双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构及施工方法

技术领域

本发明属于混凝土屋面模板支设的技术领域，尤其涉及一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构及施工方法。

背景技术

坡屋面由于其造型美观，利于排水，已在建筑设计领域广泛应用，特别是一些场馆类建筑，为了营造特殊的建筑氛围，许多设计有弧形坡屋面，甚至采用清水混凝土施工。但是，弧形屋面现浇结构模板支撑及拼装相对复杂，加之设计为清水混凝土屋面，屋面结构施工周期长，尤其是屋面上下层裸露的混凝土表面均要求达到清水混凝土效果的情况下，其弧形屋面面层清水混凝土模板支设施工成为屋面清水混凝土施工的关键因素，尤为重要。

普通混凝土坡屋面面层混凝土施工均为人工收面压光即可，屋面混凝土上表面无需增设水平模板，但双层清水混凝土屋面则需增设混凝土上层模板以达到设计要求的清水混凝土表面效果，如何安装和加固屋面上层清水混凝土表面弧形模板对完成封闭空间混凝土的浇筑至关重要，必须要解决好屋面上层混凝土浇筑下料口处模板支设的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构及施工方法，解决传统屋面模板支撑体系刚度小、不易保证质量的问题，并提供了二次浇筑屋面清水混凝土时混凝土下料口处模板合龙单元的支设方法，使屋面表层混凝土在封闭空间内完成浇筑。

为了实现上述目的，本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构，包括自上至下依次连接的顶层模板单元、二次浇筑混凝土层、屋面建筑做法层、一次浇筑混凝土层、底层模板单元和支撑架体，以及下料口模板合龙单元；所述顶层模板单元包括自上至下依次连接的顶层双拼槽钢主龙骨、顶层几字梁次龙骨和顶层弧形清水模板，所述底层模板单元包括自上至下依次连接的底层弧形清水模板、底层几字梁次龙骨、底层双拼槽钢主龙骨和双钢管龙骨，所述支撑架体包括若干相互扣接设置的架体横杆和架体立杆，所述架体立杆的顶端通过顶托与双钢管龙骨相连且底端与木跳板相连。

优选地，所述支撑架体上设有用于加强支撑架体的水平稳定性的剪刀撑和加强斜撑；

优选地，所述底层双拼槽钢主龙骨的底部设有与双钢管龙骨相连的龙骨支点件，底层双拼槽钢主龙骨和底层几字梁次龙骨通过几字梁连接件连接，所述底层几字梁次龙骨与底层弧形清水模板通过自攻螺丝连接；

优选地，所述一次浇筑混凝土层内预埋有用于加固顶层模板单元的钩头螺栓，所述钩头螺栓自下至上依次穿过屋面建筑做法层、二次浇筑混凝土层和顶层模板单元后与螺母固定连接；

优选地，所述底层双拼槽钢主龙骨之间通过水平设置的连接螺栓相连，所述底层双拼槽钢主龙骨的连接端设置有连接钢板，所述连接钢板和底层双拼槽钢主龙骨的翼缘板上分别设置用于螺栓连接的两个螺栓孔；

优选地，还包括设置于屋脊一侧的下料口模板合龙单元，所述下料口模板合龙单元的宽度为500-700mm，包括自上至下依次设置的顶层双拼槽钢主龙骨、顶层几字梁次龙骨和顶层弧形清水模板并通过螺栓固定；

优选地，还包括屋檐处模板单元，所述屋檐处模板单元包括通过三段式螺杆自外至内依次连接底层双拼槽钢主龙骨、底层几字梁次龙骨、竖向模板一、一次浇筑混凝土层、竖向模板二、底层几字梁次龙骨和底层双拼槽钢主龙骨，所述三段式螺杆的两端通过螺杆山形螺母固定；

优选地，一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：(1)加工底层双拼槽钢主龙骨：弧形环肋一律采用等离子数控切割机下料，其余直段构件采用切割的形式，各构件完成后统一组焊并进行校正，然后，在所述底层双拼槽钢主龙骨下方均匀焊接若干龙骨支点件；(2)加工底层弧形清水模板：在所述底层弧形清水模板的背面开设槽口深9mm，间距5cm的槽口；

步骤2：将所述底层双拼槽钢主龙骨按照螺栓孔间距水平摆放在模板操作平台上，间距摆放所述底层几字梁次龙骨，使用所述几字梁连接件固定牢固；使用所述自攻螺丝将底层弧形清水模板与底层几字梁次龙骨固定在一起，从后侧加固；

步骤3：所述架体立杆搭设前，提前在结构面上对架体立杆位置进行放线定位，间距与所述顶层双拼槽钢主龙骨保持一一对应关系，并在底端铺设木跳板，在所述架体立杆顶端放置顶托，在顶托上放置双钢管龙骨；所述架体横杆与架体立杆同步搭设并连接成整体，同时设置剪刀撑；

步骤4：将所述底层几字梁次龙骨和底层双拼槽钢主龙骨连接形成的大模板拼装单元整体吊装至步骤3中的双钢管龙骨上，通过连接螺栓固定；然后在底层双拼槽钢主龙骨的底部加设加强斜撑；

步骤5：在所述底层弧形清水模板表面均匀涂刷脱模剂，随后进行钢筋绑扎、预埋钩头螺栓和混凝土浇筑作业形成一次浇筑混凝土层，在屋面一次浇筑混凝土层上施工屋面建筑做法层，并对钩头螺栓根部进行特殊防水处理；

步骤6：所述顶层弧形清水模板拼装的方法与所述步骤2相同，利用钩头螺栓上设置的锥形堵头控制模板安装位置，保证屋面二次浇筑混凝土厚度；在大模板拼装单元安装前要提前安装好屋面排水檐沟处预埋的模板盒，并沿屋脊一侧精确预留下料口模板合龙单元位置；

步骤7：进行屋面上所述二次浇筑混凝土层的浇筑施工，放料口处混凝土浇筑应缓慢进行，随后在其混凝土表面人工均匀摊铺20mm厚与混凝土同配合比的去石子砂浆，随后沿屋脊方向逐块安装下料口模板合龙单元并使用连接螺栓固定；

优选地，所述步骤4还包括屋檐处模板单元的支设结构的施工方法，使用三段式螺杆将底层双拼槽钢主龙骨、底层几字梁次龙骨、竖向模板一、一次浇筑混凝土层、竖向模板二、底层几字梁次龙骨和底层双拼槽钢主龙骨对拉并通过螺杆钢垫片和螺杆山形螺母进行整体加固。

本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构及施工方法，具有如下有益效果：

本发明具有加工制作简单，安装精度高，大模板体系刚度大，可满足清水混凝土对模板支设的精度要求。同时，在屋脊混凝土下料口处设置的下料口模板合龙单元为封闭空间下二次浇筑屋面面层混凝土提供了解决方案，且操作简单，安装方便，并可进一步提高施工效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构的底层模板单元和支撑架体组合的结构示意图；

图2为本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构的底层模板单元的底层弧形清水模板与底层双拼槽钢主龙骨和底层几字梁次龙骨紧固结构示意图；

图3为本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构的预埋的钩头螺栓的结构示意图；

图4为本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构的屋面混凝土模板主龙骨连接示意图；

图5为本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构的顶层模板单元与底层模板单元组合的结构示意图；

图6为本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构的下料口模板合龙单元的结构示意图；

图中：

1-木跳板 2-架体立杆 3-架体横杆 4-剪刀撑 5-加强斜撑 6-顶托 7-龙骨支点件 8-双钢管龙骨 9-底层双拼槽钢主龙骨 10-底层几字梁次龙骨 11-几字梁连接件 12-三段式螺杆 13-锥形堵头 14-底层弧形清水模板 15-自攻螺丝 17-螺杆钢垫片 18-螺杆山形螺母 19-连接钢板 20-连接螺栓 21-钩头螺栓 22-一次浇筑混凝土层 23-屋面建筑做法层 24-模板盒 25-顶层弧形清水模板 26-顶层几字梁次龙骨 27-顶层双拼槽钢主龙骨 28-二次浇筑混凝土层 29-下料口模板合龙单元 30-螺栓孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1-6所示，为本发明提供的一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构，包括自上至下依次连接的顶层模板单元、二次浇筑混凝土层28、屋面建筑做法层23、一次浇筑混凝土层22、底层模板单元和支撑架体，以及下料口模板合龙单元29；如图5所示，顶层模板单元包括自上至下依次连接的顶层双拼槽钢主龙骨27、顶层几字梁次龙骨26和顶层弧形清水模板25。如图2所示，底层模板单元包括自上至下依次连接的底层弧形清水模板14、底层几字梁次龙骨10、底层双拼槽钢主龙骨9和双钢管龙骨8。如图1所示，支撑架体包括若干相互交错设置的架体横杆3和架体立杆2，架体立杆2的顶端通过顶托6与双钢管龙骨8相连且底端与木跳板1相连。支撑架体上设有用于加强支撑架体的水平稳定性的剪刀撑4和加强斜撑5。

如图1和2所示，底层双拼槽钢主龙骨9的底部设有与双钢管龙骨8相连的龙骨支点件7，底层双拼槽钢主龙骨9和底层几字梁次龙骨10通过几字梁连接件11连接，底层几字梁次龙骨10与底层弧形清水模板14通过自攻螺丝15连接。底层双拼槽钢主龙骨9之间通过水平设置的连接螺栓20相连，底层双拼槽钢主龙骨9的连接端设置有连接钢板19，连接钢板19和底层双拼槽钢主龙骨9的翼缘板上分别设置用于螺栓连接的两个螺栓孔30。

如图3所示一次浇筑混凝土层22内预埋有用于加固顶层模板单元的钩头螺栓21，钩头螺栓21自下至上依次穿过屋面建筑做法层23、二次浇筑混凝土层28和顶层模板单元后与螺母固定连接。

如图6所示，设置于屋脊一侧的下料口模板合龙单元29，下料口模板合龙单元29的宽度为500-700mm，包括自上至下依次设置的顶层双拼槽钢主龙骨27、顶层几字梁次龙骨26和顶层弧形清水模板25并通过螺栓固定。

如图1和5所示，还包括屋檐处模板单元，屋檐处模板单元包括自外通过三段式螺杆12自外至内依次连接底层双拼槽钢主龙骨9、底层几字梁次龙骨10、竖向模板一、一次浇筑混凝土层22、竖向模板二、底层几字梁次龙骨10和底层双拼槽钢主龙骨9，三段式螺杆12的两端通过螺杆山形螺母18固定。

本发明提供一种双层清水混凝土弧形屋面模板的支设结构及施工方法，包括如下步骤：

步骤1：(1)加工底层双拼槽钢主龙骨9：根据体系深化设计图纸采用定型化加工，为保证加工精度，弧形环肋一律采用等离子数控切割机下料，确保完全符合建筑设计造型曲线，其余直段构件采用切割的形式，各构件完成后统一组焊并进行校正，矫正焊接过程中产生的变形；然后，在底层双拼槽钢主龙骨9下方均匀焊接若干龙骨支点件7；(2)加工底层弧形清水模板14：考虑到弧段半径较小，为便于模板顺弧而不至于面板表面开裂和减小面板安装完成后的张力，需对模板进行处理，在底层弧形清水模板14的背面开设槽口深9mm，间距5cm的槽口；

步骤2：将底层双拼槽钢主龙骨9按照螺栓孔30间距水平摆放在模板操作平台上，间距摆放底层几字梁次龙骨10，使用几字梁连接件11固定牢固；使用自攻螺丝15将底层弧形清水模板14与底层几字梁次龙骨10固定在一起，从后侧加固，避免正面出现钉纹；

步骤3：架体立杆2搭设前，提前在结构面上对架体立杆位置2进行放线定位，间距与顶层双拼槽钢主龙骨27保持一一对应关系，并在底端铺设木跳板1，在架体立杆2顶端放置顶托6，在顶托6上放置双钢管龙骨8；架体横杆3与架体立杆2同步搭设并连接成整体，同时设置剪刀撑4；架体立杆2高度提前计算好，扣除底层弧形清水模板14、底层模板几字梁次龙骨10、底层模板双拼槽钢主龙骨9和顶托6的高度，选配好双钢管龙骨8长度，避免与架体立杆2接头在同一位置；

步骤4：将底层几字梁次龙骨10和底层双拼槽钢主龙骨9连接形成的大模板拼装单元整体吊装至步骤3中的双钢管龙骨8上，通过连接螺栓20固定，通过弧形大模板拼装单元两端标高来控制整体模板高度；然后，大模板拼装单元逐块安装完毕后，在底层双拼槽钢主龙骨9的底部加设加强斜撑5；

步骤5：在底层弧形清水模板14表面均匀涂刷脱模剂，随后进行钢筋绑扎、预埋钩头螺栓21和混凝土浇筑作业形成一次浇筑混凝土层22，在屋面一次浇筑混凝土层22上施工屋面建筑做法层23，并对钩头螺栓21根部进行特殊防水处理，以保证屋面防水效果；

步骤6：顶层弧形清水模板25大模板单元拼装的方法与步骤2相同，利用钩头螺栓21上设置的锥形堵头13控制模板安装位置，保证屋面二次浇筑混凝土28厚度；在大模板安装前要提前安装好屋面排水檐沟处预埋的模板盒24，并沿屋脊一侧精确预留下料口模板合龙单元位置；

步骤7：进行屋面二次浇筑混凝土层28的浇筑施工，放料口处混凝土浇筑应缓慢进行，随后在其混凝土表面人工均匀摊铺20mm厚与混凝土同配合比的去石子砂浆，随后沿屋脊方向逐块安装下料口模板合龙单元29并使用连接螺栓20固定。安装时应使下料口模板合龙单元29先接触远离屋脊一侧的砂浆，并形成一定角度，随后逐渐缩小安装角度，将混凝土表面砂浆逐渐向屋脊处赶压。在安装角度不能再缩小，即下料口模板合龙单元29已与砂浆完全接触后，使用平板振捣器振捣所述下料口模板合龙单元29背部，使混凝土表面砂浆逐渐密实，随振捣随压实下料口模板合龙单元挤出多余砂浆，完成封闭空间内混凝土浇筑的同时保证混凝土表面达到清水混凝土效果。

步骤4还包括屋檐处模板单元的支设结构的施工方法，使用三段式螺杆12将底层双拼槽钢主龙骨9、底层几字梁次龙骨10、竖向模板一、一次浇筑混凝土层22、竖向模板二、底层几字梁次龙骨10和底层双拼槽钢主龙骨9对拉并通过螺杆钢垫片17和螺杆山形螺母18进行整体加固。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。