弧形屋面施工技术.doc

弧 形 屋 面 施 工 技 术

（云南建工第五建设有限公司 张永忠 ）

摘要：南亚风情第壹城A区A2、A3建筑是一个集商业、娱乐、餐饮为一体的建筑。屋面设计采用弧形屋面，造型优美，有东方小巴黎之称。斜屋面建筑面积约为2393㎡，有8个弧形屋面（弧形斜屋面中有30个老虎窗,5座钢混结构外铺贴琉璃瓦的塔，塔高33m），R=12.250m；4个斜屋面，斜度45°。最大弧形屋面纵向跨度8.4m、横向总长37.6m。所有斜屋面外围四周有1.2m宽的天沟。弧形板板厚、斜板厚120mm，天沟板厚150mm。
关键词:弧形屋面；现场放样；施工技术
0 引言
随着科技的日益进步，许多建筑物越来越追求造型的优美、独特.该类建筑物施工工艺复杂，施工技术要求高。根据传统的模板支撑、铺设工艺，无法保证该类建筑的施工要求，同时造成工程成本的大幅提升。必须通过优化施工工艺及辅助放样，指导施工来保证施工作业的正常进行以及控制施工成本。
1 弧形屋面的技术难点
弧形屋面施工不同于一般的屋面及斜屋面，从支撑架的搭设（为保证弧度、支架的标高要精确），弧形模板的铺设，钢筋的制作、安装，混凝土的浇筑都是难点。
2 施工准备
为了提高工程质量，保障“屋面工程的使用功能性良好”的原则，依照国家现行施工质量验收规范的标准和我司企业标准，进行弧形屋面的施工；每道施工工序，在监理人员的严格监督下进行，并对每道工序进行检查验收、评审，做出检验记录，报监理人员签证备案。
2.1 施工准备：
人员准备：抽调技术水平较高的技术工人进行操作.
材料准备：按施工要求及施工顺序和用料计划，及时按施工材料管理制度进料，现场材料可满足需要；所有主材必须有出厂合格证，钢管、扣件、钢材、水泥、砂石料等满足要求.
2.2 施工设施准备：
（1）安全设施：弧形斜屋面施工，安全保障是第一位，在施工前，必须保证脚手架的操作层有满铺脚手板、维护栏杆（板）、密目网、安全网，并经专职安全员检验合格。
(2)施工机械：塔式起重机必须保证有足够的安全高度且运行良好。
(3)小型施工机具：轻型手提式震动器，D15插入式震动器机械性能良好。
3 架子支设
为了保证模板弧度，在支撑架的搭设前对每一根立杆的位置、标高，通过CAD画图软件进行了精心的布置、计算。然后通过PKPM计算软件对支撑架的安全进行验算，力求做到安全，实用。由于该弧形屋面有弧形梁、弧形板、老虎窗、阴脊、阳脊，导致模板铺设不能按照常规的法方进行，那样会造成层板、木方的浪费，使得施工成本增加。因此在模板铺设前，先放样，对每一平面进行设计、编号，镶拼部分要以节省为原则，对胶合板下料要求正确，必须用角尺划线后方可下锯，利用一切边角料，大材大用，小材小用。
每个弧形屋面纵向立杆为14根，每根立杆标高都不相同，立杆纵向间距为600、1200、1200、1200、1500，横向为900、1200、1500.
支架搭设：根据建筑、结构图将支架搭设详见《附图一、附图二》
支架搭设标高详见《附图三、附图四》
3.1 配模工艺
首先要透彻熟悉图纸，明确柱、梁、板、线条尺寸，所有梁、板等均由木工翻出模板排列图和排架支撑图，特殊部位增加细部构造大样图，然后开始配模，备料。
3.2 梁、板模板的支设
楼板支模钢管排架立杆原则为900×1200、1200×1200mm，梁高H>600mm时支撑间距为600mm，水平拉杆不少于2道，且间距不超过1200mm,一纵一横, 上铺80×100mm木方横档，间距不小于30cm，再铺胶合板.支架搭设好后，离地300mm搭设扫地杆，然后在1.80m、2.70m、3.20m、5.70m的地方纵横向水平杆全部连通，在纵、横方向上每隔4跨（6m）设剪刀撑。
3.3 模板施工技术及质量控制
面板安装时，根据计算的标高在次梁模板的两侧外弹水平线，钉上托木，托模上口与水平线相齐，将80*100mm木方等分摆上，最后在搁栅上铺钉模板；
在模板铺设时，严格按设计、放样要求控制屋面坡度与弧度。
板整个支撑体系为钢管脚手架支撑系统，控制好水平拉杆、剪刀撑的设置和受力立杆的传力途径，确保模板的稳定性和刚度。
屋面模板铺完后，认真检查支架是否牢固；截面尺寸是否准确；模板梁面、板面清扫干净，均匀刷上隔离剂。
模板支撑：模板支撑必须牢固，钢管脚手架不允许支撑在砖块和砼块上，必须支撑在稳固的平面或木楔子上；钢管的各交点扣件必须紧固，斜平面支撑及水平面支撑必须平、直；
模板铺设：模板支撑经“三检及交接检”检验合格后。
模板起拱高度：对跨度大于4m的现浇混凝土水平梁，其模板应按设计要求起拱起拱高度宜为跨度的3/1000。
预埋件、预留孔允许偏差：固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏，且应安装牢固。
避免拆模损伤：侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤.模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散存放并及时清运。

4 钢筋制作安装
钢筋制作安装既要满足规范要求又要结合实际，在模板铺设完成后，钢筋制作前一定要到现场实量尺寸，角度，然后再进行制作，不然制作出来的钢筋不是安装不上就是安装上了但不符设计施工要求。
4.1 钢筋质量控制
施工时严格按施工规范要求绑扎钢筋，严格控制板支座负筋的保护层厚度。严禁在浇捣混凝土时，施工人员在负筋上来回走动，可以采取架设“人行浇灌通道”来避免踩踏负筋。控制板支座负筋的有效高度，板筋与支撑马凳筋应采用点焊固定，同时在阴角、转角等钢筋易移位处的纵横向面筋交叉点也采用点焊或满扎。
绑扎坡屋面受力主筋时，注意在屋脊处应弯起锚入屋脊梁中及伸入坡面的长度。在弧形屋面板上除板两端的负弯距钢筋部位，中间设置构造架立筋，主要用以抵抗混凝土终凝前由于自重引起的拉裂缝。
4.2 钢筋绑扎顺序
绑扎框架柱——天沟框架梁 ——人字形梁 —— 屋脊梁———板筋　
5 混凝土浇筑
混凝土浇捣及浇筑顺序：
先浇筑柱、梁、天沟混凝土（泵送），然后用塔吊浇筑脊梁混凝土，最后用人工边浇筑弧形板，边拍实、边浇筑混凝土。
5.1 采用单面模板法
单面模板法是坡屋面混凝土施工中较常用的简易法，在弧形屋面施工中我项目部采用一些措施，控制混凝土的坍落度70～90mm，利用焊接板筋做抗滑移带（在弧形屋面上加设两道密目钢丝网）。确定混凝土流向、分段施工等。为了保证板面的平整度，随捣、随用1：2.5水泥砂浆抹平。
5.2 钢筋焊接技术要求
由于模板支撑系统承受斜屋面的横向推力，因此，必须设置斜撑。混凝土浇筑时两面同时顺向浇筑混凝土，以减少侧压力，使焊接钢筋同时双面受力。防止混凝土单侧浇筑使支架发生位移而一边倒，甚至发生坍塌事故。
5.3 斜屋面要提高防水效果，须确保斜屋面板混凝土的密实度。
5.4 混凝土材料要求
因为屋面一般采用双层钢筋且钢筋网格较密，所以混凝土所采用粗骨料粒径宜为5－20mm左右碎石，便于振捣密实；
弧形屋面坡度大，混凝土坍落度太大，振捣过程中会出现流淌、离析，且易造成混凝土早期较大收缩，产生混凝土表面裂缝；若混凝土太干硬，不易振捣，因此混凝土坍落度宜控制在5～7cm范围。
为减少混凝土的开裂，宜掺用膨胀剂，利用膨胀效应有效减少混凝土的裂缝，以提高混凝土的防水性能。
5.5混凝土浇捣质量控制
混凝土浇筑避免雨天施工，以确保屋面施工质量。采用商品混凝土浇捣屋面板，严格控制进场混凝土水灰比。浇捣前做好混凝土板厚控制标准点，以保证混凝土的设计厚度和板厚均匀。混凝土应随捣随振，屋面浇捣施工方必须有专人负责统一指挥协调，避免由于人员不足匆忙施工，而影响混凝土浇捣质量.
浇筑自下而上从坡脚处开始向上浇筑，振捣时先用振动棒振捣，振点均匀，快插慢拔，为确保混凝土浇捣的密实性，再用微型平板振动器从下到上按l/3搭接振捣，直至表面不明显下沉，不出现气泡并泛出灰浆为止。为防止浇捣混凝土时下滑，沿坡屋面每隔1.5米加一道横向方木，浇捣时安排一个工人看护混凝土。
6 混凝土养护
弧形屋面混凝土施工受到高处作业、坡度大小、形状变化和槽沟等多方面影响，支模及浇筑混凝土、混凝土养护均比较困难。由于弧形混凝土梁、板坡度大不易蓄水，加之表面积大，失水快和人员上下浇水困难等原因。故需特别做好养护工作。在浇好混凝土的斜屋面上，采用麻袋或席子浇水养护来保持混凝土表面湿润状态，并严禁养护期间上人和在其上进行作业。
7 结论
弧形屋面在工程实践中的应用还比较少，经验累积较少。但类似造型有逐渐广泛起来的趋势，南亚风情第壹城A区A2、A3段弧形屋面造型建筑工程是成功结合传统模板、钢筋、混凝土浇筑等施工工艺，做出不一般的建筑产品造型的典型之一。为以后类似工程提供了宝贵的施工经验，对类似工程的施工成本预算提供了更为准确的依据。
参考文献及资料：
[1] 中华人民共和国建设部.建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范JGJ130[K].北京：中国建筑工业出版社，2001
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[3] 中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.屋面工程质量验收规范GB50207-2002 [K].北京：中国建筑工业出版社，2002
[4] 中华人民共和国建设部.混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 [K]。 北京：中国建筑工业出版社，2002
[5] 同济大学建筑设计研究院.斜屋面建筑图及建筑大样 [Z].昆明：云南省设计院,2010
[6] 云南省设计院.斜屋面结构图及结构大样 [Z].昆明：云南省设计院,2010

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