一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法技术

本发明专利技术提供了一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法，所述空间异形结构为空间漂浮条带状结构，包括以下步骤：搭设模架支撑：根据设计要求，分别设置竖向支撑体以及基础支撑，所述竖向支撑体包括若干个高度呈逐渐上升或逐渐下降的竖向木板，所述基础支撑按照空间异形结构的水平投影进行尺寸设计，所述竖向木板设置于所述基础支撑上，沿所述竖向支撑体的上表面设置曲面的模板体系，所述模板体系形成随竖向木板的高度变化而变化的横向浇筑腔；浇筑形成预制件：通过UHPC拌合料在横向浇筑腔内自然流淌的方式，浇筑形成UHPC漂浮结构的预制件；预制件之间的拼接：高度呈上升或下降的预制件之间，通过预埋件，进行焊接固定。进行焊接固定。进行焊接固定。

【技术实现步骤摘要】
一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法


[0001]本专利技术涉及带有漂浮结构的空间异形结构的施工的
，尤其涉及一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，很多浇筑成型的建筑结构，都是以既有建筑或地面为基础，作为支撑点，直接进行浇筑而成。然而针对具有漂浮结构的景观建筑，由于漂浮的特殊性，进而导致其施工难，尤其是当结合有曲线结构和漂浮结构同时存在时，施工浇筑难度得到进一步增大。
[0003]具体地，当施工的建筑结构实体空间结构复杂，曲率小、坡度大、有承重要求时，常规混凝土材料的抗拉或抗弯性能无法满足要求，施工难实现。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法，其通过模架支撑搭设、厂内预制件浇筑、施工现场拼接，实现了漂浮空间异形结构的组合成型，当施工后的建筑结构，同时具备相对地面或基面呈上方漂浮以及整体呈现曲线等时，也可较好地保证构筑物形态与景观效果。
[0005]为了实现上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案予以实现。
[0006]一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法，所述空间异形结构为空间漂浮条带状结构，包括以下步骤：
[0007]空间异形结构的划分：根据应力分布情况以及运输限重，将空间异形结构划分为若干个预制节段；
[0008]搭设模架支撑：根据设计要求，分别设置竖向支撑体以及基础支撑，所述竖向支撑体包括若干个高度呈逐渐上升或逐渐下降的竖向木板，所述基础支撑按照空间异形结构的水平投影进行尺寸设计，所述竖向木板设置于所述基础支撑上，沿所述竖向支撑体的上表面设置曲面的模板体系，所述模板体系形成随竖向木板的高度变化而变化的横向浇筑腔；
[0009]浇筑形成预制件：通过UHPC拌合料在横向浇筑腔内自然流淌的方式，浇筑形成UHPC漂浮结构的预制件；
[0010]预制件之间的拼接：高度呈上升或下降的预制件之间，通过预埋件，进行焊接固定，以形成所述空间漂浮条带状结构。
[0011]首先，现有技术中，模架支撑多采用钢管或者型钢支撑，然而，本技术方案中，由于采用UHPC拌合料进行浇筑，进而浇筑后的建筑结构，在满足受力要求的前提下，自重大大降低，此时采用成本低、重量轻的木板支撑是可行的，更重要的是，因为结构空间线形复杂，采用木板支撑，不仅更加灵活，而且线形更为平顺。
[0012]其次，本技术方案中，采用木板搭设模架支撑，与之前的支撑相比，木板形状、尺寸均可自定义切割，使得本技术方案中的模架支撑，能够直接形成需要漂浮的空间异形结构
浇筑腔，通过浇筑该结构，直接形成漂浮结构，实现了一次成型的效果，工艺上更加高效。
[0013]再次，本技术方案中，在搭设模架支撑时，通过结合设计要求切割木板，使得模架直接形成带有弧度和曲线的结构，相比于通过直线拼接等工艺，直接浇筑成型的曲线，更加符合设计要求，更容易形成想要的建筑效果。
[0014]最后，本技术方案中，空间异形结构的整体成型，需要通过既有的预制件拼接而成时，则可以通过预埋件，将两个预制件对齐后固接，此时，可以适用于多种情况，比如，比较长的景观结构被分割成若干个预制件，然后通过预制件拼接形成；或者是既有的带有漂浮结构的预制件之间，想要改进形成新的景观结构，也可以通过预制件之间的拼接形成。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述空间异形结构的划分具体为：建立空间异形结构的受力计算模型，在应力非集中区段进行节段划分，同时节段划分需满足运输过程中的限重和限长要求。
[0016]本技术方案中，针对长度比较长、结构变化比较多样、功能比较丰富的异形结构，可以根据空间曲线等，进行相应预制件的划分，使得划分后的多个预制件同时浇筑，提高效率。
[0017]具体地，将根据预制件需求，划分为若干段，每段长度为2
‑
5m。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述搭设模架支撑步骤中，还包括曲面和/或斜面模板体系的过渡处连接，所述过渡处连接具体为：在过渡处涂抹铺设玻璃纤维增强水泥层。
[0019]本技术方案中，当曲率过小，或者斜面的坡度过于陡峭时，可以在过渡处涂抹玻璃纤维增强水泥层，使得连接处的圆弧或坡度比较平滑，避免出现折角等，影响美观。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述搭设模架支撑步骤之后，浇筑形成预制件步骤之前，还包括模板体系的夹持固定，具体为：在模板体系的顶部和底部，分别利用钢管形成夹持固定。
[0021]进一步地，顶部钢管除固定模板作用外，还可施加预压力于模板，利于提高预制件浇筑质量。
[0022]本技术方案中，通过增加钢管夹持固定，不仅能够防止跑模或涨模，而且施加的预压力，能够消除浇筑中孔隙和自由水的产生，使得浇筑的颗粒更加紧密，进而提高了预制件的抗弯强度和韧性。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述搭设模架支撑步骤中，还包括浇筑孔的预留，具体为：所述竖向木板的顶部设有凹槽，所述凹槽内搭设模板体系中的底模板和侧模板，形成所述横向浇筑腔，所述横向浇筑腔的最高点处形成预留浇筑孔。
[0024]本技术方案中，预留浇筑孔，进而通过预留孔实现后期的浇筑，而本技术方案中，预留孔设置于高处，浇筑中，利用重力，浇筑液沿着底模板自高向低自然流淌浇筑。具体地，本技术方案中，是在横向浇筑腔的最高点处，利用不封板的施工方式，形成预留浇筑孔。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述浇筑形成预制件步骤之前，还包括浇筑液的制备，具体为：将UHPC预混料搅拌T1时间后，加入水和外加剂继续搅拌T2时间，最后加入不锈钢纤维搅拌T3时间，以形成所述浇筑液，所述T2>T3>T1。
[0026]本技术方案中，由于UHPC的水泥、骨料、钢纤维等组分在拌制过程中容易聚团，影响其均质性和材料特性，故通过调整各个材料的搅拌时间以及加料顺序等，避免聚团，使其形成较为均匀密实的内部结构，利于抗折强度、抗压强度等指标的稳定。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，所述浇筑液的制备中，所述UHPC预混料：水：外加剂：不锈钢纤维的质量比为1000：76.9：10.6：45。
[0028]本技术方案中，通过调整原料的质量比，目的是得到能够满足强度、韧性等力学性能预期要求的UHPC浇筑液。
[0029]作为本专利技术的进一步改进，所述UHPC预混料中含有颗粒尺寸小于1mm的粉末，所述外加剂为减水剂，所述不锈钢纤维的长度13
‑
14mm。
[0030]本技术方案中，为了实现材料的抗压强度高于130MPa，抗弯强度高于20Mpa，抗拉强度高于7Mpa，故在浇筑液中添加不锈钢纤维，使其在浇筑时表现出一定的方向性与联结性，减缓材料内部微裂缝的扩展，能够达到相应的力学性能要求。本实施例中，不锈钢纤维的长度，小于等于14mm，目的是，选用这一长度的不锈钢纤维，能够很好地实现混料，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法，所述空间异形结构为空间漂浮条带状结构，其特征在于，包括以下步骤：空间异形结构的划分：根据应力分布情况以及运输限重，将空间异形结构划分为若干个预制节段；搭设模架支撑：根据设计要求，分别设置竖向支撑体以及基础支撑，所述竖向支撑体包括若干个高度呈逐渐上升或逐渐下降的竖向木板，所述基础支撑按照空间异形结构的水平投影进行尺寸设计，所述竖向木板设置于所述基础支撑上，沿所述竖向支撑体的上表面设置曲面的模板体系，所述模板体系形成随竖向木板的高度变化而变化的横向浇筑腔；浇筑形成预制件：通过UHPC拌合料在横向浇筑腔内自然流淌的方式，浇筑形成UHPC漂浮结构的预制件；预制件之间的拼接：高度呈上升或下降的预制件之间，通过预埋件，进行焊接固定，以形成所述空间漂浮条带状结构。2.根据权利要求1所述的一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法，其特征在于，所述空间异形结构的划分具体为：建立空间异形结构的受力计算模型，在应力非集中区段进行节段划分，同时节段划分需满足运输过程中的限重和限长要求。3.根据权利要求1所述的一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法，其特征在于，所述搭设模架支撑步骤中，还包括曲面和/或斜面模板体系的过渡处连接，所述过渡处连接具体为：在过渡处涂抹铺设玻璃纤维增强水泥层。4.根据权利要求3所述的一种使用UHPC材料实现空间异形结构浇筑的施工方法，其特征在于，所述搭设模架支撑步骤之后，浇筑形成预制件步骤之前，还包括模板体系的夹持固定，具体为：在模板体系的顶部和底部，分别利用钢管形成夹持固定。5.根据权利要求1所述的一种使用UHPC材料实现空间异形结...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓男，许光亮，杨连佼，林墨翰，郑力彬，林宇翔，诸军，潘怿文，
申请(专利权)人：中交三航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：