CN116607685B - 一种曲面屋面施工方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种曲面屋面施工方法，包括：根据设计图纸，架设曲面屋面的钢结构；在第一区域铺设钢筋桁架楼承板；在BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺；按照每种规格尺寸，以及每种规格尺寸的数量生产加工所述预制叠合板；在第二区域中，铺设所述预制叠合板；在所述预制叠合板的预定位置铺设钢筋；在钢筋桁架楼承板和预制叠合板上浇筑混凝土。本申请在BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，以使得每个预制叠合板与所在的弧形钢梁紧密结合，有利于提高预制叠合板的稳定性。

Description

一种曲面屋面施工方法

技术领域

本公开涉及屋面施工技术领域，尤其涉及一种曲面屋面施工方法。

背景技术

在曲面屋面的施工过程中，需要在钢结构的弧形钢梁上铺设预制叠合板，预制叠合板为混凝土浇筑而成的石灰板，为长方体结构，相关技术中，往往会存在，由于钢梁的形状为弧形，预制叠合板与弧形钢梁的结合并不紧密，如果预制叠合板的尺寸过大，则会导致预制叠合板的端部和弧形钢梁的缝隙过大，缝隙过大会导致预制叠合板固定不牢固。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种曲面屋面施工方法，以解决上述的问题。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种曲面屋面施工方法，包括：

根据设计图纸，架设所述曲面屋面的钢结构；所述钢结构包括立柱、以及架设在所述立柱上的多个间隔平行设置的弧形钢梁；

确定所述曲面屋面中，在所述钢结构上铺设钢筋桁架楼承板的第一区域和预制叠合板的第二区域；

在所述第一区域铺设钢筋桁架楼承板；

生成所述曲面屋面的BIM三维模型；

在所述BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，以使得每个预制叠合板与所在的弧形钢梁紧密结合；

统计预制叠合板的规格尺寸种类，以及每种规格尺寸的数量；

按照每种规格尺寸，以及每种规格尺寸的数量生产加工所述预制叠合板；

在所述第二区域中，铺设所述预制叠合板；

在所述预制叠合板的预定位置铺设钢筋，以提高所述预制叠合板固定在所述钢结构上的牢固程度；

在所述钢筋桁架楼承板和所述预制叠合板上浇筑混凝土，完成所述曲面屋面的施工。

在一种实施方式中，在所述第二区域中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，包括：

所述预制叠合板的形状为矩形；

所述预制叠合板架设在相邻的两个间隔设置的弧形钢梁之间；

所述矩形的长边平行于所述弧形钢梁延伸的方向；

所述矩形的宽边垂直于所述弧形钢梁延伸的方向；

确定所述预制叠合板的长边的长度，具体包括：

确定第一试验长度；

根据所述第一试验长度确定所述长边的两个端点；

对所述两个端点进行校验，如果校验不通过，则调整所述第一试验长度，以调整所述两个端点的位置，直到校验通过；

校验通过后，统计经过位置调整之后的两个端点之间的第二长度，所述第二长度作为所述叠合板的长边的长度。

在一种实施方式中，对所述两个端点进行校验，包括：

确定每个端点距离所在的弧形钢梁的垂直距离；

如果所述垂直距离小于预定的距离阈值，则校验通过；

如果所述垂直距离小于所述预定的距离阈值，则校验不通过。

在一种实施方式中，每个预制叠合板的重量小于等于预定的预制叠合板重量阈值；

确定第一试验长度，包括：

确定相邻弧形钢梁之间的距离；

根据所述相邻弧形钢梁之间的距离确定所述预制叠合板的宽度；

确定所述预制叠合板的厚度；

根据所述预制叠合板重量阈值，所述宽度、所述厚度和密度确定所述第一试验长度。

在一种实施方式中，每个预制叠合板的每个边上分别镶嵌设置有多个均匀布置的槽口；

其中，每个槽口的高度小于所述预制叠合板的厚度；

所述槽口用于放置钢筋，以加强所述预制叠合板的连接固定强度。

在一种实施方式中，每个预制叠合板的厚度为70mm；

所述槽口的尺寸为：槽口长度220mm；槽口宽度为40mm；槽口高度为35mm；相邻槽口的间距为100mm。

在一种实施方式中，每个预制叠合板的第一边上设置有预定角度的坡口；

所述第一边为所述预制叠合板的设置在弧形钢梁上的边。

在一种实施方式中，在所述预制叠合板的预定位置铺设钢筋，包括：

在所述预制叠合板的每个槽口铺设钢筋，以加强所述预制叠合板与相邻的预制叠合板的连接强度；

在所述预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板邻接的位置铺设钢筋，以加强所述预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板的连接强度；

在所述预制叠合板的上部铺设钢筋，以加强后续浇筑混凝土的连接强度。

在一种实施方式中，在每个弧形钢梁上的第一区域设置抗拔不抗剪栓钉；

所述第一区域为所述弧形钢梁中，分布在立柱两侧的预定距离范围内的区域。

在一种实施方式中，所述预制叠合板吊装到所述第二区域后，采用不摘钩预拼装方式进行安装固定，固定之前，确定所述预制叠合板的端部距离底部弧形钢梁的缝隙的垂直距离；

如果所述垂直距离大于两毫米，则采用预制钢垫片对所述缝隙进行填充；

所述预制叠合板位置固定后，采用预制角钢固定件将所述预制叠合板与所述弧形钢梁进行焊接，以固定所述预制叠合板。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请上述的技术方案，本申请采用了BIM技术，在实际铺设，生产预制叠合板之前，通过生成曲面屋面的BIM三维模型；在所述BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，以使得每个预制叠合板与所在的弧形钢梁紧密结合。

确定了预制叠合板的尺寸之后再进行生产，铺设预制叠合板，避免了曲面屋面的施工工程中，预制叠合板端部与弧形钢梁的缝隙过大而造成的不稳定等诸多问题，有利于提高预制叠合板的稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种曲面屋面施工方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种钢结构屋面的BIM三维模型的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种预制叠合板在钢梁上的布置示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种校验的示意图；

图5A是根据一示例性实施例示出的一种预制叠合板阵列示意图；

图5B是根据一示例性实施例示出的一种预制叠合板的尺寸规格示意图；

图5C是根据一示例性实施例示出的一种预制叠合板的尺寸规格示意图；

图5D是根据一示例性实施例示出的一种第二区域中右上角的布置示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种带有槽口的预制叠合板示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种带有坡口的预制叠合板示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种主梁栓钉布置示意图；

图9A是根据一示例性实施例示出的一种在钢筋桁架楼承板与预制叠合板相邻的区域设置钢筋连接示意图；

图9B是根据一示例性实施例示出的另一种在钢筋桁架楼承板与预制叠合板相邻的区域设置钢筋连接示意图；

图9C是根据一示例性实施例示出的另一种在钢筋桁架楼承板与预制叠合板相邻的区域设置钢筋连接示意图；

图9D是根据一示例性实施例示出的另一种在钢筋桁架楼承板与预制叠合板相邻的区域设置钢筋连接示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本申请提出了一种曲面屋面施工方法，参见附图1所示的一种曲面屋面施工方法的流程图；该方法可以包括以下的步骤：

步骤S101中，根据设计图纸，架设所述曲面屋面的钢结构；所述钢结构包括立柱、以及架设在所述立柱上的多个间隔平行设置的弧形钢梁。

在本实施例中，可以从设计单位预先获取钢结构屋面二维设计图纸，根据上述的钢结构屋面二维设计图纸直接进行施工，架设立柱、以及架设在所述立柱上的多个间隔平行设置的弧形钢梁。

在一些实施例中，也可以根据钢结构屋面二维设计图纸生成钢结构的BIM三维模型，在钢结构的BIM三维模型中，对钢结构进行优化调整。

示例性的，可以根据屋面的曲率，确定屋面是单曲面，或者是双曲面结构。如果是双曲面结构，可以改为三折梁；如果是单曲面结构，可以改为二折梁，外悬挑为变截面单曲面，解决全部曲梁加工困难的问题。通过构件受力分析，将折线无限切分，准确计算结构造型所需的曲率，“以折代曲”实现屋面造型需求。

步骤S102中，确定所述曲面屋面中，在所述钢结构上铺设钢筋桁架楼承板的第一区域和预制叠合板的第二区域。

其中，钢筋桁架楼承板包括钢板，以及固定在所述钢板上的多个钢筋架。

上述钢筋架通过电阻点焊固定在上述钢板上。钢筋桁架楼承板的优点是实现了机械化生产，有利于钢筋排列间距均匀、混凝土保护层厚度一致，提高楼板的施工质量。

在上述的第一区域中，铺设钢筋桁架楼承板，在上述第二区域中，铺设预制叠合板。本申请的曲面屋面，设置了钢筋桁架楼承板和预制叠合板。而相关技术中，只是单独的设置钢筋桁架楼承板，或者单独的设置预制叠合板。本申请的曲面屋面的施工中，采用了钢筋桁架楼承板和预制叠合板两种，有利于曲面屋面的施工，提高曲面屋面的牢固强度。

步骤S103中，在所述第一区域铺设钢筋桁架楼承板。

步骤S104中，生成所述曲面屋面的BIM三维模型。

参见附图2所示的一种屋面BIM三维模型图，该屋面为曲面。可以根据二维图纸生成曲面屋面的BIM三维模型。在上述的BIM三维模型中，划分出第一区域41和第二区域42。

其中，第二区域42包括主会场和宴会厅两部分。其中，主会场部分为矩形，宴会厅位于主会场的北侧位置，为矩形。在上述的第二区域的周边为第一区域。

步骤S105中，在所述BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，以使得每个预制叠合板与所在的弧形钢梁紧密结合。

其中，上述的预制叠合板为混凝土预制叠合板。是将混凝土通过预制叠合板模具，进行混凝土浇筑，固化后得到的。

步骤S106中，统计预制叠合板的规格尺寸种类，以及每种规格尺寸的数量。

步骤S107中，按照每种规格尺寸，以及每种规格尺寸的数量生产加工所述预制叠合板。

步骤S108中，在所述第二区域中，铺设所述预制叠合板。

步骤S109中，在所述预制叠合板的预定位置铺设钢筋，以提高所述预制叠合板固定在所述钢结构上的牢固程度。

步骤S110中，在所述钢筋桁架楼承板和所述预制叠合板上浇筑混凝土，完成所述曲面屋面的施工。

本申请上述的技术方案，本申请采用了BIM技术，在实际铺设，生产预制叠合板之前，通过生成曲面屋面的BIM三维模型；在所述BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，以使得每个预制叠合板与所在的弧形钢梁紧密结合。

确定了预制叠合板的尺寸之后再进行生产，铺设预制叠合板，避免了曲面屋面的施工工程中，预制叠合板端部与弧形钢梁的缝隙过大而造成的不稳定等诸多问题，有利于提高预制叠合板的稳定性。

为了确定每个预制叠合板的尺寸，在一种实施方式中，在所述BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，可以进一步包括以下的步骤：

参见附图3所示的一种预制叠合板在钢梁上的布置示意图；

所述预制叠合板421架设在相邻的两个间隔设置的弧形钢梁之间，水平横截面形状为矩形，矩形的长边平行于弧形钢梁延伸的方向，矩形的宽边垂直于所述弧形钢梁延伸的方向。

确定所述预制叠合板的长边的长度，具体包括：

确定第一试验长度；

根据所述第一试验长度确定所述长边的两个端点；

对所述两个端点进行校验，如果校验不通过，则调整所述第一试验长度，以调整所述两个端点的位置，直到校验通过。

校验通过后，统计经过位置调整之后的两个端点之间的第二长度，所述第二长度作为所述叠合板的长边的长度。

为了进行校验，在一种实施方式中，对所述两个端点进行校验，可以包括以下的步骤：

确定每个端点距离所在的弧形钢梁的垂直距离；

参见附图4所示的一种校验示意图，可以测量预制叠合板421的端点到弧形钢梁51的缝隙的垂直距离d。

如果所述垂直距离d小于预定的距离阈值，则校验通过。如果所述垂直距离小于所述预定的距离阈值，则校验不通过。

示例性的，上述的距离阈值可以设置为2mm。

参见附图5A所示的一种预制叠合板阵列的示意图。

其中，根据弧形钢梁的工程实际情况，一般每行的预制叠合板可以设置同一种规格尺寸，也可以设置两种规格尺寸，两种规格尺寸间隔设置。或者根据实际工程需要设置三种及以上的规格尺寸。

弧形钢梁的弯曲程度越大，也就是曲率越大，则预制叠合板的长度就越小，规格尺寸就越小。

弧形钢梁的弯曲程度越小，也就是曲率越小，则预制叠合板的长度就越大，规格尺寸就越大。

可以统计出预制叠合板的尺寸规格种类，统计每种预制叠合板的尺寸规格的数量，根据每种尺寸规格制作模具，使用模具制作该尺寸规格的预制叠合板。

在一些实施例中，参见附图5B和图5C所示的预制叠合板的尺寸规格；尺寸规格可以包括以下几种：从B1一直到B7；每一种又可以进一步划分为a、b、c小类，每一个小类又可以划分为-1，-2等子类；其中，不同的子类，用于表示同尺寸的预制叠合板在同一张工程图中的不同的位置，比如，B1a-1分布在第一列，B1a-2分布在第二列。

可以统计每个子类的数量。

尺寸如下：跨度×宽度；

2650×1100，2850×1100，2725×1100，2900×1100；2650×2750，2625×2750，2725×2200，2725×2750，2650×2200，2650×2100；2900×2100，2850×2300，2850×2225，2750×2100，2900×2300，2900×2225。

厚度为80，单位为mm。

在一些实施例中，参见附图5D，在第二区域，宴会厅右上角存在坡度较大的区域，深化设计通过以折代曲、将大板划分成小板的形式实现造型。还可以在重量上对单个的预制叠合板进行限制，设置每个预制叠合板的重量阈值。在一种实施方式中，每个预制叠合板的重量小于等于预定的预制叠合板重量阈值。

在本实施例中，每个预制叠合板重量阈值可以设定为1.5t。

在一些实施例中，确定第一试验长度，可以包括以下步骤：

确定相邻弧形钢梁之间的距离；

根据所述相邻弧形钢梁之间的距离确定所述预制叠合板的宽度。

在本实施例中，预制叠合板的宽度大于上述的相邻弧形钢梁之间的距离，只有这样，才能够固定预制叠合板。并且可以根据以往的施工经验值来确定每个预制叠合板与弧形钢梁的重叠的距离。重叠的距离越大，则预制叠合板的安装越牢固。宽度等于相邻弧形钢梁之间的距离与两端的重叠距离的和值。

确定所述预制叠合板的厚度。

示例性的，可以根据二维设计图纸确定出每个预制叠合板的厚度。也可以根据以往的施工经验值设定预制叠合板的厚度。

根据所述预制叠合板重量阈值，所述宽度、所述厚度和密度确定所述第一试验长度。

具体的，可以根据重量阈值与上述密度值，计算得到体积值，根据体积值与宽度和厚度值计算得到长度值。具体的，是用体积值除以宽度值，除以厚度值，得到长度值。

在一种实施方式中，参见附图6，每个预制叠合板的每个边上分别镶嵌设置有多个均匀布置的槽口61；其中，每个槽口61的高度小于所述预制叠合板的厚度；所述槽口用于放置钢筋，以加强所述预制叠合板的连接固定强度。

在一些实施例中，为了提高预制叠合板的长度的计算的精确性，可以使用上述的重量阈值，加上每个槽口的体积值对应的混凝土重量值得到修正后的重量阈值，用修正后的重量阈值再计算长度值。其中，每个槽口的体积值等于每个槽口的长度，宽度和高度的乘积。

在一些实施例中，每个预制叠合板的厚度为70mm。所述槽口的尺寸可以设置为：槽口长度220mm；槽口宽度为40mm；槽口高度为35mm；相邻槽口的间距为100mm。

在一些实施例中，参见附图7，每个预制叠合板的第一边上设置有预定角度的坡口71；所述第一边为所述预制叠合板的设置在弧形钢梁上的边。

其中，坡口71可以设置为45度。坡口的设置，有利于后续的进行混凝土浇筑的过程中，可以浇筑更多的混凝土，从而可以提高主梁上的预制叠合板的牢固强度。

在一种实施方式中，在所述预制叠合板的预定位置铺设钢筋，包括：

在所述预制叠合板的每个槽口铺设钢筋，以加强所述预制叠合板与相邻的预制叠合板的连接强度。

在所述预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板邻接的位置铺设钢筋，以加强所述预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板的连接强度。

本申请采用了预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板两种形式，为了提高这两者之间的连接强度，采用钢筋连接，可以有效提高预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板的连接强度，可以解决两者连接强度不高的技术问题。

在所述预制叠合板的上部铺设钢筋，以加强后续浇筑混凝土的连接强度。

具体的，可以铺设间隔10mm的钢筋，每个钢筋的直径10mm。

在一种实施方式中，在每个弧形钢梁上的第一区域设置抗拔不抗剪栓钉。

所述第一区域为所述弧形钢梁中，分布在立柱两侧的预定距离范围内的区域。

参见图8，其中，上述的预定距离范围可以灵活设定，比如，可以设置为6米。在弧形钢梁上，处于立柱两侧各6米的范围内设置抗拔不抗剪栓钉。在其他区域设置普通的栓钉。

为了实现在实际的工程中进行预测，在一种实施方式中，所述预制叠合板吊装到所述第二区域后，采用不摘钩预拼装方式进行安装固定，固定之前，确定所述预制叠合板的端部距离底部弧形钢梁的缝隙的垂直距离。

如果所述垂直距离大于两毫米，则采用预制钢垫片对所述缝隙进行填充，以提高所述预制叠合板的稳定性。

所述预制叠合板位置固定后，采用预制角钢固定件将所述预制叠合板与所述弧形钢梁进行焊接，以固定所述预制叠合板。

在一种实施方式中，所述方法还可以进一步包括以下的步骤：

运输所述预制叠合板到施工场地；

对所述预制叠合板进行验收；

验收合格后，堆放所述预制叠合板；

所述预制叠合板堆放时需要满足以下条件：

所述预制叠合板堆放的姿态位置方向与安装时的姿态位置方向相同；

所述预制叠合板堆放的层数小于6；

相邻的上下两层预制叠合板间设置垫块，所述垫块的设置位置距离所述预制叠合板边缘的距离范围为20cm~30cm；

竖直方向上的多层的预制叠合板间的所述设置位置的多个垫块处于同一个竖直方向的直线上；

在每个预制叠合板起吊点位置设置有垫木；

每个预制叠合板堆放顺序与施工吊装顺序及施工进度相匹配。

在一种实施方式中，对所述预制叠合板进行吊运时，需要满足以下条件：

根据每个预制叠合板大小、重量及起吊方式确定吊点数量、吊点布置位置；

在每个预制叠合板中预埋直径12mm的吊筋，所述吊筋用于起吊所述预制叠合板；

所述预制叠合板采用塔吊垂直吊运；吊钩位置、吊具及所述预制叠合板的重心在同一个垂直方向上；

吊索与所述预制叠合板水平夹角不小于60°；

所述预制叠合板的吊点的数量为4个，在所述预制叠合板上均匀对称布置。

在一种实施方式中，所述预制叠合板焊接完成后摘钩，安装下一块预制叠合板；

任意两个相邻的预制叠合板之间采用硬拼方式，预制叠合板之间的缝隙超过5mm，采用砂浆对所述缝隙进行封堵，所述砂浆的高度控制在10mm以内；

任意两个相邻的预制叠合板的槽口对齐。

在一种实施方式中，在所述预制叠合板的每个槽口内，以及周边布置钢筋，具体包括：

在每个槽口内放置水平钢筋，钢筋直径为10mm，钢筋吊上预制叠合板后，每捆钢筋不超过1吨，堆放后及时分散，钢筋绑扎时每个预制叠合板上的人数小于3。

下面详细介绍一种钢筋桁架楼承板与预制叠合板在钢结构屋面上的施工方法的流程图，该方法包括以下的步骤：

第一步，根据钢结构设计图纸，采用Tekla软件建立钢结构屋面BIM三维模型。

第二步，基于钢结构屋面BIM三维模型，利用BIM中的曲率相关命令进行曲率分析，对使用楼承板及叠合板的区域进行重点分析，对跨度大，曲率变化大的区域制定合理优化措施。

第三步，基于钢结构屋面BIM三维模型，建立混凝土屋面BIM三维模型，由该模型导出网格化的坐标点位，获得曲面结构完成面网格节点处的三维坐标，现场通过精确放线，控制曲面标高，确保大跨度曲面结构完成效果达到设计要求。

第四步，基于BIM技术，根据钢梁的空间分布并结合设计图纸的分板原则，进行预制叠合板的分缝，以预制叠合板重量不超过1.5t为分板原则，以便于运输及现场吊装施工。同时结合钢梁曲率变化，在变坡点位置，调整垂直于钢梁方向的预制叠合板宽度，通过小板块拼接的方案，实现“以折代曲”的曲面板造型。

第五步，根据深化图纸，预制叠合板模具为玻璃钢材质，采用油性蜡质脱模剂，钢筋采用HRB400级钢筋，全数绑扎，严格按照图纸要求控制钢筋间距、定位、钢筋保护层厚度及定位位置等。

开槽型预制叠合板中预制板吊点数量、吊点布置根据预制叠合板大小、重量及起吊方式通过计算确定，预埋直径12mm的吊筋。

预制叠合板板厚70mm，槽口长度为220mm，宽度为40mm，高度为35mm，槽口间距100mm，板与板密拼边设置45°坡口，浇筑混凝土完成后对上表面毛化处理，成型后放入蒸养窑进行养护，强度达到75%以上，拆模常温养护至100%。

第六步，预制混凝土板采用专用板式运输车进行运输。

预制混凝土板进场验收合格后，在堆放时，确保构件堆放状态与安装状态相一致，预制叠合板堆放不得超过6层，构件间垫块应坚实，位置准确，每层间的垫块应上下对齐，垫块距离板边缘宜20cm~30cm。垫木应放置于起吊点位置下方。叠合板堆放顺序应与施工吊装顺序及施工进度相匹配。

预制叠合板采用塔吊垂直吊运，保证起重设备的吊钩位置、吊具及构件重心在垂直方向上重合，吊索与构件水平夹角不小于60°，且不应小于45°，吊装采用4点吊。

为了节省工期，从预制叠合板出厂强度75％，自重以及施工阶段活荷载，活荷载取值为1.5kN/m2，不包括后浇层混凝土自重可满足要求。

在预制叠合板吊装和钢筋安装时，（1）预制叠合板吊装就位，每块预制叠合板上人不超过两人；（2）钢筋吊上预制叠合板后平行钢梁放置在钢梁上，每捆钢筋不超过1吨，堆放后及时分散。（3）钢筋绑扎时每个预制叠合板上人建议两人，不能超过三人。

第七步，预制叠合板与主、次钢梁的搭接长度50mm，沿主梁跨度方向，在距离叠合板边缘30mm处粘贴海绵条；沿次梁跨度方向，在钢梁边提前将海绵条粘贴到位；

预制叠合板吊装到指定区域后，采用不摘钩预拼装方式，对于板与梁间出现大于2mm以上缝隙，无法平稳固定时，采用预制钢垫片进行填充调平。

预制叠合板安装平稳后，将预制侧边预留的角钢固定件（L50×5角钢，长度为40mm）与钢梁进行满焊固定，避免预制叠合板滑移；焊接完成后摘钩。随后进行下一块板安装。

预制叠合板之间采用硬拼，缝隙超过5mm，采用砂浆进行封堵，砂浆高度控制在10mm内。

第八步，在大跨度梁及延伸跨在柱两侧各6m范围设置抗拔不抗剪栓钉，其余部位设置普通栓钉M19，长100mm，沿梁宽设3列，沿梁长间距150mm。

每个预制叠合板的槽口51对齐，间隔预定的距离。栓钉52固定在钢梁上。栓钉阵列为三列。

第九步，在槽口内放置第一层横向钢筋53，布置方式为C10@100mm，间隔100mm，直径为10mm。横向钢筋53的第一端位于相邻的第一预制叠合板的第一槽口内，钢筋的第二端位于第二预制叠合板的第二槽口内。其中，上述的第一槽口与上述的第二槽口向对齐。该钢筋为横向布置。

与上述的横向方向相垂直的竖向方向上，可以在预制叠合板的顶面上放置第二层的多个竖向钢筋54。竖向钢筋54的数量为多个，放置的方向为竖向，也就是平行于侧边的方向；值得注意的是，在槽口的破角上放置一个竖向钢筋。多个竖向钢筋54分布在同一个第一水平面上。上述的竖向钢筋的直径为10mm，间距100mm。

其中，上述的第二层中，处于非预制叠合板区域上方的竖向钢筋55的直径为12mm。

在上述的第二层竖向钢筋54的上部，再铺设第三层横向钢筋55，单个直径10mm，间距100mm。

其中，第三层横向钢筋55可以位于第一层横向钢筋53的正上方。

预制叠合板混凝土和现浇层混凝土强度等级均为C40。

预制叠合板与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面，粗糙面的面积不宜小于结合面的80%，凹凸差不应小于4mm。

槽口内附加钢筋直径不宜低于底板同方向受力钢筋的直径，附加钢筋的一端距离槽口顶端立面的距离为10mm。

为了提高预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板的在钢梁处连接的连接强度，在一些实施例中，参见附图9A、9B、9C、9D，在钢筋桁架楼承板与预制叠合板相邻的区域设置钢筋连接。钢筋的直径可以为10mm，第一端设置在槽口中，第二端设置在楼承板中，钢筋斜度大于6:1。

第十步，混凝土浇筑前，对预制叠合板进行浇水湿润。

具体的，预制叠合板浇水养护，上午、下午各一次，浇水时要充分饱和，禁止流淌下层影响下层施工。预制叠合板养护达到100％后，方可浇筑后浇混凝土层。

采用60mm厚后浇混凝土防裂措施：（1）浇筑前，24小时对预制叠合板板面及节点充分浇水湿润，浇筑前1小时吸干积水。

（2）后浇混凝土厚度60mm，混凝土强度等级C40，为了减少混凝土裂缝，采用补偿收缩混凝土。

（3）浇筑完成后，应及时对暴露在大气中的混凝土表面进行潮湿养护，养护期不得少于14天。对于水平构件常温施工时，可采用覆盖塑料薄膜并定时洒水、铺湿麻袋等方式。

第十一步，倾倒混凝土时，不得对预制叠合板进行冲击，宜在正对钢梁部位倾倒，倾倒范围或倾倒混凝土造成的临时堆积不得超过钢梁左右各1/6板跨范围的叠合板上，并应迅速向四周摊开，混凝土摊铺过程中采用30振捣棒和平板式振捣器，将混凝土振捣密实，混凝土收面完成后用塑料薄膜进行保湿养护。

在预制叠合板区域与周边钢筋桁架楼承板区域之间设置3000mm宽的后浇槽，待两侧混凝土强度达到设计强度100%后，浇筑后浇槽混凝土。

第十二步，混凝土强度满足设计要求后，对屋面预制叠合板和钢筋桁架楼承板区域进行整体验收。

本发明通过BIM建立钢结构框架模型，增加对钢结构框架模型的曲率分析，深化预制混凝土板块，并通过增加固定措施实现合理拼接，实现曲面板造型。通过在板端预留条形槽口、放置附加钢筋再后浇混凝土的方法，使预制叠合板与后浇层、预制叠合板与相邻构件之间实现可靠连接。在现浇混凝土层增加附加钢筋，加强两种结构的结合性。在钢结构梁上增加抗拔不抗剪栓钉，使结构结合处稳定性增强，保证结构安全。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种曲面屋面施工方法，其特征在于，包括：

根据设计图纸，架设所述曲面屋面的钢结构；所述钢结构包括立柱、以及架设在所述立柱上的多个间隔平行设置的弧形钢梁；

确定所述曲面屋面中，在所述钢结构上铺设钢筋桁架楼承板的第一区域和预制叠合板的第二区域；

在所述第一区域铺设钢筋桁架楼承板；

生成所述曲面屋面的BIM三维模型；

在所述BIM三维模型中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，以使得每个预制叠合板与所在的弧形钢梁紧密结合；

统计预制叠合板的规格尺寸种类，以及每种规格尺寸的数量；

按照每种规格尺寸，以及每种规格尺寸的数量生产加工所述预制叠合板；

在所述第二区域中，铺设所述预制叠合板；

在所述预制叠合板的预定位置铺设钢筋，以提高所述预制叠合板固定在所述钢结构上的牢固程度；

在所述钢筋桁架楼承板和所述预制叠合板上浇筑混凝土，完成所述曲面屋面的施工；

在所述第二区域中，按照预定的划分规则确定所述第二区域铺设的预制叠合板阵列中的每一个预制叠合板的尺寸，包括：

所述预制叠合板的形状为矩形；

所述预制叠合板架设在相邻的两个间隔设置的弧形钢梁之间；

所述矩形的长边平行于所述弧形钢梁延伸的方向；

所述矩形的宽边垂直于所述弧形钢梁延伸的方向；

确定所述预制叠合板的长边的长度，具体包括：

确定第一试验长度；

根据所述第一试验长度确定所述长边的两个端点；

对所述两个端点进行校验，如果校验不通过，则调整所述第一试验长度，以调整所述两个端点的位置，直到校验通过；

校验通过后，统计经过位置调整之后的两个端点之间的第二长度，所述第二长度作为所述叠合板的长边的长度。

2.根据权利要求1所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

对所述两个端点进行校验，包括：

确定每个端点距离所在的弧形钢梁的垂直距离；

如果所述垂直距离小于预定的距离阈值，则校验通过；

如果所述垂直距离等于或者大于所述预定的距离阈值，则校验不通过。

3.根据权利要求1所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

每个预制叠合板的重量小于等于预定的预制叠合板重量阈值；

确定第一试验长度，包括：

确定相邻弧形钢梁之间的距离；

根据所述相邻弧形钢梁之间的距离确定所述预制叠合板的宽度；

确定所述预制叠合板的厚度；

根据所述预制叠合板重量阈值，所述宽度、所述厚度和密度确定所述第一试验长度。

4.根据权利要求1所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

每个预制叠合板的每个边上分别镶嵌设置有多个均匀布置的槽口；

其中，每个槽口的高度小于所述预制叠合板的厚度；

所述槽口用于放置钢筋，以加强所述预制叠合板的连接固定强度。

5.根据权利要求4所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

每个预制叠合板的厚度为70mm；

所述槽口的尺寸为：槽口长度220mm；槽口宽度为40mm；槽口高度为35mm；相邻槽口的间距为100mm。

6.根据权利要求4所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

每个预制叠合板的第一边上设置有预定角度的坡口；

所述第一边为所述预制叠合板的设置在弧形钢梁上的边。

7.根据权利要求1所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

在所述预制叠合板的预定位置铺设钢筋，包括：

在所述预制叠合板的每个槽口铺设钢筋，以加强所述预制叠合板与相邻的预制叠合板的连接强度；

在所述预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板邻接的位置铺设钢筋，以加强所述预制叠合板与所述钢筋桁架楼承板的连接强度；

在所述预制叠合板的上部铺设钢筋，以加强后续浇筑混凝土的连接强度。

8.根据权利要求1所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

在每个弧形钢梁上的第一区域设置抗拔不抗剪栓钉；

所述第一区域为所述弧形钢梁中，分布在立柱两侧的预定距离范围内的区域。

9.根据权利要求8所述的曲面屋面施工方法，其特征在于，

所述预制叠合板吊装到所述第二区域后，采用不摘钩预拼装方式进行安装固定，固定之前，确定所述预制叠合板的端部距离底部弧形钢梁的缝隙的垂直距离；

如果所述垂直距离大于两毫米，则采用预制钢垫片对所述缝隙进行填充；

所述预制叠合板位置固定后，采用预制角钢固定件将所述预制叠合板与所述弧形钢梁进行焊接，以固定所述预制叠合板。