浅析大面积双坡屋面施工

王涛 李文乾 李志成

摘    要：从千百年的建筑智慧来看，斜屋面比平屋面在防水功能和视觉效果上有着天生的优势，但是，在现代的钢筋混凝土结构施工中，斜屋面却比平屋面的施工难度要大，具体体现在施工操作的难易性、模板的固定、板面钢筋的固定、混凝土浇筑的质量控制以及安全防护等方面。本文试图通过笔者亲历的一个项目，浅析大面积双面坡斜屋面施工中的主要把控点。

关键词：斜屋面，混凝土浇筑，质量控制

1  工程概况

泸州老窖酿酒工程技改项目位于四川省泸州市黄舣镇，项目包含酿酒组团、酒库组团、能源组团等。其中，酒库组团（一标段）一共有29个单体，单体结构类型为：钢筋混凝土框架+混凝土斜屋面。屋面板厚120mm，配筋C8@150双层双向，坡度17°，屋脊结构高度23.6m，屋面水平投影面积2704.8㎡（长×宽：98m×27.6m），主梁截面尺寸500[×]900，次梁300[×]600。

结构立面视图如图1。

2  主要施工流程

对于坡度较缓的斜屋面施工，通常不用搭设双面模板，和常规施工类似，仅搭设单面模板，施工时只需调整混凝土的坍落度使其与屋面坡度匹配就行了。本项目斜屋面主要的施工流程如下：

架体搭设 → 模板安装 → 钢筋绑扎 → 验收 → 砼浇筑 → 养护。

3  施工质量控制要点

3.1  模板工程

对于倾斜角度不大的斜屋面，其模板工程与常规施工并无大的区别，只是由于模板有一定的倾斜，上部施工时架体会受到一个侧向的力，立杆会受到弯矩作用，所以架体立杆间距应比常规施工密一点，并按要求设置剪刀撑，且架体四周需增加抛撑，防止倾覆。

模板与次龙骨用钉子固定，梅花形布置，间距视坡度而定。本项目17°的坡，钉子布置间距为1000mm。

主次龙骨的布置方向，一般主龙骨平行屋脊方向，次龙骨垂直屋脊方向，这样在同一标高线上受力更均匀，施工操作及控制会更方便。由于有一定坡度，导致主次龙骨的接触面不饱和，为了受力均匀和防止滑动，解决方案通常有两种，一是用冷轧丝将主次龙骨绑起来，二是根据坡度加工楔形木楔子钉在主龙骨表面。

3.2  钢筋工程

3.2.1  钢筋施工流程

总体说来，斜屋面的钢筋工程施工流程和常规的相同，都是：模板支架搭设完毕→弹好钢筋线→将成型的钢筋运至工作面→弹线绑下铁→放砼垫块→调整钢筋→布置钢筋马凳→绑板上部钢筋→隐检→进行下道工序。

其中，为防止钢筋下滑，板底钢筋在垂直于屋脊方向應该伸过屋脊贯通设置，使屋脊两边的屋面钢筋相互拉结，达到平衡，而不会下滑，此时屋脊正下方的架体立柱应加密设置（因为受力较其他区域大，本项目采用双立杆）。常规的方法多采用钉子，每隔一定距离将钢筋固定在模板上，此法不但效果不佳浪费材料、浪费人工且后期拆模困难、模板损坏较多。

3.2.2  钢筋马凳

本项目中，屋面钢筋马凳的高度计算如下：屋面马凳筋高度=板厚-2*保护层厚度-2*屋面板筋直径=120-2*20-2*8=64mm，详见附图3-2马凳侧面视图和附图3-3马凳示意图。

对于斜屋面的钢筋马凳，为了马凳筋的受力合理以及固定方便，马凳筋的两个支腿长度应根据屋面坡度来设置，设置为不等腰三角形，这个不等腰三角形放到坡面上，两个边的延长线与水平线相交所组成的新三角形应该是等腰三角形，等腰三角形使得两个支腿受力更均衡更稳固。例如本项目屋面坡度17°，那么，屋面坡度角+∠1 =∠2 -屋面坡度角。

一般说来，马凳钢筋直径比板面筋小，但是本工程板面筋直径已经为8mm了，若马凳筋（三角）采用直径6mm的钢筋，考虑其支撑强度较弱，需要加密马凳，反而会造成材料用量和人工投入的增多，因而现场使用直径8mm的钢筋做马凳三角，马凳的通长受力筋采用直径14的钢筋。

3.3  混凝土工程

对于斜屋面施工，混凝土的浇筑是质量控制的重点更是难点。一般说来，斜屋面混凝土的施工需要重点把控三个方面，一是混凝土本身的质量控制，特别是坍落度，二是混凝土的浇筑顺序选择，三是混凝土的养护。

3.3.1  坍落度控制

斜屋面混凝土施工时，若坍落度太小，施工起来不方便（特别是采用泵送时）不利于混凝土在屋面的摊铺和振捣，若坍落度太大，混凝土会在倾斜的模板面上因重力流淌而离析，所以，合理的坍落度至关重要。综合坍落度、可泵送性、屋面坡度、施工质量考虑，在本项目坡度17°的屋面施工时，混凝土坍落度控制在170左右，具体视气温和浇筑时间而定。在施工阶段，对于坍落度的控制，主要是浇筑速度控制和浇筑时间的选择。混凝土到场以后，劳动力应满足施工要求，尽快将其浇筑完成。对于一天之中浇筑时间的选择主要是考虑气温差异，早晚影响较小，中午影响较大，特别是炎热季节，气温高导致水份蒸发快，水份损失导致坍落度损失，这会使混凝土的流动性、粘聚性等变差，质量较难保证。

3.3.2  混凝土的浇筑顺序

屋面施工不应设置施工缝更不能产生冷缝（除设计图纸上的变形缝），整个板应该一次浇筑完成。应提前确认好混凝土供应量并安排好劳动力，保证浇筑连续。

为保证架体受力均衡，在平行屋脊方向，浇筑应从中间向两端进行。在垂直屋脊方向，宜从屋脊梁开始，从上往下向两个坡面同时进行，对于整个板面来说应先振捣梁再振捣板。

3.3.3  混凝土的养护

混凝土浇筑完成终凝后，及时做好浇水养护，当气温高水分蒸发量大时，再加上是斜屋面，普通浇水养护效果差，可采用覆盖塑料薄膜等方式养护，降低水分散失速度，防止混凝土因失水过快而龟裂。

4  结语

本工程29个酒库单体工程陆续展开施工，截止2019年2月已全部封顶，从最早封顶的结构（经历了半个雨季和一个冬季）来看，质量效果好，达到了方案的预期，为屋面后续建筑构造施工打下了坚实基础。

由于屋面有着17°的坡度，在施工中，物体易滑落，安全隐患较大。安全防护方面除了常规的施工防护外，防护架还应在平行于屋檐的位置设置小横杆，并满铺木跳板，防止物体或人员掉落。

参考文献：

[1] GB50204—2015.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2] JGJ/T10—2011.混凝土泵送施工技术规程[S].