试述坡屋面安全防护技术新做法

2019-10-21 12:52张婷婷
装饰装修天地 2019年3期
关键词:施工难点混凝土技术

张婷婷

摘    要:在建筑工程屋面施工是非常重要的一个环节,这是由于屋面结构长期受到自然环境的影响,会出现一些质量问题,影响到建筑工程的使用安全。近几年坡屋面在建筑工程中的使用情况逐渐增多,如何做好坡屋面安全防护施工,是当前建筑企业的施工难点之一。

关键词:坡屋面;施工难点;技术;混凝土

1  引言

坡屋面具有排水效果显著、保温隔热性能优异、组合方式灵活,且造型设计风格特异等优点,因此在房屋建筑工程中得到广泛的应用。根据建筑工程的使用功能和外观设计的需要,坡屋面造型一般较为复杂,从而加大施工难度,较易出现工程质量通病,影响到整体建筑功能使用[2]。因此,有必要对坡屋面防护体系施工中的关键技术进行探索,以提高施工质量,使建筑物功能得到充分发挥。

2  工程案例

旧城改造安置房二期工程中的11#楼,属于造型复杂的坡屋面主体结构。该工程建筑面积5050.492m2,建筑层数5层,屋顶造型选取当地特有的嘉庚风格,采用大角度坡屋面,檐口为椭圆形,屋脊为中间长矩形、端部圆弧形的平屋顶结构,坡度为24~29°,坡屋面层梁板混凝土强度等级为C30,抗渗等级为P6,主体结构使用寿命50年,抗震类别为丙类,抗震设防烈度8度。

3  坡屋面防护系统施工难点分析

在复杂造型坡屋面主体结构施工过程中,施工人员可能会因为屋面坡度或者复杂的线条而受到限制。比如在施工前对坡屋面进行测量放线,应先充分掌握设计结构空间位置,合理选择控制点,对比分析不同的放样方法。①本工程檐口和屋脊线型差别较大,屋面板结构整体呈组合变化曲面,普通直线型控制线已经无法满足放样的需要,对控制点的选择及如何保证放样的精度,将成为施工技术上遇到的首要难题。②由于本工程坡度大,加上曲面造型,在模板安装及其支撑架塔设过程中,纵横向的高程都在不断变化,这就需要在施工中重复调整校正,且大部分模板拼装形状都存在差异,造成材料难以摊销再利用,对劳动力和材料资源的消耗相对较大,对施工人员的技术要求相对较高,对施工进度影响也较大。③变化曲面对钢筋的精确制作安装也将是一大挑战,钢筋下料计算无法通过常规的平面算法得出数据,需要充分考虑空间几何尺寸。

4  施工关键技术探讨

4.1  测量放线

(1)测量方案选择。测量放线分为水平投影面和高程的投测。本工程又以水平投影面的投测为难点。本工程檐口和屋脊的线型差别较大,坡屋面板通过渐变无缝连接两种线型,从理论上,很难采用单一的数学公式计算该曲面,所以控制点就无法在曲面中间选取,只能在曲面的边缘设置,这就需要将檐口和屋脊的轴线全部定位出来。本工程屋面存在四种不同半径的圆弧曲线,半径分别为89.717m、16.517m、3.066m、1.950m,两个大圆弧其圆心点已经超出建筑结构平面,宜采用直尺法,另两个小圆弧的圆心点在建筑结构平面内,且弧线小,便于操作,可采用直接拉线法。

先采用全站仪投测一级控制点,在屋脊矩形段的四个角点设置四个控制点,在小圆弧段定位圆心控制点,在大圆弧段定位端点坐标为控制点,再进行二级控制线的放样。

(2)放线及精度要求。切线支距法与弓弦矢高法是直尺法测量圆弧的两种方法,本工程宜采用弓弦矢高法,连接圆弧两个端点作弦线,取弦线中点作垂直线至圆弧的距离为弦高。根据《工程测量规范》(GB50026-2007)规定,外轮廓主轴线允许偏差为±15mm。根据几何计算,当弦高不大于15mm时该弧线的偏差值都符合规范要求。所以在放线时,分段投测的弧线弦高应控制在15mm以内,同时,弦长的取值应充分考虑到胶合模板的模数,便于模板安裝。

4.2  模板及支撑架安装

对施工图进行综合分析,屋脊线条大部分为平直段,檐口部位为椭圆曲线,屋面板为连接两个不同线型的渐变曲面,造成模板拼接形状多数存在差异,立杆支撑标高均不一致,考虑在屋面板中部大圆弧段采用横向划分为若干个小区段,在两端小圆弧段,因为曲率大,屋脊与檐口线型长度相差较大,则需采用扇形分区,扇形区段的宽度应适当缩小。对于跨度较小的坡屋面,可以直接在屋脊与檐口间拉线,确定坡面位置,如果跨度较大,则需要在跨中增加控制点。对每个区段进行剖面图分析,坡屋面层将呈直角三角形。这就需要技术人员在前期制定好模板支撑方案,确定支撑立杆的排布位置,再进行大量的计算,以保证施工精度。

本工程采用胶合木模板,扣件式钢管支撑脚手架,支撑立杆均应垂直,主楞为100mm×100mm枋木纵向排布,次楞50mm×100mm枋木横向排布,主楞与每一根次楞之间采用木楔塞紧。该屋面坡度大,混凝土浇筑时水平施工荷载也较大,需在结构柱浇筑完成后再进行屋面梁板浇筑,并增加横向斜支撑及结构柱连接点。

4.3  钢筋制作与安装

首先,施工人员需要对屋面各部位结构形式与钢筋排布状况进行了解,由专业人员结合施工图纸下料,明确钢筋尺寸。由于檐口为圆弧曲线,横向钢筋的长度需随之不断变化,这就需要在钢筋计算下料时建立空间立体模型,精确到每一条钢筋的安装位置和对应的长度,施工人员必须进行钢筋预排实验,验证计算方法是否满足现场的制作安装精度要求。在屋面板中部区段,曲率较小,钢筋安装绑扎时,可顺着模板轻微变形,制作时不必预弯折。在端部区段,曲率大,制作时必须考虑预弯折,可在钢筋加工场设置样板区,根据屋面上下弧线画出扇形平面,再参照该样板制作弧形钢筋,有效提高制作速度和尺寸精度。

另外,在进行钢筋吊运时必须防备钢筋变形问题。在屋面顶板下层钢筋保护层施工时,应选择带绑丝成品垫块,且垫块强度必须高于结构设计强度。在上层钢筋网支撑定位方面,应选择双排专用马凳作为支撑,其中高排马凳用来确保上部混凝土保护层厚度,低排马凳用来保证上部钢筋的安装位置。为防止钢筋滑移致使斜坡面倒歪,马凳宜为横向通长排布。在钢筋绑扎施工方面,施工人员可通过八字扣绑扎方式使钢筋更加牢固,降低钢筋踩踏松动发生率。

4.4  混凝土施工

本工程屋面坡度为24~29°,原施工方案坡屋面板采用双面支模,平行于屋脊方向每隔1000mm设置一道915mm宽双面支模带。为了确保工程质量,进行试验段施工,在浇筑过程中,由于坡度不够大,面层混凝土难以填充密实,往往需要加强振捣,却又容易造成爆模。在该项目的其他单位工程屋面坡度达到44~49°,采用双面支模浇筑效果则较为理想。综合以上经验,双面支模宜在板面坡度达到45°以上时使用。

11#楼坡屋面仍采用板底单面模板施工。浇筑混凝土应从坡底开始,层层往上浇筑,合理分仓,制定“跳仓”顺序,避免冷缝接口。坡屋面施工过程侧压力较大,为防止模板及支撑架失稳,应在屋脊两侧对称浇筑。随着混凝土浇筑高度逐渐增加,底层混凝土的自重压力将逐渐加大,为避免骨料滑落,可沿纵向设置通长的快易收口网,每间隔1500mm设置一道。混凝土坍落度控制在90mm±20mm,由于汽车泵送入模冲击力大,需求坍落度也较大,不适合本工程,应选用料斗均匀布料,出料高度应控制在1m以下,必要时设置溜槽。在混凝土初凝前进行二次槎毛处理,以防止表面裂缝产生。

5  结束语

综上所述,该工程在复杂造型坡屋面主体结构施工关键技术的运用中,取得了良好的成果。解决了复杂造型的测量放线难题,提高了模板及支撑架安装的精度,有效保证钢筋工程及混凝土工程的施工质量,对坡屋面工程的质量通病防治起到积极作用。该技术对复杂造型坡屋面施工具有一定的借鉴意义和推广应用价值。

参考文献:

[1] 汤德芸,杨伟,王田,等.法式建筑大坡度斜屋面结构施工技术[J].施工技术,2015(S1).

[2] 王建.大坡度钢筋砼斜屋面施工技术研究[J].铁道建筑技术,2015(12).

[3] 王勇.浅谈高支模在坡屋面模板工程中的应用[J].四川建筑,2014(3).

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