摘要：施工单位在接收现代建筑工程建设任务时，应当优先考虑到建筑的跨度设计需要，在优化跨度空间偏大的建筑结构过程中，应当重视屋盖部位的施工任务，屋盖不仅关系着建筑外部保护效果，同时还决定着建筑整体协调性。大跨度建筑存在的不稳定问题会影响到屋盖结构选择工作，基于建筑的特殊跨度特点，施工单位可运用双曲抛物面形式的扭壳屋盖，以更为经济化的方式来建设并安装屋面。
关键词：双曲抛物面；组合扭壳；屋盖；施工技术
屋盖位于建筑的顶部，属于建筑必备的围护结构，既要符合功能设置需要，还要具有一定的艺术感，在建筑顶部，屋盖还要发挥出承重的作用，其在建筑外部的应用效果会受到构成材料与组成形式的影响。而当前的很多建筑的实际跨度设置情况，屋盖结构也必须被合理调整，在保持稳定与防水等功能的基础上，可以给建筑设计双曲抛物面类型的组合扭壳式屋盖。现分析建设该种屋盖时可用的施工技术。
1 工程建设情况分析
某体育馆建筑面积12783m2，为钢筋混凝土框架结构，地上及地下各一层看台，中间为比赛用篮球场；建筑高度32.05m，可容纳5000个观众席。其平面水平投影呈平行四边形，每边中部稍向外倾斜，长边为97.5m，短边为67.7m。其屋盖采用预应力混凝土大斜柱和无粘结预应力混凝土双曲抛物面组合扭壳相结合的新型结构体系，每块扭壳水平投影均为平行四边形。四根大斜柱顶在屋顶中央处与大横梁连接，每根大斜柱组成人字架，柱脚采用预应力混凝土拉杆，以承受水平推力。两组大斜柱将屋盖划分为4片扭壳，四块扭壳通过顶部的拔风构件连接，8根大斜柱底部由纵横两向钢筋混凝土预应力拉杆连接，大斜柱截面600mm×1200mm～600mm×1800mm，边梁最大梁宽600mm，最大梁高2300mm，双曲抛物面扭壳屋面、大斜柱、预应力拉杆三者组成整个结构体系。
2 壳体结构屋盖结构分析
在该工程施工中，施工人员在对壳体落地点以及周围支柱进行施工的时候，都是采用静压预应力高强混凝土管桩施工方法对其进行施工处理。而且根据工程施工的实际情况和工程施工的要求，施工人员将预应力管桩的直径设置在500mm左右，其混凝土结构的强度等级则为C80，其桩长为18m～35m，按照工程施工的相关规范，管桩在入土的时候，其桩端必须要进入土体2m以上。而工程施工的壳板的厚度则是设计在130mm左右，在使用过程中，由于受到周围边缘构件的影响，导致壳板的厚度发生了变化，使其从原本的130mm转变成200mm。在对壳板配筋进行选择安装的时候，施工人员也要严格按照工程施工的标准进行处理。在该工程施工中，施工人员进行双层双向的安装，而且根据工程施工的需要，在边缘构件3m范围内的还要另加钢筋，进而提高建筑结构的稳定性和可靠性。
3 屋盖施工工作
3.1 施工过程分析
展开施工活动时，施工者需预先熟悉屋盖施工方案，明确施工顺序。首先要在地下室空间中展开底板施工活动，具体任务包括安装塑料材质的波纹管道与绑扎钢筋，底板混凝土浇筑工作完成后还需养护混凝土；搭设组合式的扭壳屋面，并将斜柱脚手架支设到合适位置，加工屋盖处的模板，完成所有的屋盖模板安装后，还要绑扎斜柱部位需要应用的钢筋材料。屋面大梁处的浇筑施工任务完成后，需将扭壳面筋、预应力筋以及其他部位的底筋有效安装。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆完成拔风构件的安装工作后，应当有效测定材料的强度，在屋盖部位张拉预应力钢筋时，需将间隔时间控制妥当，屋顶施工处理工作妥善完成后，需拆除不能继续发挥作用的模板系统与施工脚手架，将涂料涂抹到屋面部位。
3.2 壳面支撑系统以及搭设脚手架
在大跨度工程施工中，为了保证工程的施工质量，施工人员就要在双曲线抛物面组合扭壳的空间中进行相关的测量定位处理。而在工程施工定位放线测量的时候，施工人员要按照工程施工的要求，通过计算机软件系统为对工程施工相关的数据参数和坐标进行确定，以保证脚手架和壳面支撑系统安装位置的准确性。
在工程施工前，施工人员就要先通过计算机软件系统以及相关的测量仪器，对控制梁支撑系统的搭设位置进行确定，并且采用全站仪对双抛物面的底模标高进行很好的控制，在放线定位完毕以后，施工人员还要对其定位放线进行复查。尽可能的将这其双曲抛物面组合可的空间定位的误差控制在工程施工允许的范围之内。
在对脚手架和扭壳屋盖模板系统进行搭设的时候，施工人员就要根据工程施工的要求，对脚手架的高度进行确定。由于壳面各个位置的高度有着存在着一定的差异，而且在对其壳面模板体系进行浇筑时，每个部分所承受的作用力也不均匀，因此施工人员在对其进行搭设处理的时候，应该对扭壳屋盖模板的整体稳定性进行严格的要求，以确保在对其模板进行浇筑的时候，受到外界因素的影响导致整体结构受到损坏，从而使得整个施工工程的质量受到严重的影响。
在屋盖结构内按平行壳体平行四边形边长弹出控制方格网，网格间距为1.2m。所有支撑均采用Φ48×3.5钢管脚手架支撑体系，支撑采用满堂架形式，支架顶部配专用U形可调托撑。脚手架的纵距、横距均为1.2m，立杆从1.8m高度起开始搭第一道水平系杆，以后所有纵横系杆每隔1.2m搭设一道，在柱脚也全部加纵横水平杆连接。纵横方向均设置剪刀撑，间距均为3.6m，从四周剪力墙斜起45°直到壳底搭设。
3.3 拆除模板
在拆除屋顶施工过程中使用的脚手架时，确定正确且标准的拆除顺序是比较重要的，如果拆除顺序出现了错误，在最后的拆除环节还会形成一些隐患问题。首先应当处理中部区域的钢顶托，松动该构件，沿着从中间向周边向周边的方向，使该屋顶构件保持松弛。所有的顶托构件都松弛之后，才能对支撑系统进行大幅度地拆除，在拆除过程中，还要展开有限元计算工作，确定拆除过程中的细节性问题。拆模工作需要从屋顶壳体构件的中点部位出展开，而后向周边逐步扩散，降低可调顶托的高度，使模板与支撑系统有效分离，壳体周边部位需要与四边处保持平衡，以较为缓慢的速度一一拆除各个结构构件。
进入到架体拆除阶段时，应当先将横向的水平杆构件有效拆除，而后处理纵向水平杆以及连墙杆，最后对立杆进行拆除。在逐层拆除外加时，需妥善处理连墙杆。在完成一定的脚手架以及模板拆除工作时，需根据安全拆除工作要求，搭设临时性的支撑系统，并对屋盖结构的特殊部位进行加固。所有的拆除任务完成之后，需展开检查，确定屋盖无质量问题。
4 结束语
本文研究的这种扭壳式屋盖比较适合被安装到跨度设计相对特殊的建筑中，施工者结合建筑跨度的影响与基本的屋盖施工技术要求，需对传统式的屋盖施工手段加以调整，改进之后的屋盖施工工作的效率得以提升，施工差错也被减少，施工者必须严格控制屋盖施工活动，以规范化的方法来完成每一个环节的屋盖施工任务。同时还必须尽量给屋盖使用高质量的材料，使屋盖可以达到强度标准。
参考文献：
[1]陈宇文. (2017). 现浇混凝土结构在扭曲屋盖工程的应用. 江西建材(20), 104-105.
[2]张庆国. (2016). 双曲抛物面组合扭壳屋盖施工技术. 中国高新技术企业(16), 118-119.
[3]何达. (2016). 双曲抛物面组合扭壳屋盖施工技术. 民营科技(4), 106-106.
论文作者:陈曦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：抛物面论文; 工程施工论文; 脚手架论文; 预应力论文; 组合论文; 构件论文; 建筑论文; 《防护工程》2018年第31期论文;