一種屋面造型功能層次精益施工方法與流程

本發明涉及一種屋面造型功能層次施工方法，尤其是一種仿貝殼屋面造型功能層次精益施工方法，屬于建筑工程技術領域。

背景技術：

深海貝類的殼體呈波浪起伏，不僅外觀美麗，而且抗壓強度極高。申請號為201410617286.8的中國專利申請借助仿生學原理，公開了“一種扇形仿貝殼屋面及其建筑施工方法”，解決了扇形仿貝殼屋面各節點的構成處理及施工難題。

然而在施工中，要保證建筑設計曲面屋面各功能層次的厚度均勻（即垂直于結構成型面各點位切線方向的法向厚度一致）卻遇到困難。因為，常規的水平建筑結構層（又稱基層）完成后，只要以垂直平移高度控制其上的防水、保溫、裝飾等功能層，便可實現所需的建筑標高控制，施工時在結構成型面（又稱結構完成面）布測統一高度的灰餅即可。而仿貝殼屋面之類的曲面建筑不那么簡單，若僅將其結構層成型面F1形狀復制后垂向平移300mm作為建筑完成面F2，將如圖1所示，該面上距基層的厚度往往實際僅有210mm，不符合設計要求。實踐也表明，貝殼狀屋面結構層J上分層施工的防水層F、輕質混凝土保溫層H及面層裝飾層M（參見圖2）因沒有成熟的可借鑒施工方法，加之結構層的曲面成型依賴人工抹平，存在較大誤差，使得曲面建筑層次施工中無法準確確定每點的法線方向，因此如不妥善解決施工工藝問題，將無法保證屋面結構層成型面至最終建筑完成面各點法向厚度一致，影響施工質量。

技術實現要素：

本發明的目的在于：提出一種造型功能層次精益施工方法，采用該方法可以妥善解決仿生結構成型面至最終建筑完成面各點法向厚度一致的難題，使最終建筑完成面成為符合設計要求的理想完成面，從而確保施工質量。

為了達到以上目的，本發明造型功能層次精益施工方法基本技術方案包括如下步驟：

第一步、布置控制網——在屋面結構成型面以分別平行或垂直于屋面對稱中心軸線的預定間隔虛擬的網格線建立屋面控制網格；

第二步、施放控制點——在涂覆防水層的屋面結構成型面上確定控制網各網格交點位置，并垂向延伸得到與設計要求理想完成面的交點作為控制點，確定相應的控制標高；

第三步、布設砂漿錐——在屋面結構成型面上各網格交點布測定位頂端高度對應相應標高的砂漿錐臺；

第四步、隔離網格域——用砂漿在相鄰兩砂漿錐臺之間做出條狀基臺，并嵌入上邊與相鄰兩砂漿錐臺頂部平齊的隔條板；

第五步、修整圓滑度——將具有自重彎曲度的長條沿垂直于屋面對稱中心軸線的控制網格線方向架設于至少三個控制點的砂漿錐臺，修整隔條板上邊，使隔條板得以在相鄰砂漿錐臺之間以飽滿弧線圓滑過渡，直至完成所有隔條板的整修；

第六步、功能層施工——在隔條板隔出的各網格域中鋪填輕質混凝土，并借助四邊的隔條板用拉線控制厚度，形成所需的保溫層；之后用砂漿抹平，形成所需裝飾層；

第七步、處理伸縮縫——摳出各處的隔條板，縫內嵌填，形成最終建筑完成面。

本發明妥善解決了保證諸如貝殼屋面結構層成型面至最終建筑完成面各點法向厚度一致的難題，切實可行，在保證質量的前提下，提高了施工效率。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為曲面建筑復制垂向平移示意圖。

圖2為本發明實施例一的屋面造型功能層次剖面結構示意圖。

圖3為本發明實施例一的防水層涂覆方向示意圖。

圖4為本發明實施例一的布置控制網示意圖。

圖5為本發明實施例一的施放控制點示意圖。

圖6為本發明實施例一的控制點標高確定示意圖。

圖7為本發明實施例一的布設砂漿錐示意圖。

圖8為本發明實施例一的隔離網格域示意圖。

圖9為圖8的I-I剖面結構示意圖。

圖10為本發明實施例一的修整圓滑度示意圖。

圖11為本發明實施例一的處理伸縮縫示意圖。

具體實施方式

實施例一

本實施例的扇形造型功能層次精益施工方法要在圖2所示的貝殼狀屋面結構層J上，分層施工防水層F、輕質混凝土保溫層H及面層裝飾層M，具體施工過程如下：

一、先做防水層，在完成基層的清理、局部打磨后，涂刷單組份聚氨酯防水涂膜，最終成膜厚度不少于3mm。由于屋面高低起伏，為防止流動性較強的聚氨酯自由流淌而導致涂膜厚度不均，涂膜施工應參照圖3由下向上、各楞槽內由低向高進行。

接著借助建筑CAD布置控制網，如圖4所示，在貝殼狀屋面的平面總圖，以分別平行或垂直于屋面對稱中心軸線的預定間隔600mm的虛擬網格線建立屋面控制網格；網格線與屋面邊緣線及平面轉折的棱角線也作為交點，再借助CAD查詢工具，不難得到網格各交點的絕對坐標，編號后將各點坐標保存為“.csv”格式導入全站儀。

二、如圖5所示，由施工現場內軸網坐標系統的A、B測點引測到相鄰建筑樓層的臨邊位置布置測站點P，采用全站儀根據導入的控制網數據施放屋面結構成型面上控制網各網格交點位置，并參見圖6所示，由結構層成型面F1垂向延伸得到與設計要求理想完成面F3的交點作為控制點，確定相應的控制標高，作為精確定位的實際控制點。

三、在屋面結構成型面上各網格交點布測定位頂端高度對應相應標高的砂漿錐臺T。具體步驟如圖7所示，在防水層上的各網格交點之間用粉線在彈放縱橫連線L，在各網格交點處用干硬性水泥砂漿做錐臺基礎，中心插木棒，待砂漿凝固后用水準儀將控制標高引測至屋面，逐一測放到木棒棒身并標識，然后沿標記截平，再將水泥砂漿堆至控制標高。

四、如圖8、圖9所示，沿防水層表面彈放的縱橫連線用砂漿做出條狀基臺，并嵌入上邊與相鄰兩砂漿錐臺頂部平齊的XPS (extruded polystyrene擠塑聚苯乙烯泡沫塑料)板材作為隔條板G。

五、待條狀基臺砂漿凝固后，將具有自重彎曲度的長條沿垂直于屋面對稱中心軸線的控制網格線方向架設于五個控制點的砂漿錐臺T，修整隔條板G上邊，使隔條板得以在相鄰砂漿錐臺之間以飽滿弧線圓滑過渡，直至完成所有隔條板的整修；如圖10所示，實際施工用3m長、直徑12mm的注水塑料軟管Q沿橫斷面各控制點鋪設，目測其弧線飽滿、圓潤程度，對凸點用刀裁割、修正，效果很好。

六、在隔條板隔出的各網格域中鋪填輕質混凝土，并借助四邊的隔條板用拉線控制厚度，形成所需的保溫層；之后用砂漿抹平，裝飾面層（砂漿）的施工可用刮尺沿坡向各網格四邊造型模具刮平，待砂漿沉實后用木抹板進一步整形，初凝后用鐵抹板收面，形成所需裝飾層。

七、待裝飾層且有足夠強度后，摳出控制造型用的XPS板，縫隙內依次嵌填細石混凝土X、中粗砂Z、泡沫棒Y、耐候聚氨酯N，作為伸縮縫,形成最終建筑完成面。

實踐證明，本實施例具有如下優點：

1）使用全站儀、定位砂漿錐、造型隔板等即可完成復雜的貝殼屋面各功能層次的精益造型施工，便于實施，切實可行。

2）借助CAD的三維模型，可以準確方便地得到各控制點的各種所需數據，保證貝殼屋面造型厚度均勻的精益性。

3）由于全站儀與CAD等軟件具有良好的兼容性，因此在保證質量的前提下，可以顯著提高施工效率。

4）巧妙運用具有自重彎曲度的長條，可精確修整造型分隔控制板，從而保證貝殼曲面的成型效果。

5）控制網格的建立不僅可以降低傾斜度較大區域各功能層次的施工難度，保證建筑功能的完整性，而且可以形成伸縮縫，使建筑兼具美觀與優質。