超大坡度斜屋面混凝土施工工法

超大坡度斜屋面混凝土施工工法工法編號(hào)：HNJSGF22-2009主要完成單位：中建五局第三建設(shè)有限公司主要完成人：粟元甲何昌杰李鋒胡沅華付孟生1

前言隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，斜屋面越來越多的應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中，這種屋面形式能提供多種多樣富于變化的屋面造型，高低錯(cuò)落的斜屋面已成為城市里面一道亮麗的風(fēng)景線，帶給人以新穎別致、紛呈多樣的建筑之美。對(duì)于設(shè)計(jì)坡度在30°~60°之間的超大坡度斜屋面，安裝單層底面模板，則會(huì)因?yàn)槠露忍?，無(wú)法振搗成型；安裝雙層模板，則插入振搗棒操作十分困難，質(zhì)量難以保證；在鋼筋面上附加一層鋼絲網(wǎng)進(jìn)行澆筑、拍實(shí)，則由于坡陡，在振搗過程中往往造成混凝土滑落而開裂。我公司在重慶金陽(yáng)·易誠(chéng)國(guó)際等項(xiàng)目的施工中，采用分級(jí)制模、逐級(jí)裝模、逐級(jí)澆筑的方法，很好地解決了這個(gè)難題，其關(guān)鍵技術(shù)通過了湖南省建設(shè)廳組織的專家鑒定，所澆筑的斜屋面混凝土成型質(zhì)量良好，有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，特形成超大坡度斜屋面混凝土施工工法。2

工法特點(diǎn)本施工工法具有以下特點(diǎn)：2.1質(zhì)量可靠：采用分級(jí)制模、分級(jí)裝模、分級(jí)澆筑的方法，兩層模板間又采用對(duì)拉螺桿拉結(jié)，斜屋面成型質(zhì)量好。2.2操作簡(jiǎn)單：斜屋面模板制作與普通模板制作無(wú)異，只是分級(jí)安裝，混凝土振搗棒可以通過后裝模板之處插入，振搗操作十分方便。3

適應(yīng)范圍本施工工法適用于設(shè)計(jì)坡度在30°~60°之間的坡屋面混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)于坡度范圍在30°~60°外的坡屋面混凝土結(jié)構(gòu)，也可參照本施工方法實(shí)施。4

工藝原理本施工方法是在按要求安裝好坡屋面底層模板后，依據(jù)坡屋面走向沿坡底至坡頂?shù)姆较蚍旨?jí)制作面層模板，然后間隔安裝奇數(shù)級(jí)模板，面層模板與底層模板間通過限位止水螺栓進(jìn)行夾固、定位，以此來控制坡屋面混凝土結(jié)構(gòu)的厚度，混凝土從第二級(jí)模板的位置處注入，振搗棒也從第二級(jí)模板位置處放入振搗，待第一、第二級(jí)混凝土澆筑并振搗密實(shí)后，安裝第二級(jí)模板，第二級(jí)模板采用短木方與第一級(jí)和第三級(jí)模板的水平龍骨固定，再?gòu)牡谒募?jí)模板的位置處注入混凝土，澆筑、振搗第三級(jí)、第四級(jí)屋面模板混凝土，由下而上依次澆筑各級(jí)斜屋面。采用本施工工法，通過采取分級(jí)制作模板、逐級(jí)安裝模板，逐級(jí)澆筑混凝土的方法，既保證了混凝土的成型質(zhì)量，又便于混凝土的澆筑、振搗。5

施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程如圖5.1-1所示：圖5.1-1工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1模板1模板支設(shè)1）根據(jù)圖紙?zhí)崆胺糯髽?，特別是梁、板、墻等交接部位及斜梁、檐口；嚴(yán)格控制標(biāo)高、坡屋面坡度，以保證屋面的造型滿足設(shè)計(jì)要求；2）屋面板：屋面板模均采用木膠合板散拚，雙層模板，雙面支模。支模的順序：滿堂架搭設(shè)→鋪梁底→立側(cè)?！佇泵姘宓啄！顾輻U→鋪斜面板頂?！庸?。大坡屋面坡度達(dá)到60度，現(xiàn)澆砼在模板上施工，主要靠砼自身的凝滯力，模板的摩擦阻力和鋼筋的張力阻力的限制，至砼硬化成型后不再沿斜面下滑。模板坡度超過一定角度后，在砼振搗時(shí)，模板對(duì)砼的摩阻力不足以抵消砼順模板的下滑力，在砼初凝前，其緩慢位移持續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致砼不密實(shí)和內(nèi)傷。因此，在屋面坡度為60度時(shí)，不宜采用單面模板法施工,采用雙面模板封閉支模方法是比較好的方法。雙面模板法（即封閉法），采用雙面加板支模，和通常的剪力墻支模相似?？刹捎枚啼摻钭鲋Ъ芤员ＷC砼板厚度，鐵線加固模板，分段在外側(cè)面模板留澆搗孔。由于模板對(duì)砼施工成型的制約，砼板可達(dá)到內(nèi)實(shí)外光的要求。施工時(shí)，由于板的厚度?。ㄒ话銥?20mm），除去鋼筋及保護(hù)層厚度，中間間隙為50mm左右，造成振搗困難，若鋼筋綁扎位置尺寸有誤，則振搗棒更難插入，極易出現(xiàn)蜂窩孔洞。模板支設(shè)時(shí)，上層模板開窗帶分段支模，面層模板隨砼澆注速度以600～1000mm寬的水平帶，由坡根向上逐段支設(shè)。模板可做成小塊工具式模板，依靠定位螺桿現(xiàn)場(chǎng)與底模固定。面層模板。雙面模板支設(shè)圖如下圖，施工中可視混凝土硬化情況，適時(shí)拆除上層模板以利周轉(zhuǎn)。為防止上層模板拆除過程中造成對(duì)穿螺栓松動(dòng)，螺栓安裝時(shí)應(yīng)事先與板鋼筋焊接?；顒?dòng)5）梁端第一個(gè)箍筋應(yīng)設(shè)置在距離柱節(jié)點(diǎn)邊緣50mm處。梁端與柱交接處箍筋應(yīng)加密，其間距與加密區(qū)長(zhǎng)度均要符合設(shè)計(jì)要求。6）在主、次梁受力筋下均應(yīng)墊墊塊，保證保護(hù)層的厚度。梁墊塊使用花崗石墊塊，當(dāng)采用受力筋為雙排或多排時(shí)，用直徑為25的短鋼筋墊在兩層鋼筋之間，鋼筋排距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。斜梁墊塊采用砂漿墊塊，綁扎絲與梁底鋼筋綁扎牢固。3板鋼筋施工1）工藝流程：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際量測(cè)尺寸→鋼筋后臺(tái)下料→清理模板→模板上彈線→綁板下受力筋→綁負(fù)彎矩筋。2）鋼筋必須根據(jù)圖紙、規(guī)范、圖集并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸量測(cè)，經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行加工制作；3）清理模板上面的雜物，用粉筆在模板上劃好主筋、分布筋間距，專人彈好墨線。按彈好的間距線，先擺放受力主筋、后放分布筋。預(yù)埋件、電線管、預(yù)留孔等及時(shí)配合安裝。4）在現(xiàn)澆板中有板帶梁時(shí)，應(yīng)先綁板帶梁鋼筋，再擺放板鋼筋。板鋼筋必須滿綁扎，不允許漏綁。5.2.3混凝土1混凝土的配合比設(shè)計(jì)坡屋面混凝土配合比時(shí)對(duì)混凝土的抗裂、防滲、緩凝、低水化熱及和易性等方面提出了較高的要求。混凝土宜優(yōu)先采用優(yōu)化配合比后的商品混凝土。嚴(yán)格控制混凝土坍落度。坍落度控制在120~140MM；針對(duì)坡屋面板厚較小，鋼筋較密的特點(diǎn)，粗骨料宜采用10～20mm碎卵石，坍落度控制在120~140mm，易于澆筑密實(shí)。砂宜采用中砂，砂子的含泥量不得超過5%，石子的含泥量不得大于3%。2混凝土的供料方法由于混凝土坍落度較小，混凝土泵車輸送困難，因此，混凝土澆筑垂直運(yùn)輸采用塔吊；混凝土自吊斗口下落的自由傾落高度不得超過2m，澆筑高度如超過3m時(shí)必須采取措施，用串桶、溜管、振動(dòng)溜管使混凝土下落。3混凝土的澆注順序坡屋面混凝土澆筑由下至上分段平行進(jìn)行，均勻下料，嚴(yán)禁在一處集中下料；待下一段屋面板混凝土達(dá)到初凝后，拆除上層（雙層模板部位）模板進(jìn)行混凝土面層壓實(shí)收面施工；坡屋面的混凝土必須要連續(xù)澆注，不留置施工縫。4混凝土的振搗方法插入式振搗器由上層模板開口處斜插入進(jìn)行振搗；插入式振搗器應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，須序進(jìn)行，不得遺漏，做到均勻振實(shí)。移動(dòng)間距不大于振搗作用半徑的1．25倍(一般為300～400mm)。振搗上一層時(shí)應(yīng)插入下層50～lOOmm，以消除兩層間的接縫。鋼筋較密部位采用30型振搗棒?；炷潦彰姹仨殥焱ň€（橫向、斜向），嚴(yán)格控制標(biāo)高及坡度，特別是屋脊、檐口、裝飾線等部位；5澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如必須間歇，其間歇時(shí)間應(yīng)盡量縮短，并應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)之前，將次層混凝土澆筑完畢。6澆筑混凝土?xí)r應(yīng)經(jīng)常觀察模板、鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件和插筋等有無(wú)移動(dòng)、變形或堵塞情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即處理。并應(yīng)在已澆筑的混凝土凝結(jié)前修正完好。7斜坡屋面混凝土還應(yīng)注意在施工過程中防止發(fā)生結(jié)構(gòu)變形。澆筑混凝土?xí)r按對(duì)稱兩坡面同時(shí)澆筑，防止因單側(cè)澆筑使支架發(fā)生位移而一邊倒，甚至導(dǎo)致坍塌事故。8當(dāng)澆筑過程中不能觀察到封閉模內(nèi)的飽滿度時(shí)，可采用榔頭敲擊模板聽音探察，并在板底加振（附著式振搗器），使砼下淌充實(shí)。另外，可在板上鉆一些小孔，觀察砼漿從孔中滲出情況判斷是否密實(shí)到位。（使用小震動(dòng)棒，按序插振，防止漏振、還可內(nèi)振與外振相配合。對(duì)無(wú)法振搗的部位和死角，應(yīng)采用板外振、開窗口、人工插釬振搗等方式，將砼振搗密實(shí)。）加料有困難時(shí)，應(yīng)適當(dāng)配備鐵板導(dǎo)料斗、導(dǎo)料槽等，使砼按序到位，防止各部位加料不均勻造成孔洞。9砼澆筑完成以后，專門安排人員進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土有足夠的潤(rùn)濕狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天，以保證混凝土的強(qiáng)度。6

材料與設(shè)備材料如表6.0-1所示：表6.0-1材料主要材料名稱數(shù)量規(guī)格型號(hào)使用部位備注模板根據(jù)面積需要18mm木膠合板（920×1840×20）梁板模

木枋根據(jù)面積需要100mm×50mm豎向龍骨、面層模板側(cè)壓骨面

鋼管根據(jù)面積需要Φ48×3.5支撐體系

扣件根據(jù)面積需要直接/十字/活動(dòng)扣件支撐體系

頂托根據(jù)面積需要可調(diào)型支撐體系頂托空隙處應(yīng)用木楔緊塞止水螺栓根據(jù)面積需要Φ10板模止水片規(guī)格采用50～80mm，配蝴蝶扣或螺母

機(jī)具設(shè)備如表6.0-2所示。表6.0-2機(jī)具設(shè)備主要機(jī)械設(shè)備名稱數(shù)量型號(hào)規(guī)格用途備注圓盤鋸根據(jù)面積需要M104模板工程

平刨機(jī)根據(jù)面積需要MB106

壓刨根據(jù)面積需要MB503A

切斷機(jī)根據(jù)面積需要GQ40A鋼筋工程

彎曲機(jī)根據(jù)面積需要GJBF-40

調(diào)直機(jī)根據(jù)面積需要GJ6

套絲機(jī)根據(jù)面積需要LBG-40

交流電焊機(jī)根據(jù)面積需要BX3-300

插入式振搗棒根據(jù)面積需要Φ50、Φ30混凝土澆筑

塔吊根據(jù)面積需要QTZ63垂直運(yùn)輸

混凝土吊斗根據(jù)面積需要1.5m3混凝土轉(zhuǎn)運(yùn)容器

經(jīng)緯儀根據(jù)面積需要DJD2-1GJ測(cè)量

水準(zhǔn)儀根據(jù)面積需要NAL324

鋼卷尺根據(jù)面積需要5m、50m

質(zhì)量檢測(cè)工具根據(jù)面積需要全套檢測(cè)包質(zhì)量檢測(cè)

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質(zhì)量控制7.1模板工程質(zhì)量應(yīng)遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《模板工程施工規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204一2002)及其他有關(guān)規(guī)范規(guī)定。7.2支撐系統(tǒng)及附件要安裝牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，面板應(yīng)安裝嚴(yán)密，保證不變形、不漏漿。7.3面板要認(rèn)真刷涂脫模劑，以保護(hù)面板增加周轉(zhuǎn)次數(shù)。7.4為了防止下口跑漿等質(zhì)量缺陷，模板拼縫必須粘貼雙面膠帶，特別是陰陽(yáng)角處。7.5拆?？刂茣r(shí)間應(yīng)以同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度等級(jí)為依據(jù)，并符合規(guī)范及相關(guān)規(guī)定。7.6材料質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度等級(jí)滿足設(shè)計(jì)要求。7.7混凝土表面觀感質(zhì)量：7.7.1表面：無(wú)裂縫；混凝土密實(shí)整潔，面層平整；無(wú)漏漿、跑模、漲模，無(wú)冷縫、夾雜物，無(wú)蜂窩、麻面和孔洞。7.7.2混凝土保護(hù)層準(zhǔn)確，無(wú)露筋；預(yù)留孔洞洞口整齊。7.8質(zhì)量驗(yàn)收符合國(guó)家及地方現(xiàn)行驗(yàn)收規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的要求。8

安全措施8.1嚴(yán)格遵循國(guó)家頒布的《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》及上級(jí)主管部門頒布的各項(xiàng)有關(guān)安全文件規(guī)定。8.2操作班組就位前，施工工長(zhǎng)應(yīng)針對(duì)本分項(xiàng)工程施工操作特點(diǎn)，對(duì)操作班組進(jìn)行詳細(xì)的安全交底，施工中應(yīng)加強(qiáng)安全巡檢，著重檢查配件牢固情況，特別應(yīng)做好外架的封閉及防護(hù)工作。8.3在坡屋面上操作的工人必須系好安全帶。8.4模板安裝、拆除嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，禁止酒后上崗。8.5模板支撐拆下后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理，并分類予以堆放整齊。9

環(huán)保措施9.1鋼筋加工操作人員，每天必須做到工完場(chǎng)清，保持加工場(chǎng)所的清潔、整齊。9.2所有廢鋼筋必須按要求堆放在指定位置，嚴(yán)禁亂丟亂扔。9.3剝肋滾軋?zhí)捉z機(jī)加工鋼筋絲頭時(shí)所產(chǎn)生的鋼筋絲必須袋裝好，堆放到指定位置。9.4模板所用的脫模劑在施工現(xiàn)場(chǎng)不得亂扔，以防止影響環(huán)境質(zhì)量。9.5高空作業(yè)時(shí),周圍外架必須高出作業(yè)面2m并圍護(hù)好，形成隔音屏,減少噪聲對(duì)外的擴(kuò)散。9.6模板支設(shè)、拆除、搬運(yùn)時(shí),必須輕拿輕放,上下、左右有人傳遞,不得拋扔，制造噪音。9.7模板加工和鋼管修理時(shí),禁止用大錘敲打,修理工作必須在工具房或封閉的工棚內(nèi)進(jìn)行。9.8嚴(yán)禁燃燒木方、模板、廢安全網(wǎng)等物品。9.9做到工完場(chǎng)清，廢棄物產(chǎn)生后,產(chǎn)生單位人員按分類要求放置到臨時(shí)存放地或垃圾池里，不得隨意亂放亂丟。9.10嚴(yán)格執(zhí)行夜間施工作業(yè)許可制度，嚴(yán)格按《中華人民共和國(guó)城市區(qū)域環(huán)境嘈音標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)施工噪聲、污水排放、揚(yáng)塵污染控制要求實(shí)施。9.11砼澆筑過程中及時(shí)清理灑落砼，砼澆筑完成后，立即清理場(chǎng)容衛(wèi)生。10

效益分析由于大坡度斜屋面造型復(fù)雜、工序繁多，如果滲水其維修產(chǎn)生的費(fèi)用將是巨大的，因此必須在屋面混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)克服滲漏。采用本施工方法解決了大坡度屋面混凝土澆筑的難題，能防止屋面滲漏，房屋的質(zhì)量得以提升，得到了監(jiān)理、業(yè)主及當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)主管部門的好評(píng)，產(chǎn)生的社會(huì)效益是巨大的。其施工采用的材料及機(jī)具常見和普遍。采用雙層模板，可提高澆搗混凝土工效，降低混凝土因滑落而造成不密實(shí)和內(nèi)傷，克服了超大坡度屋面混凝土澆注中的質(zhì)量通病。良好的斜屋面混凝土成型質(zhì)量為屋面工程的后續(xù)施工工序（防水、掛瓦）創(chuàng)造了良好的條件。從長(zhǎng)遠(yuǎn)上看則克服了以往施工中給坡屋面混凝土結(jié)構(gòu)留下的滲、漏隱患。保證了混凝土成型質(zhì)量，避免了以往由于結(jié)構(gòu)滲、漏而返工修補(bǔ)所造成的延誤工期及其經(jīng)濟(jì)損失，其創(chuàng)造的潛在經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于投入，另外，其對(duì)客戶今后在使用功能效果及對(duì)當(dāng)前以質(zhì)量求生存的施工企業(yè)而言，也取得了良好的社會(huì)效益。11

應(yīng)用實(shí)例11.1應(yīng)用實(shí)例一重慶市金陽(yáng)·易誠(chéng)國(guó)際工程為8棟地下3層、地上34層商住樓。位于重慶市沙坪壩區(qū)鳳天路東側(cè)，結(jié)構(gòu)體系為框支剪力墻結(jié)構(gòu)。均采用英倫風(fēng)格坡屋頂，坡度為60度，屋頂有大量的復(fù)雜的建筑造型。采用該工法施工，克服了超大坡度屋面混凝土澆注中的質(zhì)量通病，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)其最大平整度偏差為4mm，整體觀感良好，屋面滲漏點(diǎn)很少，為后續(xù)工程（防水、掛瓦）創(chuàng)造了良好的條件。工程于2008年12月24日竣工，自竣工以來，經(jīng)過多次淋雨后無(wú)發(fā)現(xiàn)一處滲漏現(xiàn)象，取得了較好的效果。11.2應(yīng)用實(shí)例二龍湖芳樹晴川項(xiàng)目工程,位于重慶市金開大道1111號(hào)，是