[发明专利]混凝土结构的异形薄壳的施工方法

权利要求书

1.混凝土结构的异形薄壳的施工方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

（1）空间定位，空间定位分为两个步骤：首先为虚拟建模步骤，建立所述异形薄壳的立体模型，然后采用BIM软件，选取相互平行的多个剖切面将所述异形薄壳的立体模型进行剖切，相邻两个所述剖切面形成一切片，所述切片厚度在100mm-300mm之间，在所述异形薄壳的曲率变化较大的区域，减小该切片的厚度，导出每一个切片的DWG格式的图纸，建立所有切片的坐标数据库，并采用间隔相等的水平截面截取该所述异形薄壳的立体模型，将水平截面与剖切面的交点作为控制点，形成控制点坐标数据库；

其次进行测量放线步骤：在首层地面放出参考线，对于预设高度以下的部分利用首层地面进行定位放线，对于预设高度以上的部分则在通过设置测量放线平台后再进行定位放线：通过设在首层地面或测量放线平台上的全站仪，根据所述控制点坐标数据库确定所述异形薄壳的内表面上的控制点和控制线；

（2）模架架设：所述模架包括内部的支撑架、设置于所述支撑架上的主龙骨、设置于所述主龙骨上的次龙骨以及覆盖于所述次龙骨上的模板四个部分，根据步骤（1）中所得到的切片图纸确定所述主龙骨和次龙骨的形状；

（3）钢筋工程：沿着模板外侧设置钢筋，形成钢筋网；

（4）混凝土施工：现场分区分段浇筑混凝土形成薄壳；

（5）壳体卸荷并同时进行监测，所述壳体卸荷步骤是逐步拆除所述模板和支撑架，所述监测步骤包括应力监测和变形监测，其中，

所述应力监测：根据BIM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测内力的杆件，在所述杆件上设置应变计，定时读取每个应变计的数值并与设计值进行比较；

所述变形监测：根据BIM软件进行施工过程模拟分析，确定需要监测位移的监测点，采用全站仪定时扫描每个监测点的三维坐标并与设计值进行比较。

2.如权利要求1所述的混凝土结构的异形薄壳的施工方法，其特征在于，所述步骤（2）的模架架设具体包括：

(21)：搭设支撑架，所述支撑架采用十字盘脚手架，所述十字盘脚手架的每个立杆的上端设有顶托，根据所述异形薄壳的壳体顶面的弧度调整每个顶托相对于水平面的角度；

(22)：架设主龙骨，确定主龙骨的形状：利用BIM软件导出字母轴方向上每个切片的平面、立体以及每个切片的多个剖面的DWG格式图纸，根据切片的形状确定组成每一个切片的主龙骨数量和形状，从而精确绘制每一根主龙骨的形状并进行编号，然后加工出主龙骨，分别架设于所述顶托上；

(23)：在主龙骨上沿与主龙骨相交的方向架设次龙骨，并采用小料将次龙骨支垫到设计高度，其中，次龙骨的形状确定：利用BIM软件导出数字轴方向上的切片图纸，并确定每根次龙骨的弦高，次龙骨采用三层方木交错叠加放置，以满足现场曲率的变化；

(24)：在次龙骨上并沿着所述次龙骨的方向铺设模板。

3.如权利要求2所述的混凝土结构的异形薄壳的施工方法，其特征在于，所述主龙骨包括两种类型：最大弦高大于或等于8cm的第一类主龙骨；最大弦高小于8cm的第二类主龙骨；其中，

所述第一类主龙骨包括沿剖切面设置并与顶托接触的主方木，粘结于所述第一主方木的上表面并沿着所述第一主方木的长度方向设置的第一造型木，所述第一造型木的上表面与其对应的切片的形状相同，以及夹在所述第一造型木两侧并与所述第一主方木和第一造型木粘结的以增加强度的条木；

所述第二类主龙骨包括沿剖切面设置并与顶托接触的第二主方木，位于所述第二主方木上方并沿着第二主方木的长度方向设置的第二造型木，所述第二造型木的上表面与其对应的切片的形状相同，所述第二造型木与第二主方木之间设置有多个支撑木。

4.如权利要求2或3所述的混凝土结构的异形薄壳的施工方法，其特征在于，所述步骤(2)模架架设的步骤中还包括架设外模的步骤：在所述异形薄壳的坡度大于30°的区域设置外模，所述外模采用钢板网。

5.如权利要求1、2或3所述的混凝土结构的异形薄壳的施工方法，其特征在于，所述步骤(4)混凝土施工中，根据所述异形薄壳的坡度将其分为坡度小于30°的区域和坡度大于30°的区域，

坡度小于30°的区域一次性浇筑；

坡度大于30°的区域按照竖向壳体施工方法施工：每900mm高分为一段，浇筑一次，每段混凝土浇筑时应对称进行。