CN111188412B - 一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，1)采用混凝土进行底板的浇筑；2)在浇筑成型的底板上安装墙体钢筋笼，墙体钢筋笼安装好后从底部开始向其中浇筑混凝土至侧墙所需高度后停止浇筑，完成侧墙的浇筑；3)在浇筑好的两个侧墙的上端之间搭设支撑架及拱形模板、安装拱板钢筋，浇筑混凝土，完成第一次节点浇筑；4)继续向墙体钢筋笼和拱板钢筋之间浇筑混凝土，完成第二次暗拱层浇筑；5)安装平顶层钢筋，浇筑混凝土，完成第三次平顶层的浇筑。本发明的现浇叠合施工方法，将原设计拱形结构的一次性浇筑变更为节点+暗拱+平板结构三部分进行分批浇筑，能够实现组织流水施工，有效地降低了施工荷载、确保了施工安全。

Description

一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法
技术领域
本发明涉及一种拱形现浇叠合方法，具体涉及一种超大厚重混凝土结构体系的现浇叠合施工方法。
背景技术
拱形现浇钢筋混凝土结构其顶板厚度达到2.5m～3m，而且拱顶的高度高，在起拱部位沿垂直方向的截面厚度更大，采用传统一次性整体现浇混凝土浇筑工艺很难满足要求。经过计算，如果采用一次性整体现浇完成主体结构施工，即使采用重型支撑，竖向支撑的间距小于操作空间，因此一次性浇筑完成主体拱结构混凝土的施工方案不可行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有一次性整体现浇混凝土的浇筑工艺对于拱形顶板支撑体系稳定性难以满足要求，目的在于提供一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，将原设计的拱形结构变更为节点+暗拱+平板结构三部分进行分批浇筑，能够实现组织流水施工，有效地降低了施工荷载、确保了施工安全，同时为后续施工提供工作面，节约工期。
本发明通过下述技术方案实现：
一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，包括如下步骤：1)采用混凝土进行底板的浇筑；2)在浇筑成型的底板上安装墙体钢筋笼，墙体钢筋笼安装完成后从底部开始向其中浇筑混凝土至侧墙所需高度后停止浇筑，完成侧墙的浇筑；3)在浇筑好的两个侧墙的之间搭设支撑架及拱形模板，沿着拱形模板的表面安装拱板钢筋，浇筑混凝土，浇筑高度为H1，完成第一次节点浇筑，其中H1<拱形模板的矢高；4)待第一次节点浇筑完成获得强度后，向拱板钢筋中浇筑混凝土，完成暗拱圈浇筑，继续向着墙体钢筋笼和暗拱圈之间浇筑混凝土，浇筑高度为H2，完成第二次暗拱层浇筑，其中H1+H2>拱形模板的矢高，暗拱层底面呈拱形，顶面呈平板形；5)第二次暗拱层浇筑完成获得强度后，以暗拱层和暗拱圈作为支撑受力体系，在其上方安装平顶层钢筋，安装完成后浇筑混凝土，完成第三次平顶层浇筑。
本发明的现浇叠合施工方法，将原设计拱形结构的一次性浇筑变更为节点+暗拱(暗拱圈和暗拱层)+平顶结构三部分进行分批浇筑，能够实现组织流水施工，有效地降低了施工荷载、确保了施工安全，同时为后续施工提供工作面，节约工期。本发明的施工方法，首先浇筑底板，然后浇筑侧墙，最后浇筑顶部拱结构，即将整个结构分割成三大块分别进行浇筑，此时的底板与侧墙浇筑不需支撑架承力，待侧墙浇筑完成后，在对顶部拱结构进行浇筑时，将其进行分层，分别是第一次节点浇筑、第二次暗拱层浇筑、第三次平顶层浇筑，首先第一次节点浇筑即是对拱底部厚度较大的部位，先进行浇筑，避免对支撑体系的选择造成较大困难，然后进行暗拱的浇筑，即浇筑至高处拱圈最高点一定距离的水平线，从而形成拱结构处的受力体系，最后再在上方浇筑平顶层，通过此种施工方法，能够实现各区段的完美流水施工，大幅降低了现场钢筋绑扎的难度，同时支撑受力体系杆件的应变监测结果也显示此种浇筑方法保证了架体的安全可靠性；通过现浇叠合施工，在保留顶板拱型受力特征的前提下避免整个顶板均为弧形钢筋，使得上部顶板结构钢筋布置与底板钢筋布置一致，横平竖直，钢筋绑扎简单，工效高，有效加快了施工进度。
所述拱板钢筋包括沿着拱形模板圆周外壁搭设的弧形底面下侧横向受力钢筋，底面下侧横向受力钢筋的外侧搭设有底面上侧横向构造钢筋，底面上侧横向构造钢筋和底面下侧横向受力钢筋之间设有箍筋，底面下侧横向受力钢筋上绑扎有沿拱形模板纵向方向设置的底面下侧纵向构造钢筋，底面上侧横向构造钢筋上绑扎有沿纵向方向设置的底面上侧纵向构造钢筋。
底面下侧横向受力钢筋的作用是抵抗主体结构承担的上部受拉的负弯矩；底面上侧横向构造钢筋、底面上侧纵向构造钢筋和底面下侧纵向构造钢筋的作用是抵抗混凝土收缩和温度应力作用，同时以便固定箍筋，箍筋则是为了能对主体结构下缘沿跨度方向的弧形底面下侧横向受力钢筋提供有效的约束，竖直构造筋可使上下层混凝土形成结合共同工作；根据受力特点对底面下侧横向受力钢筋、底面上侧横向构造钢筋和箍筋三者的配筋进行了加强，使整体配筋率得到合理优化减小。
平顶层钢筋包括水平设置的顶面横向受力钢筋和顶面纵向构造钢筋，还包括竖直设置并贯穿平顶层底面的竖直构造筋，竖直构造筋的下端与底面下侧纵向构造钢筋、底面上侧纵向构造钢筋勾连绑扎在一起，竖直构造筋的与顶面纵向构造钢筋勾连绑扎在一起。由于顶板主体结构采用了二次现浇叠合的施工方案，在厚度范围存在二次混凝土结合面，因此设置竖直构造筋，能够确保结合面抵抗剪力的能力。
相邻两个箍筋之间的环向距离为200mm。
暗拱层的拱圈最高点与暗拱层的顶面之间的间距，即H1+H2-拱形模板的矢高为500mm，其中H1、H2以及拱圈最高点与暗拱层的顶面之间的间距值的确定都根据实际的情况进行选取。
顶面横向受力钢筋包括长度贯穿整个横面的贯穿钢筋和支座负筋。
节点与暗拱层的施工缝水平设置；节点与暗拱圈的施工缝垂直于暗拱圈设置，可使暗拱圈应力垂直作用于节点，减小了该部位的剪切应力。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，将原设计拱形结构的一次性浇筑变更为节点+暗拱+平顶结构三部分进行分批浇筑，能够实现组织流水施工，有效地降低了施工荷载、确保了施工安全，同时为后续施工提供工作面，节约工期；
2、本发明一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，能够实现各区段的完美流水施工，大幅降低了现场钢筋绑扎的难度，同时支撑受力体系的应变监测结果也显示此种浇筑方法保证了架体的安全可靠性；
3、本发明一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，减小顶板初次浇筑厚度，通过现浇叠合施工，避免整个顶板均为弧形钢筋，使得上部顶板结构钢筋布置与底板钢筋布置一致，横平竖直，钢筋绑扎简单，工效高，有效加快了施工进度；
4、本发明一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，减小顶板初次浇筑厚度，降低支撑体系荷载，并可利用先浇筑顶板结构成为后浇筑顶板结构的受力体系，简化整个支撑体系。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明浇筑结构示意图；
图2为本发明配筋结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-底板，2-暗拱圈，3-侧墙，4-节点，5-暗拱层，6-平顶层，7-底面下侧横向受力钢筋，8-底面上侧横向构造钢筋，9-暗拱箍筋，10-底面下侧纵向构造钢筋，11-底面上侧纵向构造钢筋，12-顶面横向受力钢筋，13-顶面纵向构造钢筋，14-竖直构造筋。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，包括如下步骤：1)采用混凝土进行底板1的浇筑；2)在浇筑成型的底板1上安装墙体钢筋笼，墙体钢筋笼安装完成后从底部开始向其中浇筑混凝土至侧墙3所需高度后停止浇筑，完成侧墙3的浇筑；3)在浇筑好的两个侧墙3的之间搭设支撑架及拱形模板，沿着拱形模板的表面安装拱板钢筋，浇筑混凝土，浇筑高度为H1，完成第一次节点4浇筑，其中H1<拱形模板的矢高；4)待第一次节点浇筑完成获得强度后，向拱板钢筋中浇筑混凝土，完成暗拱圈2浇筑，继续向着墙体钢筋笼和暗拱圈2之间浇筑混凝土，浇筑高度为H2，完成第二次暗拱层5浇筑，其中H1+H2>拱形模板的矢高，暗拱层5底面呈拱形，顶面呈平板形；5)第二次暗拱层5浇筑完成获得强度后，以暗拱层和暗拱圈作为支撑受力体系，在其上方安装平顶层钢筋，安装完成后浇筑混凝土，完成第三次平顶层6浇筑。
本发明的现浇叠合施工方法，将原设计拱形结构的一次性浇筑变更为节点+暗拱(暗拱圈和暗拱层)+平顶结构三部分进行分批浇筑，能够实现组织流水施工，有效地降低了施工荷载、确保了施工安全，同时为后续施工提供工作面，节约工期。本发明的施工方法，首先浇筑底板，然后浇筑侧墙，最后浇筑顶部拱结构，即将整个结构分割成三大块分别进行浇筑，此时的底板与侧墙浇筑不需支撑架承力，待侧墙浇筑完成后，在对顶部拱结构进行浇筑时，将其进行分层，分别是第一次节点浇筑、第二次暗拱层浇筑、第三次平顶层浇筑，首先第一次节点浇筑即是对拱底部厚度较大的部位，先进行浇筑，避免对支撑体系的选择造成较大困难，然后进行暗拱层的浇筑，即浇筑至高处拱圈最高点一定距离的水平线，从而形成拱结构处的受力体系，最后再在上方浇筑平顶层，通过此种施工方法，能够实现各区段的完美流水施工，大幅降低了现场钢筋绑扎的难度，同时支撑受力体系杆件的应变监测结果也显示此种浇筑方法保证了架体的安全可靠性；通过现浇叠合施工，在保留顶板拱型受力特征的前提下避免整个顶板均为弧形钢筋，使得上部顶板结构钢筋布置与底板钢筋布置一致，横平竖直，钢筋绑扎简单，工效高，有效加快了施工进度。
优选的，如图2所示，所述拱板钢筋包括沿着拱形模板圆周外壁搭设的弧形底面下侧横向受力钢筋7，底面下侧横向受力钢筋7的外侧搭设有底面上侧横向构造钢筋8，底面上侧横向构造钢筋8和底面下侧横向受力钢筋7之间设有箍筋9，底面下侧横向受力钢筋7上绑扎有沿拱形模板纵向方向设置的底面下侧纵向构造钢筋10，底面上侧横向构造钢筋8上绑扎有沿纵向方向设置的底面上侧纵向构造钢筋11。
底面下侧横向受力钢筋的作用是抵抗主体结构承担的上部受拉的负弯矩；底面上侧横向构造钢筋、底面上侧纵向构造钢筋和底面下侧纵向构造钢筋的作用是抵抗混凝土收缩和温度应力作用，同时以便固定箍筋，箍筋则是为了能对主体结构下缘沿跨度方向的弧形底面下侧横向受力钢筋提供有效的约束，竖直构造筋可使上下层混凝土形成结合共同工作；根据受力特点对底面下侧横向受力钢筋、底面上侧横向构造钢筋和箍筋三者的配筋进行了加强，使整体配筋率得到合理优化减小。
优选的，如图2所示，平顶层钢筋包括水平设置的顶面横向受力钢筋12和顶面纵向构造钢筋13，还包括竖直设置并贯穿平顶层底面的竖直构造筋14，竖直构造筋14的下端与底面下侧纵向构造钢筋10、底面上侧纵向构造钢筋11勾连绑扎在一起，竖直构造筋14的与顶面纵向构造钢筋13勾连绑扎在一起。由于顶板主体结构采用了二次现浇叠合的施工方案，在厚度范围存在二次混凝土结合面，因此设置竖直构造筋，能够确保结合面抵抗剪力的能力。
优选的，相邻两个箍筋之间的环向距离为200mm。
优选的，暗拱层的拱圈最高点与暗拱层的顶面之间的间距，即H1+H2-拱形模板的矢高为500mm，其中H1、H2以及拱圈最高点与暗拱层的顶面之间的间距值的确定都根据实际的情况进行选取。
优选的，顶面横向受力钢筋包括长度贯穿整个横面的贯穿钢筋和支座负筋。
优选的，节点与暗拱层的施工缝水平设置；节点与暗拱圈的施工缝垂直于暗拱圈设置，可使暗拱圈应力垂直作用于节点，减小了该部位的剪切应力。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用混凝土进行底板(1)的浇筑；2)在浇筑成型的底板(1)上安装墙体钢筋笼，墙体钢筋笼安装完成后从底部开始向其中浇筑混凝土至侧墙(3)所需高度后停止浇筑，完成侧墙(3)的浇筑；3)在浇筑好的两个侧墙(3)的之间搭设支撑架及拱形模板，沿着拱形模板的表面安装拱板钢筋，浇筑混凝土，浇筑高度为H1，完成第一次节点(4)浇筑，其中H1<拱形模板的矢高；4)待第一次节点浇筑完成获得强度后，向拱板钢筋中浇筑混凝土，完成暗拱圈(2)浇筑，继续向着墙体钢筋笼和暗拱圈(2)之间浇筑混凝土，浇筑高度为H2，完成第二次暗拱层(5)浇筑，其中H1+H2>拱形模板的矢高，暗拱层(5)底面呈拱形，顶面呈平板形；5)第二次暗拱层(5)浇筑完成获得强度后，以暗拱层和暗拱圈作为支撑受力体系，在其上方安装平顶层钢筋，安装完成后浇筑混凝土，完成第三次平顶层(6)浇筑。
2.根据权利要求1所述的一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，其特征在于，所述拱板钢筋包括沿着拱形模板圆周外壁搭设的弧形底面下侧横向受力钢筋(7)，底面下侧横向受力钢筋(7)的外侧搭设有底面上侧横向构造钢筋(8)，底面上侧横向构造钢筋(8)和底面下侧横向受力钢筋(7)之间设有箍筋(9)，底面下侧横向受力钢筋(7)上绑扎有沿拱形模板纵向方向设置的底面下侧纵向构造钢筋(10)，底面上侧横向构造钢筋(8)上绑扎有沿纵向方向设置的底面上侧纵向构造钢筋(11)。
3.根据权利要求2所述的一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，其特征在于，平顶层钢筋包括水平设置的顶面横向受力钢筋(12)和顶面纵向构造钢筋(13)，还包括竖直设置并贯穿平顶层底面的竖直构造筋(14)，竖直构造筋(14)的下端与底面下侧纵向构造钢筋(10)、底面上侧纵向构造钢筋(11)勾连绑扎在一起，竖直构造筋(14)的与顶面纵向构造钢筋(13)勾连绑扎在一起。
4.根据权利要求1所述的一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，其特征在于，相邻两个箍筋(9)之间的环向距离为200mm。
5.根据权利要求1所述的一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，其特征在于，暗拱层(5)中的拱圈最高点与暗拱层(5)的顶面之间的间距，即H1+H2-拱形模板的矢高为500mm。
6.根据权利要求3所述的一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，其特征在于，顶面横向受力钢筋(12)包括长度贯穿整个横面的贯穿钢筋和支座负筋。
7.根据权利要求1所述的一种厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，其特征在于，节点(4)与暗拱层(6)的施工缝水平设置；节点(4)与暗拱圈(2)的施工缝垂直于暗拱圈(2)设置。
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