試述坡屋面安全防護(hù)技術(shù)新做法

張婷婷

摘? ? 要：在建筑工程屋面施工是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這是由于屋面結(jié)構(gòu)長期受到自然環(huán)境的影響，會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，影響到建筑工程的使用安全。近幾年坡屋面在建筑工程中的使用情況逐漸增多，如何做好坡屋面安全防護(hù)施工，是當(dāng)前建筑企業(yè)的施工難點(diǎn)之一。

關(guān)鍵詞：坡屋面;施工難點(diǎn);技術(shù);混凝土

1? 引言

坡屋面具有排水效果顯著、保溫隔熱性能優(yōu)異、組合方式靈活，且造型設(shè)計(jì)風(fēng)格特異等優(yōu)點(diǎn)，因此在房屋建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)建筑工程的使用功能和外觀設(shè)計(jì)的需要，坡屋面造型一般較為復(fù)雜，從而加大施工難度，較易出現(xiàn)工程質(zhì)量通病，影響到整體建筑功能使用[2]。因此，有必要對(duì)坡屋面防護(hù)體系施工中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探索，以提高施工質(zhì)量，使建筑物功能得到充分發(fā)揮。

2? 工程案例

舊城改造安置房二期工程中的11#樓，屬于造型復(fù)雜的坡屋面主體結(jié)構(gòu)。該工程建筑面積5050.492m2，建筑層數(shù)5層，屋頂造型選取當(dāng)?shù)靥赜械募胃L(fēng)格，采用大角度坡屋面，檐口為橢圓形，屋脊為中間長矩形、端部圓弧形的平屋頂結(jié)構(gòu)，坡度為24～29°，坡屋面層梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為P6，主體結(jié)構(gòu)使用壽命50年，抗震類別為丙類，抗震設(shè)防烈度8度。

3? 坡屋面防護(hù)系統(tǒng)施工難點(diǎn)分析

在復(fù)雜造型坡屋面主體結(jié)構(gòu)施工過程中，施工人員可能會(huì)因?yàn)槲菝嫫露然蛘邚?fù)雜的線條而受到限制。比如在施工前對(duì)坡屋面進(jìn)行測量放線，應(yīng)先充分掌握設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)空間位置，合理選擇控制點(diǎn)，對(duì)比分析不同的放樣方法。①本工程檐口和屋脊線型差別較大，屋面板結(jié)構(gòu)整體呈組合變化曲面，普通直線型控制線已經(jīng)無法滿足放樣的需要，對(duì)控制點(diǎn)的選擇及如何保證放樣的精度，將成為施工技術(shù)上遇到的首要難題。②由于本工程坡度大，加上曲面造型，在模板安裝及其支撐架塔設(shè)過程中，縱橫向的高程都在不斷變化，這就需要在施工中重復(fù)調(diào)整校正，且大部分模板拼裝形狀都存在差異，造成材料難以攤銷再利用，對(duì)勞動(dòng)力和材料資源的消耗相對(duì)較大，對(duì)施工人員的技術(shù)要求相對(duì)較高，對(duì)施工進(jìn)度影響也較大。③變化曲面對(duì)鋼筋的精確制作安裝也將是一大挑戰(zhàn)，鋼筋下料計(jì)算無法通過常規(guī)的平面算法得出數(shù)據(jù)，需要充分考慮空間幾何尺寸。

4? 施工關(guān)鍵技術(shù)探討

4.1? 測量放線

（1）測量方案選擇。測量放線分為水平投影面和高程的投測。本工程又以水平投影面的投測為難點(diǎn)。本工程檐口和屋脊的線型差別較大，坡屋面板通過漸變無縫連接兩種線型，從理論上，很難采用單一的數(shù)學(xué)公式計(jì)算該曲面，所以控制點(diǎn)就無法在曲面中間選取，只能在曲面的邊緣設(shè)置，這就需要將檐口和屋脊的軸線全部定位出來。本工程屋面存在四種不同半徑的圓弧曲線，半徑分別為89.717m、16.517m、3.066m、1.950m，兩個(gè)大圓弧其圓心點(diǎn)已經(jīng)超出建筑結(jié)構(gòu)平面，宜采用直尺法，另兩個(gè)小圓弧的圓心點(diǎn)在建筑結(jié)構(gòu)平面內(nèi)，且弧線小，便于操作，可采用直接拉線法。

先采用全站儀投測一級(jí)控制點(diǎn)，在屋脊矩形段的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)置四個(gè)控制點(diǎn)，在小圓弧段定位圓心控制點(diǎn)，在大圓弧段定位端點(diǎn)坐標(biāo)為控制點(diǎn)，再進(jìn)行二級(jí)控制線的放樣。

（2）放線及精度要求。切線支距法與弓弦矢高法是直尺法測量圓弧的兩種方法，本工程宜采用弓弦矢高法，連接圓弧兩個(gè)端點(diǎn)作弦線，取弦線中點(diǎn)作垂直線至圓弧的距離為弦高。根據(jù)《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）規(guī)定，外輪廓主軸線允許偏差為±15mm。根據(jù)幾何計(jì)算，當(dāng)弦高不大于15mm時(shí)該弧線的偏差值都符合規(guī)范要求。所以在放線時(shí)，分段投測的弧線弦高應(yīng)控制在15mm以內(nèi)，同時(shí)，弦長的取值應(yīng)充分考慮到膠合模板的模數(shù)，便于模板安裝。

4.2? 模板及支撐架安裝

對(duì)施工圖進(jìn)行綜合分析，屋脊線條大部分為平直段，檐口部位為橢圓曲線，屋面板為連接兩個(gè)不同線型的漸變曲面，造成模板拼接形狀多數(shù)存在差異，立桿支撐標(biāo)高均不一致，考慮在屋面板中部大圓弧段采用橫向劃分為若干個(gè)小區(qū)段，在兩端小圓弧段，因?yàn)榍蚀?，屋脊與檐口線型長度相差較大，則需采用扇形分區(qū)，扇形區(qū)段的寬度應(yīng)適當(dāng)縮小。對(duì)于跨度較小的坡屋面，可以直接在屋脊與檐口間拉線，確定坡面位置，如果跨度較大，則需要在跨中增加控制點(diǎn)。對(duì)每個(gè)區(qū)段進(jìn)行剖面圖分析，坡屋面層將呈直角三角形。這就需要技術(shù)人員在前期制定好模板支撐方案，確定支撐立桿的排布位置，再進(jìn)行大量的計(jì)算，以保證施工精度。

本工程采用膠合木模板，扣件式鋼管支撐腳手架，支撐立桿均應(yīng)垂直，主楞為100mm×100mm枋木縱向排布，次楞50mm×100mm枋木橫向排布，主楞與每一根次楞之間采用木楔塞緊。該屋面坡度大，混凝土澆筑時(shí)水平施工荷載也較大，需在結(jié)構(gòu)柱澆筑完成后再進(jìn)行屋面梁板澆筑，并增加橫向斜支撐及結(jié)構(gòu)柱連接點(diǎn)。

4.3? 鋼筋制作與安裝

首先，施工人員需要對(duì)屋面各部位結(jié)構(gòu)形式與鋼筋排布狀況進(jìn)行了解，由專業(yè)人員結(jié)合施工圖紙下料，明確鋼筋尺寸。由于檐口為圓弧曲線，橫向鋼筋的長度需隨之不斷變化，這就需要在鋼筋計(jì)算下料時(shí)建立空間立體模型，精確到每一條鋼筋的安裝位置和對(duì)應(yīng)的長度，施工人員必須進(jìn)行鋼筋預(yù)排實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證計(jì)算方法是否滿足現(xiàn)場的制作安裝精度要求。在屋面板中部區(qū)段，曲率較小，鋼筋安裝綁扎時(shí)，可順著模板輕微變形，制作時(shí)不必預(yù)彎折。在端部區(qū)段，曲率大，制作時(shí)必須考慮預(yù)彎折，可在鋼筋加工場設(shè)置樣板區(qū)，根據(jù)屋面上下弧線畫出扇形平面，再參照該樣板制作弧形鋼筋，有效提高制作速度和尺寸精度。

另外，在進(jìn)行鋼筋吊運(yùn)時(shí)必須防備鋼筋變形問題。在屋面頂板下層鋼筋保護(hù)層施工時(shí)，應(yīng)選擇帶綁絲成品墊塊，且墊塊強(qiáng)度必須高于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度。在上層鋼筋網(wǎng)支撐定位方面，應(yīng)選擇雙排專用馬凳作為支撐，其中高排馬凳用來確保上部混凝土保護(hù)層厚度，低排馬凳用來保證上部鋼筋的安裝位置。為防止鋼筋滑移致使斜坡面倒歪，馬凳宜為橫向通長排布。在鋼筋綁扎施工方面，施工人員可通過八字扣綁扎方式使鋼筋更加牢固，降低鋼筋踩踏松動(dòng)發(fā)生率。

4.4? 混凝土施工

本工程屋面坡度為24～29°，原施工方案坡屋面板采用雙面支模，平行于屋脊方向每隔1000mm設(shè)置一道915mm寬雙面支模帶。為了確保工程質(zhì)量，進(jìn)行試驗(yàn)段施工，在澆筑過程中，由于坡度不夠大，面層混凝土難以填充密實(shí)，往往需要加強(qiáng)振搗，卻又容易造成爆模。在該項(xiàng)目的其他單位工程屋面坡度達(dá)到44～49°，采用雙面支模澆筑效果則較為理想。綜合以上經(jīng)驗(yàn)，雙面支模宜在板面坡度達(dá)到45°以上時(shí)使用。

11#樓坡屋面仍采用板底單面模板施工。澆筑混凝土應(yīng)從坡底開始，層層往上澆筑，合理分倉，制定“跳倉”順序，避免冷縫接口。坡屋面施工過程側(cè)壓力較大，為防止模板及支撐架失穩(wěn)，應(yīng)在屋脊兩側(cè)對(duì)稱澆筑。隨著混凝土澆筑高度逐漸增加，底層混凝土的自重壓力將逐漸加大，為避免骨料滑落，可沿縱向設(shè)置通長的快易收口網(wǎng)，每間隔1500mm設(shè)置一道。混凝土坍落度控制在90mm±20mm，由于汽車泵送入模沖擊力大，需求坍落度也較大，不適合本工程，應(yīng)選用料斗均勻布料，出料高度應(yīng)控制在1m以下，必要時(shí)設(shè)置溜槽。在混凝土初凝前進(jìn)行二次槎毛處理，以防止表面裂縫產(chǎn)生。

5? 結(jié)束語

綜上所述，該工程在復(fù)雜造型坡屋面主體結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用中，取得了良好的成果。解決了復(fù)雜造型的測量放線難題，提高了模板及支撐架安裝的精度，有效保證鋼筋工程及混凝土工程的施工質(zhì)量，對(duì)坡屋面工程的質(zhì)量通病防治起到積極作用。該技術(shù)對(duì)復(fù)雜造型坡屋面施工具有一定的借鑒意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。

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