一种连拱形屋面及其施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑工程领域，具体为一种屋面结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002] 传统施工中，建筑屋面以平屋面、坡屋面或斜屋面为主，此类屋面施工技术基本已 经成熟，施工难度较小。但近年以来，为追求建筑外立面效果及设计亮点，越来越多的建筑 开始采用曲面类屋面设计，越来越多的建筑开始采用曲面类屋面设计，异形曲面的设计不 仅从结构上满足了功能需要，也在建筑效果上给人以全新理念，连拱形屋面特别适用于体 育馆及大空间会馆。这就需要对建筑进行合理的设计，并有详细和可操作的施工方法做保 障，使得施工完成后的建筑作品符合预定的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种连拱形屋面及其施工方法，不仅能满足公共场所对于大 空间的需求，而且还有较好的承载力，更为安全可靠，同时可以保证室内的采光亮度、更为 环保节能，此外，本发明提供的施工方法还解决了异形曲面屋面体系的模板支撑以及混凝 土施工质量难以控制的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种连拱形屋面，其屋面板是由一组连续的半圆拱构成的连拱形结构，相邻的半圆拱 的拱底连接于同一拱底支撑梁上，每个半圆拱的结构相同、其截面的厚度由拱顶向两侧拱 底逐渐增加。
[0005] 所述半圆拱的拱顶位置的厚度为80~120mm、拱底位置的厚度为250~350mm。
[0006] 所述半圆拱的拱腹的拱高为2m~4m，拱形半径为2m~4m。
[0007] 所述半圆拱的拱背的拱高为2m~4m，拱形半径为2m~4m。
[0008] 所述屋面板由自密实混凝土浇筑而成。
[0009] 所述屋面板的半圆拱内侧安装有窗户。
[0010] -种如所述的连拱形屋面的施工方法，具体步骤如下： 步骤一，根据现场实际情况以及设计要求，进行定位放线工序。
[0011]步骤二，在屋面板下方进行高支模作业，所述高支模结构由地面搭设至屋面板的 拱腹内侦L
[0012] 步骤三，搭设拱底支撑梁的浇筑模板并浇筑拱底支撑梁。
[0013] 步骤四，根据屋面板的半圆拱额尺寸结构制作拱形骨架。
[0014] 步骤五，将拱形骨架在纵向上平行间隔排成一排、并与高支模结构4通过扣件连 接。
[0015] 步骤六，在各个拱形骨架上部之间拉设细密线形成整个半圆拱的标高控制网。 [0016]步骤七，在拱形骨架上沿着其弧度满铺木方作为底模龙骨，所述木方的长度方向 垂直于拱形骨架。
[0017] 步骤八，在底模龙骨上铺设底模，所述底模包括满铺于底模龙骨上的木面板和铺 设在木面板上的三合板，所述底模龙骨、木面板和三合板的的长度方向均相互平行，相邻的 三合板之间留有缝隙。
[0018] 步骤九，绑扎屋面板的内部钢筋骨架。
[0019] 步骤十，安装顶模、顶模龙骨以及顶模背楞，由对拉螺栓将顶模龙骨、顶模背楞、顶 模、底模、底模龙骨以及底模背楞连接在一起。
[0020] 步骤十一，浇筑屋面板混凝土。
[0021 ]步骤十二，进行混凝土养护。
[0022] 步骤十三，待混凝土强度达到要求后进行拆模，至此，完成一个半圆拱施工。
[0023] 步骤十四，重复步骤五至步骤十三，完成连拱形屋面的施工。
[0024] 所述拱形骨架是采用计算机建立三维空间网络模型，根据图纸屋面板的半圆拱的 弧度按照1:1比例进行制作，包括与半圆拱弧度一致的弧形钢板、垂直焊接在弧形钢板下方 的弧形肋板、焊接在弧形钢板两端之间的横杆以及焊接在弧形肋板和横杆之间的腹杆，相 邻拱形骨架的间距不超过1500mm。
[0025] 所述高支模结构中支撑拱形骨架的竖向立杆之间通过水平钢管进行连接、形成满 堂钢管支撑架体，竖向立杆的间距不超过1500mm。
[0026]所述施工后的屋面板的每个半圆拱的端部内侧均安装有窗户。
[0027] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果： 本发明是特别针对大空间建筑结构而设计的屋面结构，对于大空间而言室内采光是一 个非常重要的问题，只靠四周窗户是不足以保证室内光亮度的，针对这一情况设计利用多 个半圆拱单元屋面组成了整体连拱形屋面，屋面整体结构空间感很强、整体效果好、不仅外 形美观，而且采光合理，屋面上半圆拱内安装窗户即兼具采光的作用，保证室内光亮效果， 此外，由于采用仿生学原理，因此具有理想的承力能力。
[0028] 本发明的连拱形屋面的施工时，为了方便拱形部分的施工，特意制作了桁架形式 的拱形骨架，其自身结构稳定、不易变形，可以有效支撑连拱形屋面浇筑模板，而且相邻拱 形骨架之间拉设细密线形成整个半圆拱的标高控制网，方便施工，同时拱形骨架之间还另 设有加强支撑，保证骨架稳固性，以实现设计要求，该方法切实可行、降低了施工难度，为现 代化建筑及其施工开辟了一种新的解决手段和途径。其施工切实可行，从而为现代化建筑 及其施工开辟了全新的途径。
【附图说明】
[0029]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0030] 图1是本发明的连拱形屋面结构示意图。
[0031] 图2是本发明的拱形骨架结构示意图。
[0032] 图3是本发明的拱形骨架的弧形肋板与腹杆的连接结构示意图。
[0033]图4是本发明的连拱形屋面模板支设结构示意图。
[0034] 图5是图4的1-1剖面结构示意图。
[0035] 附图标记：1_屋面板、2-拱底支撑梁、3-拱形骨架、3.1-弧形钢板、3.2-弧形肋板、 3.3-横杆、3.4-腹杆、4-高支模结构、5-底模龙骨、6-底模、7-顶模、8-顶模龙骨、9-顶模背 楞、IO-对拉螺栓、11 -底模背楞。
【具体实施方式】
[0036]实施例参见图1所示，这种连拱形屋面，其屋面板1是由一组连续的半圆拱构成的 连拱形结构、由自密实混凝土浇筑而成，相邻的半圆拱的拱底连接于同一拱底支撑梁2上， 每个半圆拱的结构相同、其截面的厚度由拱顶向两侧拱底逐渐增加，所述半圆拱的拱顶位 置的厚度为l〇〇mm、拱底位置的厚度为200mm，所述半圆拱的拱高为3.25m，拱形半径为 3.25m，所述屋面板1的半圆拱内侧安装有窗户。
[0037]参见图4、图5所示，一种如所述的连拱形屋面的施工方法，具体步骤如下： 步骤一，根据现场实际情况以及设计要求，进行定位放线工序。
[0038] 步骤二，在屋面板1下方进行高支模作业，所述高支模结构4由地面搭设至屋面板 的拱腹内侧:高支模结构采用·48.3 X 3.6mm扣件式钢管，横纵距为600mm，步距为1000mm， 并按照高支模要求进行剪刀撑的布设，高支模结构支撑至拱形凹面内，与后续搭设的弧形 骨架采用扣件进行连接。
[0039] 步骤三，搭设拱底支撑梁的浇筑模板并浇筑拱底支撑梁。
[0040] 步骤四，根据屋面板的半圆拱额尺寸结构制作拱形骨架。
[0041] 步骤五，将拱形骨架3在纵向上平行间隔排成一排、并与高支模结构4通过扣件连 接。
[0042] 步骤六，在各个拱形骨架3上部之间拉设细密线形成整个半圆拱的标高控制网。 [0043]步骤七，在拱形骨架3上沿着其弧度满铺木方作为底模龙骨5,所述木方的长度方 向垂直于拱形骨架3。
[0044]步骤八，在底模龙骨5上铺设底模6，为保证设计所要求的木纹饰面效果，即混凝土 表面有自然木纹效果及模板拼缝间形成的流浆效果，所述底模包括满铺于底模龙骨上的 15mm厚的木面板和铺设在木面板上的3mm厚的三合板，三合板宽度100mm，相邻的三合板之 间留设3mm缝隙以便浇筑混凝土时形成流浆效果，三合板沿着垂直于弧形断面的方向通长 铺设。混凝土浇筑前，采用透明色拉油作为脱模剂。所述底模龙骨5、木面板和三合板的的长 度方向均相互平行。
[0045]步骤九，绑扎屋面板的内部钢筋骨架:在已铺设完成的模板上按设计图纸进行钢 筋施工，为防止浇捣混凝土过程中板面钢筋下陷，保证钢筋的有效高度，在双层钢筋网之间 应增设有效的支撑马凳筋，支撑马凳筋#12mm，间距不大于1000 mmX 1000mm，且距板筋末端 不大于150mm。
[0046]步