水源保護(hù)取水泵房工程大跨度斜屋面施工技術(shù)

摘要：簡要介紹桐鄉(xiāng)市西部飲用水源保護(hù)工程取水泵站取水泵房的工程概況和施工難點(diǎn)，敘述斜屋面施工準(zhǔn)備和施工工藝流程，闡述了搭設(shè)滿堂腳手架、模板鋪設(shè)和鋼筋綁扎、混凝土澆筑施工、斜屋面板防水保溫層施工、屋面瓦鋪裝等方面的大跨度斜屋面施工技術(shù)，可供類似工程施工技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：水源保護(hù)；泵房工程；大跨度斜屋面；施工技術(shù)

1 工程概況

桐鄉(xiāng)市西部飲用水源保護(hù)工程取水泵站取水泵房占地面積1177.10m2，為半地下室徽派建筑，主體結(jié)構(gòu)地下最低標(biāo)高為-1.70m，屋頂最高處標(biāo)高為17.19m，東西兩側(cè)山墻呈階梯狀。取水泵房結(jié)構(gòu)為大跨度斜屋面，東西跨度為74.5m，南北跨度為14.0m。

取水泵房上部結(jié)構(gòu)呈三角形狀，由標(biāo)高為14.90m的水平梁、標(biāo)高為14.90～17.193m的斜梁和斜屋面板組成；下部由南北兩側(cè)框架柱和標(biāo)高為9.50m的水平梁組成。斜屋面板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)層由一道4mm厚的SBS防水卷材、一道75mm厚的擠塑聚苯板保溫板面層和小青瓦組成。斜屋面板混凝土澆筑難度較大，其上部防水保溫層及小青瓦的施工危險性較大。取水泵房框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 施工難點(diǎn)

該工程有如下5個施工難點(diǎn)：一是斜屋面跨度大，南北跨度達(dá)14.0m；二是滿堂腳手架搭設(shè)高，最大高度達(dá)18.89m，危險性高；三是水平梁、斜梁、屋框梁與框架柱交叉節(jié)點(diǎn)復(fù)雜、鋼筋密集，混凝土澆筑困難；四是因結(jié)構(gòu)特殊性，無法一次澆筑成型，需分4次進(jìn)行澆筑，施工質(zhì)量難以控制；五是工期比較短，該泵房南側(cè)為站內(nèi)管線集中區(qū)，如果斜屋面板混凝土澆筑時間延期，就會影響后續(xù)站外管線開挖工期。水平梁和斜梁與框架柱交叉位置鋼筋模型如圖2所示。

3 斜屋面施工準(zhǔn)備

3.1 編制施工方案

施工前進(jìn)行圖紙會審并進(jìn)行詳細(xì)記錄，對圖紙存在的疑問及時與設(shè)計單位溝通，以解決相關(guān)技術(shù)問題；對滿堂腳手架進(jìn)行安全驗(yàn)算；在此基礎(chǔ)上編制專項(xiàng)施工方案和施工工藝流程。施工方案和施工工藝流程完成編制后，邀請專家評審，評審?fù)ㄟ^后準(zhǔn)備實(shí)施。斜屋面施工工藝流程圖如圖3所示。

3.2 施工方案交底

施工前認(rèn)真組織技術(shù)人員進(jìn)行斜屋面相關(guān)技術(shù)知識學(xué)習(xí)，充分討論施工方案，熟練掌握圖紙中的每一處細(xì)節(jié)。運(yùn)用BIM技術(shù)對各工種施工人員進(jìn)行三維可視化施工技術(shù)交底，促使各工種施工人員完全掌握施工技術(shù)。

3.3 做好材料供應(yīng)

提前做好普通鋼管、承重腳手架、混凝土、防水卷材、保溫板、砂漿、小青瓦、避雷針等材料的供應(yīng)。腳手架進(jìn)場后嚴(yán)格按照要求進(jìn)行檢查，存在質(zhì)量缺陷的鋼管和扣件嚴(yán)禁使用到施工中。各種用于工程實(shí)體結(jié)構(gòu)的材料經(jīng)檢測合格后，方可投入使用。

3.4 安全施工措施

在斜屋面施工之前，工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人向參與施工的所有工種人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。高空作業(yè)人員必須佩戴安全帽、使用安全帶。外腳手架搭設(shè)至安全高度后，滿堂腳手架要按評審?fù)ㄟ^后的專項(xiàng)施工方案進(jìn)行搭設(shè)，外腳手架和滿堂腳手架搭設(shè)完成、驗(yàn)收合格后進(jìn)行其他工序施工。采取有效措施為架子工、木工、鋼筋工和混凝土工提供安全作業(yè)面，做到各工種、工序之間密切配合、安全施工。

4 大跨度斜屋面施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 搭設(shè)滿堂腳手架

4.1.1 搭設(shè)方法

按照施工方案，根據(jù)水平梁位置測量放線，搭設(shè)滿堂腳手架。以水平梁下立桿為起始點(diǎn)，定位量測相鄰立桿位置。豎起立桿，安裝連接橫、縱向水平桿，初步形成架體，復(fù)核并調(diào)整相關(guān)立桿位置后，再安裝上一步縱、橫向水平桿。水平桿通過扣件緊固在插槽式鋼管立桿的插座上形成基本單元，并以此向外擴(kuò)展搭成整體支撐體系。

4.1.2 搭設(shè)要點(diǎn)

滿堂腳手架的各部位立桿的橫距、縱距經(jīng)計算得到。底部掃地桿通過可調(diào)底托保持在同一水平面上，底部掃地桿與地面距離不大于0.3m，縱、橫雙向連通。插槽式支架水平桿模數(shù)有0.3m、0.6m、0.9m，部分底板區(qū)塊出現(xiàn)非模數(shù)情況時，每步縱、橫向水平桿可使用普通鋼管連接，水平桿向兩側(cè)插槽架延伸至少兩跨，并與插槽式鋼管立桿用扣件固定。

從底部掃地桿層開始，每隔2層搭設(shè)一道水平剪刀撐，水平剪刀撐的角度在45～60°之間；支架四周滿布豎向剪刀撐，橫＼縱方向上每隔4～6m搭設(shè)一道豎向剪刀撐，使整個滿堂腳手架連城一個整體。剪刀撐采用普通鋼管扣件搭設(shè)，剪刀撐接長采用3個旋轉(zhuǎn)扣件進(jìn)行等間距連接，搭接長度不小于1m?？烧{(diào)頂托伸出頂層水平桿的長度≤650mm，且絲扣外露長度不得大于400mm。滿堂腳手架搭設(shè)參數(shù)如表1所示。

4.1.3 檢查驗(yàn)收

腳手架搭設(shè)完畢后，檢查每一根桿件是否扣緊，全部檢查完畢后，報監(jiān)理單位驗(yàn)收合格，方可進(jìn)行模板搭設(shè)施工。

4.2 模板鋪設(shè)和鋼筋綁扎

模板鋪設(shè)包括水平梁、斜梁和斜屋面板。架子工從西往東搭設(shè)腳手架至水平梁底部，為木工提供一部分工作面后，木工開始鋪設(shè)水平梁底模，隨即鋼筋工從西往東綁扎水平梁鋼筋，木工和鋼筋工依次繼續(xù)往東作業(yè)。木工為鋼筋工提供一部分作業(yè)面后，1/3的木工繼續(xù)往東鋪設(shè)水平梁底模，1/3的木工返回西側(cè)鋪設(shè)斜梁底模，1/3的木工返回西側(cè)設(shè)置水平梁側(cè)模。1/3的一直往東鋪設(shè)水平梁底模的木工完工后，返回西側(cè)安裝斜梁側(cè)模。

所有木工陸續(xù)完成水平梁和斜梁模板鋪設(shè)后，返回西側(cè)鋪設(shè)斜屋面板模板。隨著水平梁、斜梁底模鋪設(shè)進(jìn)度，鋼筋工相繼完成其鋼筋綁扎。需要注意的是，斜梁鋼筋需錨固到框架柱鋼筋中（框架柱鋼筋綁扎和模板安裝從略），在錨固之前按規(guī)范及圖集算出斜梁鋼筋錨固長度。在鋪設(shè)斜屋面板模板時，水平梁上部屋脊兩側(cè)的位置各留出一塊模板，用于澆筑水平梁混凝土。

4.3 混凝土澆筑施工

4.3.1 澆筑至框架柱

斜屋面+14.9標(biāo)高位置處有框架柱、南北方向水平梁、斜梁及東西方向的屋框梁，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋密集。如果等待斜屋面板鋼筋綁扎完成后，與斜屋面板一起澆筑，混凝土很難澆筑密實(shí)，施工質(zhì)量無法保證。為此決定第一次澆筑至斜梁鋼筋錨固的最低點(diǎn)位置，框架柱頂面位置與澆筑混凝土標(biāo)高平齊，框架柱頂面混凝土澆筑完成、具有規(guī)定強(qiáng)度后進(jìn)行鑿毛，將框架柱頂面清理干凈后再綁扎上部梁和板的鋼筋。

4.3.2 澆筑至水平梁

斜梁鋼筋是錨固在水平梁和框架柱中的，需將斜梁靠屋檐位置鋼筋綁扎完成后，才能進(jìn)行南北方向水平梁混凝土澆筑。南北方向水平梁與東西方向屋框梁是連通的，而斜屋面板鋼筋是錨固在屋框梁里面的。因此，需要將斜梁底部鋼筋和屋面板鋼筋綁扎完成后，才能澆筑南北方向水平梁的混凝土。考慮到只綁扎斜梁底部鋼筋，澆筑水平梁混凝土?xí)r振動棒對斜梁鋼筋會有擾動，混凝土成型后需要將斜梁鋼筋矯正至設(shè)計角度，還需將底部綁扎的鋼筋與上部鋼筋進(jìn)行焊接。為此，采用一次性將斜梁鋼筋綁扎到位，以減少后期鋼筋矯正和焊接工序。

斜屋面板鋼筋及屋面底部鋼筋綁扎完成后，澆筑水平梁及屋框梁混凝土，澆筑時應(yīng)注意框架柱頂面處混凝土澆筑質(zhì)量。屋框梁混凝土澆筑完成后，將斜屋面板的鋼筋調(diào)直，斜屋面板鋼筋安裝時應(yīng)注意同一斷面鋼筋接頭的搭接百分率得不大于25%。

4.3.3 澆筑至斜屋面板與屋框梁

在水平梁混凝土澆筑完成的同時，木工將水平梁頂部預(yù)留澆筑混凝土的模板完成安裝。鋼筋工從西往東完成斜屋面板鋼筋綁扎后，澆筑斜屋面板混凝土。斜屋面板鋼筋為雙層雙向鋼筋，斜屋面板鋼筋綁扎完成后預(yù)埋掛保溫板的插筋，插筋間距與保溫板規(guī)格相對應(yīng)，尺寸為900mm×900mm。插筋需伸出屋面13cm，同時插筋不能直接與模板接觸，防止后期屋面雨水沿插筋流至屋內(nèi)。預(yù)埋插筋不僅能掛住保溫板，同時能防止斜屋面板構(gòu)造層發(fā)生滑移。鋼筋綁扎完成后澆筑斜屋面板混凝土。

4.3.4 澆筑至屋脊梁

屋脊立模前沿屋脊方向每隔20m預(yù)埋一根直徑為20mm的鋼筋，鋼筋兩端彎成圓環(huán)后，將圓環(huán)接口焊接封閉，該圓環(huán)用于后期斜屋面板防水保溫、防雷接地以及掛瓦施工中，掛上施工人員的安全帶。

4.4 斜屋面板防水保溫層施工

防水保溫施工流程如下：斜屋面板砂漿找平→測量放線→涂刷基層處理劑→沿放線位置鋪設(shè)改性瀝青卷材→預(yù)埋鋼筋處封口處理→細(xì)部處理→鋪設(shè)保溫板→鋪設(shè)鋼板網(wǎng)→砂漿找平。

4.4.1 斜屋面板砂漿找平

采用1：3水泥砂漿找平斜屋面板。砂漿攤鋪前，斜屋面板需要浸濕。砂漿抹平后灑水養(yǎng)護(hù)，防止找平層開裂。將山墻底部、屋脊底部及檐溝位置用砂漿抹成圓弧結(jié)構(gòu)，使卷材在陰角位置處能與該結(jié)構(gòu)貼緊。

4.4.2 防水卷材鋪設(shè)

斜屋面板跨度大，鋪設(shè)前沿屋脊方向進(jìn)行放線，保證防水卷材在鋪設(shè)過程中沒有跑偏。鋪設(shè)前在找平層上涂刷冷底子油，從檐溝向屋脊頂部由下往上進(jìn)行鋪設(shè)，鋪至屋脊位置時將屋面上的卷材往屋脊上搭接30cm，同時將屋脊上的卷材往屋面搭接30cm。山墻位置卷材伸出墻面30cm。卷材在平行于屋脊方向的搭接長度不應(yīng)小于80mm，垂直于屋脊的搭接長度不應(yīng)小于100mm，且垂直于屋脊相鄰的搭接縫不應(yīng)設(shè)置在一條直線上。

4.4.3 預(yù)埋鋼筋封口處理

預(yù)埋鋼筋處將防水卷材開一個小孔，將預(yù)埋鋼筋頭穿過。鋪完卷材后采用瀝青膠對鋼筋接頭處的卷材進(jìn)行封口處理，防止雨水從該位置流至斜屋面板上。

4.4.4 保溫板鋪設(shè)

坡屋面保溫層為75mm厚擠塑聚苯板保溫板，保溫板固定在預(yù)埋的鋼筋頭上，保溫板上部鋪設(shè)鋼板網(wǎng)，鋼板網(wǎng)搭接處用鍍鋅鋼絲綁扎并與預(yù)埋鋼筋頭錨定牢固。沿垂直于屋脊方向鋪設(shè)保溫板，相鄰保溫板沿屋脊方向的對接縫應(yīng)錯開。最后在保溫板上部攤鋪一層水泥砂漿。

4.5 屋面瓦鋪裝

根據(jù)屋面瓦尺寸，沿垂直于屋脊方向放出底部瓦片的中線，根據(jù)放出的中線座漿鋪裝瓦片。瓦片鋪裝順序從上往下、從左往右，上下相鄰?fù)咂按钇呗度?。底部瓦片需要座漿，保證瓦片穩(wěn)定置于屋面。

屋脊兩側(cè)瓦片鋪裝完成后，在瓦片頂部澆筑寬度為10cm的混凝土壓頂，以防止瓦片被風(fēng)吹掉。在屋脊與壓頂上涂刷與小青瓦一樣的顏色，保持整個屋面顏色一致。檐口處滴水瓦應(yīng)保持在一條直線上，屋面小青瓦施工完成后嚴(yán)禁再上人，防止瓦片被破壞。

5 結(jié)束語

綜上所述，桐鄉(xiāng)市西部飲用水源保護(hù)建設(shè)工程取水泵房因工期緊，且施工期間雨水天氣較多，形成施工建設(shè)難點(diǎn)，經(jīng)過項(xiàng)目相關(guān)人員充分研究，斜屋面澆筑施工選擇了合理有效的施工方法，大大縮短了施工工期，在持續(xù)雨天的情況下提前一天完成斜屋面混凝土澆筑。通過使用三維軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，對施工人員進(jìn)行三維技術(shù)交底，節(jié)省技術(shù)人員與施工人員看圖時間。本文所述大跨度斜屋面施工技術(shù)，可供類似工程施工技術(shù)人員參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷乙文.一種超大坡度斜屋面板結(jié)構(gòu)施工方法[J].房地產(chǎn)世界，2021（12）：91-95.