一种工具式超大坡度斜屋面施工方法研究

李永胜 高旭 肖巍威 李红梅 李辰阳

摘要：广州中航城花园为30栋复式住宅均为超大坡度斜屋面结构，采用“一种工具式可周转的双夹层铝合金模板施工方法”，通过深化设计、地面预拼装等工艺技术提高施工，有效地解决了大坡度斜屋面混凝土流动性大、不易成型的难题，减少蜂窝、麻面、露筋等质量问题出现，减少了屋面渗漏以及后期进行大量修补的问题，加快施工进度，达到安全高效施工和效益最大化。

Abstract： Guangzhou AVIC city garden is a compound house with 30 buildings， all of which are of super large slope inclined roof structure. It adopts "a tool type turnover double sandwich aluminum alloy formwork construction method"， improves the construction through in-depth design， ground pre assembly and other process technologies， effectively solves the problems of large fluidity and difficulty in forming of concrete on large slope inclined roof， and reduces the quality problems of honeycomb， pitted surface and exposed reinforcement， which reduces the problems of roof leakage and large amount of repair in the later stage， speeds up the construction progress， and achieves safe and efficient construction and maximum benefit.

关键词：工具式;双夹层铝合金模板;深化设计;高效施工

Key words： tool type;double sandwich aluminum alloy formwork;in-depth design;efficient construction

中图分类号：TU395                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）20-0171-03

0  引言

随着全球一体化，具有欧式风格的大坡度斜屋面住宅和别墅受到广大年轻人的喜爱，但由于这些建筑斜屋面均存在着坡度大、跨度大、设计复杂等特点，给斜屋面的支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土等施工带来很大的难度;同时，由于斜屋面混凝土流动性大，造成斜屋面不能一次成型，板厚不可控，容易出现蜂窝、麻面、露筋和渗漏等质量问题，后期需要花费大量人力物力进行修补且效果不太理想，从而延长工程施工周期。同时由于大斜屋面角度大于45度，采用传统木模支撑体系施工，施工的安全性及材料周转都得不到保证，难以达到高效施工，进一步造成施工成本提高。

实践是检验真理的唯一标准，是高效施工的可靠依据。广州中航城花园为32栋高层住宅，如图1所示，其中有27栋住宅为大坡度斜屋面复式住宅，其中小复式楼15栋，大复式楼12栋，项目总建筑面积达60万m2，建筑层数为地上1～26层，地下1～2层，建筑高度82.15m，屋面均为45度的斜屋面。对于施工过程斜屋面施工问题，如大坡度斜屋面浇筑施工因难、混凝土容易流淌、结构成型质量差、结构渗水等质量问题，进行深化分析研究，并做相關实践证明，提供一种施工方便、安全稳定、质量可控、一次成型的工具式超大坡度斜屋面施工模板及施工方法，有效解决了以上传统浇筑方法出现的问题，同时达到高效施工，大大节约施工成本。

1  超大坡度斜屋面施工模板及施工方法概述

1.1 工具式模板

本次研究应用的工具式施工模板包括内层屋面铝合金模板、外层屋面铝合金模板以及脚手架，在脚手架的顶部固定连接有一组可调节伸缩顶杆，所述的可调节伸缩顶杆支撑在内层屋面铝合金模板的底部，在内层屋面铝合金模板上平行地设置有外层屋面铝合金模板，且内层屋面铝合金模板和外层屋面铝合金模板之间通过连接组件固定连接在一起，在外层屋面铝合金模板的顶部以及中部分别预留有顶部下料槽和中部下料槽，在顶部下料槽和中部下料槽上均通过螺钉固定有铝合金盖板。其中：①连接组件包括支撑销以及连接在支撑销两端的连接头，在连接头上开设有楔形孔，在楔形孔内插入有楔形销;②支撑销和连接头为一体式结构，在支撑销和连接头之间预留有环形豁口;③支撑销的中部焊接有防水片;④内层屋面铝合金模板和外层屋面铝合金模板的下端均预留有连墙段，两侧的连墙段通过对拉螺栓固定在墙体上。

1.2 施工方案

①首先对大坡度斜屋面进行深化设计，在工厂定制好所有材料，并进行预拼装。

②在建筑物顶部搭设脚手架，在脚手架的顶部固定连接一组可调节伸缩顶杆，然后在可调节伸缩顶杆上铺设内层屋面铝合金模板，再调节可调节伸缩顶杆，使内层屋面铝合金模板的倾斜角度满足设计要求。

③在内层屋面铝合金模板上布置屋面钢筋，屋面钢筋布置完成后，在内层屋面铝合金模板上平行地铺设外层屋面铝合金模板，内层屋面铝合金模板和外层屋面铝合金模板之间通过连接组件固定连接在一起;同时，将内层屋面铝合金模板和外层屋面铝合金模板下端的连墙段通过对拉螺栓固定在墙体上，完成屋面模板固定工作。

④浇筑屋面混凝土时，分两段浇筑;首先打开中部下料槽上的铝合金盖板，利用中部下料槽浇筑屋面下半部分的混凝土，浇筑完成后，将中部下料槽用铝合金盖板封闭，然后再打开顶部下料槽上的铝合金盖板，从顶部下料槽浇筑屋面上半部分的混凝土，浇筑完成后，将顶部下料槽用铝合金盖板封闭即可。

⑤当屋面混凝土达到设计强度后进行拆模，拆模时，将连接组件上的楔形销取出，然后直接将连接头扳断，这样便可快速拆除内层屋面铝合金模板和外层屋面铝合金模板，用于下次屋面施工使用。

2  具体实施方式

下面将结合本实施图例对本方法的技术方案进行清楚、完整地描述。

结合图2及图3，一种工具式超大坡度斜屋面施工模板及施工方法，包括内层屋面铝合金模板1、外层屋面铝合金模板2以及脚手架5，在脚手架3的顶部固定连接有一组可调节伸缩顶杆6，所述的可调节伸缩顶杆6支撑在内层屋面铝合金模板1的底部，在内层屋面铝合金模板1上平行地设置有外层屋面铝合金模板2，且内层屋面铝合金模板1和外层屋面铝合金模板2之间通过连接组件3固定连接在一起，在外层屋面铝合金模板2的顶部以及中部分别预留有顶部下料槽7和中部下料槽8，在顶部下料槽7和中部下料槽8上均通过螺钉固定有铝合金盖板。所述内层屋面铝合金模板1和外层屋面铝合金模板2的下端均预留有连墙段9，两侧的连墙段9通过对拉螺栓4固定在墙体上。

图2-图3标记说明：1-内层屋面铝合金模板，2-外层屋面铝合金模板，3-脚手架，4-对拉螺栓，5-脚手架，6-可调节伸缩顶杆，7-顶部下料槽，8-中部下料槽，9-连墙段。

参见图4，所述的连接组件3包括支撑销301以及连接在支撑销301两端的连接头302，在连接头302上开设有楔形孔，在楔形孔内插入有楔形销303。所述支撑销301和连接头302为一体式结构，在支撑销301和连接头302之间预留有环形豁口305，拆模时便于将连接头302扳断。所述支撑销301的中部焊接有防水片304，避免屋面在支撑销301处出现渗水现象。

图4标记说明：301-支撑销，302-连接头，303-楔形销，304-防水片，305-环形豁口。

采用上述工具式超大坡度斜屋面施工模板进行超大坡度斜屋面施工时，可以采用以下步骤：

步骤一、首先在建筑物顶部搭设脚手架3，在脚手架3的顶部固定连接一组可调节伸缩顶杆6，然后在可调节伸缩顶杆6上铺设内层屋面铝合金模板1，再调节可调节伸缩顶杆6，使内层屋面铝合金模板1的倾斜角度满足设计要求;

步骤二、在内层屋面铝合金模板1上布置屋面钢筋，屋面钢筋布置完成后，在内层屋面铝合金模板1上平行地铺设外层屋面铝合金模板2，内层屋面铝合金模板1和外层屋面铝合金模板2之间通过连接组件3固定连接在一起。值得说明的是，内层屋面铝合金模板1和外层屋面铝合金模板2之间的距离决定了屋面的厚度，该厚度可以通过连接组件3上支撑销301的长度来控制，因此需要在工厂加工时预先确定支撑销301的长度;同时，将内层屋面铝合金模板1和外层屋面铝合金模板2下端的连墙段9通过对拉螺栓4固定在墙体上，完成屋面模板固定工作;

步骤三、浇筑屋面混凝土时，分两段浇筑;首先打开中部下料槽8上的铝合金盖板，利用中部下料槽8浇筑屋面下半部分的混凝土，浇筑完成后，将中部下料槽8用铝合金盖板封闭，然后再打开顶部下料槽7上的铝合金盖板，从顶部下料槽7浇筑屋面上半部分的混凝土，浇筑完成后，将顶部下料槽7用铝合金盖板封闭即可。

当屋面混凝土達到设计强度后进行拆模，拆模时，将连接组件3上的楔形销303取出，然后直接将连接头302扳断，这样便可快速拆除内层屋面铝合金模板1和外层屋面铝合金模板2，用于下次屋面施工使用。

3  结语

①通过应用工具式超大坡度斜屋面施工模板及施工方法，使用新型内层外层屋面铝合金模板和可调节伸缩顶杆，通过支撑销、楔形销、连接头等工具加强模架的安全性，同时可达到快速拼拆，得到高效施工。

②双夹层铝合金模板和分层浇筑有效地解决了大坡度斜屋面混凝土流动性大、不易成型的难题，减少蜂窝、麻面、露筋等质量问题出现，减少了屋面渗漏以及后期进行大量修补的问题，加快施工进度，达到安全高效施工。

参考文献：

[1]中国建筑科学研究院.GB50204-2002，混凝土工程施工质量验收规范（2011版）[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[2]沈阳建筑大学.JGJ162-2008，建筑施工模板安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3]JGJ80-1991，建筑施工高处作业安全技术规范[S].北京：中国计划出版社，1991.

[4]汤德芸，杨伟，王田，徐涛.法式建筑大坡度斜屋面结构施工技术[J].施工技术，2015，44（6）：459-461.