[发明专利]一种异形混凝土结构建造方法及混凝土拱的建造方法

说明书

本发明公开一种异形混凝土结构建造方法及混凝土拱的建造方法，涉及建筑工程领域，包括以下步骤：1)分别得到保护层与钢筋混凝土部分中钢筋笼的尺寸；2)根据保护层与钢筋笼的尺寸得到顶部带敞口的轮廓模板的尺寸；3)利用3D打印机预制轮廓模板，同时预制钢筋笼；4)轮廓模板凝固养护完成后，将钢筋笼放入轮廓模板中；5)向轮廓模板中浇筑混凝土；由此本发明通过3D混凝土打印异形混凝土结构的轮廓模板，能够适用于各种异形结构，应用范围更广；3D打印过程不仅成型速度快，而且能够显著降低人员劳动强度和人员成本；混凝土较钢制模具而言成本更低，且不会造成浪费，能够进一步降低成本。

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，特别是涉及一种异形混凝土结构建造方法及混凝土拱的建造方法。

背景技术

对于建筑结构构件的建造，通常的做法是根据设计图纸制作钢制作的模板，然后放入钢筋笼，浇筑混凝土，待混凝土固化之后，拆除外面的钢制模板。这个是最传统的做法，如申请号为“201520050565.0”、名称为“清水混凝土异形洞口的模板结构”的实用新型专利。这样的做法主要有三个缺点：(1)对于直线型混凝土结构的模板制作过程相对简单，但是对于非标准尺寸的、曲线等异型几何，由于模板难以进行弯折成曲线或者异形形状，导致模板的制作难度大，工艺非常复杂，不仅会延长工期，还会增加施工成本；(2)在建筑工程领域，钢制模板的制作成本高昂，但是异型的钢制模板使用完成之后，由于再次成其他形状的难度会更大，所以使用之后通常会被废弃掉，重复利用率低，浪费严重，同样会变向增加施工成本；(3)异型模板的安装主要是靠人力来完成，劳动强度大，人工成本高。

因此，亟需一种能够提高异形结构混凝土结构建造效率，降低异形混凝土结构建造成本的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种异形混凝土结构建造方法及混凝土拱的建造方法，以解决上述现有技术存在的问题，显著提高异形混凝土结构的建造效率，降低建造成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种异形混凝土结构建造方法，所述混凝土结构包括保护层和所述保护层内部的钢筋混凝土部分，包括以下步骤：

1)分别得到所述保护层与所述钢筋混凝土部分中钢筋笼的尺寸；

2)根据所述保护层与所述钢筋笼的尺寸得到顶部带敞口的轮廓模板的尺寸，所述轮廓模板的内部尺寸与所述保护层的内部尺寸相同，所述轮廓模板的厚度不小于所述保护层厚度；所述敞口用于向所述轮廓模板中放入所述钢筋笼；

3)利用3D打印机预制所述轮廓模板，同时预制所述钢筋笼；

4)所述轮廓模板凝固养护完成后，将所述钢筋笼放入所述轮廓模板中；

5)向所述轮廓模板中浇筑混凝土，并养护成型。

优选的，步骤3)中，所述3D打印机使用的混凝土等级高于所述钢筋混凝土所使用的混凝土等级，且所述轮廓模板的强度要保证步骤5)中浇筑混凝土时不会发生坍落。

优选的，所述3D打印机使用C50混凝土，浇筑所述钢筋混凝土使用C40混凝土。

优选的，步骤3)中，将所述轮廓模板分为若干模板分体，利用3D打印机打印所述若干模板分体，然后将所述模板分体进行拼接组成所述轮廓模板，再向所述轮廓模板中放置钢筋笼。

优选的，相邻所述模板分体的接缝处用砂浆进行粘接封堵。

优选的，步骤3)中，在所述轮廓模板凝固过程中，向所述轮廓模板中插入若干波纹钢片，所述波纹钢片一端位于所述轮廓模板的内部空腔中，另一端位于所述轮廓模板的混凝土中。

优选的，所述轮廓模板的侧壁厚度为所述3D打印机中喷头的喷嘴直径的整数倍，所述轮廓模板的底部为打印层厚的整数倍。

优选的，步骤3)中，所述钢筋笼采用钢筋焊接而成。