仿唐古建斗拱安裝施工方法與流程

本發明涉及建筑施工領域，尤其涉及一種仿唐古建斗拱安裝施工技術。

背景技術：

隨著社會發展，人們對仿古元素越來越多的表示關注，隨著對歷史文化的不斷發掘創新，仿唐古建越來越多的出現在我們的城市中，作為展現唐代建筑特色的斗拱，也越來越多的被應用。

目前斗拱構件一般采用混凝土澆筑構件和木質構件結合的形式，安裝時先支模澆筑混凝土構件，后安裝木質構件，修補后進行噴漆。其中木制構件一般采用釘裝或膠裝的方式進行安裝。

對于現有技術，混凝土構件澆筑麻煩且精度難以保障，木質構件制作較慢、且穩定性不高、防火等級低、耐久性能不長。預制構件在設計過程中不能充分考慮構件的實際生產和安裝，構件的生產、安裝環節經常出現設計與施工相背離，以及構件碰撞等問題，導致構件無法安裝、構件重生產或施工質量差，后期需要大量的修補工作。

技術實現要素：

為克服現有斗拱施工技術的缺陷，本發明提供一種仿唐古建斗拱安裝施工方法，旨在降低斗拱安裝施工難度、降低安裝成本、提高安裝質量。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種仿唐古建斗拱安裝施工方法，所述斗拱為grc（玻璃纖維增強復合材料）斗拱，包括坐斗、正心瓜拱、十八斗、正心萬拱、昂、外拽瓜拱、外拽廂拱、耍頭以及橑檐枋，其特征在于施工方法包括以下步驟：

步驟一：bim建模深化設計

采用bim技術建模，對圖紙審核和深化設計，制作3d模型，對結構細部進行優化。

步驟二：grc斗拱制作

根據步驟一深化設計得到的模型制作grc斗拱，斗拱的各部件分塊制作。

grc斗拱的制作采用分塊3d打印成型或分塊噴注成型；當采用3d打印成型時，先根據設計設置相應的鋼骨架，然后由計算機控制、利用grc材料打印成型，grc材料固化包裹所述鋼骨架；當采用分塊噴注成型時，根據設計的斗拱形狀和尺寸，制作各構件的grc表殼模具，并根據設計將相應的鋼骨架放入grc表殼模具內，然后向模具內噴涂grc材料，固化成型；grc構件內的鋼骨架在與相鄰構件相交處的界面應伸出構件表面20mm左右，以便于相互焊接。

步驟三：采用虛擬現實技術（virtualreality，vr）優化施工方案

采用虛擬顯示技術對斗拱安裝步驟進行模擬，制定最佳安裝順序和方案，根據模擬，斗拱各部分最佳安裝順序為：

第（一）步：安裝坐斗；

第（二）步：安裝正心瓜拱；

第（三）步：安裝十八斗；

第（四）步：安裝正心萬拱

第（五）步：安裝昂

第（六）步：安裝外拽瓜拱

第（七）步：安裝外拽廂拱

第（八）步：安裝耍頭

第（九）步：安裝橑檐枋

步驟四：斗拱安裝定位

根據施工圖紙在外墻上彈好標高線、水平、垂直和構件中心控制線以控制構件安裝在同一水平線上。

步驟五：安裝后置埋件

建筑物連接結構為現澆混凝土結構，強度等級c40，厚度200mm，在需要安裝斗拱的位置埋設后置金屬埋件，埋件大小200×200×5mm，埋件四角采用膨脹錨栓固定，埋件安裝完成后需進行拉拔實驗，確保埋件安裝質量。

步驟六：安裝龍骨

在錨固的后置埋件上焊接50×60×5mm的鍍鋅方鋼管作為主龍骨，用來支撐grc構件；

步驟七：安裝grc構件

安裝grc斗拱構件，按照步驟三確定的最佳安裝順序對grc斗拱的各構件進行安裝，安裝時將構件中的鋼骨架與方鋼管主龍骨焊接固定，各相鄰構件的鋼骨架也相互焊接固定。

所述的鋼骨架為φ8的鋼筋骨架或焊接φ8的鋼筋作為連接件；焊接時，雙面焊縫長度不應小于5d鋼筋直徑，單面焊接焊縫長度不應小于12d鋼筋直徑，焊縫高度不小于3mm，焊縫等級不低于二級，禁止使用點對點，點對面的焊接方式。

在grc構件適當的位置預留或開設有便于焊接的焊接孔，在各構件焊接連接完成后，利用建筑膠水填充修補各構件上開設的焊接孔和各構件之間的接縫；在所述接縫上貼耐堿抗裂網格布進行加固；所述耐堿抗裂網格布上采用普通水泥：中砂：108膠水=1:2:0.4配置的補縫膠泥進行修補。

步驟八：檢查驗收

施工完成后，按照相關規定進行檢測驗收。

對于上述步驟五，建筑物的連接結構也可以為砌體結構，當連接結構為砌體結構時，在砌體結構中預埋角鋼作為龍骨，構件中預留φ8鋼筋，通過φ8鋼筋與角鋼50×50×5mm焊接從而固定grc構件，水平方向每500mm一根φ8鋼筋。

本發明的有益效果：（1）利用bim技術對設計數據進行可視化處理，將模型數據轉化為可供人肉眼觀看的視覺對象，提早發現結構可能存在的問題，防止施工時無法安裝、或施工質量差等問題，保證了施工質量及工期；（2）采用虛擬現實技術對斗拱安裝實際場景模擬，用動態交互的方式對安裝過程進行身臨其境的全方位審視，實現對構件在空間上的直觀分析，制定出最優安裝流程，加快了斗拱安裝進度；（3）grc制作的斗拱具有高強、防火、耐久的性能；（4）斗拱構件分塊制作，再進行拼裝，生產效率高、制作效果好；（5）斗拱構件采用3d打印，由計算機數字化控制，構件質量穩定、精度高。

附圖說明

圖1為本發明工藝流程圖；

圖2為本發明斗拱結構示意圖；

圖3-11分別為本發明斗拱安裝過程第（一）-（九）步示意圖；

圖中，1-斗拱；11-坐斗；12-正心瓜拱；13-十八斗；14-正心萬拱；15-昂；16-外拽瓜拱；17-外拽廂拱；18-耍頭；19橑檐枋。

具體實施方式

一種仿唐古建斗拱安裝施工方法，所述斗拱為grc（玻璃纖維增強復合材料）斗拱，包括坐斗、正心瓜拱、十八斗、正心萬拱、昂、外拽瓜拱、外拽廂拱、耍頭以及橑檐枋，其特征在于施工方法包括以下步驟：

步驟一：bim建模深化設計

采用bim技術建模，對圖紙審核和深化設計，制作3d模型，對結構細部進行優化。

步驟二：grc斗拱制作

根據步驟一深化設計得到的模型制作grc斗拱，斗拱的各部件分塊制作。

grc斗拱的制作采用分塊3d打印成型或分塊噴注成型；當采用3d打印成型時，先根據設計設置相應的鋼骨架，然后由計算機控制、利用grc材料打印成型，grc材料固化包裹所述鋼骨架；當采用分塊噴注成型時，根據設計的斗拱形狀和尺寸，制作各構件的grc表殼模具，并根據設計將相應的鋼骨架放入grc表殼模具內，然后向模具內噴涂grc材料，固化成型；grc構件內的鋼骨架在與相鄰構件相交處的界面應伸出構件表面20mm左右，以便于相互焊接。

步驟三：采用虛擬現實技術（virtualreality，vr）優化施工方案

采用虛擬顯示技術對斗拱安裝步驟進行模擬，制定最佳安裝順序和方案，如圖3-11所示，斗拱各部分最佳安裝順序為：

第（一）步：安裝坐斗；

第（二）步：安裝正心瓜拱；

第（三）步：安裝十八斗；

第（四）步：安裝正心萬拱

第（五）步：安裝昂

第（六）步：安裝外拽瓜拱

第（七）步：安裝外拽廂拱

第（八）步：安裝耍頭

第（九）步：安裝橑檐枋

步驟四：斗拱安裝定位

根據施工圖紙在外墻上彈好標高線、水平、垂直和構件中心控制線以控制構件安裝在同一水平線上。

步驟五：安裝后置埋件

建筑物連接結構為現澆混凝土結構，強度等級c40，厚度200mm，在需要安裝斗拱的位置埋設后置金屬埋件，埋件大小200×200×5mm，埋件四角采用膨脹錨栓固定，埋件安裝完成后需進行拉拔實驗，確保埋件安裝質量。

步驟六：安裝龍骨

在錨固的后置埋件上焊接50×60×5mm的鍍鋅方鋼管作為主龍骨，用來支撐grc構件；

步驟七：安裝grc構件

安裝grc斗拱構件，按照步驟三確定的最佳安裝順序對grc斗拱的各構件進行安裝，安裝時將構件中的鋼骨架與方鋼管主龍骨焊接固定，各相鄰構件的鋼骨架也相互焊接固定。

所述的鋼骨架為φ8的鋼筋骨架或焊接φ8的鋼筋作為連接件；焊接時，雙面焊縫長度不應小于5d鋼筋直徑，單面焊接焊縫長度不應小于12d鋼筋直徑，焊縫高度不小于3mm，焊縫等級不低于二級，禁止使用點對點，點對面的焊接方式。

在grc構件適當的位置預留或開設有便于焊接的焊接孔，在各構件焊接連接完成后，利用建筑膠水填充修補各構件上開設的焊接孔和各構件之間的接縫；在所述接縫上貼耐堿抗裂網格布進行加固；所述耐堿抗裂網格布上采用普通水泥：中砂：108膠水=1:2:0.4配置的補縫膠泥進行修補。

步驟八：檢查驗收

施工完成后，按照相關規定進行檢測驗收。

對于上述步驟五，建筑物的連接結構也可以為砌體結構，當連接結構為砌體結構時，在砌體結構中預埋角鋼作為龍骨，構件中預留φ8鋼筋，通過φ8鋼筋與角鋼50×50×5mm焊接從而固定grc構件，水平方向每500mm一根φ8鋼筋。