混凝土结构的异形薄壳的施工方法技术

混凝土结构的异形薄壳的施工方法，其特征在于，依次包括如下步骤：（1）空间定位，空间定位分为两个步骤：首先为虚拟建模步骤，建立所述异形薄壳的立体模型，然后采用BIM软件，选取相互平行的多个剖切面将所述异形薄壳的立体模型进行剖切，相邻两个所述剖切面形成一切片，所述切片厚度在100mm?300mm之间，在所述异形薄壳的曲率变化较大的区域，减小该切片的厚度，导出每一个切片的DWG格式的图纸，建立所有切片的坐标数据库，并采用间隔相等的水平截面截取该所述异形薄壳的立体模型，将水平截面与剖切面的交点作为控制点，形成控制点坐标数据库；其次进行测量放线步骤：在首层地面放出参考线，对于预设高度以下的部分利用首层地面进行定位放线，对于预设高度以上的部分则在通过设置测量放线平台后再进行定位放线：通过设在首层地面或测量放线平台上的全站仪，根据所述控制点坐标数据库确定所述异形薄壳的内表面上的控制点和控制线；（2）模架架设：所述模架包括内部的支撑架、设置于所述支撑架上的主龙骨、设置于所述主龙骨上的次龙骨以及覆盖于所述次龙骨上的模板四个部分，根据步骤（1）中所得到的切片图纸确定所述主龙骨和次龙骨的形状；（3）钢筋工程：沿着模板外侧设置钢筋，形成钢筋网；（4）混凝土施工：现场分区分段浇筑混凝土形成薄壳；（5）壳体卸荷并同时进行监测，所述壳体卸荷步骤是逐步拆除所述模板和支撑架，所述监测步骤包括应力监测和变形监测，其中，所述应力监测：根据BIM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测内力的杆件，在所述杆件上设置应变计，定时读取每个应变计的数值并与设计值进行比较；所述变形监测：根据BIM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测位移的监测点，采用全站仪定时扫描每个监测点的三维坐标并与设计值进行比较。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括如下步骤：（1）空间定位，建立异形薄壳的立体模型，并进行剖切，形成切片，建立所有切片的坐标数据库，将水平截面与剖切面的交点作为控制点，形成控制点坐标数据库；其次进行测量放线；（2）模架架设：所述模架包括内部的支撑架、设置于所述支撑架上的主龙骨、设置于所述主龙骨上的次龙骨以及覆盖于所述次龙骨上的模板；（3）钢筋工程：沿着模板外侧设置钢筋，形成钢筋网；（4）混凝土施工：现场分区分段浇筑混凝土形成薄壳；（5）壳体卸荷并同时进行监测。本专利技术通过采用造型木，搭建完成形成异形薄壳的模板，成形后的混凝土结构的异形薄壳的形状与受力情况满足设计要求。【专利说明】
本专利技术涉及异形薄壳施工
，具体涉及一种。
技术介绍
随着时代发展，越来越多的公共建筑物，例如剧院、车站、博物馆采用独特的外形设计，以达到美观、标新立异的效果。例如中国的中央电视台的大楼、鸟巢等。与常见的长方体、球形等规则的形状相比，这些建筑统称为异形建筑。很多异形建筑采用异形薄壳结构，而异形薄壳结构一直以钢结构施工为主，即由钢材组成薄壳结构。而针对异形薄壳的混凝土结构的施工，则缺少相关的理论与实践经验。专利技术人为解决混凝土结构的异形薄壳施工的难题，经过探索试验得到本专利技术的技术方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种，完成混凝土结构的异形薄壳。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种，依次包括如下步骤:(I)空间定位，空间定位分为两个步骤:首先为虚拟建模步骤，建立所述异形薄壳的立体模型，然后采用BIM软件，选取相互平行的多个剖切面将所述异形薄壳的立体模型进行剖切，相邻两个所述剖切面形成一切片，所述切片厚度在100mm-300mm之间，在所述异形薄壳的曲率变化较大的区域，减小该切片的厚度，导出每一个切片的DWG格式的图纸，建立所有切片的坐标数据库，并采用间隔相等的水平截面截取该所述异形薄壳的立体模型，将水平截面与剖切面的交点作为控制点，形成控制点坐标数据库；其次进行测量放线步骤:在首层地面放出参考线，对于预设高度以下的部分利用首层地面进行定位放线，对于预设高度以上的部分则在通过设置测量放线平台后再进行定位放线:通过设在首层地面或测量放线平台上的全站仪，根据所述控制点坐标数据库确定所述异形薄壳的内表面上的控制点和控制线；(2)模架架设:所述模架包括内部的支撑架、设置于所述支撑架上的主龙骨、设置于所述主龙骨上的次龙骨以及覆盖于所述次龙骨上的模板四个部分，根据步骤(I)中所得到的切片图纸确定所述主龙骨和次龙骨的形状；(3)钢筋工程:沿着模板外侧设置钢筋，形成钢筋网；(4)混凝土施工:现场分区分段浇筑混凝土形成薄壳；(5)壳体卸荷并同时进行监测，所述壳体卸荷步骤是逐步拆除所述模板和支撑架，所述监测步骤包括应力监测和变形监测，其中，所述应力监测:根据BIM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测内力的杆件，在所述杆件上设置应变计，定时读取每个应变计的数值并与设计值进行比较；所述变形监测:根据BM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测位移的监测点，采用全站仪定时扫描每个监测点的三维坐标并与设计值进行比较。作为优选，所述步骤(2)的模架架设具体包括:(21):搭设支撑架，所述支撑架采用十字盘脚手架，所述十字盘脚手架的每个立杆的上端设有顶托，根据所述异形薄壳的壳体顶面的弧度调整每个顶托相对于水平面的角度；(22):架设主龙骨，确定主龙骨的形状:利用BIM软件导出字母轴方向上每个切片的平面、立体以及每个切片的多个剖面的DWG格式图纸，根据切片的形状确定组成每一个切片的主龙骨数量和形状，从而精确绘制每一根主龙骨的形状并进行编号，然后加工出主龙骨，分别架设于所述顶托上；(23):在主龙骨上沿与主龙骨相交的方向架设次龙骨，并采用小料将次龙骨支垫到设计高度，其中，次龙骨的形状确定:利用BIM软件导出数字轴方向上的切片图纸，并确定每根次龙骨的弦高，次龙骨采用三层方木交错叠加放置，以满足现场曲率的变化；(24):在次龙骨上并沿着所述次龙骨的方向铺设模板。作为优选，所述主龙骨包括两种类型:最大弦高大于或等于8cm的第一类主龙骨；最大弦高小于8cm的第二类主龙骨；其中，所述第一类主龙骨包括沿剖切面设置并与顶托接触的主方木，粘结于所述第一主方木的上表面并沿着所述第一主方木的长度方向设置的第一造型木，所述第一造型木的上表面与其对应的切片的形状相同，以及夹在所述第一造型木两侧并与所述第一主方木和第一造型木粘结的以增加强度的条木；所述第二类主龙骨包括沿剖切面设置并与顶托接触的第二主方木，位于所述第二主方木上方并沿着第二主方木的长度方向设置的第二造型木，所述第二造型木的上表面与其对应的切片的形状相同，所述第二造型木与第二主方木之间设置有多个支撑木。作为优选，所述步骤(2)模架架设的步骤中还包括架设外模的步骤:在所述异形薄壳的坡度大于30°的区域设置外模，所述外模采用钢板网。作为优选，所述步骤(4)混凝土施工中，根据所述异形薄壳的坡度将其分为坡度小于30°的区域和坡度大于30°的区域，坡度小于30°的区域一次性浇筑；坡度大于30°的区域按照竖向壳体施工方法施工:每900_高分为一段,烧筑一次,每段混凝土烧筑时应对称进行。作为优选，所述混凝土中添加膨胀纤维抗裂剂，其中按重量百分比计，膨胀纤维抗裂剂占水泥用量的8% —12%。作为优选，其中步骤(5)中的壳体卸荷过程具体为:沿主龙骨的方向选定若干轴线，相邻的两个轴线之间间隔有多排主龙骨；先将位于所述轴线上的支撑立杆的顶托下降一定距离a，然后将位于相邻的两个轴线之间的支撑立杆上的顶托下降一定距离b，其中b大于a，使顶托对模板的支撑由面支撑改为线支撑；并且根据变形和应力监测数据调整卸荷顺序。作为优选，所述步骤(I)中在进行测量放线时，所述预设高度为4m_5m。本专利技术的具有如下有益效果:本专利技术通过采用造型木，搭建完成形成异形薄壳的模板，从而完成混凝土结构的异形薄壳的施工，成形的混凝土结构的异形薄壳的形状与受力情况满足设计要求。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的一个实施例中的混凝土结构的异形薄壳的立体模型图。图2为对图1所示的异形薄壳的三维模型进行空间定位过程示意图。图3示出了其中一个切片以及支撑架的结构。图4示出了一根立杆和其顶端的顶托的结构。图5为图3中的部分切片以及设置的主龙骨的放大示意图。图6为第一主龙骨的结构示意图。图7为图6的B-B向示意图。图8为第二主龙骨的结构示意图。图9为图8的C-C向示意图。图10为本实施例所采用的次龙骨在未弯曲时的结构示意图(只示出其中一段)。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。以下，以图1所示的混凝土结构的异形薄壳为例说明本专利技术的施工方法。其中图1所示的三维立体模型是某剧院的BIM模型。以下参照【专利附图】【附图说明】本专利技术的施工方法。BIM软件是建筑领域常用的软件。字母轴和数字轴也是建筑领域的定位的两个相互垂直的轴线。本实施例的，依次进行如下步骤:(I)空间定位，空间定位分为两个步骤:首先为虚拟建模步骤，根据设计方案，建立如图1所示的异形薄壳的立体模型。然后采用BIM软件，选取字母轴和数字轴方向上的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
混凝土结构的异形薄壳的施工方法，其特征在于，依次包括如下步骤：（1）空间定位，空间定位分为两个步骤：首先为虚拟建模步骤，建立所述异形薄壳的立体模型，然后采用BIM软件，选取相互平行的多个剖切面将所述异形薄壳的立体模型进行剖切，相邻两个所述剖切面形成一切片，所述切片厚度在100mm?300mm之间，在所述异形薄壳的曲率变化较大的区域，减小该切片的厚度，导出每一个切片的DWG格式的图纸，建立所有切片的坐标数据库，并采用间隔相等的水平截面截取该所述异形薄壳的立体模型，将水平截面与剖切面的交点作为控制点，形成控制点坐标数据库；其次进行测量放线步骤：在首层地面放出参考线，对于预设高度以下的部分利用首层地面进行定位放线，对于预设高度以上的部分则在通过设置测量放线平台后再进行定位放线：通过设在首层地面或测量放线平台上的全站仪，根据所述控制点坐标数据库确定所述异形薄壳的内表面上的控制点和控制线；（2）模架架设：所述模架包括内部的支撑架、设置于所述支撑架上的主龙骨、设置于所述主龙骨上的次龙骨以及覆盖于所述次龙骨上的模板四个部分，根据步骤（1）中所得到的切片图纸确定所述主龙骨和次龙骨的形状；（3）钢筋工程：沿着模板外侧设置钢筋，形成钢筋网；（4）混凝土施工：现场分区分段浇筑混凝土形成薄壳；（5）壳体卸荷并同时进行监测，所述壳体卸荷步骤是逐步拆除所述模板和支撑架，所述监测步骤包括应力监测和变形监测，其中，所述应力监测：根据BIM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测内力的杆件，在所述杆件上设置应变计，定时读取每个应变计的数值并与设计值进行比较；所述变形监测：根据BIM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测位移的监测点，采用全站仪定时扫描每个监测点的三维坐标并与设计值进行比较。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓玮，蒙争杰，沃海燕，张方，金奕，王运卿，先丽娜，段劲松，
申请(专利权)人：北京城建十建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：