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施工方法探讨:新型高性能复合冰结构装配式如何施工

时间:2022-06-12

复合冰结构装配式施工方式将预制单元通过某种连接、组装,再经过喷射浇筑来实现结构的建造。在施工过程中有哪些技术要领呢?

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冰、雪作为建筑材料,有着易于取材、材料环保可持续等特点。但目前,冰雪结构的建造大多以砌筑式为主,一方面,砌筑式的建造形式较为繁琐,使得结构施工周期较长;另一方面限制了结构跨度、高度,使得结构形态较为单一。而结构装配式施工方式将统一规格的预制单元通过索网连接,充气膜顶升,再经过喷射浇筑实现结构的建造,该方法的优点在于施工简单、方便,可以明显缩短施工周期,丰富结构形态。

实现上述目的的技术方案,所述方法是按照以下方法操作的:

步骤一:制作连接单元模具:单元模具为无盖的长方形箱体,无盖的长方形箱体的腔内尺寸的长为100mm,无盖的长方形箱体的腔内尺寸的宽为50mm,无盖的长方形箱体的腔内尺高的长为30mm;

步骤二:制作连接单元(如图1):连接单元模具水平放置,连接单元模具内放入两个第一pvc管和一个第二pvc管,两个第一pvc管平行设置在单元模具内,每个第一pvc管至连接单元模具底端的距离和连接单元模具顶端的距离相等,第二pvc管垂直两个第一pvc管并靠近两个第一pvc管放置在单元模具内,向连接单元模具内注入液体复合材料水,在连接单元模具外侧壁四周及单元模具的底板设有苯板,连接单元模具放置在低温冷库或低温加工车间内自然冻结,低温冷库或低温加工车间温度控制在零下20度至零下30度,降温时通过搅拌棒对液体复合材料水进行搅拌,降温时间为48小时;

步骤三:连接网状结构(如图2,3):将降温成型后的连接单元在单元模具内取出,并通过多个绳子机构将多个连接单元依次连接,水平方向的每个绳子依次穿过对应的多个第一pvc管,竖直方向设置的绳子依次穿过多个第二pvc管,使多个连接单元并排平行构成网状结构;

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步骤四:铺设网状机构(如图4):将网状结构放置在温度为零下10度至零下30度的环境中,将连接后的网状结构铺设在充气膜上方,网状结构的两侧锚固安装在地面上,向通过风机对充气膜进行充气,完成对网状结构铺的顶升,充气膜充气完成后使相邻两个连接单元的侧面接触,充气完成后的网状结构呈拱形设置;

步骤五:填充复合材料块体(如图5):向拱形设置的网状结构缝隙中填充复合材料块体,使网状结构的空隙处填满复合材料块体;

步骤六:喷洒液体复合材料水(如图6):向拱形设置的网状结构和填充的复合材料块体均匀喷洒液体复合材料水,并使喷撒的液体复合材料水与网状结构结合,喷撒后的液体复合材料凝固在网状结构上组成拱形体,使喷撒后拱形体的厚度达到预制拱形体的厚度,停止喷撒,经过48小时后排出充气膜的气体,对充气膜内部进行降压,每半小时下降50MPa,充气膜内气压达10MPa时撤掉拱形体内的充气膜,使充气膜与拱形体分离;

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步骤七:向拱形体内弧面喷撒复合材料水(如图7):向拱形体内弧面均匀喷撒复合材料水,使拱形体内弧面光滑厚度均匀,使向拱形体内弧面在冷环境下冷冻48小时;

步骤八:表面处理(如图8):通过人工对拱形体内弧面和外弧面进行人工打磨处理,是打磨处理后的拱形体表面光滑,进而完成冰结构施工。

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