现浇混凝土斜屋面桁架筋阻流和钢筋导轨施工技术_姜琪圆.pdf

24 25 姜琪圆施工工艺根据斜屋面结构设计和施工特点，其相对水平现浇板而言大幅的增加了质量控制的难度。应用桁架筋阻流装置和钢筋导轨进行斜屋面现浇板的施工能有效控制板厚、板面平整度、结构板的密实度以及阴阳角的平直度和观感质量。一、工程概况泰兴人才公寓项目是一以住宅、公寓、商业中心为主的综合体项目。其中，商业中心是一屋面结构形式较为复杂、坡度较大的钢筋混凝土斜屋面构造。本工程坡屋面以屋脊为最高点，檐口为最低点，从屋脊到檐口整个屋面以多种不同的坡度多段起折，坡度从上到下分别有 1:12.17、1:1.63 和 1:1,是一个板厚为 130 mm，设计坡度在 25 60之间的密实性的现浇混凝土坡屋面结构，多处梁板以不同的角度交汇搭接，采用单面模板法施工。二、质量控制难点分析滑动、分离现象，混凝土在斜屋面上形成无约束自由滑落形态且凝固成型，混凝土浇筑捣浆夯实很难实现控制，施工质量难以控制且达不到预计效果，为混凝土浇筑施工现浇混凝土斜屋面桁架筋阻流和钢筋导轨施工技术留下渗漏隐患，影响施工质量。相对于水平结构板施工，斜屋面混凝土现浇不能通过红外线水平仪有效控制现浇混凝土板的平整度和板厚，从而影响斜屋面板的截面尺寸和观感质量，混凝土屋面板厚度及平整度控制是施工的难点。三、施工方法确定在单面模板法施工时，人们通常使用人工浇筑压实来实现斜坡面的混凝土浇筑施工，该施工方法为当前比较常见的方法，但该种施工工艺无法做到混凝土浇筑振捣密实，成型后的混凝土密实度无法实现控制，尤其是模板拆除后整个混凝土面会出现麻点、蜂窝以及钢筋外露的现象，混凝土屋面也极易出现渗漏现象。斜板混凝土的平整度往常都是依赖技术工人手艺的高低进行控制，观感质量难以保证。针对上述情况，结合现场实际，决定同时采用桁架阻流装置防混凝土下滑和钢筋导轨控制屋面板厚度及平整度两种施工方法进行坡屋面混凝土控制。四、工艺原理1.桁架阻流装置防混凝土下滑根据结构设计图纸，屋面板钢筋为双层双向 10150 冷扎带肋钢筋，现采用桁架筋阻流装置沿横向主筋方向间隔布置，使斜屋面钢筋形成沿坡屋面自檐口向屋脊方向的阶梯型空间钢筋网架结构。空间钢筋网架结构对混凝土具有一定阻流作用，能够阻挡混凝土在浇筑过程中向下滑坠流动。模板清理完成后，用墨斗在模板上弹好主筋和分布筋间距线，绑扎时由楼板一侧开始，从距梁边 5 cm 处开始依次摆放并绑扎下层钢筋网片。下层钢筋绑扎完成后布置桁架筋阻流装置，阻流装置沿横向钢筋方向每300 mm 通长布置，桁架筋阻流装置点焊或满绑在下层钢筋网片上，上层钢筋绑扎则直接满绑在桁架筋阻流装置上，此时桁架筋阻流装置同时具备马镫筋的作用（图 1）。图 1 斜屋面板桁架筋空间钢筋网架平面图2.应用钢筋导轨控制斜屋面板厚度及平整度为有效控制屋面板的标高确保楼板厚度和板面平整度，在斜屋面屋脊位置和板面各阴阳角位置设置导轨框。板面钢筋导固定在桁架筋阻流装置空间钢筋网架结构上，沿桁架筋阻流装置方向每 2 m 设一道。在屋脊位置和阴阳角的钢筋导轨通过钢筋头控制导轨标高并沿坡度方向由高向低设置。导轨钢筋的上平面与浇筑成型后的混凝土屋面为同一平面，导轨底部采用连接钢筋实现支撑，连接钢筋不超出导轨钢筋顶部，导轨钢筋间距为 600 mm 为最佳，且每根导轨钢筋底部不少于 4 个用于实现支撑的连接钢筋。斜屋面板面钢筋经检测验收合格后，通过施工技术员测量整个斜屋面屋脊、各阴阳角以及淌水沟内外边处的混凝土成型面标高，通过现场施工人员焊接用于实现混凝土成型面标高的钢筋头，钢筋头固定在底部梁板的钢筋上，钢筋头上做好用于实现混凝土标高的记号，在整个斜屋面各个阴阳角以及屋脊处均进行设置，依次焊接屋脊24 25 姜琪圆施工工艺根据斜屋面结构设计和施工特点，其相对水平现浇板而言大幅的增加了质量控制的难度。应用桁架筋阻流装置和钢筋导轨进行斜屋面现浇板的施工能有效控制板厚、板面平整度、结构板的密实度以及阴阳角的平直度和观感质量。一、工程概况泰兴人才公寓项目是一以住宅、公寓、商业中心为主的综合体项目。其中，商业中心是一屋面结构形式较为复杂、坡度较大的钢筋混凝土斜屋面构造。本工程坡屋面以屋脊为最高点，檐口为最低点，从屋脊到檐口整个屋面以多种不同的坡度多段起折，坡度从上到下分别有 1:12.17、1:1.63 和 1:1,是一个板厚为 130 mm，设计坡度在 25 60之间的密实性的现浇混凝土坡屋面结构，多处梁板以不同的角度交汇搭接，采用单面模板法施工。二、质量控制难点分析滑动、分离现象，混凝土在斜屋面上形成无约束自由滑落形态且凝固成型，混凝土浇筑捣浆夯实很难实现控制，施工质量难以控制且达不到预计效果，为混凝土浇筑施工现浇混凝土斜屋面桁架筋阻流和钢筋导轨施工技术留下渗漏隐患，影响施工质量。相对于水平结构板施工，斜屋面混凝土现浇不能通过红外线水平仪有效控制现浇混凝土板的平整度和板厚，从而影响斜屋面板的截面尺寸和观感质量，混凝土屋面板厚度及平整度控制是施工的难点。三、施工方法确定在单面模板法施工时，人们通常使用人工浇筑压实来实现斜坡面的混凝土浇筑施工，该施工方法为当前比较常见的方法，但该种施工工艺无法做到混凝土浇筑振捣密实，成型后的混凝土密实度无法实现控制，尤其是模板拆除后整个混凝土面会出现麻点、蜂窝以及钢筋外露的现象，混凝土屋面也极易出现渗漏现象。斜板混凝土的平整度往常都是依赖技术工人手艺的高低进行控制，观感质量难以保证。针对上述情况，结合现场实际，决定同时采用桁架阻流装置防混凝土下滑和钢筋导轨控制屋面板厚度及平整度两种施工方法进行坡屋面混凝土控制。四、工艺原理1.桁架阻流装置防混凝土下滑根据结构设计图纸，屋面板钢筋为双层双向 10150 冷扎带肋钢筋，现采用桁架筋阻流装置沿横向主筋方向间隔布置，使斜屋面钢筋形成沿坡屋面自檐口向屋脊方向的阶梯型空间钢筋网架结构。空间钢筋网架结构对混凝土具有一定阻流作用，能够阻挡混凝土在浇筑过程中向下滑坠流动。模板清理完成后，用墨斗在模板上弹好主筋和分布筋间距线，绑扎时由楼板一侧开始，从距梁边 5 cm 处开始依次摆放并绑扎下层钢筋网片。下层钢筋绑扎完成后布置桁架筋阻流装置，阻流装置沿横向钢筋方向每300 mm 通长布置，桁架筋阻流装置点焊或满绑在下层钢筋网片上，上层钢筋绑扎则直接满绑在桁架筋阻流装置上，此时桁架筋阻流装置同时具备马镫筋的作用（图 1）。图 1 斜屋面板桁架筋空间钢筋网架平面图2.应用钢筋导轨控制斜屋面板厚度及平整度为有效控制屋面板的标高确保楼板厚度和板面平整度，在斜屋面屋脊位置和板面各阴阳角位置设置导轨框。板面钢筋导固定在桁架筋阻流装置空间钢筋网架结构上，沿桁架筋阻流装置方向每 2 m 设一道。在屋脊位置和阴阳角的钢筋导轨通过钢筋头控制导轨标高并沿坡度方向由高向低设置。导轨钢筋的上平面与浇筑成型后的混凝土屋面为同一平面，导轨底部采用连接钢筋实现支撑，连接钢筋不超出导轨钢筋顶部，导轨钢筋间距为 600 mm 为最佳，且每根导轨钢筋底部不少于 4 个用于实现支撑的连接钢筋。斜屋面板面钢筋经检测验收合格后，通过施工技术员测量整个斜屋面屋脊、各阴阳角以及淌水沟内外边处的混凝土成型面标高，通过现场施工人员焊接用于实现混凝土成型面标高的钢筋头，钢筋头固定在底部梁板的钢筋上，钢筋头上做好用于实现混凝土标高的记号，在整个斜屋面各个阴阳角以及屋脊处均进行设置，依次焊接屋脊26 27 端部以及阴阳角处的钢筋导轨以及斜板面的钢筋导轨，做到钢筋导轨与混凝土成型面一致，钢筋导轨标高即混凝土板面标高（图 2）。图 2 斜屋面阴阳角钢筋导轨示意五、工艺流程工艺流程，如图 3 所示。支撑体系及模板主次梁钢筋及板下层筋绑扎阻流装置安装板上层钢筋绑扎测放板面标高钢筋导轨固定导轨刷环氧涂层混凝土分两层浇筑混凝土收面混凝土养护利用导轨控制混凝土面平混凝土塌落度控制图 3 工艺流程六、操作要点1.混凝土的浇筑混凝土在斜板面上整体按由低到高的顺序浇筑，浇筑时控制混凝土的坍落度为100 120 mm，板面混凝土分两层浇筑成型。第一层，以最高处屋脊线为对称轴，自下而上两边对称浇筑混凝土，呈阶梯式一级一级往上浇筑，在浇筑的同时采用振捣棒进行振捣，振捣采用点振法，混凝土受到桁架筋阻流装置的阻流作用呈现出阶梯状。第二层浇筑在第一层阶梯状混凝土初凝前进行，同样以阶梯式自下而上进行浇筑，浇筑时注意两边对称同时进行，呈阶梯式一级一级往上浇筑，在浇筑的同时采用振捣棒进行振捣，振捣采用点振法，第二层混凝土浇筑完成后，混凝土在斜坡上形成稳定的斜坡面状态，没有出现下滑的现象。此方法充分说明桁架筋阻流装置对坡屋面混凝土具有很好的阻流效果，保证了混凝土浇捣成型后达到密实。2.混凝土收面 在第二层混凝土浇筑完成后且在混凝土初凝前，利选用 45 m 的刮尺紧靠已经固定好的钢筋导轨控制混凝土面标高，用刮尺抹平混凝土表面。斜屋面混凝土收面在施工时按照清水混凝土楼板面施工要求进行，收面时要求混凝土面平整、压光且密实；混凝土表面不得起孔、起砂、起皮、皲裂和其他缺陷，要能够达到免去 20 mm 厚水泥砂浆找平的效果，以便于直接进行下一道工序防水的施工（图4）。图 4 混凝土收面观感3.混凝土的养护混凝土在浇筑完成后，在 2 h 内浇水养护并用薄膜覆盖，保持混凝土表面湿润，对混凝土养护时间不少于 7 d。七、效果评价通过桁架筋阻流装置和钢筋导轨的应用，有效解决了斜屋面混凝土密实度难以控制的难题，有效控制了斜屋面结构板的厚度和平整度。板面平整度选取 80 个点检查，符合要求点（8mm）78 个，合格率为 97.5；混凝土观感缺陷（起砂、起皮、龟裂等）共检查80个点，符合要求点 76 个，合格率达到 95。由桁架筋阻流装置和双层钢筋网片形成的空间网架钢筋结构明显提高楼板刚度，桁架筋阻流装置取代马凳筋，增加了斜屋面钢筋体系的整体性，提高了作业人员在斜板钢筋上行走的安全系数。同时，混凝土成型后可以达到取消屋面水泥砂浆找平层的效果，直接进行屋面防水施工，降低垂直运输压力和施工成本，工期缩短了 8 d。图 5 斜屋面板底成型效果八、效益分析1.经济效益分析经济效益分析，见表 1。2.社会效益分析本工程通过斜屋面通过桁架筋阻流装置和钢筋导轨的应用，取消了原本厚度 20mm的屋面水泥砂浆找平层，施工工期缩短了 9天，且施工质量也得到了质的提升，实践成果得到了质量监督站、施工检测方、设计单位、监理单位以及业主的一致好评，提高了我们团队的施工技术水平，也为我公司在当地建筑市场树立了良好的形象。表 1 经济效益分析序 号项 目费 用/(元/m2)取消找平层节省的费用1材料费252人工费93机械费3.5小 计37.5桁架筋阻流装置和钢筋导轨施工增加的费用1导轨钢筋1.02桁架筋阻流装置8.03焊工人工0.54收面人工1.55机械费2.5小 计13.5合计节约费用24九、结语实践表明：桁架筋阻流装置对阻挡斜屋面混凝土在浇筑过程中沿坡度方向坠落下滑有显著成效。能有效提高了混凝土的密实度，防治斜屋面板出现麻面、渗漏等质量通病，同时能替代马凳筋增加板面钢筋钢架结构的整体性，提高作业人员在斜板板面钢筋上行走的安全系数。钢筋导轨的应用有效控制了现浇板的厚度、表面平整度、板面阴阳角的平直度和现浇板的观感质量。在施工过程中还不难发现其操作简单、施工方便、成本降低、工期缩短等诸多优点。总而言之，利用桁架筋阻流装置和钢筋导轨法解决斜屋面混凝土浇筑问题是一个创新、降本、增效的施工工艺，对同类斜屋面施工具有较大的借鉴和指导意义，并具有较高的应用推广价值。（姜琪圆：中交建筑集团有限公司）26 27 端部以及阴阳角处的钢筋导轨以及斜板面的钢筋导轨，做到钢筋导轨与混凝土成型面一致，钢筋导轨标高即混凝土板面标高（图 2）。图 2 斜屋面阴阳角钢筋导轨示意五、工艺流程工艺流程，如图 3 所示。支撑体系及模板主次梁钢筋及板下层筋绑扎阻流装置安装板上层钢筋绑扎测放板面标高钢筋导轨固定导轨刷环氧涂层混凝土分两层浇筑混凝土收面混凝土养护利用导轨控制混凝土面平混凝土塌落度控制图 3 工艺流程六、操作要点1.混凝土的浇筑混凝土在斜板面上整体按由低到高的顺序浇筑，浇筑时控制混凝土的坍落度为100 120 mm，板面混凝土分两层浇筑成型。第一层，以最高处屋脊线为对称轴，自下而上两边对称浇筑混凝土，呈阶梯式一级一级往上浇筑，在浇筑的同时采用振捣棒进行振捣，振捣采用点振法，混凝土受到桁架筋阻流装置的阻流作用呈现出阶梯状。第二层浇筑在第一层阶梯状混凝土初凝前进行，同样以阶梯式自下而上进行浇筑，浇筑时注意两边对称同时进行，呈阶梯式一级一级往上浇筑，在浇筑的同时采用振捣棒进行振捣，振捣采用点振法，第二层混凝土浇筑完成后，混凝土在斜坡上形成稳定的斜坡面状态，没有出现下滑的现象。此方法充分说明桁架筋阻流装置对坡屋面混凝土具有很好的阻流效果，保证了混凝土浇捣成型后达到密实。2.混凝土收面 在第二层混凝土浇筑完成后且在混凝土初凝前，利选用 45 m 的刮尺紧靠已经固定好的钢筋导轨控制混凝土面标高，用刮尺抹平混凝土表面。斜屋面混凝土收面在施工时按照清水混凝土楼板面施工要求进行，收面时要求混凝土面平整、压光且密实；混凝土表面不得起孔、起砂、起皮、皲裂和其他缺陷，要能够达到免去 20 mm 厚水泥砂浆找平的效果，以便于直接进行下一道工序防水的施工（图4）。图 4 混凝土收面观感3.混凝土的养护混凝土在浇筑完成后，在 2 h 内浇水养护并用薄膜覆盖，保持混凝土表面湿润，对混凝土养护时间不少于 7 d。七、效果评价通过桁架筋阻流装置和钢筋导轨的应用，有效解决了斜屋面混凝土密实度难以控制的难题，有效控制了斜屋面结构板的厚度和平整度。板面平整度选取 80 个点检查，符合要求点（8mm）78 个，合格率为 97.5；混凝土观感缺陷（起砂、起皮、龟裂等）共检查80个点，符合要求点 76 个，合格率达到 95。由桁架筋阻流装置和双层钢筋网片形成的空间网架钢筋结构明显提高楼板刚度，桁架筋阻流装置取代马凳筋，增加了斜屋面钢筋体系的整体性，提高了作业人员在斜板钢筋上行走的安全系数。同时，混凝土成型后可以达到取消屋面水泥砂浆找平层的效果，直接进行屋面防水施工，降低垂直运输压力和施工成本，工期缩短了 8 d。图 5 斜屋面板底成型效果八、效益分析1.经济效益分析经济效益分析，见表 1。2.社会效益分析本工程通过斜屋面通过桁架筋阻流装置和钢筋导轨的应用，取消了原本厚度 20mm的屋面水泥砂浆找平层，施工工期缩短了 9天，且施工质量也得到了质的提升，实践成果得到了质量监督站、施工检测方、设计单位、监理单位以及业主的一致好评，提高了我们团队的施工技术水平，也为我公司在当地建筑市场树立了良好的形象。表 1 经济效益分析序 号项 目费 用/(元/m2)取消找平层节省的费用1材料费252人工费93机械费3.5小 计37.5桁架筋阻流装置和钢筋导轨施工增加的费用1导轨钢筋1.02桁架筋阻流装置8.03焊工人工0.54收面人工1.55机械费2.5小 计13.5合计节约费用24九、结语实践表明：桁架筋阻流装置对阻挡斜屋面混凝土在浇筑过程中沿坡度方向坠落下滑有显著成效。能有效提高了混凝土的密实度，防治斜屋面板出现麻面、渗漏等质量通病，同时能替代马凳筋增加板面钢筋钢架结构的整体性，提高作业人员在斜板板面钢筋上行走的安全系数。钢筋导轨的应用有效控制了现浇板的厚度、表面平整度、板面阴阳角的平直度和现浇板的观感质量。在施工过程中还不难发现其操作简单、施工方便、成本降低、工期缩短等诸多优点。总而言之，利用桁架筋阻流装置和钢筋导轨法解决斜屋面混凝土浇筑问题是一个创新、降本、增效的施工工艺，对同类斜屋面施工具有较大的借鉴和指导意义，并具有较高的应用推广价值。（姜琪圆：中交建筑集团有限公司）