一種變截面混凝土拱形柱施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變截面混凝土拱形柱施工方法，屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括制作主楞、現(xiàn)場吊裝、制作模板、安裝模板、澆筑混凝土各步驟，實(shí)現(xiàn)澆筑形成變截面混凝土拱形柱。采用本發(fā)明的方法后，不僅化繁為簡、切實(shí)可行，妥善解決了變截面混凝土拱形柱施工難題，而且可以切實(shí)保證的施工質(zhì)量，使變截面混凝土拱形柱具有理想的支撐強(qiáng)度，此外，模板可以拆卸后重復(fù)使用，有助于降低施工成本。
【專利說明】一種變截面混凝土拱形柱施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種施工方法，尤其是一種變截面混凝土拱形柱施工方法，屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]拱形可以使應(yīng)力比較均勻地分布通體，避免集中在中央，因此成為建筑上跨越空間的常用結(jié)構(gòu)。長期以來，這種支撐結(jié)構(gòu)普遍采用預(yù)制成形的構(gòu)建方法實(shí)現(xiàn)。
[0003]混凝土拱形柱是現(xiàn)代樓宇建筑出現(xiàn)的一種新型支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于其整體非規(guī)則幾何形狀，采用常規(guī)的混凝土支模澆注施工無法實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槌Ｒ?guī)混凝土柱體的施工方法為采用鋼管、木方、建筑用模板搭建支撐系統(tǒng)的搭建，只適合表面平整、規(guī)則幾何形狀造型的構(gòu)件。而拱形柱整體彎曲、垂向截面變化，且具有倒角曲面，因此必須進(jìn)行施工方法的創(chuàng)新方能實(shí)現(xiàn)。
[0004]檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?00910036402.6的中國發(fā)明專利披露了一種大跨度拱形庫體混凝土施工工藝，先搭建內(nèi)模支撐架，然后采用三維波紋鋼板搭建拱形內(nèi)模，同時(shí)在拱形虛擬圓心方向搭建福條式斜支撐；在拱形內(nèi)模外部的兩側(cè)底層開始同時(shí)搭建外模，然后使用泵車進(jìn)行雙側(cè)對稱澆筑；底層的外模搭建完成后，沿著拱形內(nèi)模往上搭建下一層外模，同時(shí)監(jiān)測混凝土的初凝時(shí)間，在混凝土初凝之前進(jìn)行下一層混凝土的澆筑；外模的搭建和泵車的澆筑連續(xù)進(jìn)行，直至整個(gè)庫體混凝土澆筑完成；同時(shí)，在該過程中監(jiān)測已澆筑混凝土的初凝時(shí)間并對其及時(shí)拆模；拆模后，在混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)劑，然后覆蓋無紡布并加裝自動(dòng)噴淋裝置，進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。實(shí)踐證明，由于彎曲成一定形狀的三維波紋鋼板抗變形能力較差，因此只適合用于底面平整、側(cè)面與底面相垂直的混凝土構(gòu)件，無法應(yīng)用于上部為非平面的變截面拱形柱施工。此外，申請?zhí)枮?01110450910.6的中國發(fā)明專利公開了一種鋼筋混凝土拱橋施工方法，該方法采用桁架進(jìn)行支撐系統(tǒng)的搭設(shè)，適合于工跨度橋拱施工。對于拱形柱而言，其跨度較小，如果采用桁架進(jìn)行施工，單跨桁架內(nèi)下部混凝土表面無法達(dá)到平滑度要求，而且采用桁架進(jìn)行支撐系統(tǒng)的搭設(shè)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種妥善解決曲面支撐且成本經(jīng)濟(jì)、切實(shí)可行的變截面混凝土拱形柱施工方法。
[0006]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的變截面混凝土拱形柱施工方法包括以下主要步驟: 第一步、制作主楞——在平面上測量放線繪出拱形柱下輪廓曲線，再按下輪廓曲線彎
制鋼管，制成拱形主楞；
第二步、現(xiàn)場吊裝——在施工現(xiàn)場搭設(shè)由通過掃地桿和橫桿相互固連的間隔分布立撐排架，所述立撐排架包括高度與拱形柱底部輪廓相應(yīng)的拱底排架和周邊排架；按拱形柱寬度用間隔分布的橫撐將一組拱形主楞連接成拱形楞架后，吊裝到拱底排架上固定；
第三步、制作模板——分別按拱形柱上、下輪廓曲線分段制作截面呈凹字形的上、下模板；
第四步、安裝模板一將下模板凹口朝上按序吊裝固定在楞架上，在下模板上綁扎鋼筋，接著根據(jù)拱形柱厚度設(shè)置厚度控制件并吊裝凹口朝下的上部模板后，安裝側(cè)面模板并借助緊固件固連，形成拱形柱形腔；
第五步、澆筑混凝土一封閉接縫處并加固后，在模板形成的拱形柱形腔內(nèi)澆混凝土，養(yǎng)護(hù)后拆除模板和排架，形成變截面混凝土拱形柱。
[0007]上述第四步綁扎鋼筋時(shí)，按拱形柱各對應(yīng)垂向截面的形狀間隔設(shè)置形狀相應(yīng)變化的垂向鋼筋框，同時(shí)綁扎沿此處拱形柱輪廓曲線切向垂直的法向鋼筋框，尤其是垂向鋼筋框與法向鋼筋框形成X交叉，從而垂向和法向鋼筋機(jī)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)度互補(bǔ)，使拱形柱具有更好的防剪切支撐強(qiáng)度。
[0008]采用本發(fā)明的方法后，不僅化繁為簡、切實(shí)可行，妥善解決了變截面混凝土拱形柱施工難題，而且可以切實(shí)保證的施工質(zhì)量，使變截面混凝土拱形柱具有理想的支撐強(qiáng)度，此外，模板可以拆卸后重復(fù)使用，有助于降低施工成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0010]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例主楞制作示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的楞架制作示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的排架搭設(shè)示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的楞架吊裝示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的上、下模板結(jié)構(gòu)不意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加勁板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的連接模板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖8為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的下模板安裝示意圖。
[0018]圖9為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的上模板安裝示意圖。
[0019]圖10為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的拱形柱形腔截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖11為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的拱形柱澆筑模板密封加固示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例一
本實(shí)施例的變截面混凝土拱形柱施工方法具體步驟如下。
[0022]第一步、制作主楞——如圖1所示，在平面上測量放線繪出拱形柱下輪廓曲線?？梢越柚鷆ad偏移輪廓線至一定距離即為拱形柱的下輪廓曲線。每隔IOcm取一控制點(diǎn)，在圖紙上預(yù)先標(biāo)好各控制點(diǎn)的坐標(biāo)，將坐標(biāo)控制點(diǎn)放樣在木模上。各控制點(diǎn)之間用曲線平滑連接。再按下輪廓曲線用液壓彎管器彎制鋼管，制成拱形主楞I。
[0023]第二步、現(xiàn)場吊裝一如圖2、圖3、圖4所示，在施工現(xiàn)場搭設(shè)由通過掃地桿1-4和橫桿1-2相互固連的間隔分布立撐排架1-3，立撐排架的立桿按0.5mX0.5m設(shè)置為宜，拱形鋼管主楞I與立桿采用旋轉(zhuǎn)扣件進(jìn)行連接。立撐排架包括高度與拱形柱底部輪廓相應(yīng)的拱底排架和常規(guī)周邊排架(參見圖3)。按拱形柱寬度用200mm間隔分布的50mmX IOOmm木方橫撐1-1 (即次楞)將一組三根拱形主楞I連接成拱形楞架(參見圖2)后，吊裝到拱底排架上固定(參見圖4)。
[0024]第三步、制作模板一分別按拱形柱上、下輪廓曲線分段制作截面呈凹字形的上、下模板2和3。如圖5所示，上、下模板2或3的主體由按拱形柱上、下輪廓曲線分段彎形的拱形基板2-1以及固定在拱形板兩邊的三角形截面角撐2-2構(gòu)成，其截面呈凹字形。為了增強(qiáng)剛性，拱形基板下背部固連有圖6所示的鋼質(zhì)加勁板2-3，為便于拆除模板，相鄰拱形基板兩端還連接有圖7所示的鋼質(zhì)連接模板2-4。
[0025]第四步、安裝模板——如圖8所示，將凹口朝上的下模板2按序吊裝固定在楞架上，在下模板2上綁扎鋼筋；綁扎鋼筋時(shí)，按拱形柱各對應(yīng)垂向截面的形狀間隔設(shè)置形狀相應(yīng)變化的垂向鋼筋框，同時(shí)綁扎沿此處拱形柱輪廓曲線切向垂直的法向鋼筋框，尤其是垂向鋼筋框與法向鋼筋框形成X交叉，從而使拱形柱具有更好的防剪切支撐強(qiáng)度。接著如圖9所示，根據(jù)拱形柱厚度設(shè)置厚度控制件并吊裝凹口朝下的上部模板3后，凹口朝下的上模板3與對應(yīng)的下模板2之間通過一對對拉螺栓5固定的木質(zhì)側(cè)模板4固定連接，形成圖10所示截面的拱形柱形腔。
[0026]第五步、澆筑混凝土——參見圖11，封閉接縫處并加固后，在模板形成的拱形柱形腔內(nèi)澆混凝土，養(yǎng)護(hù)后拆除模板和排架，形成變截面混凝土拱形柱。澆筑過程中，振搗持續(xù)時(shí)間應(yīng)使混凝土表面產(chǎn)生浮漿，無氣泡，不下沉為止，混凝土澆筑應(yīng)振搗密實(shí)。
[0027]總之，根據(jù)拱形混凝土支撐柱形狀不規(guī)則的特點(diǎn)，本實(shí)施例采用非常規(guī)的支模方法進(jìn)行施工。模板主楞采用固定后不易變形的彎曲鋼管，與排架立桿緊密連接。模板支撐的次楞采用50mmX IOOmm木方，與鋼管用鋼絲綁扎固定。與混凝土面接觸的模板采用鋼木組合結(jié)構(gòu)，拱形支撐柱曲面部分采用鋼結(jié)構(gòu)模板，平面部分采用木模板。拱形柱上下面是曲面，采用鋼模板作為混凝土接觸面，為了確保鋼模板的可安裝性及可操作性，鋼模板分為若干小段，每段鋼模板之間采用螺栓連接。拱形柱側(cè)面是平面，采用木模板經(jīng)濟(jì)適用，用對拉螺栓連接加固。
[0028]實(shí)踐證明，采用本實(shí)施例的方法具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):
1、曲面構(gòu)件鋼模板成型效果好，可以達(dá)到清水混凝土效果；
2、鋼模后加背楞加勁肋，確保了鋼模板的整體剛度，避免了變形對拱形柱澆筑尺寸的影響；
3、拱形柱側(cè)面為平面，采用木模板進(jìn)行支撐系統(tǒng)的連接，不但有利于節(jié)約造價(jià)，而且便于利用常規(guī)的對拉螺桿進(jìn)行連接加固；
4、拱形柱鋼模板可以重復(fù)利用。
[0029]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變截面混凝土拱形柱施工方法，其特征在于包括以下主要步驟: 第一步、制作主楞一在平面上測量放線繪出拱形柱下輪廓曲線，再按下輪廓曲線彎制鋼管，制成拱形主楞； 第二步、現(xiàn)場吊裝一在施工現(xiàn)場搭設(shè)由通過掃地桿和橫桿相互固連的間隔分布立撐排架，所述立撐排架包括高度與拱形柱底部輪廓相應(yīng)的拱底排架和周邊排架；按拱形柱寬度用間隔分布的橫撐將一組拱形主楞連接成拱形楞架后，吊裝到拱底排架上固定； 第三步、制作模板一分別按拱形柱上、下輪廓曲線分段制作截面呈凹字形的上、下模板； 第四步、安裝模板一將下模板凹口朝上按序吊裝固定在楞架上，在下模板上綁扎鋼筋，接著根據(jù)拱形柱厚度設(shè)置厚度控制件并吊裝凹口朝下的上部模板后，安裝側(cè)面模板并借助緊固件固連，形成拱形柱形腔； 第五步、澆筑混凝土一封閉接縫處并加固后，在模板形成的拱形柱形腔內(nèi)澆混凝土，養(yǎng)護(hù)后拆除模板和排架，形成變截面混凝土拱形柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變截面混凝土拱形柱施工方法，其特征在于:所述第四步中綁扎鋼筋時(shí)，按拱形柱各對應(yīng)垂向截面的形狀間隔設(shè)置形狀相應(yīng)變化的垂向鋼筋框，同時(shí)綁扎沿此處拱形柱輪廓曲線切向垂直的法向鋼筋框。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變截面混凝土拱形柱施工方法，其特征在于:所述垂向鋼筋框與法向鋼筋框形成X交叉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變截面混凝土拱形柱施工方法，其特征在于:所述上、下模板由按拱形柱上、下輪廓曲線分段彎形的拱形基板以及固定在拱形板兩邊的三角形截面角撐構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變截面混凝土拱形柱施工方法，其特征在于:所述上、下模板還包括用于固定在所述拱形基板下的加勁板和用于過渡連接相鄰拱形基板的連接模板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變截面混凝土拱形柱施工方法，其特征在于:所述拱形主楞與排架的立桿采用旋轉(zhuǎn)扣件進(jìn)行連接。
【文檔編號】E04G21/00GK103510703SQ201310468557
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】吳碧橋, 唐兵, 朱國梁, 王愛軍, 施高成 申請人:江蘇省華建建設(shè)股份有限公司