大仰角现浇混凝土坡屋面施工的关键技术研究.pdf

大仰角现浇混凝土坡屋面施工的 关键技术研究 K e y T e c h n ol og y f or Con s t r u c t i on o f I n S i t u Con c r e t e P i t c h e d R o o f wit h H i g h E l e v a t io n 王贵君孙相夫董风华 中建五局 ( 辽宁 ) 建设有限公司 沈阳 I l 0 0 0 4 摘要 ：结合大连城堡酒店坡屋面工程的施工实践案例 ，从施工组织、施工方法、施工安全防护等3 个方面 ，对大仰角现 浇混凝土坡屋面施工的关键技术进行 了研究。该施工 方法不仅 安全快捷 ，而且可作为通用性方法进行推广。 关键词 ：大仰角 现浇混凝土 坡屋面 施工技术 中图分类号 ：T U 7 6 5 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 3 ) 0 1 0 0 4 8 0 3 1 工程概况 本工程为大连星海湾古城堡酒店改造项 目，位于大连 市沙河 口区星海广场。该项 目内容包括1 栋2 2 层酒店塔楼、 3 栋1 1 1 5 层公寓，共4 座建筑 ，总建筑面积1 1 6 9 8 4 m ，酒 店东、中、西3 个塔楼檐 口高程分别为7 2 - 3 7 m、8 7 8 5 m， 7 0 O 0 m，坡屋面板厚 1 5 O mm，酒店屋面两边设负弯矩 筋 ，为非双层双向设置。建筑采用欧式城堡建筑风格 ，各 建筑 屋面均 为坡屋面及角塔结构 。坡屋面采用 现浇钢 筋 混凝土结构 ，坡屋面角度为4 5 。 、6 3 。 ，属于大仰角坡屋面 ( 图1) 。 图1 该改造项 目效果图 2关键施工技术 2 1 顶层混凝土墙柱与屋面板分 开浇筑 屋面混凝土 的浇筑不 能用传统 的梁、板 、柱支模 的 一 次浇筑的方法 ，而应用竖向结构与屋面板分开浇筑 的方 法。竖 向构架浇筑后不拆模 ，在支屋面模板时接茬继续拼 装。这样使得竖向结构混凝土得到充分的振捣和养护，也 作者简介：王贵君 ( 1 9 7 4 一 )，男，本科，高级工程师。 通讯地址 ：沈阳市和平区青年大街3 1 8 号昌鑫大厦l 3 楼 ( 1 1 0 0 0 4) 。 收稿 日期 ：2 0 1 2 1 0 2 6 4 8 l 建 筑 施 工第 3 5 卷第 1 期 为后面坡屋面的施工做好预埋准备。 2 2 安全 防护 由于坡屋面的坡度较大 ，最大处有6 3 。 ，为保证作业人 员安全 ，在坡屋面上设置间断性的防护栏杆 ，防护栏杆成 梅花形分布 ，以保证作业工人可以上下 自由穿梭。防护栏 杆用钢管扣件连接而成 。竖向的墙、柱在支模 时将下半部 分钢管预埋在墙、柱中，与竖向钢筋绑扎，浇灌竖向结构混 凝土时一起打入柱中，要求埋入深度不得少于1 0 0 0 mm。 钢架管插入的数量可根据实际情况而定。其主要的作用是 在施工屋面板时作为防护栏杆主生根点 ，以确保防护栏杆 的稳固。生根点为预先埋置的钢筋头，钢筋头穿入下层模 板木方中，贯穿整个屋面上下模板及混凝土层 ，为屋面防 水考虑 ，钢筋头必须设置止水片，并且露出上层模板面部 分大于1 O d 。防护栏杆的其他钢架管采用1 O d 双面焊接于钢 筋头上，详见图2 。 芝 l L m 9 0 t _ 2 0 _ 圈 鲢 图2 防护栏杆生根点 为了确保 工人施工安全 ，作业层及作业层 的下一层 必须用跳板及模板完全硬封闭 ，并且在中间层悬挂密 目安 全网，工人施工时必须佩戴安全带 ，系于预埋 的防护栏杆 上，随着施工部位的移动而移动。 2 3在模板与木方上安装安全蹬腿 由于本工程坡屋面角度极大 ，以至于钢筋工无法正常 王贵君孙相夫董风华 ：大仰角现浇混凝 土坡屋 萄施 工的关键技 术研 究 在木板上站立，更无法进行钢筋施工 ，因此在铺设屋面底 层模板 时在其表面均 匀地设置踩脚点。踩脚点为钢筋预制 成 门字形蹬腿 ，钢筋尺寸与屋面面筋相同。蹬腿穿过模板 打入背楞木方中 ，上部露 出2 3 的板厚 ，随屋面钢筋一 起打入混凝土中，避免了二次处理 ，降低了屋面漏水的概 率 ，踩脚点分布不少于3 个 m ( 图3)。 2 4 设置 双层钢马凳 因为屋面采用类似于剪力墙式的双层模板 ，板厚与保 护层厚度在对拉螺杆 的束缚下很难保证要求。为了保持混 凝土保护层厚度 ，本工程采用双排同向马凳 ，2 排马凳高度 不同。低排马凳为正常规格 ，用 以保持混凝 土屋面楼板面 筋 的间距 ；高排马凳为特制规格 ，按照楼板厚度制作 ，高 度等于楼板厚度 ，用以混凝土保护层厚度的保护 ，其下部 坐于底排模板上 ，上部顶于上排模板。 由于与模板直接接 触 ，因此应对高排马凳做以适 当的防水处理 ，在高 马凳上 焊接止水环。双排马凳均垂直于屋脊方向放置 ，避免 由于 坡屋面倾斜角度过大产生下滑或偏位等现象。另外 ，为了 最大限度地固定 马凳 ，个别离防护栏杆和踩脚点钢筋较近 的马凳要焊于预埋的钢架管和 门子形踩脚上 ，其他 马凳则 均与面板筋绑扎固定 。马凳放置好后用对拉螺栓将背椤钢 管拉紧 ( 图4)。 图3 踩脚点示意 图4 双排马凳示意 2 5 双面 支模确保混凝土连 续浇灌 因为屋面坡度、高差较大， 浇筑时如果采用平屋面式 方法 ，混凝土会因其 自身的流动性 向低处滑落 ， 且浇筑时 需要充分振捣 ( 如无任何防止混凝土流动的措施 ，振捣棒 插入混凝土中振捣将引起大面积的下滑； 而人工拍打无法 保证混凝土的质量 )， 因此坡屋面模板的铺设与剪力墙的 铺设类似 ，均采用双层模板 ，但也有所不同。 因屋面板厚度较薄 ， 钢筋在一定程度上阻挡了混凝土 向下流动 ， 且振捣棒完全无法插入模板底部 ，容易出现大 面积的空洞。因此， 在 已经绑扎完的面筋上均匀地覆盖上 层模板 ，上层模板不要求完全封 闭，尽量设置于梁边 ，每 3 m 设置1 个0 5 1 m 的入料 口，上层模板可以使用 已拆除 的2 次施工的旧模板 ，尺寸与形状无严格要求 ，在屋脊处留 置通长的浇筑 口。入料口既作 为混凝土浇筑 的进入点 ，同 时也作为振捣棒的插入点 。 混凝土振捣时垂直从入料 口插入，采用多点点振的方 法 ，如果个别地方振捣效果不理想就在已安装好 的上层模 板上振捣模板 ，同样可以达到振捣均匀的效果。浇筑 混凝 土时为了防止混凝土 向下和 向侧面流动，应由下及上分条 打圈浇注 ，塌落度控制在1 6 左右。 2 6 搭设混凝土布料机平台 在大仰角坡屋面施工 中，混凝土 的浇筑是关键 ，屋面 6 3 。 的坡度使得布料机无法正常站立于屋面上 ，因此在坡屋 面的上 方搭设布料机平台 ，为布料机施工提供作业面。根 据布料机的尺寸 ，最大作业半径为1 5 m，c 1 、c 2 公寓楼平 台的位置选在屋面中心区域，这样可保证一次浇筑完毕 ， 不用挪动布料机 ，而酒店塔楼屋面面积较 大，需要在东、 西2 个方向各设置1 个布料机平台，在浇筑过程中用2 台布料 机同时浇筑 。 布料机平 台是用钢管搭设的3 0 0 0 mm X 3 0 0 0 mm平 台，立杆在支下层模板时尽量多地插入墙柱中 ，浇筑 下层 混凝土时一同打入墙柱中生根 以确保稳定 ，其余立杆 与内 支模架连接 ，并设置纵横双 向剪 刀撑 以保证 架体 的整体 性。 由于布料机平 台的立杆贯穿屋面 ，因此要预先焊接止 水片。布料机机身用钢丝绳拉于下层墙体预埋件上 ，确保 浇筑时布料机 的稳定。布料机平台下方的屋面在拆除平 台 后用塔吊吊斗完成浇筑。 3 拆模后预埋钢管的处理及防水施工 3 1 保护措施 及材料要求 由于屋面层预埋件较多 ，因此防水施工以3 层聚氨酯 涂料为主 ，在进行防水施工时保留先前留置的防护栏杆 ， 待保温及龙骨安装完毕后拆除，并做好封堵。防水层分底 层涂料和其 它涂层涂料 ，底层涂料 的配比为 ，液料 ： 粉 料 ： 水= 1 0： 7： 1 4 ，其它涂层涂料的配比大致在液料 ： 粉 料 ： 水=1 0： 7： 1 ，在斜面 、顶面 或立面上施工 ，为了能 挂住足够的料应少加水。应掌握好施工用混合料的一次拌 合量 ，特别是在施工温度较高或低 的情况下 ，因为温度过 高会使混合料过快固化 ，温度过低则不易固化。 3 2 施工流程 基层处理一涂布底料一 管根及转角等细部处理及增加 附加层一防水层施工一质量检验一成品保护 3 3 防水施 工 基层处理为 ：将防水基层清理干净 ，基层应干燥、整 j d口 、- 平整，并达到如下要求 ： ( a)基层表面应坚实具有一定的强度 ，清洁干净，表 面无浮土、砂粒等污物，表面应平整 、光滑、无松动 ，要 求抹平压光 ，对于残留的砂浆块或突起物应以铲刀削平 ： ( b)阴阳角应抹成半径为5 0 mm均匀光滑的小圆角 ： ( C) 穿墙管道及连接件应安装牢固，接缝严密 ，若有 2 0 1 3 -1 B u i l d i n g c 。 n s t r u c t i。 n I 4 9 王贵君孙相夫蘸风华：大仰角现浇混凝土坡屋面施工的关键技术研究 铁锈、油污应以钢丝刷、砂纸、溶剂等予以清理干净。 3 4 防水涂膜施工 3 4 1 施工顺序 用滚刷涂布 ，按照打底层一增强层一第 1 道涂膜一第 2 道 涂膜一第3 道涂膜的次序逐层完成。具体做 法为先涂 1 层下涂层 ，再涂其它涂层。打底层是较稀的料 ，可用滚 刷涂 ；大面积涂覆可用刮板。涂布顺序应先垂直面后水平 面 ，先阴阳角及细部后大面 ，每层涂抹方向应相互垂直。 3 4 2施 工 工 艺 ( a)涂布底层涂膜 ：涂布底层涂膜防水材料 ，可用 滚刷均匀涂刷 ，力求厚薄一致。坡面施工后 ，在防水层未 固化前不宜上人踩踏 ，涂抹施工过程中应 留出退路，可以 分区分片用后退法涂刷施工。若涂料有沉淀应随时搅拌均 匀，每次蘸料时，先在桶底搅动几下 ，以免沉淀。涂布要 尽量均匀 ，不能局部沉积 ，并要求多滚刷几次使涂料与基 层之间不留气泡。 ( b)增强附加层 ：底料涂刷完后，在阴阳角及防护 栏杆生根点位置先涂刷1 道涂膜作为增强附加层 ，涂布方 法 同上层 一样 ，注 意 方 向要 与上道 相 互垂直 ，其 宽度 3 0 0 mm。底层涂膜 固化、增强附加层完成后即可进行大 面积涂刷。大面积涂布采用三涂法。具体如下 ： 涂布第1 道涂膜 ：涂刷第1 道涂膜 ，其施工方法与底层 相同，但涂刷方向应与底层相互垂直。涂布每一道涂膜与 上一道相隔的时间以上道涂膜的固化程度确定 ，一般 4 h ( 以手感不粘为标准 ) 。 涂布第2 道涂膜 ：第1 道涂膜干固后 ，随即在上面涂布 第2 道 涂层 ，涂刷 应均匀 ，不得漏刷 ，施 工接缝宽度 应 1 O 0 mm，方向与上道相互垂直。 第3 道涂层方法 同上 ，注意涂层 方向相互垂直。每道 涂层厚度约为0 50 6mm，保持每道涂层厚度均匀。 有平面和立面 的部位 ，应 先涂立面 ，涂布顺序 为由 上而下，以免涂料下滑而影响涂膜整体光滑平整。鉴于本 工程屋面大部分为斜坡 ，涂料涂上屋面固化之前流淌性较 强，故调制涂料时应调稠一些 ，且每遍涂刷不宜过厚 ，严 格控制涂料大面积流淌。涂布时采用后退法施工 ，以免损 坏 已完成的涂膜 。 4 结语 使用大仰角现浇混凝土坡屋面技术施工的坡屋面不仅 安全快捷 ，而且拆模后混凝土观感质量极佳 ，此种作业方 法填补 了国内大角度坡屋面施工常规方法 的空白，可作为 普适性的通用方法加以推广 。 1 黄建邦 浅谈坡屋面点振 法施 工 J 大众科技， 2 0 0 7 ( 9 ) ： 1 3 1 5 2 陈朝源 坡屋 面施 工应该注意的几个 问题 J l _ 安 防科技， 2 0 0 6 ( 1 ) ： 2 3 2 5 3 】 骆哲雄 大面积坡形 混凝 土屋面施 工 J l _ 建材技术 与应 用， 2 0 0 7 ( I 1 ： 3 3 - 3 6 ( C ( 上接 第4 7 页 ) 用同样的过程组装较小 的单元并吊装到位。合拢时，用吊 车将较大的预拼单元提升到预定位置，再补齐2 个已拼单元 之间的构件 ，初始单元拼装完毕 ( 图6) 。初步检查、调整 初始单元的主要内容包括 全面检查螺栓球节点位置及高 强度螺栓的拧紧情况 ，检查杆件有无弯曲现象，压杆不得 有缝隙，对拉杆套筒的缝隙 ，发现问题要及时做好调整。 4 6 高空悬挑散装小单元构件 现场预先将球、杆拼装成 以一球 四杆为主的小单元球 杆组件 ，提高安装效率。首先在纵轴方向完成 1 N 2 个柱距 的安装 ，再 以阶梯形式沿横 向 ( 跨度方向 ) 散装闭合 ，依 次推进 ( 图7) 。网架拼装结束前 ，支座只作i临时固定 ，待 网架全部拼装结束后 ，经检查调整到符合要求后方能焊接 固定 。 5 结语 大跨度三心圆柱面网壳结构高空悬挑散装技术在广西 电厂、安徽无为县水泥厂干煤棚等 多项工程中得到了成功 5 0 l 建 筑 施 工第 3 5 卷第 1 期 图6 吊装初始单元 图7 拼装纵 向结构件 的应用，具有操作简单、安全 、经济性好 的特点 ，且安装 精度均符合规范要求。在新浦化学有限公司干煤棚一期工 程 中，节约了3 6 0 0 0 m 的脚手架搭拆工作量 3 2 0 0 m的滑 移轨道 ，降低成本三十多万元 ，缩短近1 个月的施工工期 ， 经济效益十分明显 。 I 】 郑永康 高空 大跨 空间结构施 工技 术应 用与研 究 D 南昌： 南昌 大 学，2 0 1 1 2 】 赵海洲， 曲中宝 钢 网架条形脚 手架 支撑悬臂扩展拼装施 工技 术 J 青岛理工大学学报， 2 0 1 0 ( 6 ) ：3 1 3 5 i瓣 _ 警