双曲面S型清水混凝土墙体施工方法与流程

双曲面s型清水混凝土墙体施工方法
技术领域
1.本发明涉及一种施工方法，尤其涉及一种双曲面s型清水混凝土墙体施工方法。


背景技术：

2.某些建筑工程中，设有大跨度双曲面s型墙体，该“双曲面s型墙体”是指在水平截面上呈弧形弯曲，而在竖直截面上呈s型弯曲的特殊墙体。该双曲面s型墙体还被要求以“清水混凝土”的形式建造，“清水混凝土”即表现混凝土的自然色，在同一视觉空间内混凝土表面色泽均匀一致，自然光下，在墙体四米处肉眼看不到明显色差。
3.清水混凝土的表面效果需要用一次成型的浇筑方式才能够实现，然而，由于该双曲面s型墙体跨度较大，行业尚未有能一次性浇筑如此大跨度的墙体的施工方式。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双曲面s型清水混凝土墙体施工方法，其能够一次性浇筑大跨度的双曲面s型墙体，并使得该墙体的表面达到清水混凝土的表面要求。
5.双曲面s型清水混凝土墙体施工方法，包括以下步骤：
6.设计分析步骤：通过bim建模、3d打印、有限元分析，分析墙体的空间结构，将墙体的弧形段划分为若干局部段；
7.模具制作步骤：制作外模和内模，外模包括外模面板和外模背架，内模包括内模面板和内模背架，其中，外模面板与内模面板形状相应，外模面板与内模面板的水平截面均为朝外凸的弧形，其圆心角为β。外模面板与内模面板自上而下依次朝内、朝外折弯，使外模面板与内模面板的竖向截面呈s型；
8.尺寸控制步骤：将平面轴线控制点投测到各层，建立各施工段的控制网，确定平面上各构件轴线，测出清水混凝土墙体的底部轮廓线，布置出清水混凝土墙体的标高控制点；
9.外模安装步骤：将各外模依次拼接，拼缝位置采用胶条密封，在外模面板表面涂刷脱模剂；
10.内模安装步骤：将各内模依次拼接，拼缝位置采用胶条密封，在内模面板表面涂刷脱模剂；
11.附着式振捣器安装步骤：将附着式振捣器安装于外模的外侧；
12.浇筑步骤：往外模面板与内模面板之间的浇筑腔体注入混凝土；
13.模具拆除步骤：拆除外模和内模。
14.具体地，在所述浇筑步骤中，混凝土的配比为：
15.水泥：混合材：砂：石：水：外加剂＝1:0.38:1.96:2.59:0.42:0.045，水胶比为0.30，清水混凝土强度等级为c35；水泥强度等级为42.5r；砂级配区为ii区，细度模数为2.6，含泥量为1.2％；石采用花岗岩，规格为5～31.5mm，含泥量为0.3％；混合材料ii级粉煤灰，掺量17.8％；外加剂为聚羧酸，掺量3.74％。
16.具体地，在所述外模安装步骤及所述内模安装步骤中，脱模剂为高分子脱模剂，脱模剂需兑水稀释，兑水稀释比例为1:7～1:10。
17.具体地，在所述外模安装步骤及所述内模安装步骤中，采用喷雾器将稀释后的脱模剂喷涂到外模面板及内模面板，结膜时间为15～45分钟。
18.具体地，所述模具拆除步骤在所述浇筑步骤后的24小时后进行。
19.具体地，在所述浇筑步骤中，分层下料，分层振捣，每层混凝土浇筑厚度为45cm-55cm。
20.具体地，在所述浇筑步骤中，往混凝土中插入插入式振动棒，所述插入式振动棒与所述附着式振捣器共同进行振捣。
21.具体地，在所述模具拆除步骤后，需要进行表面修复步骤：
22.清除混凝土表面的浮浆和松动砂子，用与混凝土色泽一致的水泥调制成水泥砂浆，先在样墙上试配试验，保证水泥砂浆硬化后颜色与清水混凝土颜色一致后，对缺陷部位进行修复，待修复处硬化后，用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁，并用水冲洗洁净。
23.具体地，所述外模面板的横向两侧边缘均固接有一个外模侧法兰片，外模侧法兰片设有若干螺栓连接孔，相邻两个外模的相邻两个外模侧法兰片相互贴靠，且通过螺栓连接，使相邻两个外模相互固接。
24.具体地，所述内模面板的横向两侧边缘均固接有一个内模侧法兰片，内模侧法兰片设有若干螺栓连接孔，相邻两个内模的相邻两个内模侧法兰片相互贴靠，且通过螺栓连接，使相邻两个内模相互固接。
25.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
26.一、双曲面s型清水混凝土墙体曲面一次整体成型。通过对模板材料塑性、安全性、经济性等因素综合分析，研究选用一次整体成型“s型”曲面模板材料，且随结构曲线进行双曲面变化。保证混凝土一次浇筑成型，达到清水混凝土效果。
27.二、双曲面s型墙体特殊混凝土振捣方式。混凝土浇筑振捣采取模板附着式振捣，通过混凝土浇筑模拟分析，根据墙体结构形式、混凝土材料性能，得到混凝土浇筑振捣关键部位，采用振捣器附着于模板结构的形式进行混凝土振捣，确保墙体整体浇筑的密实性、减少蜂窝麻面等质量通病。
28.三、双曲面s型墙体模板精准深化。根据深化设计图纸，运用bim技术进行三维建模，校核双曲面模板尺寸及定位。
29.四、双曲面s型墙体混凝土变形监测。“s型”墙面曲面角度较大且悬挑段没有竖向支撑，通过预埋应力片进行监测数据采集，监测带你选取应力集中且结构薄弱位置，运用智慧工地系统，进行数据实时采集，设置变形应力监测报警值，检测仪器精度及数量满足要求。
30.五、双曲面s型墙体模板支撑体系。根据“s”曲面结构形式，进行支模方案深化设计，考虑双曲线的尺寸变化，采取钢结构一体化整体支模体系设计，确保结构尺寸施工精度以及施工安全。
附图说明
31.图1为本实施例墙体工程的立体视图；
32.图2为本实施例墙体工程的俯视图；
33.图3为图2的局部视图；
34.图4为外模与内模的组合状态剖切视图；
35.图5为外模面板与内模面板的剖切视图；
36.图6为双曲面s型清水混凝土墙体的竖向剖切视图。
37.图中：1、外模；11、外模面板；12、外模背架；2、内模；21、内模面板；22、内模背架。
具体实施方式
38.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
39.图1、图2所示的墙体工程由直线段(图2中d1)和弧形段(图2中d2)构成，其中弧形段需建成为双曲面s型清水混凝土墙体。
40.双曲面s型清水混凝土墙体施工方法，包括以下步骤：
41.设计分析步骤：通过bim建模、3d打印、有限元分析，分析墙体的空间结构，将墙体的弧形段划分为若干局部段(见图3)；
42.见图3至图6，模具制作步骤：制作外模1和内模2，外模1包括外模面板11和外模背架12。内模2包括内模面板21和内模背架22。其中，外模面板11与内模面板21形状相应，外模面板11与内模面板21的水平截面均为朝外凸的弧形，外模面板11与内模面板21自上而下依次朝内、朝外折弯，使外模面板11与内模面板21的竖向截面呈s型；
43.尺寸控制步骤：将平面轴线控制点投测到各层，建立各施工段的控制网，确定平面上各构件轴线，测出清水混凝土墙体的底部轮廓线，布置出清水混凝土墙体的标高控制点；
44.外模安装步骤：将各外模依次拼接，拼缝位置采用胶条密封，在外模面板11表面涂刷脱模剂；
45.内模安装步骤：将各内模依次拼接，拼缝位置采用胶条密封，在内模面板21表面涂刷脱模剂；
46.附着式振捣器安装步骤：将附着式振捣器安装于外模的外侧；
47.浇筑步骤：往外模面板11与内模面板21之间的浇筑腔体注入混凝土；
48.模具拆除步骤：拆除外模和内模。
49.具体地，在浇筑步骤中，混凝土的配比为：
50.水泥：混合材：砂：石：水：外加剂＝1:0.38:1.96:2.59:0.42:0.045，水胶比为0.30，清水混凝土强度等级为c35；水泥强度等级为42.5r；砂级配区为ii区，细度模数为2.6，含泥量为1.2％；石采用花岗岩，规格为5～31.5mm，含泥量为0.3％；混合材料ii级粉煤灰，掺量17.8％；外加剂为聚羧酸，掺量3.74％。
51.具体地，在外模安装步骤及内模安装步骤中，脱模剂为高分子脱模剂，脱模剂需兑水稀释，兑水稀释比例为1:7～1:10。
52.具体地，在外模安装步骤及内模安装步骤中，采用喷雾器将稀释后的脱模剂喷涂到外模面板11及内模面板21，结膜时间为15～45分钟。
53.具体地，模具拆除步骤在浇筑步骤后的24小时后进行。
54.具体地，在浇筑步骤中，分层下料，分层振捣，每层混凝土浇筑厚度为45cm-55cm。
55.具体地，在浇筑步骤中，往混凝土中插入插入式振动棒，插入式振动棒与附着式振捣器共同进行振捣。
56.具体地，在模具拆除步骤后，需要进行表面修复步骤：
57.清除混凝土表面的浮浆和松动砂子，用与混凝土色泽一致的水泥调制成水泥砂浆，先在样墙上试配试验，保证水泥砂浆硬化后颜色与清水混凝土颜色一致后，对缺陷部位进行修复，待修复处硬化后，用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁，并用水冲洗洁净。
58.具体地，外模面板11的横向两侧边缘均固接有一个外模侧法兰片，外模侧法兰片设有若干螺栓连接孔，相邻两个外模的相邻两个外模侧法兰片相互贴靠，且通过螺栓连接，使相邻两个外模相互固接。
59.具体地，内模面板21的横向两侧边缘均固接有一个内模侧法兰片，内模侧法兰片设有若干螺栓连接孔，相邻两个内模的相邻两个内模侧法兰片相互贴靠，且通过螺栓连接，使相邻两个内模相互固接。
60.双曲面s型清水混凝土墙体施工方法的技术效果为：
61.一、双曲面s型清水混凝土墙体曲面一次整体成型。通过对模板材料塑性、安全性、经济性等因素综合分析，研究选用一次整体成型“s型”曲面模板材料，且随结构曲线进行双曲面变化。保证混凝土一次浇筑成型，达到清水混凝土效果。
62.二、双曲面s型墙体特殊混凝土振捣方式。混凝土浇筑振捣采取模板附着式振捣，通过混凝土浇筑模拟分析，根据墙体结构形式、混凝土材料性能，得到混凝土浇筑振捣关键部位，采用振捣器附着于模板结构的形式进行混凝土振捣，确保墙体整体浇筑的密实性、减少蜂窝麻面等质量通病。
63.三、双曲面s型墙体模板精准深化。根据深化设计图纸，运用bim技术进行三维建模，校核双曲面模板尺寸及定位。
64.四、双曲面s型墙体混凝土变形监测。“s型”墙面曲面角度较大且悬挑段没有竖向支撑，通过预埋应力片进行监测数据采集，监测带你选取应力集中且结构薄弱位置，运用智慧工地系统，进行数据实时采集，设置变形应力监测报警值，检测仪器精度及数量满足要求。
65.五、双曲面s型墙体模板支撑体系。根据“s”曲面结构形式，进行支模方案深化设计，考虑双曲线的尺寸变化，采取钢结构一体化整体支模体系设计，确保结构尺寸施工精度以及施工安全。
66.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。