專利名稱：混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土殼體的施工方法，特別是涉及一種 混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法。二背景技術：
隨著我國經濟建設的發展，各種各樣的三維空間混凝土大 型異型薄殼結構體在公共建筑得到了廣泛的應用。特別是各種大型球類(橢圓 球、橄欖球、蛋殼球或雨滴球等)殼體以其良好的受力特性深受歡迎，在直徑 和受力相同的前提下，球類殼體的壁厚僅為普通柱狀罐壁厚的一半，在材料面 積一定的前提下，球類殼體的容積最大，另外，各種球類殼體還具有美麗的外 形和較低的風壓值、雪壓值，使用壽命長，安全性好，但是，大型球類等異型 混凝土結構外型復雜，施工圖往往只給定了異型混凝土結構的控制尺寸、而不 能給出異型混凝土結構外部各點的空間坐標和控制方程，從而給模板制作、支 設和混凝土的澆筑帶來困難，造成制作成本昂貴，不利于推廣實施。三
發明內容
本發明所要解決的技術問題的技術問題是克服現有技術的不足，提供一 種設計合理、工藝簡單、成本較低、精度高且易于實施的混凝土大型異型薄殼 結構體的施工方法。本發明的技術方案是 一種混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，包括 以下步驟-(1)、外模的就位固定 在混凝土大型異型薄殼結構體的設計位置搭設模架，然后，先將外模分段 高度算出并標在模架的立桿上，再按編號用吊車將外模的分塊模塊吊至安裝位 置臨時固定， 一組模塊吊裝完畢后，進行模塊拼縫和平順調整，并校驗模塊的對稱性，合格后，將模塊焊牢在模架的立桿上；(2) 、結構鋼筋綁扎外模安裝固定后，開始結構鋼筋綁扎，綁扎混凝土大型異型薄殼結構體下 部外殼鋼筋時，要設置鋼筋馬凳作內模支撐；(3) 、內模支設內模采用木模，分上、下兩部份支設，內、外模共同工作部分的內模在外 殼鋼筋綁扎后進行，便于澆筑混凝土的部位，可以一次安裝到位；不便于澆筑 混凝土的部位，應隨混凝土澆筑分段敷設；內模在外殼下部的部分，先支設內 模后進行鋼筋綁扎，由于沒有外模為依托，應使用全站儀對內板定位后再進行 模板支設，模板支設完成后，校驗內模的對稱性；(4) 、混凝土澆筑混凝土大型異型薄殼結構體采用料斗澆筑，并且不同澆注部位采用不同坍 落度的混凝土，其中，內、外模共同工作部分采用坍落度為140 180mm的混凝土，與殼體內模安裝分段同步進行澆筑，以便于混凝土澆搗密實；內模在外殼 下部部分采用坍落度為50 80mm的混凝土，可有效防止新澆混凝土流淌，澆筑 混凝土之前應間隔0.5 lm設一個標高控制點，混凝土澆筑應從兩端向中間對 稱進行，以減小對模板的水平推力；(5) 、拆除模板混凝土大型異型薄殼結構體混凝土強度達到設計強度后，可以拆除模板， 模板拆除后，應及時對混凝土表面缺陷進行修正，以便表面裝飾施工，且使用 養護液涂刷養護。綁扎混凝土大型異型薄殼結構體下部外殼鋼筋時，要按間距600X600留置 *12鋼筋馬凳作內模支撐。所述混凝土大型異型薄殼結構體的混凝土初凝后， 使用養護液涂刷養護，且養護時間不少于21天。在混凝土大型異型薄殼結構體的混凝土中添加1 2 kg/m3的聚丙烯纖維，可有效防止混凝土早期裂縫發生。在混凝土大型異型薄殼結構體的混凝土中摻 加水泥基防水材料，使混凝土后期龜裂自愈，達到防滲漏效果，在混凝土中摻 加水泥基防水材料時，應進行所選水泥、外加劑的相容性試驗，合格后方可施 工。所述外模為玻璃鋼外模，并且玻璃鋼外模按照不同的標高進行切割，形成 縱向分模塊，并且，同一標高內的縱向分模塊又切割分成不同的橫向分模塊。所述混凝土大型異型薄殼結構體為半橢圓球型殼體，或為半橄欖球型殼體， 或為半蛋殼球型殼體。本發明的有益效果是1、 本發明采用玻璃鋼外模，強度高，有利于混凝土的澆注和成型，安全施 工性好，并且使用壽命長，能夠重復利用，降低使用成本，另外，將玻璃鋼外 模切割成多個模塊，便于吊裝，因此易于施工，大大降低大型異型殼體的制作 成本。2、 本發明內模采用木模，且分上、下兩部份支設，內、外模共同工作部分 的內模在外殼鋼筋綁扎后進行，便于澆筑混凝土的部位，可以一次安裝到位； 不便于澆筑混凝土的部位，應隨混凝土澆筑分段敷設，因此施工十分方便，成 本較低。3、 本發明在玻璃鋼外模的里層設置有玻璃絲布和不飽和聚酯樹脂分層鋪貼 成型的外模面層，這樣能夠使異型混凝土殼體的表面圓滑平整，達到清水混凝 土效果。4、 本發明適用范圍廣，適用于不同混凝土大型異型薄殼結構體的制作，特 別是適用于各種半球類混凝土殼體外模的制作，推廣后具有良好的社會和經濟 效益。四

-圖1為混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法的模板支護示意圖；圖2為混凝土大型異型薄殼結構體的正視圖； 圖3為圖2所述混凝土大型異型薄殼結構體的右視圖； 圖4為圖2所述混凝土大型異型薄殼結構體的俯視圖； 圖5為制作玻璃鋼外模的胎模終型的結構示意圖；圖6為在胎模終型上鋪貼玻璃絲布層和不飽和聚酯樹脂的結構示意圖， 圖7為玻璃鋼外模切割分塊的結構示意圖； 圖8為玻璃鋼外模中鋼骨架和支架的分布示意圖。 五具體實施例方式實施例參見圖1 圖4，圖中，混凝土大型異型薄殼結構體的形狀為半橢 圓球型殼體，用來制作體育場橄欖型記分牌，其施工方法包括以下步驟 (1)、玻璃鋼外模的制作a、 在現場按施工圖給定的混凝土大型異型薄殼結構體的外形控制尺寸堆土 做出胎模雛形8，胎模雛形8表面外形由放樣數據控制，依各橫斷面放樣數據制 作鋼筋定位卡以控制堆土表面標高，在胎模雛形8表面平鋪一層磚9，且根據設 計要求進行表面修整成型，然后用水泥砂漿進行表面粉光(水泥砂漿的中水泥 和砂的配比為1:2)形成水泥砂漿層10，最終形成胎模終型，該胎模終型與混 凝土大型異型薄殼結構體外形控制尺寸達到1:1的吻合；b、 在胎模終型表面上涂抹玻璃鋼外模用蠟，形成蠟層，在蠟層上鋪貼玻璃 絲布層和不飽和聚酯樹脂以形成外模面層，鋪貼時各層交錯進行鋪貼；其中有 縱向玻璃絲布層和不飽和聚酯樹脂11和橫向玻璃絲布層和不飽和聚酯樹脂12， 多層交錯鋪貼。c、 外模面層樹脂表干后，按外模分模塊方案在外模面層背面布設型鋼骨架 和支架14，再用玻璃絲布層和不飽和聚酯樹脂鋪貼在型鋼骨架、支架和其余外 模面層上，并且在玻璃絲布層與型鋼骨架、支架之間的空隙中填筑不飽和聚酯 樹脂，所有玻璃絲布層和不飽和聚酯樹脂固化凝合后形成玻璃鋼外模；d、按外模分模塊方案將整個玻璃鋼外模切割成不同的模塊13，將不同的模 塊13從胎模終型上取下，并編號存放，編號可以采用數字，比如(1)、 (2)……。 也可以采用字母，比如C、 D、 E、 F……。還可以采用字母和數字的組合。圖 中只是標注一部分模塊13，其它的模塊13也有標注，圖中未畫出。外模分模塊 方案是按照不同的標高進行，形成縱向分模塊，并且，同一標高內的縱向分模 塊又分成不同的橫向分模塊。(2) 、模架架體搭設混凝土大型異型薄殼結構體4的下端兩個支柱7完成后，在混凝土大型異 型薄殼結構體4設計位置搭設外模架6，外模架6由立桿和斜撐組成，立桿的下 端為混凝土墊層2，混凝土墊層2應具有足夠強度，外模架6要有利于玻璃鋼外 模的安裝、固定和拆除，尚應兼顧結構表面裝飾操作。(3) 、外模就位固定先將玻璃鋼外模5分段高度算出并標在外模架6的立桿上，然后按編號用 吊車將模塊13吊至安裝位置臨時固定。 一組模塊吊裝完畢后，進行外模拼縫和 平順調整，并認真校驗模塊13的對稱性，合格后，將模塊13悍牢在外模架6 的立桿上。(4) 、結構鋼筋綁扎玻璃鋼外模5安裝固定后，可以開始結構鋼筋綁扎。鋼筋綁扎時應注意不 得損傷外模。綁扎異型混凝土結構下部外殼鋼筋時，要按間距600X600留置4) 12鋼筋馬凳作內模支撐。(5) 、內模支設內模1采用木模，分上、下兩部分，通過內模架3固定支設，內模架3由 立桿和斜撐組成。內、外模共同工作部分的內模在外殼鋼筋綁扎后進行，便于澆筑混凝土的 部位，可以一次安裝到位；不便于澆筑混凝土的部位，應隨混凝土澆筑分段敷設；內模1在外殼下部的部分，先支設內模后進行鋼筋綁扎，由于沒有玻璃鋼 外模5為依托，應使用全站儀對內模定位后再進行模板支設，模板支設完成后， 校驗內模1的對稱性；(6) 、混凝土澆筑混凝土大型異型薄殼結構體4釆用料斗澆筑，并且不同澆注部位采用不同 坍落度的混凝土，其中，內、外模共同部分采用坍落度為140 180mm的混凝土， 與殼體內模1安裝分段同步進行澆筑，以便于混凝土澆搗密實，內模l在外殼 下部部分采用坍落度為50 80mm的混凝土，有效防止新澆混凝土流淌，澆筑混 凝土之前應間隔0.5 lm設一個標高(殼體厚度)控制點，混凝土澆筑應從兩 端向中間對稱進行，以減小對模板的水平推力；另外，在混凝土大型異型薄殼結構體4的混凝土中添加1 2 kg/m3的聚丙 烯纖維，可有效防止混凝土早期裂縫發生。在混凝土大型異型薄殼結構體4的 混凝土中摻加水泥基防水材料，使混凝土后期龜裂自愈，達到防滲漏效果，在 混凝土中摻加水泥基防水材料時，應進行所選水泥、外加劑的相容性試驗，合 格后方可施工。(7) 、拆除模板混凝土大型異型薄殼結構體4的混凝土強度達到設計強度后，可以拆除模 板。模板拆除后，應及時對混凝土表面缺陷進行修正，以便表面裝飾施工，同 時應在混凝土初凝后使用養護液涂刷養護，養護時間不少于21d。改變大型異型混凝土殼體的大小和形狀能夠形成多個實施例，均為本發明 的常見變化，再次不一一詳述。
權利要求
1、一種混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，包括以下步驟(1)、外模的就位固定在混凝土大型異型薄殼結構體的設計位置搭設模架，然后，先將外模分段高度算出并標在模架的立桿上，再按編號用吊車將外模的分塊模塊吊至安裝位置臨時固定，一組模塊吊裝完畢后，進行模塊拼縫和平順調整，并校驗模塊的對稱性，合格后，將模塊焊牢在模架的立桿上；(2)、結構鋼筋綁扎外模安裝固定后，開始結構鋼筋綁扎，綁扎混凝土大型異型薄殼結構體下部外殼鋼筋時，要設置鋼筋馬凳作內模支撐；(3)、內模支設內模采用木模，分上、下兩部份支設，內、外模共同工作部分的內模在外殼鋼筋綁扎后進行，便于澆筑混凝土的部位，可以一次安裝到位；不便于澆筑混凝土的部位，應隨混凝土澆筑分段敷設；內模在外殼下部的部分，先支設內模后進行鋼筋綁扎，由于沒有外模為依托，應使用全站儀對內板定位后再進行模板支設，模板支設完成后，校驗內模的對稱性；(4)、混凝土澆筑混凝土大型異型薄殼結構體采用料斗澆筑，并且不同澆注部位采用不同坍落度的混凝土，其中，內、外模共同工作部分采用坍落度為140～180mm的混凝土，與殼體內模安裝分段同步進行澆筑，以便于混凝土澆搗密實；內模在外殼下部部分采用坍落度為50～80mm的混凝土，可有效防止新澆混凝土流淌，澆筑混凝土之前應間隔0.5～1m設一個標高控制點，混凝土澆筑應從兩端向中間對稱進行，以減小對模板的水平推力；(5)、拆除模板混凝土大型異型薄殼結構體混凝土強度達到設計強度后，可以拆除模板，模板拆除后，應及時對混凝土表面缺陷進行修正，以便表面裝飾施工，且使用養護液涂刷養護。
2、 根據權利要求1所述的混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，其特征 是綁扎混凝土大型異型薄殼結構體下部外殼鋼筋時，要按間距600X600留置 》12鋼筋馬凳作內模支撐。
3、 根據權利要求1所述的混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，其特征 是所述混凝土大型異型薄殼結構體的混凝土初凝后，使用養護液涂刷養護， 且養護時間不少于21天。
4、 根據權利要求1所述的混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，其特征 是在混凝土大型異型薄殼結構體的混凝土中添加1 2 kg/m3的聚丙烯纖維， 可有效防止混凝土早期裂縫發生。
5、 根據權利要求1所述的混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，其特征 是在混凝土大型異型薄殼結構體的混凝土中摻加水泥基防水材料，使混凝土 后期龜裂自愈，達到防滲漏效果，在混凝土中摻加水泥基防水材料時，應進行 所選水泥、外加劑的相容性試驗，合格后方可施工。
6、 根據權利要求1所述的混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，其特征是所述外模為玻璃鋼外模，并且玻璃鋼外模按照不同的標高進行切割，形成縱向分模塊，并且，同一標高內的縱向分模塊又切割分成不同的橫向分模塊。
7、 根據權利要求1 6任一所述的混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，其特征是所述混凝土大型異型薄殼結構體為半橢圓球型殼體，或為半橄欖球型殼體，或為半蛋殼球型殼體。
全文摘要
本發明公開了一種混凝土大型異型薄殼結構體的施工方法，它包括模架架體搭設、外模就位固定、結構鋼筋綁扎、內模支設、混凝土澆筑、拆除模板和表面養護。通過模架架體將不同的模塊分別固定，且拼合成整體，在玻璃鋼外模上綁扎結構鋼筋和內模制作，然后通過澆注混凝土實現殼體的成型；另外，在澆注的混凝土中添加1～2kg/m³的聚丙烯纖維，可有效防止混凝土早期裂縫發生；摻加水泥基防水材料，使混凝土后期龜裂自愈，達到防滲漏效果。本發明設計合理、工藝簡單、成本較低、精度高且易于實施，使混凝土大型異型薄殼結構體的表面圓滑平整，達到清水混凝土效果，特別適用于各種半球類混凝土殼體的制作，具有良好的社會和經濟效益。
文檔編號E04B1/16GK101255714SQ20081004955
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月15日 優先權日2008年4月15日
發明者軼 劉, 虎 王, 職曉云, 胡倫堅, 胡保剛 申請人:河南省第一建筑工程集團有限責任公司;新蒲建設集團有限公司