水源保护取水泵房工程大跨度斜屋面施工技术

摘要：简要介绍桐乡市西部饮用水源保护工程取水泵站取水泵房的工程概况和施工难点，叙述斜屋面施工准备和施工工艺流程，阐述了搭设满堂脚手架、模板铺设和钢筋绑扎、混凝土浇筑施工、斜屋面板防水保温层施工、屋面瓦铺装等方面的大跨度斜屋面施工技术，可供类似工程施工技术人员参考。

关键词：水源保护；泵房工程；大跨度斜屋面；施工技术

1 工程概况

桐乡市西部饮用水源保护工程取水泵站取水泵房占地面积1177.10m2，为半地下室徽派建筑，主体结构地下最低标高为-1.70m，屋顶最高处标高为17.19m，东西两侧山墙呈阶梯状。取水泵房结构为大跨度斜屋面，东西跨度为74.5m，南北跨度为14.0m。

取水泵房上部结构呈三角形状，由标高为14.90m的水平梁、标高为14.90～17.193m的斜梁和斜屋面板组成；下部由南北两侧框架柱和标高为9.50m的水平梁组成。斜屋面板为钢筋混凝土结构，其上部结构层由一道4mm厚的SBS防水卷材、一道75mm厚的挤塑聚苯板保温板面层和小青瓦组成。斜屋面板混凝土浇筑难度较大，其上部防水保温层及小青瓦的施工危险性较大。取水泵房框架结构如图1所示。

2 施工难点

该工程有如下5个施工难点：一是斜屋面跨度大，南北跨度达14.0m；二是满堂脚手架搭设高，最大高度达18.89m，危险性高；三是水平梁、斜梁、屋框梁与框架柱交叉节点复杂、钢筋密集，混凝土浇筑困难；四是因结构特殊性，无法一次浇筑成型，需分4次进行浇筑，施工质量难以控制；五是工期比较短，该泵房南侧为站内管线集中区，如果斜屋面板混凝土浇筑时间延期，就会影响后续站外管线开挖工期。水平梁和斜梁与框架柱交叉位置钢筋模型如图2所示。

3 斜屋面施工准备

3.1 编制施工方案

施工前进行图纸会审并进行详细记录，对图纸存在的疑问及时与设计单位沟通，以解决相关技术问题；对满堂脚手架进行安全验算；在此基础上编制专项施工方案和施工工艺流程。施工方案和施工工艺流程完成编制后，邀请专家评审，评审通过后准备实施。斜屋面施工工艺流程图如图3所示。

3.2 施工方案交底

施工前认真组织技术人员进行斜屋面相关技术知识学习，充分讨论施工方案，熟练掌握图纸中的每一处细节。运用BIM技术对各工种施工人员进行三维可视化施工技术交底，促使各工种施工人员完全掌握施工技术。

3.3 做好材料供应

提前做好普通钢管、承重脚手架、混凝土、防水卷材、保温板、砂浆、小青瓦、避雷针等材料的供应。脚手架进场后严格按照要求进行检查，存在质量缺陷的钢管和扣件严禁使用到施工中。各种用于工程实体结构的材料经检测合格后，方可投入使用。

3.4 安全施工措施

在斜屋面施工之前，工程项目负责人向参与施工的所有工种人员进行安全技术交底。高空作业人员必须佩戴安全帽、使用安全带。外脚手架搭设至安全高度后，满堂脚手架要按评审通过后的专项施工方案进行搭设，外脚手架和满堂脚手架搭设完成、验收合格后进行其他工序施工。采取有效措施为架子工、木工、钢筋工和混凝土工提供安全作业面，做到各工种、工序之间密切配合、安全施工。

4 大跨度斜屋面施工关键技术

4.1 搭设满堂脚手架

4.1.1 搭设方法

按照施工方案，根据水平梁位置测量放线，搭设满堂脚手架。以水平梁下立杆为起始点，定位量测相邻立杆位置。竖起立杆，安装连接横、纵向水平杆，初步形成架体，复核并调整相关立杆位置后，再安装上一步纵、横向水平杆。水平杆通过扣件紧固在插槽式钢管立杆的插座上形成基本单元，并以此向外扩展搭成整体支撑体系。

4.1.2 搭设要点

满堂脚手架的各部位立杆的横距、纵距经计算得到。底部扫地杆通过可调底托保持在同一水平面上，底部扫地杆与地面距离不大于0.3m，纵、横双向连通。插槽式支架水平杆模数有0.3m、0.6m、0.9m，部分底板区块出现非模数情况时，每步纵、横向水平杆可使用普通钢管连接，水平杆向两侧插槽架延伸至少两跨，并与插槽式钢管立杆用扣件固定。

从底部扫地杆层开始，每隔2层搭设一道水平剪刀撑，水平剪刀撑的角度在45～60°之间；支架四周满布竖向剪刀撑，横＼纵方向上每隔4～6m搭设一道竖向剪刀撑，使整个满堂脚手架连城一个整体。剪刀撑采用普通钢管扣件搭设，剪刀撑接长采用3个旋转扣件进行等间距连接，搭接长度不小于1m。可调顶托伸出顶层水平杆的长度≤650mm，且丝扣外露长度不得大于400mm。满堂脚手架搭设参数如表1所示。

4.1.3 检查验收

脚手架搭设完毕后，检查每一根杆件是否扣紧，全部检查完毕后，报监理单位验收合格，方可进行模板搭设施工。

4.2 模板铺设和钢筋绑扎

模板铺设包括水平梁、斜梁和斜屋面板。架子工从西往东搭设脚手架至水平梁底部，为木工提供一部分工作面后，木工开始铺设水平梁底模，随即钢筋工从西往东绑扎水平梁钢筋，木工和钢筋工依次继续往东作业。木工为钢筋工提供一部分作业面后，1/3的木工继续往东铺设水平梁底模，1/3的木工返回西侧铺设斜梁底模，1/3的木工返回西侧设置水平梁侧模。1/3的一直往东铺设水平梁底模的木工完工后，返回西侧安装斜梁侧模。

所有木工陆续完成水平梁和斜梁模板铺设后，返回西侧铺设斜屋面板模板。随着水平梁、斜梁底模铺设进度，钢筋工相继完成其钢筋绑扎。需要注意的是，斜梁钢筋需锚固到框架柱钢筋中（框架柱钢筋绑扎和模板安装从略），在锚固之前按规范及图集算出斜梁钢筋锚固长度。在铺设斜屋面板模板时，水平梁上部屋脊两侧的位置各留出一块模板，用于浇筑水平梁混凝土。

4.3 混凝土浇筑施工

4.3.1 浇筑至框架柱

斜屋面+14.9标高位置处有框架柱、南北方向水平梁、斜梁及东西方向的屋框梁，其结构复杂，钢筋密集。如果等待斜屋面板钢筋绑扎完成后，与斜屋面板一起浇筑，混凝土很难浇筑密实，施工质量无法保证。为此决定第一次浇筑至斜梁钢筋锚固的最低点位置，框架柱顶面位置与浇筑混凝土标高平齐，框架柱顶面混凝土浇筑完成、具有规定强度后进行凿毛，将框架柱顶面清理干净后再绑扎上部梁和板的钢筋。

4.3.2 浇筑至水平梁

斜梁钢筋是锚固在水平梁和框架柱中的，需将斜梁靠屋檐位置钢筋绑扎完成后，才能进行南北方向水平梁混凝土浇筑。南北方向水平梁与东西方向屋框梁是连通的，而斜屋面板钢筋是锚固在屋框梁里面的。因此，需要将斜梁底部钢筋和屋面板钢筋绑扎完成后，才能浇筑南北方向水平梁的混凝土。考虑到只绑扎斜梁底部钢筋，浇筑水平梁混凝土时振动棒对斜梁钢筋会有扰动，混凝土成型后需要将斜梁钢筋矫正至设计角度，还需将底部绑扎的钢筋与上部钢筋进行焊接。为此，采用一次性将斜梁钢筋绑扎到位，以减少后期钢筋矫正和焊接工序。

斜屋面板钢筋及屋面底部钢筋绑扎完成后，浇筑水平梁及屋框梁混凝土，浇筑时应注意框架柱顶面处混凝土浇筑质量。屋框梁混凝土浇筑完成后，将斜屋面板的钢筋调直，斜屋面板钢筋安装时应注意同一断面钢筋接头的搭接百分率得不大于25%。

4.3.3 浇筑至斜屋面板与屋框梁

在水平梁混凝土浇筑完成的同时，木工将水平梁顶部预留浇筑混凝土的模板完成安装。钢筋工从西往东完成斜屋面板钢筋绑扎后，浇筑斜屋面板混凝土。斜屋面板钢筋为双层双向钢筋，斜屋面板钢筋绑扎完成后预埋挂保温板的插筋，插筋间距与保温板规格相对应，尺寸为900mm×900mm。插筋需伸出屋面13cm，同时插筋不能直接与模板接触，防止后期屋面雨水沿插筋流至屋内。预埋插筋不仅能挂住保温板，同时能防止斜屋面板构造层发生滑移。钢筋绑扎完成后浇筑斜屋面板混凝土。

4.3.4 浇筑至屋脊梁

屋脊立模前沿屋脊方向每隔20m预埋一根直径为20mm的钢筋，钢筋两端弯成圆环后，将圆环接口焊接封闭，该圆环用于后期斜屋面板防水保温、防雷接地以及挂瓦施工中，挂上施工人员的安全带。

4.4 斜屋面板防水保温层施工

防水保温施工流程如下：斜屋面板砂浆找平→测量放线→涂刷基层处理剂→沿放线位置铺设改性沥青卷材→预埋钢筋处封口处理→细部处理→铺设保温板→铺设钢板网→砂浆找平。

4.4.1 斜屋面板砂浆找平

采用1：3水泥砂浆找平斜屋面板。砂浆摊铺前，斜屋面板需要浸湿。砂浆抹平后洒水养护，防止找平层开裂。将山墙底部、屋脊底部及檐沟位置用砂浆抹成圆弧结构，使卷材在阴角位置处能与该结构贴紧。

4.4.2 防水卷材铺设

斜屋面板跨度大，铺设前沿屋脊方向进行放线，保证防水卷材在铺设过程中没有跑偏。铺设前在找平层上涂刷冷底子油，从檐沟向屋脊顶部由下往上进行铺设，铺至屋脊位置时将屋面上的卷材往屋脊上搭接30cm，同时将屋脊上的卷材往屋面搭接30cm。山墙位置卷材伸出墙面30cm。卷材在平行于屋脊方向的搭接长度不应小于80mm，垂直于屋脊的搭接长度不应小于100mm，且垂直于屋脊相邻的搭接缝不应设置在一条直线上。

4.4.3 预埋钢筋封口处理

预埋钢筋处将防水卷材开一个小孔，将预埋钢筋头穿过。铺完卷材后采用沥青胶对钢筋接头处的卷材进行封口处理，防止雨水从该位置流至斜屋面板上。

4.4.4 保温板铺设

坡屋面保温层为75mm厚挤塑聚苯板保温板，保温板固定在预埋的钢筋头上，保温板上部铺设钢板网，钢板网搭接处用镀锌钢丝绑扎并与预埋钢筋头锚定牢固。沿垂直于屋脊方向铺设保温板，相邻保温板沿屋脊方向的对接缝应错开。最后在保温板上部摊铺一层水泥砂浆。

4.5 屋面瓦铺装

根据屋面瓦尺寸，沿垂直于屋脊方向放出底部瓦片的中线，根据放出的中线座浆铺装瓦片。瓦片铺装顺序从上往下、从左往右，上下相邻瓦片“搭七露三”。底部瓦片需要座浆，保证瓦片稳定置于屋面。

屋脊两侧瓦片铺装完成后，在瓦片顶部浇筑宽度为10cm的混凝土压顶，以防止瓦片被风吹掉。在屋脊与压顶上涂刷与小青瓦一样的颜色，保持整个屋面颜色一致。檐口处滴水瓦应保持在一条直线上，屋面小青瓦施工完成后严禁再上人，防止瓦片被破坏。

5 结束语

综上所述，桐乡市西部饮用水源保护建设工程取水泵房因工期紧，且施工期间雨水天气较多，形成施工建设难点，经过项目相关人员充分研究，斜屋面浇筑施工选择了合理有效的施工方法，大大缩短了施工工期，在持续雨天的情况下提前一天完成斜屋面混凝土浇筑。通过使用三维软件对结构进行建模，对施工人员进行三维技术交底，节省技术人员与施工人员看图时间。本文所述大跨度斜屋面施工技术，可供类似工程施工技术人员参考。

参考文献

[1] 雷乙文.一种超大坡度斜屋面板结构施工方法[J].房地产世界，2021（12）：91-95.