采用扣件式钢管支撑体系及钢支撑体系。扣件式普通钢管支撑体系在临海工程施工中，会加剧普通钢管的锈蚀，对钢管自身的刚度影响较大，且其结构本身的安全性与稳定性仍然需要改进。普通钢支撑体系因自身重量过大，运输及安装不变，对施工进度及施工成本不利。总体而言，临海高斯曲面清水建设过程中支撑体系的功能性、承载力、安全可靠性、周转利用率、安装简便性及降低成本的问题均有待于进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系及支撑方法。以解决临海工程中高斯曲面施工中支撑体系材料锈蚀、搭设不便、安全可靠性低的问题，在提高施工速度的情况下也能降低施工成本。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系包括承插式盘扣支撑架和其上方的清水模板木背楞体系；承插式盘扣支撑架作为支撑体系中的主体包括竖直的立杆、水平的横杆、竖直面设置的斜杆及水平剪刀撑，所述立杆和横杆为镀锌钢管，所述斜杆及水平剪刀撑为扣件式钢管；所述立杆的上端设置可调顶托；所述清水模板木背楞体系包括作为主楞的木工字梁、作为次楞的弧形木背楞、面板、衬板及对拉螺杆；所述木工字梁放置在可调顶托上部，在所述木工字梁的上端沿所述高斯曲面拱卷构造方向布置有所述弧形木背楞；木工字梁与弧形木背楞的间隙设置有转正块，且转正块与木工字梁之间固定连接；所述弧形木背楞上部铺设有所述衬板，所述衬板的上部铺设有所述面板，所述面板与所述衬板错缝铺设；所述面板上方设置有封模用的面板和木背楞并通过对拉螺栓穿过上下面板进行加固。
进一步的优化，所述立杆跨距900mm，横杆步距1500mm，斜杆间距隔二布一，并在顶层步距内每跨布置竖向斜杆。立杆离拱卷墙体两侧水平距离500mm，水平剪刀撑沿高度方向每4标准步距设置一道。
进一步的，所述承插式盘扣支撑架外延一跨作为支撑架体的防护架，防护架跨距900mm，防护架横杆步距1500mm，每步上侧满铺挂钩铁板，防护架两侧在每步高500mm、1000mm处设置防护栏杆，并在外侧满挂安全网。
进一步的，防护架外侧两端各设置有一个上人通道，上人通道与防护架留置一个900mm人行通道，上人通道采用盘扣式脚手架联合钢踏步、挂钩铁板组成，上人通道外侧整体采用安全网封闭。
进一步的，所述木工字梁与弧形木背楞的间隙采用转正块嵌实，转正块根据间隙大小定型切割并与木工字梁采用钉子连接固定。以达到主次楞紧密连接，防止变形。
进一步的，所述弧形木背楞为运用BIM技术，对每一条背楞都进行出图定加工，采用三张17mm厚模板按弧度切割后钉装而成。
进一步的，木工字梁优选为H20木工字梁；H20木工字梁采用长度1100mm、2100mm、3000mm三种规格，保证木工字梁放置超过两端可调顶托。
一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑方法，构建所述的模板支撑体系，包括以下步骤：
步骤一、根据施工图纸，进行支撑架体的立杆点位放样，放样完成后在立杆点位上居中放置木垫板，在木垫板上放置立杆；横杆与斜杆进行穿插放置，并随架体搭设在立杆顶部放置的可调顶托，设置水平剪刀撑，并在主体架体搭设完成后进行加固，在非标准跨距列阵连接时候，采用钢管进行拉结；支撑架体延拱卷两端外挑一跨作为架体的防护架，并在防护架外侧两端设置上人通道，在架体两侧外满挂安全网；
步骤二、在可调顶托中部放置木工字梁，木工字梁与可调顶托托盘两侧间隙采用木方进行嵌实；弧形木背楞上架体前根据放样定位点先进行定位楞的放置；
步骤三、弧形木背楞运用BIM技术确定加工图后采用精密锯切割成型，并根据定位楞将弧形木背楞放置在木工字梁上端；木工字梁与弧形木背楞的间隙采用转正块嵌实，转正块与木工字梁采用钉子相连固定；在面板铺设前采用回顶钢管及回顶可调底托对转正块进行侧面回顶，回顶钢管与立杆相连固定；运用BIM技术使面板及衬板确定尺寸并形成模板图，面板采用精密锯切割成型并开具螺栓孔；在弧形木背楞上侧铺设衬板，面板在衬板上部铺设并进行错缝施工，以避免出现漏浆及变形；
步骤四、运用BIM技术确定机电点位图，并根据图纸进行预埋盒的留置，拱卷构造钢筋绑扎完成后采用面板及木背楞对构件上侧进行合模，随后采用五段式对拉螺杆对拱卷进行加固。
进一步的优化，步骤二中，弧形木背楞上架体前根据放样定位点先进行定位楞的放置，采用钢管内延两跨与立杆进行扣件连接，钢管一端进行悬挑，定位楞随后放置在钢管上侧，定位楞要与弧形木背楞进行嵌接固定。
本发明的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，采用承插式盘扣支撑架配合清水模板木背楞体系对比扣件式钢管木模板体系，架体整体稳固性更优，清水模板配合木背楞体系可以适应各种形状的清水构件，本发明施工提供了高斯曲面清水支撑架搭设的新方案，解决了临海高斯曲面清水构造支撑架搭设的技术难点，木背楞体系相较于常规钢背楞体系也具有具体施工难度更小，施工速度更快的特点。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：
1）本发明主楞采用木工字梁配合转正块，解决了弧形结构中主楞和次楞无法紧密连接的难题。木工梁自身作为主楞也具有强度高，结构稳定的优点。
2）本发明采用面板及衬板的双层模板结构，面板与衬板错缝铺设，有效的避免结构漏浆，对于对拉螺杆的点位区域，采用双层板后也能有效避免变形，对高斯曲面成型具有重要作用。
3）本发明采用BIM技术，对弧形木背楞、模板、对拉螺杆进行定加工，有效节约材料并降低施工整体难度。
4）本发明与扣件式搭设体系相比，提升了架体稳定性，避免了钢管材料的锈蚀，加快了施工进度。
5）本发明与钢背楞体系相比，降低了加工难度，降低了施工成本，加快了施工进度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明支撑体系施工平面示意图；
图2为图1的侧面示意图；
图3为图1的正面示意图；
图4为本发明支撑体系上部背楞节点示意图；
图5为本发明支撑体系下部拱脚节点示意图；
图6为图1中本发明支撑体系的俯视图。
附图标注：1、立杆；2、横杆；3、斜杆；4、水平剪刀撑；5、弧形木背楞；6、面板；7、衬板；8、对拉螺杆；9、木工字梁；10、转正块；11、定位楞；12、回顶钢管；13、回顶可调底托；14、木垫板；15、可调顶托；16、φ25钢筋；17、安全网；18、挂钩铁板；19、上人通道；20、安全兜网；21、C35清水混凝土；22、防护架。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，包括承插式盘扣支撑架和其上方的清水模板木背楞体系。
如图1、2、3所示，承插式盘扣支撑架包括竖直的立杆1、水平的横杆2、竖直面设置的斜杆3及水平剪刀撑4，所述立杆1和横杆2为镀锌钢管，所述斜杆3及水平剪刀撑4为扣件式钢管；所述立杆1的上端设置可调顶托15；立杆1跨距900mm，横杆2步距1500mm，斜杆3间距隔二布一，立杆1离拱卷墙体两侧水平距离500mm，水平剪刀撑4沿高度方向每4标准步距设置一道。本实施例中，立杆1采用壁厚3.2mm的热镀锌钢管，横杆2采用壁厚2.75mm的热镀锌钢管，立杆及横杆材质为Q355B。斜杆管径Ф42，材质为Q235。
承插式盘扣支撑架外延一跨作为支撑架体的防护架22，防护架22跨距900mm，防护架横杆步距1500mm，每步上侧满铺挂钩铁板18，防护架两侧在每步高500mm、1000mm处设置防护栏杆，并在外侧满挂安全网17。
防护架22外侧两端各设置有一个上人通道19，上人通道与防护架留置一个900mm人行通道，上人通道19采用盘扣式脚手架联合钢踏步、挂钩铁板18组成，上人通道19外侧整体采用安全网封闭。
清水模板木背楞体系包括作为主楞的木工字梁9、作为次楞的弧形木背楞5、面板6、衬板7及对拉螺杆8；所述木工字梁9放置在可调顶托15上部，在所述木工字梁9的上端沿高斯曲面拱卷构造方向布置有所述弧形木背楞5；木工字梁9与弧形木背楞5的间隙设置有转正块10，且转正块10与木工字梁9之间固定连接；所述弧形木背楞5上部铺设有所述衬板7，所述衬板7的上部铺设有所述面板6，所述面板与所述衬板错缝铺设；所述面板6上方设置有封模用的面板和木背楞并通过对拉螺栓8（本实施例采用五段式对拉螺栓）穿过上下面板进行加固。
木工字梁9与弧形木背楞5的间隙采用转正块10嵌实，转正块10根据间隙大小定型切割并与木工字梁9采用钉子连接固定。
本实施例中，木工字梁9为H20木工字梁；H20木工字梁采用长度1100mm、2100mm、3000mm三种规格，保证木工字梁放置超过两端可调顶托。
本实施例中，面板6采用12mm厚杨木板，面板尺寸2400*1200。衬板7采用15mm厚松木板，衬板尺寸2400*1200，面板及衬板均采用精密锯切割成块。次楞采用51*100弧形木背楞，弧形木背楞5采用三张17mm厚模板钉装而成，采用精密锯切割成条。
如图1、2、3所示，一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，采用盘扣式支撑架及弧形木背楞5组合施工的高斯曲面清水混凝土施工工艺，盘扣架定位放样后先延拱卷两侧墙体水平方向依次布置立杆1与横杆2，在立杆与横杆水平搭设过程中，采用隔二布一的方式布置斜杆3，可调顶托15也随架体搭设同步放置，立杆延拱卷两端外挑一部作为架体的防护架22，并在两端设置上人通道19。
如图4、5、6所示，先采用木工字梁9作为主楞居中放置在可调顶托15上部，采用普通钢管12连接立杆进行悬挑，在悬挑端放置定位楞11并固定，在定位楞放置完成后，沿拱体构造方向水平布置弧形木背楞5，清水混凝土施工模板采用面板6与衬板7详结合的形式进行错缝铺设，最后在拱卷钢筋绑扎完成后采用面板及木背楞对构件外侧进行封模，并在对拉螺杆8加固完成后进行拱卷混凝土的浇筑。
实施例2
实施例1中场区高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系施工包括以下步骤：
步骤一、根据施工图纸，延拱卷两侧墙体向内500mm进行支撑架体的立杆1点位放样，所有立杆点位均在楼面上放样体现，放样完成后在立杆点位上居中放置木垫板14，随后在木垫板上放置立杆。
横杆2与斜杆3进行穿插放置，立杆1间距900mm，横杆步距1500mm，斜杆间距为隔二布一，并在顶层步距内每跨布置竖向斜杆。并随架体搭设在立杆顶部放置可调顶托15，支撑架沿高度方向每间隔4个标准步距设置水平剪刀撑4，并在主体架体搭设完成后进行加固，在非标准跨距列阵连接时候，采用普通钢管进行拉结，拉结点位与横杆布置相协同。
支撑架体延拱卷两端外挑一跨作为架体的防护架22，防护架两侧在每步通道高500mm、1000mm处分别设置防护的横杆2，并在防护架外侧两端设置上人通道19，上人通道与防护架进行相连留口，防护架跨距900mm，步距2000mm，每步上侧满铺挂钩铁板18作为施工及验收的人行通道，并在架体两侧外满挂安全网17。
步骤二、在顶板构件2米范围内设置安全兜网20，完成在可调顶托15中部放置木工字梁9，H20木工字梁与可调顶托托盘两侧间隙采用木方进行嵌实。
弧形木背楞5上架体前根据放样定位点先进行定位楞11的放置，采用普通钢管内延两跨与盘扣架立杆1进行扣件连接，钢管一端进行悬挑，定位楞11随后放置在普通钢管上侧，定位楞11需要与弧形木背楞5进行嵌接固定。
步骤三、弧形木背楞5运用BIM技术确定加工图后采用精密锯切割成型，根据定位楞11将弧形木背楞5放置在木工字梁9上端，木工字梁9与弧形木背楞5的间隙采用转正块10嵌实，转正块10与木工字梁9需采用钉子相连固定，在面板6铺设前采用回顶钢管12及回顶可调底托13对转正块10进行侧面回顶，回顶钢管12与立杆1相连固定。
弧形木背楞5上侧模板分为面板6与衬板7，规格均为2400×1200，运用BIM技术使面板及衬板确定尺寸并形成模板图，面板6采用精密锯切割成型并开具螺栓孔，加工完成后在弧形木背楞5上侧铺设衬板7，面板6在衬板7上部铺设进行错缝施工，以避免出现漏浆及变形。
本实施例中，在弧形木背楞5加工安装完成后，先施工衬板7，再施工面板6，衬板与面板均通过BIM技术进行出图定加工，衬板不进行螺栓孔的留置，在尺寸加工完成后直接进行衬板的铺设，面板铺设前需根据加工图，对每张面板均距开8个螺栓孔，面板在衬板上部铺设时做到所有交接缝与衬板错缝铺设。
步骤四、运用BIM技术确定机电点位图，并根据图纸进行预埋盒的留置，拱卷构造钢筋绑扎完成后对采用面板6及木背楞对构件上侧进行合模，随后采用对拉螺杆8对拱卷进行加固。
本实施例，在面板施工完成后，先期先在面板上侧根据已加工的螺栓孔向下打孔，在结构钢筋与机电预埋施工完成后，对构件外侧进行合模，最后从弧形木背楞边对先期开具的螺栓孔眼向上打孔直至贯穿构件两侧模板，保证五段式对拉螺杆的安装。
采用普通钢管对拱卷侧墙进行加固，一端与侧墙横杆相连接，一端与预埋的φ25钢筋16进行相连，全部加固工作完成后进行C35清水混凝土21的浇筑。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，其特征在于，包括承插式盘扣支撑架和其上方的清水模板木背楞体系，
所述承插式盘扣支撑架包括竖直的立杆（1）、水平的横杆（2）、竖直面设置的斜杆（3）及水平剪刀撑（4），所述立杆（1）和横杆（2）为镀锌钢管，所述斜杆（3）及水平剪刀撑（4）为扣件式钢管；所述立杆（1）的上端设置可调顶托（15）；
所述清水模板木背楞体系包括作为主楞的木工字梁（9）、作为次楞的弧形木背楞（5）、面板（6）、衬板（7）及对拉螺杆（8）；所述木工字梁（9）放置在可调顶托（15）上部，在所述木工字梁（9）的上端沿高斯曲面拱卷构造方向布置有所述弧形木背楞（5）；木工字梁（9）与弧形木背楞（5）的间隙设置有转正块（10），且转正块（10）与木工字梁（9）之间固定连接；所述弧形木背楞（5）上部铺设有所述衬板（7），所述衬板（7）的上部铺设有所述面板（6），所述面板与所述衬板错缝铺设；所述面板（6）上方设置有封模用的面板和木背楞并通过对拉螺栓（8）穿过上下面板进行加固。
2.根据权利要求1所述的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，其特征在于，所述立杆（1）跨距900mm，横杆（2）步距1500mm，斜杆（3）间距隔二布一，立杆（1）离拱卷墙体两侧水平距离500mm，水平剪刀撑（4）沿高度方向每4标准步距设置一道。
3.根据权利要求1所述的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，其特征在于：所述承插式盘扣支撑架外延一跨作为支撑架体的防护架（22），防护架（22）跨距900mm，防护架（22）的横杆步距1500mm，每步上侧满铺挂钩铁板（18），防护架（22）两侧在每步高500mm、1000mm处设置防护栏杆，并在外侧满挂安全网（17）。
4.根据权利要求3所述的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，其特征在于：防护架（22）外侧两端各设置有一个上人通道（19），上人通道与防护架留置一个900mm人行通道，上人通道（19）采用盘扣式脚手架联合钢踏步、挂钩铁板（18）组成，上人通道（19）外侧整体采用安全网封闭。
5.根据权利要求1所述的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，其特征在于：所述木工字梁（9）与弧形木背楞（5）的间隙采用转正块（10）嵌实，转正块（10）根据间隙大小定型切割并与木工字梁（9）采用钉子连接固定。
6.根据权利要求1所述的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，其特征在于：所述弧形木背楞（5）为运用BIM技术，对每一条背楞都进行出图定加工，采用三张17mm厚模板按弧度切割后钉装而成。
7.根据权利要求1所述的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系，其特征在于：所述木工字梁（9）为H20木工字梁；H20木工字梁采用长度1100mm、2100mm、3000mm三种规格。
8.一种临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑方法，构建如权利要求1~7中任意一项所述的模板支撑体系，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、根据施工图纸，进行支撑架体的立杆（1）点位放样，放样完成后在立杆点位上居中放置木垫板（14），在木垫板上放置立杆（1）；横杆（2）与斜杆（3）进行穿插放置，并随架体搭设在立杆（1）顶部放置的可调顶托（15），设置水平剪刀撑（4），并在主体架体搭设完成后进行加固，在非标准跨距列阵连接时候，采用钢管进行拉结；支撑架体延拱卷两端外挑一跨作为架体的防护架（22），并在防护架外侧两端设置上人通道（19），在架体两侧外满挂安全网（17）；
步骤二、在可调顶托（15）中部放置木工字梁（9），木工字梁与可调顶托托盘两侧间隙采用木方进行嵌实；弧形木背楞（5）上架体前根据放样定位点先进行定位楞（11）的放置；
步骤三、弧形木背楞（5）运用BIM技术确定加工图后采用精密锯切割成型，并根据定位楞（11）将弧形木背楞（5）放置在木工字梁（9）上端；木工字梁（9）与弧形木背楞（5）的间隙采用转正块（10）嵌实，转正块（10）与木工字梁（9）采用钉子相连固定；在面板（6）铺设前采用回顶钢管（12）及回顶可调底托（13）对转正块（10）进行侧面回顶，回顶钢管（12）与立杆（1）相连固定；运用BIM技术使面板（6）及衬板（7）确定尺寸并形成模板图，面板（6）切割成型并开具螺栓孔；在弧形木背楞（5）上侧铺设衬板（7），面板（6）在衬板（7）上部铺设并进行错缝施工；
步骤四、运用BIM技术确定机电点位图，并根据图纸进行预埋盒的留置，拱卷构造钢筋绑扎完成后采用面板（6）及木背楞对构件上侧进行合模，随后采用对拉螺杆（8）对拱卷进行加固。
9.根据权利要求8所述的临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑方法，其特征在于：步骤二中，弧形木背楞（5）上架体前根据放样定位点先进行定位楞（11）的放置，采用钢管内延两跨与立杆（1）进行扣件连接，钢管一端进行悬挑，定位楞（11）随后放置在钢管上侧，定位楞（11）与弧形木背楞（5）进行嵌接固定。
Priority Applications (1)
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| CN202310480196.8A CN116480133A (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 临海环境下高斯曲面清水混凝土施工模板支撑体系及方法 |
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Cited By (2)
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| CN116695783A (zh) * | 2023-08-01 | 2023-09-05 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 一种地下双拱顶板大体积混凝土浇筑施工方法 |
| CN117627685A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种地铁车站大跨无柱弧形顶板的可调式支模结构 |
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2023
- 2023-04-28 CN CN202310480196.8A patent/CN116480133A/zh active Pending
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| CN117627685B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-04-02 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种地铁车站大跨无柱弧形顶板的可调式支模结构 |
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