一种气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构的制作方法

本实用新型涉及建筑领域，具体而言，涉及一种气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构。

背景技术：

混凝土薄壳穹顶结构是一种造型美观、承载力高、空间利用率大的空间结构，该结构具有很好的防水性能，使用过程维护成本低，具有很好的防火及抗爆能力，常应用于大型仓储类结构。在实际施工中，它具有施工难度大、施工周期长、耗费人工多等问题，有时还因达不到工程精度而产生可靠性和安全性等多方面的问题。目前，钢筋混凝土薄壳结构的成膜方法主要有以下四种，即土模法、支模现浇法和预制装配法。现有的充气膜法在用于超大直径薄壳穹顶结构的施工时，其结构容易出现混凝土坍塌现象。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构，以解决现有的充气膜法在用于超大直径薄壳穹顶结构的施工时，其结构容易出现混凝土坍塌现象的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构，其从外到内依次包括气膜层、聚氨酯层和钢筋混凝土层；其中钢筋混凝土层从外到内依次包括构造层和结构层；

所述气膜层的内表面呈穹顶形；

所述聚氨酯层由喷射附着于气膜层内表面聚氨酯材料形成的穹顶形结构；所述聚氨酯层上分布设置有定位钉，所述定位钉一端埋设于聚氨酯层内、另一端露出聚氨酯层内侧；

所述构造层包括外层双向钢筋网和构造混凝土体；所述外层双向钢筋网连接于定位钉上，所述构造混凝土体包裹外层双向钢筋网并覆接于聚氨酯层内侧；

所述结构层包括内层双向钢筋网和结构混凝土体；所述内层双向钢筋网连接于所述定位钉上，以使内层双向钢筋网、外层双向钢筋网和定位钉共同形成连接在一起的双层双向钢筋网；所述结构混凝土体包裹内层双向钢筋网并覆接于构造混凝土体内侧。

本方案中的气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构施设时，先将气膜下端固定在基础环梁上，并通过鼓风机等充气设备向其内充气至气膜的支起呈穹顶形的气膜层；然后向气膜内表面喷射聚氨酯形成附着于气膜层内表面的聚氨酯层，喷射聚氨酯层时向聚氨酯层内设置定位钉；然后将外层双向钢筋网绑扎于定位钉上、喷射构造层混凝土形成构造混凝土体、将内层双向钢筋网绑扎于定位钉上、喷射结构层混凝土形成结构混凝土体。

本方案中，通过一端设置在聚氨酯层内的定位钉和外层双向钢筋网和内层双向钢筋网共同连接构成一体的双层双向钢筋网作为混凝土的辅助附着结构，以及先成型构造层后成型结构层的形式，大大降低了施工过程中混凝土坍塌的可能。

由此，本实用新型实施例中的气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构具有施工方便，且施工过程中不容易出现混凝土坍塌现象的有益效果。

在一种实施方式中：

所述聚氨酯层采用分层喷射的形式形成，每层厚度2-3cm。该设置下，可在喷射第一层聚氨酯后，向其内插入前述定位钉，然后再进行后续的聚氨酯的喷射成型。

在一种实施方式中：

所述定位钉露出聚氨酯层3-5cm。该露出长度亦可根据结构层和构造层的厚度需要设置。

在一种实施方式中：

各定位钉分别垂直于穹顶在其所在位置处的切面。

在一种实施方式中：

所述气膜的下端固定于基础环梁。

在一种实施方式中：

所述基础环梁的顶面上垫设有一水平底板，所述水平底板固定连接在预埋于基础环梁内的一圈埋件上；所述水平底板上倾斜连接有连接环板，所述连接环板外设置有压板，所述压板和所述连接环板之间通过螺栓连接并能够将气膜层的下端夹紧于两者之间。

该设置具有气膜方便固定的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1中示出了本实用新型实施例中的气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构的结构示意图；

图2为图1的a处放大图；

图3中示出了气膜层与基础环梁连接结构。

图标：气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构10、气膜层11、聚氨酯层12、钢筋混凝土层13、构造层14、结构层15、定位钉16、内层双向钢筋网17、构造混凝土体18、外层双向钢筋网19、结构混凝土体20、双层双向钢筋网21、基础环梁22、埋件23、水平底板24、连接环板25、压板26、螺栓27。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参见图1、图2和图3，本实施例提出一种气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构10，其从外到内依次包括气膜层11、聚氨酯层12和钢筋混凝土层13；其中钢筋混凝土层13从外到内依次包括构造层14和结构层15。

其中，气膜层11的内表面呈穹顶形。

聚氨酯层12由喷射附着于气膜层11内表面聚氨酯材料形成的穹顶形结构；聚氨酯层12上分布设置有定位钉16，定位钉16一端埋设于聚氨酯层12内、另一端露出聚氨酯层内侧。

构造层14包括外层双向钢筋网19和构造混凝土体18；外层双向钢筋网19连接于定位钉16上，构造混凝土体18包裹外层双向钢筋网19并覆接于聚氨酯层内侧。

结构层15包括内层双向钢筋网17和结构混凝土体20；内层双向钢筋网17连接于定位钉16上，以使内层双向钢筋网17、外层双向钢筋网19和定位钉16共同形成连接在一起的双层双向钢筋网21；结构混凝土体20包裹内层双向钢筋网17并覆接于构造混凝土体18内侧。

本方案中的气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构10施设时，先将气膜下端固定在基础环梁22上，并通过鼓风机等充气设备向其内充气至气膜的支起呈穹顶形的气膜层11；其中，对于超大直径气膜，必须慎重考虑如何吊装并均匀展开。常用方案有如下两种，方案一：采用汽车将气膜运输至中间位置，然后将气膜平铺，通过牵引装置均分n个位置同时将气膜拉向环梁。方案二：采用大型履带吊与四周牵引同时配合的吊装方案。糖厂项目选择的是方案二，采用何种方案需根据场地的实际情况决定。气膜采用双进气道对称同时充气，吹气过程中监控设备，时刻检测膜内气压，检测膜的气密性是否良好。充气完成后需检测膜的形状，确保偏差值在允许范围内。待气膜充气后，在气膜上标定洞口位置，为气膜开洞做准备。同时在洞口位置安装空气锁，空气锁是由多道密闭门组成的进出通道。空气锁安装完成之后，可以在空气锁内部进行气膜开洞。气膜内微正压持续进气，控制好内部压强。

气膜设置完成后，向气膜的内表面喷射聚氨酯形成附着于气膜层11内表面的聚氨酯层，喷射聚氨酯层时向聚氨酯层内设置定位钉16；然后将外层双向钢筋网19绑扎于定位钉16上、喷射构造层14混凝土形成构造混凝土体18、将内层双向钢筋网17绑扎于定位钉16上、喷射结构层15混凝土形成结构混凝土体20。其中，由于喷射混凝土具有早强特点，构造层14完成施工后，穹顶具有较大刚度，能承担后续混凝土的喷射冲击力；构造层14混凝土硬化后，可根据定位钉16绑扎内层双向钢筋网17，待内层双向钢筋网17绑扎完成后开始喷射结构层15混凝土。钢筋混凝土喷射的原则为：从下往上分层分段喷射，形成阶梯状施工。同一高度，结构层15与构造层14的喷射间隔时间不小于1天。

本方案中，通过一端设置在聚氨酯层内的定位钉16和内层双向钢筋网17和外层双向钢筋网19共同连接构成一体的双层双向钢筋网21作为混凝土的辅助附着结构，以及先成型构造层14后成型结构层15的形式，大大降低了施工过程中混凝土坍塌的可能。

由此，本实用新型实施例中的气膜法施设的超大直径薄壳穹顶结构10具有施工方便，且施工过程中不容易出现混凝土坍塌现象的有益效果。

本实施例中，可选地，聚氨酯层采用分层喷射的形式形成，每层厚度2-3cm。该设置下，可在喷射第一层聚氨酯后，向其内插入前述定位钉16，然后再进行后续的聚氨酯的喷射成型。定位钉16露出聚氨酯层3-5cm。该露出长度亦可根据结构层15和构造层14的厚度需要设置。可选地，各定位钉16分别垂直于穹顶在其所在位置处的切面。

本实施例中，气膜的下端固定于基础环梁22。可选地，见于图3，基础环梁22的顶面上垫设有一水平底板24，水平底板固定连接在预埋于基础环梁22内的一圈埋件23上；水平底板上倾斜连接有连接环板25，连接环板外设置有压板26，压板和连接环板之间通过螺栓27连接并能够将气膜层11的下端夹紧于两者之间。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。