吴 胤
深圳市南山区建设工程质量监督检验站 广东 深圳 518067
钢筋混凝土结构斜屋面是较为常见的民用住宅及部分公共建筑屋面形式之一。随着社会经济的发展,人们追求人居环境的要求不断提高,人们对于斜屋面的要求越来越高:不仅要满足质量标准,还要具备良好的观感效果。但是混凝土结构斜屋面在施工过程中依然存在混凝土浇筑不密实、上部屋面装饰层易滑移等问题。这些问题影响着斜屋面的功能发挥和观感效果,甚至还存在安全隐患[1-7]。
本文以东莞市卓越蔚蓝居项目为例,对斜屋面混凝土布料机浇筑及装修层抗滑移施工技术进行研究,从混凝土浇筑到斜屋面装饰装修层抗滑移等方面,有效解决了传统施工中存在的各项问题,在同类工程施工中具有一定的借鉴意义。
卓越蔚蓝居项目位于广东省东莞市塘厦镇,总建筑面积100 300 m2,包括9栋3层别墅(6联排),斜屋面设计,屋顶面积约3 690 m2。9栋别墅位于场地中间位置,地下室顶板上部,大部分无法采用天泵对别墅斜屋面浇筑混凝土,施工效率低,且斜屋面混凝土无法采用平板振动器振捣,混凝土密实度难以保证。
受屋面斜板的影响,斜屋面无法正常安装混凝土布料机,一般只能采用塔吊或天泵浇筑混凝土。如楼层较高无法使用天泵,则只能采用塔吊吊运混凝土料斗进行浇筑,施工效率低下,施工质量无法保证,易产生冷缝、渗漏水等质量问题。
在斜屋面结构梁板混凝土浇筑过程中,混凝土受到自身重力及上部混凝土挤压的作用,将沿斜屋面梁板模板面下滑。若采用开放式支模,一般无法使用平板振动器振捣混凝土,将导致混凝土密实性不好,易产生渗漏水等质量问题。
斜屋面结构斜板上部装修层的抗滑移措施,一般采用在结构板上埋设短钢筋头,坡底设置通长的钢筋混凝土反坎,短钢筋与细石混凝土保护层有效结合,再加上斜坡底部的反坎阻挡,面部装饰装修层能保持稳定。但短钢筋穿过防水层、保温层后外露在空气中,一段时间后,保温层内部将积水,并对短钢筋头产生锈蚀,影响钢筋的耐久性,将导致斜面屋结构斜板上部装修层产生滑移。
斜屋面布料机的安装采用十字钢梁平台,操作平台与钢立柱相连接,底部采用锚栓与楼板连接固定。该方法为布料机提供了工作平台,从而实现用布料机浇筑混凝土,大大提高混凝土浇筑的效率。
在斜屋面混凝土浇筑前,在楼板表面安装若干个梯子状的混凝土栏板。栏板通过固定标高框架连接,将楼板混凝土分成若干个块。该方法避免了下部混凝土往外流淌的问题,实现用平板振动器振捣混凝土,确保了楼板混凝土的密实性。
在斜屋板结构支模板面设置可调整角度的成品钢踏步马道,可有效防止施工人员踩踏钢筋,也可防止因施工人员踩踏而导致的混凝土滑落现象。
在混凝土刚性防水层内埋设短钢筋进行优化设计,沿斜屋面坡度方向(纵向),设置斜坡式条形拉结钢筋坎台,反坎中间埋设短钢筋。保证所预留的钢筋全部由混凝土包裹,提高钢筋的防腐性和耐久性。
在细石混凝土保护层施工时,在与饰面瓦接触表面涂刷缓凝剂,待底部混凝土终凝后,用高压水枪将表面未凝固的混凝土浆冲刷干净,形成粗糙型混凝土面层。其表面采用砂浆坐砌表面装饰瓦,可有效地降低空鼓率。
4.1.1 斜屋面混凝土浇筑方案优化
在斜屋面模板施工前,确定布料机设置的位置,如屋面已有结构留洞,则利用原设计的结构留洞;如没有结构留洞,则在模板施工前合理留设钢支架立柱预留洞。
布料机支座采用钢结构立柱和十字钢梁平台,根据一般楼层高度,布料机基座立柱标准节按3个设置为宜,遇具体情况可采取针对性方案。基座一般根据现场条件,宜设置2套,便于提前安装,节约混凝土施工过程中的布料机安装时间。
4.1.2 斜屋面表面装修层抗滑移措施方案优化
优化斜屋面表面装修层常规抗滑移方案,沿斜屋面坡度纵向方向,设置条形状混凝土坎台,坎台间距宜为2 000 mm,坎台高度同找坡层+保温层厚度,坎台宽度100 mm,上部预留2排φ12 mm钢筋,钢筋纵向间距300 mm,横向间距50 mm。预留钢筋与表面细石混凝土保护层中的钢筋网片连接,对细石混凝土保护层进行有效拉结,防止装修层沿坡度下滑。
4.1.3 布料机支座支撑平台制作
布料机支座支撑平台主要由立柱底座、立柱标准节、十字钢梁平台组成。立柱采用方通焊接,立柱标准节规格为800 mm(长)×800 mm(宽)×1 200 mm(高);立柱底座制作时,在标准节底部设方通,与标准节焊接成一个整体;顶部十字钢梁平台采用2根规格100 mm×100 mm×5 mm的方通焊接在一起,互相垂直,端部焊接钢板基座,用于支撑上部布料机基座,十字钢梁平台与立柱标准节之间采用锚栓连接(图1)。
图1 布料机支座支撑平台
4.1.4 斜屋面钢筋马道制作
斜屋面钢筋马道包括2种:一种是用于斜屋面坡度上的楼梯踏步式马道,另一种为用于屋脊线上的平面式钢筋 马道。
楼梯踏步式马道采用角钢+短钢筋焊接而成,一般采用30 mm×30 mm×5 mm角钢,坡度与斜屋面坡度一致;楼梯踏步式马道标准规格为500 mm(宽)×1 400 mm(长),首尾分别设计挂钩与挂点,楼梯踏步式马道通过首尾连接的方式,有效地安装在斜屋面上,非标准规格根据不同工程要求制作。
屋脊平面式钢筋马道,一般采用直径16 mm的钢筋焊接而成,两端的支撑钢筋弯曲,其余支撑钢筋直接焊接在水平钢筋上。将马道放置在斜屋面上,供人通行,一方面可防止施工人员踩踏钢筋,另一方面可防止因施工人员踩踏而导致的混凝土滑落。
4.1.5 固定标高框架及梯子型混凝土挡板制作
在楼板表面安装若干个固定标高框架,框架由15 mm×30 mm方通焊接而成,标准件规格1200 mm× 600 mm。固定标高框架底部采用直径16 mm的钢筋,两侧设钢筋卡口。一端设钢筋拉钩,另一端设卡环(图2)。
图2 固定标高框架支座大样
混凝土栏板采用厚3 mm钢板制作,上部一侧设30 mm×30 mm角钢加强以防止变形,钢板下部设计成齿状,栏板高度同板厚。非标准件根据现场情况灵活确定。
4.2.1 支座锚栓预留预埋及立杆基座安装
用直径20 mm的圆钢制作U形卡环,并且预埋在下部结构层中,如图3所示。
图3 支座锚栓预留预埋及立杆基座安装
4.2.2 钢结构支撑立杆与十字平台梁体系安装
钢结构支撑立杆由立杆基础、标准节两部分组成,两者之间采用高强螺栓连接。
顶部标准节与十字钢梁平台之间采用螺栓连接,十字钢梁与立杆标准节对角线重合,在钢梁底部及立杆侧面分别焊接连接耳板,板厚10 mm,采用高强螺栓穿过耳板,将十字钢梁平台与立杆连接在一起。为了更好地保持十字钢梁的稳定性,四周设置4根斜杆,斜杆采用螺栓铰接的连接方式。
安装时,先在地面将三者组合拼装在一起,再整体吊装至设定的现场楼板位置进行安装(图4)。
4.3.1 斜屋面钢筋马道安装
斜屋面钢筋马道包括屋脊水平钢筋马道、踏步式钢马道2种。安装屋脊水平钢筋马道后应先采用临时固定方式(与楼板钢筋临时固定),再安装斜向踏步式钢马道。踏步式钢马道由屋脊往下安装,安装时将踏步式钢马道的挂钩钩住屋脊水平钢筋马道即可,下部的踏步式钢马道,分别挂在上一步的踏步式钢马道尾部的挂点上,形成首尾连接的坡向马道(图5)。
图4 布料机安装示意
图5 斜屋面踏步式钢马道
在斜屋面表面设置踏步式钢马道,在屋脊上部设置马道支撑架将马道固定好,将马道两边用φ16 mm圆钢与角钢焊接固定,马道踏步中心间距为2 000 mm。
4.3.2 固定标高框架及混凝土栏板安装
将固定标高框架按照一定间距安装,并用带垂直弯钩的圆钢连接,中间用混凝土挡板焊接连接。
4.3.3 斜屋面混凝土浇筑与找平
混凝土由下往上依次浇筑,并采用振动棒、平板振动器(加方形铝板、模板)配合振捣混凝土,找平按常规施工工艺要求进行。
4.3.4 固定标高框架、混凝土栏板及马道拆除
在混凝土浇筑完约30 min,观察混凝土自身流动性减弱或停止流动后,逐渐拆除固定标高框架及混凝土栏板,将工具安装到其他未施工部位。在拆除过程中,边拆边用抹子敲打、抹压被拆除口,局部采用混凝土填补、修理,保证混凝土密实。
待固定标高框架及混凝土栏板拆除后,依次拆除马道,并且重复利用。
4.3.5 斜屋面布料机支撑平台立杆结构预留口隐蔽
立杆预留洞口四周混凝土必须凿毛,清理干净,按照常规施工方法浇筑混凝土,后补浇筑混凝土等级必须高于原屋面混凝土一个等级。
为防止表面装饰层滑落,改进短钢筋埋设方案,沿斜屋面坡度方向,设置斜坡式条形拉结钢筋坎台,反坎中间埋设短钢筋,混凝土反坎高度同保温层厚度,短钢筋与上部细石混凝土层整体浇筑,保证所预留的钢筋全部由混凝土包裹,不易生锈,提高了钢筋使用的耐久性。
4.4.1 斜坡式条形拉结钢筋坎台二次混凝土浇筑
在混凝土结构楼板浇筑完成后进行二次结构支模,沿斜屋面坡度方向从屋脊线至屋檐处,浇筑斜坡式条形拉结钢筋坎台,坎台高度同保温层厚度,拉结钢筋按φ8 mm @300 mm设置。屋顶侧面边沿钢筋埋设在结构反梁上,两坎台之间净间距1 950 mm。
4.4.2 防水及保温层施工
屋面二次结构浇筑完成后,按设计要求及施工规范进行防水层施工。防水层完成后,按设计要求铺设保温层。
4.4.3 斜屋面细石混凝土保护层施工
保护层钢筋网片应注意与预埋短钢筋头牢固绑扎,按设计要求及施工规范浇筑保护层混凝土并振捣密实,保护层混凝土浇筑约2 h后,在混凝土保护层表面均匀、平整地涂刷缓凝剂,待底部混凝土终凝后,用高压水枪将表面未凝固的混凝土浆冲刷干净,形成粗糙型混凝土面层,利于表面装饰瓦镶贴施工,防止空鼓质量问题的发生。
4.4.4 斜屋面装饰瓦施工
按照设计要求及施工规范进行装饰瓦的铺设。瓦屋面完工后24 h内严禁上人任意走动、踩踏或堆放物品。
本文介绍了斜屋面混凝土布料机浇筑及装修层抗滑移施工技术。通过在斜屋面上设置十字梁钢平台安装布料机的方法,为布料机提供工作平台,有效地提高了混凝土浇筑效率,减少了施工冷缝。混凝土挡板和固定标高框架的设置,实现混凝土采用平板振动器振捣,保证楼板浇筑密实度。同时混凝土挡板、固定标高框架及钢结构踏步马道均可拆除维修、反复利用,符合绿色施工原则。本文所述施工技术经实践检验,提高了施工效率,节约了施工成本,保证了施工质量,有一定的推广应用价值。