一種貝殼屋面及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，具體為一種貝殼屋面及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在公共建筑設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，對(duì)于建筑本身來(lái)說(shuō)，不僅要求滿(mǎn)足其使用功能，而且還有具有漂亮的外觀，滿(mǎn)足人們的審美需求，還要滿(mǎn)足承載力等要求。這就需要對(duì)建筑進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并有詳細(xì)和可操作的施工方法做保障，使得施工完成后的建筑作品符合預(yù)定的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種貝殼型的屋面，不僅能適合公共場(chǎng)所對(duì)于大空間的需求，而且還有較好的承載力，外觀大氣美觀。
[0004]具體解決方案為:一種貝殼屋面，所述貝殼屋面由多個(gè)朝向一致順序排列的貝殼單元屋面組成，由混凝土澆筑連接；貝殼單元屋面的一端為圓弧，另一端為直線(xiàn)，兩端對(duì)邊連成直線(xiàn)形成屋面整體形狀；貝殼單元屋面的貝殼凹面向下，與貝殼單元屋面圓弧端平行的剖面為圓弧，距離圓弧端越遠(yuǎn)，則圓弧剖面的弧度越小，直至到達(dá)直線(xiàn)端;在貝殼單元屋面的直線(xiàn)端澆筑有混凝土屋面梁，屋面梁的上方為相鄰貝殼單元屋面的圓弧端，圓弧端與屋面梁現(xiàn)澆在一起形成整體;在貝殼單元屋面的直線(xiàn)端與屋面梁之間設(shè)置有排水溝。
[0005]進(jìn)一步，所述貝殼屋面由自密實(shí)混凝土澆筑而成，屋面內(nèi)側(cè)為清水混凝土。
[0006]所述貝殼屋面的圓弧端面內(nèi)側(cè)安裝有窗戶(hù)。
[0007]本發(fā)明還公開(kāi)了一種貝殼屋面施工方法，包括如下步驟:
(1)放線(xiàn)，搭設(shè)架體略低于設(shè)計(jì)標(biāo)高:對(duì)所有立桿進(jìn)行定位放線(xiàn)，其中南北向立桿間距1000mm，東西向間距1040mm，梁底支撐架立桿間距沿梁跨度方向?yàn)?00mm;首先將架體整體搭設(shè)至6m高，待架體標(biāo)高準(zhǔn)確定位后再繼續(xù)向上搭設(shè)；
(2)兩端架體搭設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高;首先需要確定屋面東西兩端的定位標(biāo)高，進(jìn)而才能確定中間位置的標(biāo)高。根據(jù)圖紙尺寸確定端部截面的立桿最終標(biāo)高，并鋪設(shè)端部梁底模板；
(3)根據(jù)立桿間距用細(xì)線(xiàn)連接兩端，形成標(biāo)高控制線(xiàn)網(wǎng)格;兩端立桿搭設(shè)完成后拉密集細(xì)線(xiàn)，來(lái)確定中間位置立桿標(biāo)高；
(4)將所有架體立桿搭設(shè)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，搭設(shè)南北向鋼管龍骨:根據(jù)已經(jīng)拉好的標(biāo)高控制線(xiàn)，將中間部位立桿搭設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并搭設(shè)東西向鋼管主龍骨；
(5)鋪設(shè)東西向木龍骨;在已經(jīng)搭設(shè)好的鋼管龍骨上鋪設(shè)50X 100的木方龍骨@250
(6)復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)尺寸配置模板，進(jìn)行底模鋪設(shè);在已經(jīng)搭設(shè)好的木方次龍骨上鋪設(shè)15厚木模板完成一個(gè)單元，依次重復(fù)以上步驟完成整個(gè)屋面的底層模板施工；
(7 )面板上部固定三合板;三合板放線(xiàn)采取現(xiàn)場(chǎng)直接控制，即在模板上放線(xiàn)，通過(guò)放線(xiàn)情況觀察其是否合理，確認(rèn)合理后，之才進(jìn)行粘貼工序的施工；
(8)鋼筋綁扎；鋼筋板扎前要彈線(xiàn)進(jìn)行控制，以保證鋼筋綁扎間距均勻；同時(shí)在施工時(shí)設(shè)置罩面模板馬鐙，控制罩面模板的定位，保證板澆筑完成后的上表面保護(hù)層厚度；
(9)底模打螺栓孔;螺栓孔設(shè)置在三合板的中央，且要避開(kāi)鋼筋位置，同時(shí)嚴(yán)禁螺栓孔位置與板縫位置重合；
(10)扣罩面模板，對(duì)罩面模板打螺栓孔，爾后進(jìn)行模板加固；
(11)澆筑混凝土，對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后進(jìn)行拆模。
[0008]進(jìn)一步，在步驟(4)中，采用U托頂住鋼管，采取臨時(shí)固定措施以防止骨架變形移位:兩根落地立桿間設(shè)置一根“定位立桿”，“定位立桿”底部與支撐架體的橫桿用扣件連接，頂部用扣件與鋼管龍骨連接，以保證屋面龍骨不移動(dòng)；
臨時(shí)立桿不落地，，只起固定作用，不承重，用扣件與橫桿連接，并與上部鋼管龍骨連接，間距同立桿間距，與立桿位置錯(cuò)開(kāi)。
[0009]進(jìn)一步，在步驟(7)中，三合板在鋪貼前首先均勻刷色拉油并晾干，涂油時(shí)間應(yīng)該在貼三合板前6小時(shí)左右完成，保證色拉油被三合板充分吸收，但又沒(méi)有被大量揮發(fā);三合板鋪貼時(shí)要實(shí)行錯(cuò)縫排列，施工前先在模板上放線(xiàn)，之后根據(jù)放線(xiàn)情況裁板，并用射釘固定；三合板放線(xiàn)完成后由技術(shù)部、質(zhì)檢部會(huì)同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、以及建設(shè)方，對(duì)放線(xiàn)情況進(jìn)行驗(yàn)收，以保證三合板分格無(wú)誤后進(jìn)行下一步施工;貼三合板時(shí)要隨貼隨檢查其粘貼是否順直，裁剪尺寸是否正確，要保證美觀，三合板粘貼完畢后，會(huì)同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、以及建設(shè)方共同進(jìn)行驗(yàn)收，符合要求后進(jìn)行后續(xù)鋼筋綁扎;三合板拼縫以東西向?yàn)殚L(zhǎng)向進(jìn)行錯(cuò)縫排列，縫寬3_，板條寬度控制在100 mm寬，在局部需要進(jìn)行調(diào)整找齊時(shí)，板條可在120-70mm寬范圍進(jìn)行控制。
[0010]進(jìn)一步，在步驟(8)中，嚴(yán)禁出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象，板底鋼筋墊塊縱橫間距600mm，板上部鋼筋采用成品馬鐙控制間距為1500 mm;鋼筋施工過(guò)程中嚴(yán)禁在直接在已經(jīng)鋪好三合板的部位拖拉鋼筋，避免破壞其表面效果，需要拖動(dòng)鋼筋時(shí)需要墊就模板作為成品保護(hù)措施;嚴(yán)禁采用已經(jīng)銹蝕鋼筋的鋼筋;鋼筋綁扎絲絲頭一律朝里。
[0011 ]進(jìn)一步，在步驟(10)中，罩面模板背楞采用50 X 100木方@600作為次龍骨，以48 X3.0雙鋼管@600作為主龍骨，進(jìn)行加固，配合直徑14的對(duì)拉螺栓，間距為600 X 600，端部一排為600 X 1200;端部梁頂部模板不封，作為混凝土的澆筑口；根據(jù)已經(jīng)打好的螺栓孔眼自底模向罩面板外部打眼;所有螺栓孔在加固完成后用發(fā)泡膠將孔側(cè)封閉，對(duì)拉螺栓一定要設(shè)置PVC套管，以便于拆除;罩面板外側(cè)次楞為100 X 50木方@600南北向布置，東西向采用48 X3.0雙鋼管作為主楞采用對(duì)拉螺栓進(jìn)行加固。
[0012]進(jìn)一步，在步驟(11)中，I)粗骨料采用連續(xù)級(jí)配或2個(gè)及以上單粒徑級(jí)配搭配使用，最大公稱(chēng)粒徑不大于20mm;2)保證整個(gè)工程所用混凝土原料一致，在混凝土適配完成后，每次澆筑都嚴(yán)格按照同一配合比進(jìn)行施工，從而保證建筑物整體外觀顏色一致;3)混凝土澆筑要連續(xù)澆筑嚴(yán)禁出現(xiàn)冷縫;4)混凝土自梁頂部進(jìn)行澆筑，從跨中向兩端均勻?qū)ΨQ(chēng)澆筑，以一個(gè)貝殼單元為一個(gè)單位，一個(gè)單元澆筑完成后進(jìn)入下一個(gè)單元施工，澆筑過(guò)程中利用振搗棒在模板外側(cè)輔助振搗，通過(guò)預(yù)留的流漿孔觀察混凝土是否澆筑密實(shí);5)養(yǎng)護(hù):混凝土澆筑完畢后，必須帶模養(yǎng)護(hù)不少于七天，之后可拆除外罩模板;6)每個(gè)場(chǎng)館施工后均留設(shè)4組同條件砼試塊;7)底部模板在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可拆除，考慮到對(duì)自然流漿效果的保護(hù)，避免因過(guò)早拆模對(duì)其造成破壞;8)拆模時(shí)嚴(yán)禁野蠻施工，注意對(duì)混凝土表面的效果保護(hù)。
[0013]本發(fā)明是特別針對(duì)大空間建筑結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的屋面結(jié)構(gòu)，對(duì)于大空間而言室內(nèi)采光是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，只靠四周窗戶(hù)是不足以保證室內(nèi)光亮度的，針對(duì)這一情況設(shè)計(jì)利用多個(gè)貝殼單元屋面組成了整體直紋曲面拱殼屋面，屋面整體結(jié)構(gòu)空間感很強(qiáng)、整體效果好、不僅外形美觀，而且采光合理，屋面上圓弧形的一側(cè)兼具采光的作用，保證室內(nèi)光亮效果，此外，由于采用仿生學(xué)原理，因此具有理想的承力能力，其施工切實(shí)可行，從而為現(xiàn)代化建筑及其施工開(kāi)辟了全新的途徑。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為貝殼屋面施工剖面圖；
圖2貝殼屋面施工立體圖；
圖3由多個(gè)貝殼單元屋面組成的貝殼屋面的立體圖；
圖中，1_貝殼單兀屋面;2-立桿;3-鋼管龍骨;4-木龍骨;5-底模;6-臨時(shí)立桿;7-橫桿。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本工程為綜合體育館，由游泳管及體育館兩部分組成，其中體育館部分2、3、4#場(chǎng)館為貝殼形屋面，屋面面積約3000m2。屋面為貝殼形單元構(gòu)成，其構(gòu)件形狀屬于直紋曲面類(lèi)構(gòu)件。所謂直紋曲面類(lèi)構(gòu)件可以理解為直線(xiàn)沿著曲線(xiàn)和直線(xiàn)兩個(gè)軌跡運(yùn)動(dòng)而形成的空間圖形。本工程貝殼形單元屋面組成:一端為圓弧，另一端為直線(xiàn)，直線(xiàn)沿著兩端對(duì)邊軌跡運(yùn)動(dòng)從而形成了屋面的整體形狀。屋面頂棚為清水混凝土效果，且要有模板拼縫間形成的自然流漿效果，以及木紋效果，模板統(tǒng)一采用寬度約10mm的木質(zhì)板材，平行于A軸方向錯(cuò)縫排列。
[0016]具體施工步驟為:
(I)放線(xiàn)搭設(shè)架體略低于設(shè)計(jì)標(biāo)高:I)根據(jù)高支模專(zhuān)項(xiàng)施工方案中立桿排布圖對(duì)所有立桿進(jìn)行定位放線(xiàn)，其中南北向立桿間距I OOOmm，東西向間距1040mm，梁底支撐架立桿間距沿梁跨度方向?yàn)?00mm，具體立桿布置詳見(jiàn)高支模專(zhuān)項(xiàng)方案。2)根據(jù)圖紙具體情況，首先將架體整體搭設(shè)至6m高，待架體標(biāo)高準(zhǔn)確定位后再繼續(xù)向上搭設(shè)。
[0017](2)兩端架體搭設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高;首先需要確定屋面東西兩端的定位標(biāo)高，進(jìn)而才能確定中間位置的標(biāo)高。根據(jù)圖紙尺寸確定端部截面的立桿最終標(biāo)高，并鋪設(shè)端部梁底模板。
[0018](3)根據(jù)立桿間距用細(xì)線(xiàn)連接兩端，形成標(biāo)高控制線(xiàn)網(wǎng)格;兩端立桿搭設(shè)完成后拉密集細(xì)線(xiàn)，來(lái)確定中間位置立桿標(biāo)高。
[0019](4)將所有架體立桿搭設(shè)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，搭設(shè)南北向鋼管龍骨:根據(jù)已經(jīng)拉好的標(biāo)高控制線(xiàn)，將中間部位立桿搭設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并搭設(shè)東西向鋼管主龍骨。由于采用的是U托頂住鋼管，U托與鋼管間空隙容易使鋼管產(chǎn)生滑動(dòng)，故需要采取臨時(shí)固定措施以防止骨架變形移位。措施如下:兩根落地立桿間設(shè)置一根“定位立桿”，“定位立桿”底部與支撐架體的橫桿用扣件連接，頂部用扣件與鋼管龍骨連接，以保證屋面龍骨不移動(dòng)。注意臨時(shí)立桿不落地，3m長(zhǎng)足夠，它的作用只是避免鋼管龍骨產(chǎn)生滑動(dòng)影響精度。臨時(shí)立桿只起固定作用，不承重，采用3m長(zhǎng)鋼管，用扣件與橫桿連接，并且與上部鋼管龍骨連接，起到固定作用，間距同立桿間距，與立桿位置錯(cuò)開(kāi)。
[0020](5)鋪設(shè)東西向木龍骨;在已經(jīng)搭設(shè)好的鋼管龍骨上鋪設(shè)50X100的木方龍骨@250 (6)復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)尺寸配置模板，進(jìn)行底模鋪設(shè):1)在已經(jīng)搭設(shè)好的木方次龍骨上鋪設(shè)15厚木模板完成一個(gè)單元2)依次重復(fù)以上1-8步驟完成整個(gè)屋面的底層模板施工
(7 )面板上部固定三合板;三合板放線(xiàn)采取現(xiàn)場(chǎng)直接控制，即在模板上放線(xiàn)，通過(guò)放線(xiàn)情況觀察其是否合理，確認(rèn)合理后，之才進(jìn)行粘貼工序的施工。I)三合板在鋪貼前首先均勻刷色拉油并晾干，涂油時(shí)間應(yīng)該在貼三合板前6小時(shí)左右完成，保證色拉油被三合板充分吸收，但又沒(méi)有被大量揮發(fā)。2)三合板鋪貼時(shí)要實(shí)行錯(cuò)縫排列，施工前先在模板上放線(xiàn)，之后根據(jù)放線(xiàn)情況裁板，并用射釘固定。3)三合板放線(xiàn)完成后由技術(shù)部、質(zhì)檢部會(huì)同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、以及建設(shè)方，對(duì)放線(xiàn)情況進(jìn)行驗(yàn)收，以保證三合板分格無(wú)誤后進(jìn)行下一步施工。4)貼三合板時(shí)要隨貼隨檢查其粘貼是否順直，裁剪尺寸是否正確，要保證美觀，三合板粘貼完畢后，會(huì)同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、以及建設(shè)方共同進(jìn)行驗(yàn)收，符合要求后進(jìn)行后續(xù)鋼筋綁扎。5)三合板拼縫以東西向?yàn)殚L(zhǎng)向進(jìn)行錯(cuò)縫排列，縫寬3mm，板條寬度控制在100