CN117027395B - 一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构包含呈椭圆锥筒状的女儿墙体、设置于女儿墙体内部的女儿墙钢筋、连接于女儿墙体底部且搭接设置的钢筋桁架楼承板。本发明通过椭圆锥筒模板设置，利于保证椭圆锥筒式曲面女儿墙的浇筑成型；且椭圆锥筒模板通过内外双模板的设置，可提高安装效率和适应性强度；通过将内模板和外模板一体化设置，不仅在造型上利于异形曲面女儿墙的设计，更利于保证模板本身的拼接安装；通过钢筋桁架楼承板和内模平托板的设置，二者搭接连接不仅保证了椭圆锥筒内模板底部固定，而且利于女儿墙底部和后续浇筑的楼板形成整体，保证顶面建筑的一体性。
Description
技术领域
本发明属于女儿墙施工技术领域，特别涉及一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法。
背景技术
在钢结构建筑施工中，由于使用场景和功能的多样化，钢结构屋顶的样式也越发新奇独特。现有钢结构天窗多为线型天窗，对于异形天窗且表面为曲面的鲜有涉及。一般的天窗处女儿墙多采用木模板进行浇筑，但是对于曲面形的女儿墙，常用的木模板曲面成形需要短板拼接，成形难度大，面板接缝处理困难容易漏浆，同时木模板整体强度差，不适用于大重量的混凝土浇筑。由此，对于天窗上呈异形曲面的女儿墙其浇筑成型需要进行针对性设计。
发明内容
本发明提供了一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，用以解决钢结构屋顶处曲面女儿墙模板设置、固定以及与周边桁架楼承板的连接等技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构包含呈椭圆锥筒状的女儿墙体、设置于女儿墙体内部的女儿墙钢筋、连接于女儿墙体底部且搭接设置的钢筋桁架楼承板；
椭圆锥筒内模板包含内模锥面板、连接于内模锥面板顶部的内模竖板以及连接于内模锥面板底部水平设置的内模平托板；
椭圆锥筒外模板包含外模锥面板、连接于外模锥面板顶部的外模竖板以及连接于外模锥面板底部水平设置的外模平托板；所述椭圆锥筒内模板和椭圆锥筒外模板平行设置；
应用椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，具体步骤如下：
步骤一、先施工底部钢结构的主体结构，待主体结构施工完成，安装承托梁；承托梁垂直布置于椭圆锥筒内模板（31）长轴方向，至少在长轴1/3处布置2根，最大跨度不超过5米；
步骤二、安装椭圆锥筒内模板，在承托梁和主体结构上放置椭圆锥筒内模板，采用全站仪测量定位后与承托梁焊接固定；
根据女儿墙造型生成其混凝土内外表面三维曲面模型，并采用三维放样软件进行下料成形，形成由椭圆锥筒内模板和椭圆锥筒外模板组成的混凝土成形结构，在工地整体吊装安装；
步骤三、铺设钢筋桁架楼承板，内模锥面板作为钢筋桁架楼承板的边模，根据内模锥面板的下边线轮廓，对钢筋桁架楼承板进行切割后，搭接放置于内模平托板上表面，搭接宽度不小于50mm；
步骤四、女儿墙钢筋绑扎，按照结构施工图进行女儿墙混凝土结构钢筋的绑扎；楼板混凝土钢筋绑扎完成后，将椭圆锥筒外模板安装于女儿墙钢筋骨架的外侧，组成女儿墙混凝土成型浇筑模板体系；
步骤五、按照设计施工图和规范要求浇筑女儿墙内混凝土并进行养护，混凝土强度达到80%后，气割拆除承托梁和椭圆锥筒模板，完成椭圆锥筒混凝土女儿墙施工。
进一步的，所述主体结构包含呈三角形状的结构梁，结构梁内部连接承托梁；结构梁顶部安装女儿墙体，女儿墙体与钢筋桁架楼承板顺接连接设置；所述女儿墙体设置在椭圆形天窗上方，且椭圆形天窗有四个均设置于屋面中心交汇处。
进一步的，所述椭圆锥筒内模板和椭圆锥筒外模板均通过钢板制作而成，椭圆锥筒内模板和椭圆锥筒外模板由底部向顶部倾斜，倾斜角向内设置。
进一步的，所述内模锥面板和外模锥面板二者平行设置，且均对应呈渐缩形喇叭状开口；内模锥面板和外模锥面板拼接的钢板单元化设置。
进一步的，所述内模竖板和外模竖板分别顺接连接于内模锥面板和外模锥面板顶部上，内模竖板和外模竖板垂直设置，且对于内模竖板的内部水平设置有加强杆，加强杆在长向间隔设置、呈井字形设置或呈网状设置。
进一步的，所述内模平托板和外模平托板均对应顺接连接于内模锥面板和外模锥面板底部，内模平托板和外模平托板均上下平行且水平设置；内模平托板对应搭接钢筋桁架楼承板。
进一步的，所述钢筋桁架楼承板与内模平托板在搭接处设置有防水垫片且对应拼接缝处设置有密封胶。
进一步的，所述女儿墙体内设置有绑扎的女儿墙钢筋，女儿墙钢筋包含主筋、次筋和连筋，主筋为沿女儿墙墙体环向设置，次筋为女儿墙竖向通长设置，连筋为连接于主筋上的U形筋；
所述女儿墙钢筋上还间隔设置有拉结筋，所述拉结筋成组设置于椭圆锥筒内模板一侧。
进一步的，椭圆锥筒内模板一侧次筋底部转角与钢筋桁架楼承板处钢筋顺接连接，椭圆锥筒外模板一侧次筋底部转角与钢筋桁架楼承板处钢筋呈X交叉连接。
本发明的有益效果体现在：
1）本发明通过椭圆锥筒模板设置，利于保证椭圆锥筒式曲面女儿墙的浇筑成型；且椭圆锥筒模板通过内外双模板的设置，可提高安装效率和适应性强度；
2）本发明通过将内模板和外模板一体化设置，将模板从上至下依次划分为锥面板、竖板和平托板，不仅在造型上利于异形曲面女儿墙的设计，更利于保证模板本身的拼接安装；
3）本发明通过钢筋桁架楼承板和内模平托板的设置，二者搭接连接不仅保证了椭圆锥筒内模板底部固定，而且利于女儿墙底部和后续浇筑的楼板形成整体，保证顶面建筑的一体性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构施工示意图；
图2是椭圆锥筒模板结构示意图；
图3是椭圆锥筒内模板结构示意图；
图4是椭圆锥筒外模板结构示意图；
图5是女儿墙体、女儿墙钢筋及钢筋桁架楼承板连接结构示意图。
附图标记：1-主体结构、2-承托梁、3-椭圆锥筒模板、31-椭圆锥筒内模板、311-内模锥面板、312-内模竖板、313-内模平托板、32-椭圆锥筒外模板、321-外模锥面板、322-外模竖板、323-外模平托板、4-女儿墙体、5-女儿墙钢筋、6-钢筋桁架楼承板。
具体实施方式
以某永久会址项目，本工程各功能区，天窗洞口四周的混凝土侧壁为三维倾斜面，整体程椭圆锥形，该位置洞口周边为钢筋桁架楼承板，屋面板高度12米，混凝土天窗侧壁模板支设困难，混凝土浇筑成形难度大。
如图1至图5所示，一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构包含呈椭圆锥筒状的女儿墙体4、设置于女儿墙体4内部的女儿墙钢筋5、连接于女儿墙体4底部且搭接设置的钢筋桁架楼承板6。
本实施例中，椭圆锥筒内模板31包含内模锥面板311、连接于内模锥面板311顶部的内模竖板312以及连接于内模锥面板311底部水平设置的内模平托板313； 椭圆锥筒外模板32包含外模锥面板321、连接于外模锥面板321顶部的外模竖板322以及连接于外模锥面板321底部水平设置的外模平托板323；椭圆锥筒内模板31和椭圆锥筒外模板32平行设置。
本实施例中，主体结构1包含呈三角形状的结构梁，结构梁内部连接承托梁2；结构梁顶部安装女儿墙体4，女儿墙体4与钢筋桁架楼承板6顺接连接设置；所述女儿墙体4设置在椭圆形天窗上方，且椭圆形天窗有四个均设置于屋面中心交汇处。
本实施例中，椭圆锥筒内模板31和椭圆锥筒外模板32均通过钢板制作而成，椭圆锥筒内模板31和椭圆锥筒外模板32由底部向顶部倾斜，倾斜角向内设置。内模锥面板311和外模锥面板321二者平行设置，且均对应呈渐缩形喇叭状开口；内模锥面板311和外模锥面板321拼接的钢板单元化设置。内模竖板312和外模竖板322分别顺接连接于内模锥面板311和外模锥面板321顶部上，内模竖板312和外模竖板322垂直设置，且对于内模竖板312的内部水平设置有加强杆，加强杆在长向间隔设置、呈井字形设置或呈网状设置。
内模平托板313和外模平托板323均对应顺接连接于内模锥面板311和外模锥面板321底部，内模平托板313和外模平托板323均上下平行且水平设置；内模平托板313对应搭接钢筋桁架楼承板6。
本实施例中，椭圆锥筒内模板31用薄钢板煨弯焊接而成的混凝土成型结构。其中，内模竖板312是指整体撑椭圆形的竖向钢板带，钢板带高220mm，钢材材质为Q235或Q355，钢板厚度4~8mm，钢板带形成的椭圆形洞口长轴长度为5350mm，短轴长度2220mm，边缘与锥面板焊接。内模锥面板311是指整体程椭圆锥台的钢板筒体，其高度650mm，上口形成的椭圆洞口长轴长度为5350mm，短轴长度2220mm。下口形成的椭圆形洞口长轴长度为5950mm，短轴长度2820mm。上下口边缘分别与竖挡板和平拖板焊接。内模平托板313是指整体程椭圆形的水平钢板带，钢板带宽100mm，钢材材质为Q235或Q355，钢板厚度4~8mm，钢板带形成的椭圆形洞口长轴长度为5950mm，短轴长度2820mm，洞口边缘与锥面板焊接。
椭圆锥筒外模板32用薄钢板煨弯焊接而成的混凝土成型结构，包括外平拖板、外锥面板、外竖挡板。其中，外模竖板322是指整体撑椭圆形的竖向钢板带，钢板带高165mm，钢材材质为Q235或Q355，钢板厚度4~8mm，钢板带形成的椭圆形洞口长轴长度为5850mm，短轴长度2720mm，边缘与锥面板焊接。外模锥面板321是指整体程椭圆锥台的钢板筒体，其高度585mm，上口形成的椭圆洞口长轴长度为5850mm，短轴长度2720mm。下口形成的椭圆形洞口长轴长度为6390mm，短轴长度3260mm。上下口边缘分别与竖挡板和平拖板焊接。外模平托板323是指整体程椭圆形的水平钢板带，钢板带宽100mm，钢材材质为Q235或Q355，钢板厚度4~8mm，钢板带形成的椭圆形洞口长轴长度为6390mm，短轴长度3260mm，洞口边缘与锥面板焊接。
本实施例中，钢筋桁架楼承板6与内模平托板313在搭接处设置有防水垫片且对应拼接缝处设置有密封胶。女儿墙体4内设置有绑扎的女儿墙钢筋5，女儿墙钢筋5包含主筋、次筋和连筋，主筋为沿女儿墙墙体环向设置，次筋为女儿墙竖向通长设置，连筋为连接于主筋上的U形筋；
本实施例中，女儿墙钢筋5上还间隔设置有拉结筋，所述拉结筋成组设置于椭圆锥筒内模板31一侧。椭圆锥筒内模板31一侧次筋底部转角与钢筋桁架楼承板6处钢筋顺接连接，椭圆锥筒外模板32一侧次筋底部转角与钢筋桁架楼承板6处钢筋呈X交叉连接。
结合图1至图5所示，进一步说明应用椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，具体步骤如下：
步骤一、先施工底部钢结构的主体结构1，待主体结构1施工完成，安装承托梁2；承托梁2垂直布置于椭圆锥筒内模板31长轴方向，至少在长轴1/3处布置2根，最大跨度不超过5米。
步骤二、安装椭圆锥筒内模板31，在承托梁2和主体结构1上放置椭圆锥筒内模板31，采用全站仪测量定位后与承托梁2焊接固定。
根据女儿墙造型生成其混凝土内外表面三维曲面模型，并采用三维放样软件进行下料成形，每个天窗洞口形成由椭圆锥筒内模板31和椭圆锥筒外模板32组成的混凝土成形结构，在工地整体安装，提高安装效率。
为确定成形结构材料的强度和厚度，方案实施前对拟采用的钢材规格进行进行仿真验算，确保成形结构的强度和刚度满足要求。仿真验算采用MIDAS软件，椭圆锥筒内模板31和椭圆锥筒外模板32采用板单元，钢板强度Q235B，厚度4mm，在面板法线方向施加混凝土侧压力荷载。根据仿真计算结果得知，成形结构在混凝土侧压力作用下，最大变形0.1mm，最大应力3.4mpa，采用4mm钢板可以确保天窗形状和施工安全性要求。成形结构深化设计采用造型软件，直接形成零件展开面，形成数控文件进行零件下料切割。
步骤三、铺设钢筋桁架楼承板6，内模锥面板311作为钢筋桁架楼承板6的边模，根据内模锥面板311的下边线轮廓，对钢筋桁架楼承板6进行切割后，搭接放置于内模平托板313上表面，搭接宽度不小于50mm。
步骤四、女儿墙钢筋5绑扎，按照结构施工图进行女儿墙混凝土结构钢筋的绑扎；楼板混凝土钢筋绑扎完成后，将椭圆锥筒外模板32安装于女儿墙钢筋5骨架的外侧，组成女儿墙混凝土成型浇筑模板体系。
步骤五、按照设计施工图和规范要求浇筑女儿墙内混凝土并进行养护，混凝土强度达到80%后，气割拆除承托梁2和椭圆锥筒模板3，完成椭圆锥筒混凝土女儿墙施工。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构包含呈椭圆锥筒状的女儿墙体（4）、设置于女儿墙体（4）内部的女儿墙钢筋（5）、连接于女儿墙体（4）底部且搭接设置的钢筋桁架楼承板（6）；
椭圆锥筒内模板（31）包含内模锥面板（311）、连接于内模锥面板（311）顶部的内模竖板（312）以及连接于内模锥面板（311）底部水平设置的内模平托板（313）；
椭圆锥筒外模板（32）包含外模锥面板（321）、连接于外模锥面板（321）顶部的外模竖板（322）以及连接于外模锥面板（321）底部水平设置的外模平托板（323）；所述椭圆锥筒内模板（31）和椭圆锥筒外模板（32）平行设置；
应用椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，具体步骤如下：
步骤一、先施工底部钢结构的主体结构（1），待主体结构（1）施工完成，安装承托梁（2）；承托梁（2）垂直布置于椭圆锥筒内模板（31）长轴方向，至少在长轴1/3处布置2根，最大跨度不超过5米；
步骤二、安装椭圆锥筒内模板（31），在承托梁（2）和主体结构（1）上放置椭圆锥筒内模板（31），采用全站仪测量定位后与承托梁（2）焊接固定；
根据女儿墙造型生成其混凝土内外表面三维曲面模型，并采用三维放样软件进行下料成形，形成由椭圆锥筒内模板（31）和椭圆锥筒外模板（32）组成的混凝土成形结构，在工地整体吊装安装；
步骤三、铺设钢筋桁架楼承板（6），内模锥面板（311）作为钢筋桁架楼承板（6）的边模，根据内模锥面板（311）的下边线轮廓，对钢筋桁架楼承板（6）进行切割后，搭接放置于内模平托板（313）上表面，搭接宽度不小于50mm；
步骤四、女儿墙钢筋（5）绑扎，按照结构施工图进行女儿墙混凝土结构钢筋的绑扎；楼板混凝土钢筋绑扎完成后，将椭圆锥筒外模板（32）安装于女儿墙钢筋（5）骨架的外侧，组成女儿墙混凝土成型浇筑模板体系；
步骤五、按照设计施工图和规范要求浇筑女儿墙内混凝土并进行养护，混凝土强度达到80%后，气割拆除承托梁（2）和椭圆锥筒模板（3），完成椭圆锥筒混凝土女儿墙施工。
2.如权利要求1所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，所述主体结构（1）包含呈三角形状的结构梁，结构梁内部连接承托梁（2）；结构梁顶部安装女儿墙体（4），女儿墙体（4）与钢筋桁架楼承板（6）顺接连接设置；所述女儿墙体（4）设置在椭圆形天窗上方，且椭圆形天窗有四个均设置于屋面中心交汇处。
3.如权利要求1所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，所述椭圆锥筒内模板（31）和椭圆锥筒外模板（32）均通过钢板制作而成，椭圆锥筒内模板（31）和椭圆锥筒外模板（32）由底部向顶部倾斜，倾斜角向内设置。
4.如权利要求1所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，所述内模锥面板（311）和外模锥面板（321）二者平行设置，且均对应呈渐缩形喇叭状开口；内模锥面板（311）和外模锥面板（321）拼接的钢板单元化设置。
5.如权利要求1所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，所述内模竖板（312）和外模竖板（322）分别顺接连接于内模锥面板（311）和外模锥面板（321）顶部上，内模竖板（312）和外模竖板（322）垂直设置，且对于内模竖板（312）的内部水平设置有加强杆，加强杆在长向间隔设置、呈井字形设置或 呈网状设置。
6.如权利要求1所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，所述内模平托板（313）和外模平托板（323）均对应顺接连接于内模锥面板（311）和外模锥面板（321）底部，内模平托板（313）和外模平托板（323）均上下平行且水平设置；内模平托板（313）对应搭接钢筋桁架楼承板（6）。
7.如权利要求1所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，所述钢筋桁架楼承板（6）与内模平托板（313）在搭接处设置有防水垫片且对应拼接缝处设置有密封胶。
8.如权利要求1所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，所述女儿墙体（4）内设置有绑扎的女儿墙钢筋（5），女儿墙钢筋（5）包含主筋、次筋和连筋，主筋为沿女儿墙墙体环向设置，次筋为女儿墙竖向通长设置，连筋为连接于主筋上的U形筋；
所述女儿墙钢筋（5）上还间隔设置有拉结筋，所述拉结筋成组设置于椭圆锥筒内模板（31）一侧。
9.如权利要求8所述的一种椭圆锥筒混凝土女儿墙成形结构的施工方法，其特征在于，椭圆锥筒内模板（31）一侧次筋底部转角与钢筋桁架楼承板（6）处钢筋顺接连接，椭圆锥筒外模板（32）一侧次筋底部转角与钢筋桁架楼承板（6）处钢筋呈X交叉连接。
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2023
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