提高多坡屋面混凝土结构施工质量研究

付 强

(山西五建集团有限公司，山西 太原 030009)

1 工程概况

当前的城市建筑设计遵循着多样性和造型多变的趋势，使得坡屋面建筑越来越多，屋面的坡度从十几度到六七十度。伴随着屋面越来越大的坡度，坡屋面施工过程也成为一项复杂的工艺[1]。由于质量难以保证，特别是屋面混凝土的施工质量决定整个屋面工程质量的关键。因此必须采取可靠的坡屋面混凝土施工方法。

大同市隆德房地产开发有限公司世家小镇别墅工程，共分为1号、2号、3号、4号、5号五个楼号，位于山西省大同市党留庄乡兼铺村东。建筑面积1 936.93 m2，其中1号楼建筑面积323.71 m2，2号楼建筑面积323.71 m2，3号楼建筑面积490.70 m2，4号楼建筑面积403.10 m2，5号楼建筑面积395.71 m2,地上2层，1层层高3 m，2层层高为2.78 m～4.195 m。工程屋面坡度分别为30°，35°，该工程建筑造型采用了多种坡度的屋面混凝土结构，屋脊高度为7.365 m，层数为2层，屋面板厚120 mm，梁截面尺寸为180 mm×500 mm，项目部技术人员，在经过不断探讨该工程坡屋面混凝土的浇筑方案。在根治底板混凝土露筋、露石、蜂窝、孔洞、麻面、裂缝等质量通病方面，坡屋面混凝土结构留下的渗、漏隐患等方面，取得了良好的效果。

2 工艺原理

以混凝土的浇筑质量、施工速度为核心，在绑扎好钢筋的坡屋面上增加钢丝网片、定位筋及木龙骨能有效地避免混凝土浇筑过程中的离析、露筋、露石、孔洞、蜂窝、麻面、裂缝、钢筋偏位、混凝土厚度不均等问题的发生[2]。

3 关键施工技术流程

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程：放样→立钢管支撑架→支撑架验收→安装底板主楞木→安装底板次楞木→安装模板→模板验收→绑扎屋面钢筋→拉设钢丝网片及木龙骨→焊接定位钢筋→隐蔽验收→搭设屋面混凝土浇筑架→浇筑屋面混凝土→混凝土养护。

3.2 操作要点

3.2.1脚手架支撑体系设置要求

在设计屋面模板系统时，所使用的模板为12 mm厚的多层板，板边使用50 mm×100 mm的方木进行加固，模板下部支撑使用直径48 mm，壁厚为3.5 mm的钢管进行满堂支撑。钢管支撑的间距为1 200 mm，同样檐口下方的水平杆布置的间距也为1 200 mm。在坡屋面板顶部设置封头杆，坡屋面底部、檐口处至坡屋面顶部设置连续钢管点支撑，并在中间设置连续剪刀撑，以提高模板的整体刚度。钢管的高度随坡屋面的斜坡高度而变化。为使支撑体系达到稳固的效果，纵横支撑均应设置扫地杆和落地剪刀撑，扫地杆位于地面上200 mm位置。扫地杆和落地剪刀撑的存在是为了提高屋面模板的抗侧向刚度。

设置剪刀撑时，应在屋面板檐口下方架体四周设置剪刀撑，剪刀撑由下而上设置，剪刀撑的角度为45°～60°。当剪刀撑遇结构墙体无法使剪刀撑连续时，应隔开墙体继续布置。剪刀撑为脚手架支撑体系的稳固部分，在设计时应按照结构跨度，每个跨度设置一道剪刀撑。本文所述剪刀撑均为横向剪刀撑，纵向剪刀撑本文不涉及。

3.2.2模板安装

在进行模板安装工作时，模板安装的顺序为：满堂搭设支撑、铺设梁底模板、铺设侧模、铺设坡屋面板模板、加固处理。

铺设支撑前，应首先将坡屋面梁线及其他阴阳角线放出，将各重要位置进行定位，控制支撑顶标高。铺设支撑时，应首先将坡顶和坡底的支撑安装，两点间通过拉线的方式再安装中部其他支撑。支撑安装完成后按照上述模板安装顺序依次进行支模施工。

3.2.3设钢丝网片及木龙骨

在对坡屋面进行浇筑混凝土施工时，采用的浇筑方法往往与普通混凝土无异，两者的区别在于坡角度不同，普通的混凝土屋面为水平布置，混凝土浇筑完成后混凝土保持静止的状态，而坡屋面不同。坡屋面由于坡度的存在，受重力的影响，混凝土浇筑完成后混凝土自高处向低处滑动、流动。由于模板并非为光滑介质，因此混凝土拌合物与模板间存在较大的摩擦力，受摩擦力影响，混凝土拌合物滑动、流动速度下降或静止。当摩擦力大于重力作用力时混凝土拌合物处于静止的状态；当小于重力作用力时即发生滑动、流动。当混凝土达到初凝强度前发生滑动、流动时，易使滑动处混凝土板厚不能达到设计要求、混凝土不密实、抗渗性下降。因此在坡屋面混凝土施工过程中的重点是采取一定的手段避免混凝土拌合物发生滑动、流动。

在对本工程坡屋面混凝土浇筑施工前，在坡屋面模板上每间隔1 m设置一道平行于屋脊的钢丝网。钢丝网的参数为直径4 mm，网孔为100 mm×100 mm。钢丝网设置在坡屋面板上下层钢筋中间。除此之外，为提高混凝土的摩阻力，在混凝土浇筑面的位置安装平行于屋脊的木龙骨。采用这种方法的优点在于坡屋面楼板内的钢筋、钢丝网、木龙骨将混凝土楼板分隔为四层，有效的提高了混凝土的总摩阻力，将混凝土下滑趋势降为最低。钢丝网为孔状结构，因此浇筑施工时并非会使楼板内产生冷缝，不会出现分层的情况，对混凝土楼板的整体性和强度不造成影响。

3.2.4控制板厚及保护层厚度焊接定位钢筋

本工程坡屋面的坡度为30°和35°两种规格，坡度相对较小。但浇筑混凝土时，受振捣棒的影响，当振捣棒触及钢筋时，钢筋也发生振动，钢筋网下部的垫块极易产生移位甚至脱落。这种情况下，混凝土保护层厚度较难得到保证，严重时板底会出现露筋的现象。为避免此类现象的发生，本工程在绑扎钢筋时在钢筋网下方设置焊接钢筋作为垫块的替代品。将焊接钢筋作为定位钢筋可有效避免垫块出现移位或脱落的现象。为避免定位钢筋直径较小在浇筑时定位钢筋将模板扎穿，选用的定位钢筋直径为14 mm的钢筋。采用此种规格的钢筋不仅可避免钢筋将模板扎穿，同时也避免钢筋在振捣时变形。

3.2.5标高控制

坡屋面钢筋绑扎完成并经验收后，由专业测量技术人员将板顶各重要位置标高进行定位，并使用12 mm直径的钢筋焊接作为标高控制点。钢筋直接焊接于屋面板上层钢筋上，定位钢筋的高度应高于屋面板标高100 mm，并将高出的100 mm使用红漆进行标识。

3.2.6屋面混凝土浇筑架施工

屋面混凝土浇筑架类似于脚手架的功能，施工人员可在浇筑架上行走、施工等，该类浇筑架可有效确保施工人员的安全，同时避免施工人员在浇筑的屋面板上行走而影响坡屋面的施工质量。

3.2.7屋面混凝土浇筑

1)浇筑混凝土前的准备。

按施工要求，施工顺序和用料计划及时按施工材料管理制度进料，现场钢材、水泥、砂石料、模板、钢筋、扣件等材料及插入式振动器、草垫子、铁锹、抹子、混凝土坍落度桶，混凝土吊斗，电子常规工具、机械常规工具、刮杠，对讲机等机械工具能保证满足同时施工需要。

模板、钢筋工程已通过预检和隐检验收，混凝土开盘申请已批准，人员分组到位及技术交底工作已落实，里外脚手架、安全防护网、防护栏的搭设均已通过验收，根据屋顶坡度和工作高度，每1.5 m高搭设一层操作平台和上料平台且牢固稳定。

2)混凝土上料方式。

本工程所使用的为单面支模系统，因此在浇筑混凝土时依然为泵送施工。局部造型复杂、泵送较难到达的位置可使用塔吊+料斗的浇筑方式，使用塔吊将混凝土拌合物吊至施工操作平台，经人工转运至浇筑地点进行施工。

3)控制振捣方式与浇筑流程。

混凝土的浇筑使用泵送混凝土,局部混凝土采用塔吊加料斗配合的方式。采用梁、板一次性浇筑,由下至上，先四周后中间，均匀下料。浇筑时先浇筑坡脚位置，之后自下而上依次进行浇筑。振捣施工时，使用小型振捣棒，振捣棒的直径为30 mm。振捣施工时自下而上依次进行振捣施工，避免出现漏振现象。浇筑、振捣时均为自两端同时施工向中部靠拢，最终在屋脊位置合龙。

4)屋面梁、板混凝土浇筑。

a.斜屋面梁、板混凝土浇筑。

浇筑施工时从屋面四个屋檐角处开始施工，以屋脊为对称轴进行施工，每次浇筑的宽度为2 m左右，每次浇筑的时间间隔需小于混凝土的初凝时间即3 h。

混凝土泵送至指定位置后，施工人员使用铲子等工具将堆积的混凝土铲平，之后使用点振法先轻微振捣梁板处混凝土，振捣时尽量不碰及钢筋，以免钢筋发生位移，影响施工质量。点振完成后使用铝合金压尺及抹子将混凝土面刮平并压实。

b.斜屋面梁、板混凝土的坍落度控制。

结合本工程屋面结构找坡的特点，混凝土的配置严格按照配合比要求进行，并严格控制混凝土的和易性及坍落度，现场配备坍落度桶2个，每车次均进行坍落度实验检测，坍落度要求保持在100 mm±20 mm，对于超坍落度要求的混凝土，该车次混凝土应退回，严禁使用。混凝土的输送采用汽泵配合塔吊进行。

c.屋面梁、板粗骨料的粒径控制。

本工程屋面板的厚度为120 mm，在双层钢筋之间仅70 mm的间隙，石子的粒径太大，容易卡住，不利于混凝土的浇捣密实；如果为了浇捣密实，采用的石子粒径太小，可能会影响混凝土的强度。

在混凝土浇筑之前，严格控制石子的粒径为5 mm～40 mm，不得大于40 mm；每次浇筑混凝土至上层钢筋面即可。

d.混凝土浇筑时间控制。

应在施工前根据浇筑面积、浇筑混凝土方量以及混凝土浇筑的速度，计算好浇筑时间[3]。若一次性浇筑的混凝土方量多时，应适当采取增加人力、机械等办法加快浇筑速度。尽量避免不留或少留施工缝，不能避免时，施工缝要留成阶梯型，用水泥砂浆做好接槎，以免日后屋面漏水。

3.2.8混凝土的养护

坡屋面混凝土浇筑完毕,待混凝土终凝后，采用满铺草垫覆盖养护的方法，禁止他人上屋面踩踏或在上面继续施工。

4 结语

采用多坡屋面混凝土结构单面施工方法，较双面模板施工方法，施工方法简单，施工成本低。单面施工与双面施工最大的区别在于，单面施工时需设置定位筋和钢丝网片，以增加混凝土拌合物与模板间的摩阻力、确保钢筋保护层厚度满足设计及验收要求。本文以大同市隆德房地产开发有限公司世家小镇别墅工程作为案例，对多坡屋面混凝土结构单面施工的方法进行论述和探讨，可为以后类似工程提供相应的借鉴和参考。