一种装配式屋面架及其制备工艺和施工方法与流程

一种装配式屋面架及其制备工艺和施工方法
1.本发明涉及屋面建筑技术领域，具体为一种装配式屋面架及其制备工艺和施工方法。


背景技术：

2.现阶段高层及超高层住宅施工大多采用铝模+附着提升式脚手架结合的新技术，施工效率高，缩短整体施工周期。
3.当结构施工至屋面层结构，因其为非标结构，需重新搭设悬挑脚手架，采用满堂脚手架+木模板施工传统施工工艺进行施工，待屋面花架和机房结构施工完成，拆除所有架体，才可进行屋面建筑做法施工，该施工工艺施工周期长，操作难度大，并存在一定的安全隐患，延迟大型机械设备的拆除时间，造成施工成本的增加。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种装配式屋面架及其制备工艺和施工方法，以解决屋面层施工周期长、操作难度大的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种装配式屋面架，所述屋面架包括：
7.屋面板，所述屋面板上设置有配合立柱连接的定位槽和配合墙板浇筑的预埋柱；
8.立柱，所述立柱的内腔设置为上下中空，立柱的下端外壁插接在定位槽中，立柱的上端内腔设置有中间凸台，所述中间凸台的上端设置有上插槽，中间凸台上设置有上下贯穿且圆周阵列分布的四组浇筑孔；
9.横梁，横梁上设置有与上插槽配合插接的定位管，所述定位管上贯穿设置有连通浇筑孔的贯穿孔，定位管和上插槽上均横向贯穿设置有横向插槽，所述横向插槽内插接有横向插杆；
10.墙板，所述墙板包括前后对称的一对模板、通过预埋柱固定在模板内侧的钢筋架和浇筑在前后模板间隙内的第二浇筑层。
11.优选的，所述定位槽的中间竖直浇筑有定位柱，所述定位柱上固定安装有支撑组件，所述支撑组件上设置有通过圆周阵列分布的四组连杆固定连接的贴合立柱内壁的支撑环。
12.优选的，所述定位柱的上端面预埋浇筑有圆周阵列分布的四组预埋杆，所述支撑组件的下端设置有与预埋杆配合插接的安装孔，支撑组件和定位柱上均设置有通孔。
13.优选的，所述屋面板内浇筑有横向延伸的预埋钢筋笼，所述通孔内插接有加固钢筋，所述加固钢筋的下端延伸至预埋钢筋笼，加固钢筋的上端延伸至中间凸台的下端。
14.优选的，所述上插槽与立柱的内腔之间通过浇筑孔连通，所述浇筑孔位于定位管中贯穿孔的内侧，贯穿孔、浇筑孔和立柱的内腔中浇筑有第一浇筑层。
15.优选的，所述钢筋架的下端设置有套管，所述屋面板和横梁上设置有与墙板位置对应的与预留槽，所述预埋柱预埋浇筑在屋面板上的预留槽中，钢筋架下端的套管竖直插
接在预埋柱中。
16.优选的，所述立柱与墙板对应的外壁上设置有卡槽，所述模板插接在卡槽中，所述横梁上与前后模板之间间隙对应的位置贯穿设置有预筑孔。
17.一种实现上述装配式屋面架的制备工艺，所述该制备工艺包含以下步骤：
18.设计排版，根据设计图纸建筑工程做法，可按照正置式屋面或倒置式屋面的方式进行设计，利用bim建模工具，创建屋面工程三维模型，包含所有结构构件、建筑线条、屋面设备基础构造、建筑做法、落水口等，对细部节点单独建立模型，根据创建的三维bim模型，对所有构件进行拆分优化，并对构件连接节点进行结构设计，符合相关规范要求，完成设计符合后，对拆分的构件进行编号，形成预制构件生产深化图纸；
19.根据现场屋面实际尺寸进行提前优化排版，确保与现场尺寸相符合，根据要求浇筑生产出包含保温、防水、屋面砖为一体的屋面板；
20.墙板定位，根据设计图纸提前确定墙板的位置分布，在进行屋面板浇筑成型时提前在对应位置设置预留槽，并根据墙板的长度在预留槽内设置预埋柱；
21.屋面花架分解，屋面花架分为水平构件与竖向构件，竖向构件深化为立柱，水平构件深化为横梁，连接节点设计符合结构设计与抗震等级要求，根据图纸在屋面板上与立柱对应的位置设置定位槽，定位槽内设置带有支撑组件的定位柱；
22.花架加工，在立柱上设置中空内腔、带有浇筑孔的中间凸台和配合横梁连接的上插槽，在横梁上设置与上插槽连接的定位管和与墙板位置对应的预留槽，根据图纸中墙板的位置在横梁上开设预筑孔。
23.一种上述制备的装配式屋面架实现的装配施工工艺，所述施工工艺包含以下步骤：
24.屋面施工，屋面结构混凝土施工前，须结合建筑、结构图纸，将屋面设备基础、烟道等出屋面构造一次吊模，随屋面结构层混凝土一同浇筑，另应对屋面板面标高进行控制，通过标高控制，对屋面进行找坡，屋面结构施工时严格把控屋面的平整度和找坡，一次按照要求进行找平找坡，并将屋面结构基础、设备基础等构造随屋面混凝土同时浇筑，将屋面板运至现场进行组装，组装完成后进行拼缝处理，确保无渗漏，一体化的屋面板铺贴完成后要对拼缝位置、与女儿墙交接位置进行特殊的防水处理，确保无渗漏，根据构件的编号对应安装花架和墙板；
25.花架装配，通过定位槽实现立柱的竖直插接，通过上插槽与定位管的配合，实现横梁与立柱的装配，通过横向插杆的横向插接横向与立柱的预安装，通过浇筑孔对立柱的内腔和贯穿孔进行混凝土浇筑，形成第一浇筑层，实现立柱、横梁和屋面板的固定连接；
26.墙板浇筑，通过预埋柱实现墙板上钢筋架的定位固定插接，通过卡槽在上下对应的预留槽的外侧安装模板，通过横梁上的预筑孔实现对模板的内腔进行浇筑，形成第二浇筑层，实现墙板与立柱、横梁和屋面板之间的固定连接，待第二浇筑层混凝土层强度达到标准后，拆卸模板；
27.防水处理，预制构件安装完成后，按照排版设计深化图进行屋面一体化板铺设，铺设完成后，对一体化板之间的拼缝、一体化板与机房、花架预制构件之间的拼缝、一体化板与四周女儿墙之间的拼缝等，进行特殊处理，做好防水、伸缩缝、落水口、排水沟等细部节点的处理，确保整个屋面无渗漏。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用预制装配式结构进行屋面建筑做法、屋面机房以及屋面花架施工，通过装配式的安装，有效提高现场施工效率，节约大量材料，节省劳动力的投入，节约施工工期，大大降低工程成本，减少施工过程中的安全隐患，符合绿色施工理念。
附图说明
29.图1为本发明的施工结构示意图；
30.图2为本发明的墙板施工俯视图；
31.图3为本发明的立柱立体结构半剖示意图；
32.图4为本发明的横梁立体结构示意图；
33.图5为本发明的屋面板立体结构示意图；
34.图6为本发明的支撑组件立体结构示意图。
35.图中：1、屋面板；2、立柱；3、横梁；4、墙板；5、预埋钢筋笼；6、定位柱；7、定位槽；8、支撑组件；9、浇筑孔；10、横向插杆；11、预筑孔；12、上插槽；13、第一浇筑层；14、加固钢筋；15、模板；16、卡槽；17、钢筋架； 18、套管；19、预埋柱；20、第二浇筑层；21、预留槽；22、预埋杆；23、通孔；24、定位管；25、贯穿孔；26、横向插槽；27、支撑环；28、连杆；29、安装孔；30、中间凸台。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合
使用。
40.请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：
41.一种装配式屋面架，屋面架包括屋面板1上设置有配合立柱2连接的定位槽 7，立柱2的内腔设置为上下中空，立柱2的下端外壁插接在定位槽7中，通过定位槽7实现立柱2的定位预安装。
42.立柱2的上端内腔设置有中间凸台30，中间凸台30的上端设置有上插槽12，横梁3上设置有与上插槽12配合插接的定位管24，利用定位管24与上插槽12 的插接实现横梁3与立柱2的定位预安装。
43.定位管24和上插槽12上均横向贯穿设置有横向插槽26，横向插槽26内插接有横向插杆10，通过横向插杆10实现横梁3与立柱2的连接角度固定。
44.中间凸台30上设置有上下贯穿且圆周阵列分布的四组浇筑孔9，定位管24 上贯穿设置有连通浇筑孔9的贯穿孔25，上插槽12与立柱2的内腔之间通过浇筑孔9连通，浇筑孔9位于定位管24中贯穿孔25的内侧，贯穿孔25、浇筑孔 9和立柱2的内腔中浇筑有第一浇筑层13，通过第一浇筑层13的浇筑，实现立柱2、屋面板1和横梁3之间的固定连接。
45.屋面板1上设置有配合墙板4浇筑的预埋柱19，墙板4包括前后对称的一对模板15、通过预埋柱19固定在模板15内侧的钢筋架17和浇筑在前后模板15 间隙内的第二浇筑层20，钢筋架17的下端设置有套管18，屋面板1和横梁3 上设置有与墙板4位置对应的与预留槽21，预埋柱19预埋浇筑在屋面板1上的预留槽21中，钢筋架17下端的套管18竖直插接在预埋柱19中，通过设置套管18与预埋柱19的配合，实现钢筋架17的预安装，通过模板15形成临时支撑，进而在第二浇筑层20的浇筑下，实现墙板4的固定安装。
46.实施例1：
47.通过定位槽7实现立柱2的定位预安装，利用定位管24与上插槽12的插接实现横梁3与立柱2的定位预安装，通过横向插杆10实现横梁3与立柱2的连接角度固定。
48.通过第一浇筑层13的浇筑，实现立柱2、屋面板1和横梁3之间的固定连接，通过设置套管18与预埋柱19的配合，实现钢筋架17的预安装，通过模板15 形成临时支撑，进而在第二浇筑层20的浇筑下，实现墙板4的固定安装。
49.实施例2：
50.在实施例1的基础上，本技术还具有在定位槽7的中间竖直浇筑定位柱6，定位柱6上固定安装有支撑组件8，支撑组件8上设置有通过圆周阵列分布的四组连杆28固定连接的贴合立柱2内壁的支撑环27，定位柱6的上端面预埋浇筑有圆周阵列分布的四组预埋杆22，支撑组件8的下端设置有与预埋杆22配合插接的安装孔29。
51.对于长度较长的立柱2，其重心高度较高，在定位槽7中的插接安装，容易造成立柱2倾倒或偏移。
52.通过设置定位柱6延伸屋面板1与立柱2之间的插接高度，利用预埋杆22 和安装孔29的配合，实现支撑组件8的安装，通过设置有支撑环27实现对立柱2的内壁进行支撑，进而实现立柱2的竖直插接，避免倾倒。
53.实施例3：
54.在实施例2的基础上，本技术还具有在支撑组件8和定位柱6上均设置通孔 23，屋面板1内浇筑有横向延伸的预埋钢筋笼5，通孔23内插接有加固钢筋14，加固钢筋14的下端
延伸至预埋钢筋笼5，加固钢筋14的上端延伸至中间凸台 30的下端。
55.对于较长的立柱2，其外壁和第一浇筑层13形成的混凝土柱强度不足，无法满足支撑需要。
56.通过设置通孔23实现加固钢筋14的定位插接，进而通过加固钢筋14与预埋钢筋笼5的连接，提高了立柱2与屋面板1之间的连接强度。
57.实施例4：
58.在实施例1的基础上，本技术还具有立柱2与墙板4对应的外壁上设置卡槽 16，模板15插接在卡槽16中，横梁3上与前后模板15之间间隙对应的位置贯穿设置有预筑孔11。
59.对于贴合立柱2的墙板4，通过设置卡槽16进一步提高模板15的位置精度，配合可调节的预筑孔11，实现对墙板4进行便捷浇筑。
60.一种用于制备上述装配式屋面架的制备工艺，该制备工艺包含以下步骤：
61.设计排版，根据设计图纸建筑工程做法，可按照正置式屋面或倒置式屋面的方式进行设计，利用bim建模工具，创建屋面工程三维模型，包含有结构构件、建筑线条、屋面设备基础构造、建筑做法、落水口等，对细部节点单独建立模型，根据创建的三维bim模型，对有构件进行拆分优化，并对构件连接节点进行结构设计，符合相关规范要求，完成设计符合后，对拆分的构件与安装的位置进行对应编号，形成预制构件生产深化图纸；
62.根据现场屋面实际尺寸进行提前优化排版，确保与现场尺寸相符合，根据要求浇筑生产出包含保温、防水、屋面砖为一体的屋面板1；
63.墙板定位，根据设计图纸提前确定墙板4的位置分布，在进行屋面板1浇筑成型时提前在对应位置设置预留槽21；
64.根据墙板4的长度在预留槽21内设置预埋柱19；
65.屋面花架分解，屋面花架分为水平构件与竖向构件，竖向构件深化为立柱2，水平构件深化为横梁3，连接节点设计符合结构设计与抗震等级要求，根据图纸在屋面板1上与立柱2对应的位置设置定位槽7；
66.根据立柱2的设计长度适当选择在定位槽7内设置带有支撑组件8的定位柱 6；
67.根据立柱2的设计强度选择插接安装加固钢筋14；
68.花架加工，在立柱2上设置中空内腔、带有浇筑孔9的中间凸台30和配合横梁3连接的上插槽12，在横梁3上设置与上插槽12连接的定位管24和与墙板4位置对应的预留槽21；
69.根据墙板4的厚度确定预留槽21的宽度；
70.根据墙板4的设计强度编织钢筋架17；
71.根据图纸中墙板4的位置和长度在横梁3上开设预筑孔11；
72.根据横梁3与立柱2之间的安装角度，在上插槽12和定位管24上开设横向插槽26，并在横向插槽26中插接安装横向插杆10实现立柱2与横梁3之间的角度固定。
73.一种根据上述制备的装配式屋面架实现的装配施工工艺，施工工艺包含以下步骤：
74.屋面施工，屋面结构混凝土施工前，须结合建筑、结构图纸，将屋面设备基础、烟道等出屋面构造一次吊模，随屋面结构层混凝土一同浇筑，另应对屋面板1面标高进行控制，通过标高控制，对屋面进行找坡，屋面结构施工时严格把控屋面的平整度和找坡，一次按照要求进行找平找坡，并将屋面结构基础、设备基础等构造随屋面混凝土同时浇筑，然后将屋
面板1运至现场进行组装，组装完成后进行拼缝处理，确保无渗漏，一体化的屋面板1铺贴完成后要对拼缝位置、与女儿墙交接位置进行特殊的防水处理，确保无渗漏。
75.然后根据构件的编号对应安装花架和墙板4：
76.花架装配，通过定位槽7实现立柱2的竖直插接，利用定位管24与上插槽 12的插接实现横梁3与立柱2的定位预安装，通过横向插杆10实现横梁3与立柱2的连接角度固定，通过浇筑孔9对立柱2的内腔和贯穿孔25进行混凝土浇筑，形成第一浇筑层13，实现立柱2、横梁3和屋面板1的固定连接；
77.墙板浇筑，通过预埋柱19实现墙板4上钢筋架17的定位固定插接，通过卡槽16在上下对应的预留槽21的外侧安装模板15，通过横梁3上的预筑孔11实现对模板15的内腔进行浇筑，形成第二浇筑层20，实现墙板4与立柱2、横梁 3和屋面板1之间的固定连接，待第二浇筑层20混凝土层强度达到标准后，拆卸模板15；
78.防水处理，预制构件安装完成后，按照排版设计深化图进行屋面一体化板铺设，铺设完成后，对一体化板之间的拼缝、一体化板与机房、花架预制构件之间的拼缝、一体化板与四周女儿墙之间的拼缝等，进行特殊处理，做好防水、伸缩缝、落水口、排水沟等细部节点的处理，确保整个屋面无渗漏。
79.尽管上面对本技术说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本技术，但是本技术不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本技术精神和范围内，一切利用本技术构思的申请创造均在保护之列。