[发明专利]一种具有曲面造型的建筑物混凝土顶面的建造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有曲面造型的建筑物或构筑物混凝土顶面的建造方法，特别是，涉及一种具有曲面造型的混凝土屋面的施工方法。

在本专利说明书中，关于建筑物顶面的术语“曲面”包括但不限于：双曲面、双斜面、单曲单斜面、球面、椭球面、椭圆面、抛物面、这些要素的相互组合以及进一步与平面的组合，等等。

特别是，在本专利说明书中，关于建筑物顶面的术语“双曲面”不仅包括横截面呈数学意义双曲线的曲面，而且包括在xyz三维坐标系中xz和yz面上的投影均为曲线的任何曲面。

背景技术

随着建筑业的发展，各种具有独特曲面造型的建筑物顶面设计越来越多，例如，对于曲斜薄板顶面的结构，目前的施工策略是：根据设计图纸上标注的数量有限的标高数据，定制许多数米长的非标准钢模，然后，在该钢模的帮助下进一步进行后续的施工。

由于定制的非标准钢模是专门为某一建筑的施工而特制的，难以再次用于其他异形建筑物顶面的施工；由于定制的非标准钢模重量大，也使得吊装的能源消耗多；定制的非标准钢模的吊运、安装、调试、拆卸都消耗大量的时间和人力。这些因素都导致施工工装的准备成本非常高，也使得施工成本增加。

特别是，对于混凝土曲斜面薄板结构，由于各点的曲率大小不一，图纸上提供的标高数据量有限，如按现有方法施工，不能满足施工需要，不能确保薄板结构曲率的精度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有曲面造型的建筑物或构筑物混凝土顶面的建造方法，其降低了施工的难题和强度、施工进度快、施工成本低、工程质量高。

为此，本发明提供了一种具有曲面造型的建筑物或构筑物混凝土顶面的建造方法，将空间曲面结构进行水平投影；将水平投影面分成若干个网格；通过建立局部坐标系，计算出水平投影面坐标系中各网格节点所对应的空间曲面上的标高；根据各标高数据确定各承力钢管横杆的位置，以完成搭架作业，然后，按照各网格线立放木板，把标高数据投到木板上画成曲线，然后进行加工以形成背枋，再把所形成的背枋固定在相应的各承力钢管横杆上；在混凝土中掺入适量减水剂和粉煤灰的小粒径；泵管先布置于双曲板的最低处，沿对角线方向从下往上布料，向最高点推进；泵车在对角线的两侧交替下料，浇筑振捣，由人工随着拍实、收光。

本发明可采用各种可重复利用的、甚至是标准的木模板、竹模板、或钢模板，因此，可节约资源。

根据本发明，支模浇混凝土较快，可极大地加快施工进度，确保混凝土结构实体质量和外观曲线。

根据本发明的浇筑法，可一次浇筑成形，不留置施工缝，可有效地避免冷缝的发生，确保曲面混凝土薄板屋面结构的密实性，与分时浇筑法相比，可节约劳动力和机械的组织时间、混凝土的调配时间，以及处理施工缝的时间，相应缩短了工期。

总之，根据本发明的建造方法，不仅可以降低施工难度，提高施工速度，保证施工质量和安全，而且节省劳动力和材料的投入，降低制造成本，因此，具有明显的经济效益。同时，与定制钢模相比，采用可重复使用的普通竹、木模板，节约了吊装能耗，还具有环保意义。

附图说明

图1是根据本发明的坐标网格测量定位法的原理图；

图2是根据本发明的支模示意图；

图3是根据本发明的双曲板混凝土浇筑推进示意图；

图4是根据本发明的双曲面标高插值计算的一个原理示意图；

图5是根据本发明的双曲面标高插值计算的另一原理示意图；

图6是根据本发明的双斜面标高插值计算的原理示意图；以及

图7是根据本发明的单曲单斜面标高插值计算的原理示意图。

具体实施方式

根据本发明，首先将建筑物或构筑物的具有曲面造型的顶面进行细化，从而根据图纸上标注的有限的标高数据得到更多的标高数据。

具体地说，如图1所示，假如图纸上标注了一部分空间双曲面OBCD四个角点的标高数据，可以设计曲板标高较低的角点O为坐标原点建立ab向坐标系；然后，对该空间双曲面OBCD往基准面上进行水平正投影，得到四边形oB′C′D′；再将四边形oB′C′D′划分成若干个网格，例如，在oD′边插入坐标为x1、x2的两个点，在oB′上插入y1、y2、y3、y4四个点，这样就把四边形oB′C′D′划分为3×5＝15个小四边形，出现4×6＝24个节点，由此可以找到在空间双曲面OBCD上的对应的24个节点。

由于可以在设计图纸上查到o、B′、C′、D′四个点x和y坐标，本领域的技术人员可以容易地得到四边形oB′C′D′内网格的其它4×6-4＝20个节点处的x和y坐标。