大坡度斜屋面混凝土澆筑施工工法

大坡度斜屋面混凝土澆筑施工工法1前言近年來，許多民用建筑尤其是一些別墅洋房等一大部分建筑采用了坡屋面設(shè)計。坡屋頂既能有效的抗?jié)B防漏、隔熱保溫、順暢排水，改善頂層居住環(huán)境；又增加了建筑使用空間，提高空間利用率，同時增加美觀效果。這與日益增長的住宅建設(shè)市場的需求相適應(yīng)。現(xiàn)有的大坡度斜屋面通常采用兩種方法：一種是人工拍實法澆筑混凝土，此方法比較常用但是混凝土的密實性難以控制，易出現(xiàn)麻面露筋的情況，導(dǎo)致屋面滲漏等質(zhì)量通??；一種是雙面模板法，混凝土振搗不到位容易出現(xiàn)蜂窩狗洞等質(zhì)量問題，而且施工成本較高。我公司在施工天津武清燕云花園14#-129#一期項目總承包工程和天津華僑城歡樂谷主題公園工程中，采用了新型大坡度斜屋面混凝土澆筑施工工藝，即運用屋脊標高和角度可調(diào)節(jié)裝置和新型截流插板技術(shù)，這種方法可有效控制混凝土的澆筑中遇到的問題，加快施工進度、保證工程質(zhì)量、減少維修工作，通過總結(jié)成功經(jīng)驗，編寫本工法。2工法特點2.0.1采用屋脊陰角標高和角度可調(diào)節(jié)裝置可以有效的控制屋脊模板的角度和標高；2.0.2采用截流插板技術(shù)可以實現(xiàn)分塊澆筑振搗，保證混凝土的成型質(zhì)量。截流插板裝置輔以刮杠控制混凝土的澆筑厚度；2.0.3在雙坡屋面上搭設(shè)操作平臺可以方便施工人員澆筑混凝土作業(yè)，提高澆筑效率，避免工人踩踏鋼筋。3適用范圍本工法適用于大坡度（≥45°）板厚100mm左右斜屋面混凝土的澆筑。4工藝原理針對大坡度（≥45°）斜屋面模板屋脊角度和標高的控制、澆筑中混凝土的成型、斜屋面上施工人員作業(yè)面小、作業(yè)難度大等問題提出以下方法。采用屋脊陰角標高和角度可調(diào)節(jié)裝置可以有效的解決施工中，混凝土澆筑時對模板側(cè)向壓力較大，屋脊處受力不均勻造成屋脊線局部偏移，陰角由于剛度不足而變形等問題；采用插板（見下5.2.3所述）分塊澆筑初凝前拔出。以此方法施工時，振動棒點振振搗混凝土時可以阻止混凝土在斜坡面上無約束的自然滑落，達到內(nèi)實外光的效果；搭設(shè)操作平臺為施工人員提供作業(yè)面，避免對鋼筋的踩踏。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程斜屋面模架安裝→鋼筋綁扎→截流插板布置→操作平臺搭設(shè)→斜屋面砼澆筑→模架拆除5.2操作要點5.2.1斜屋面模架安裝立管采用Ф48X3.5的鋼管作為支撐系統(tǒng)，采用滿堂扣件式。根據(jù)腳手架施工方案，立管縱橫間距1.2m，在立管離地不大于20cm的位置縱橫向設(shè)置掃地桿一道，以上每隔1.5m均設(shè)置縱橫拉桿一道。此鋼管支架四周與中間每隔四排支架立桿設(shè)置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置.在屋脊處模板下方放置屋脊模板角度和標高可調(diào)節(jié)裝置，此裝置由等邊角鋼L75X5鉸接而成作為陰角剛性支撐角架，根據(jù)屋脊角度計算底邊長度，放置等長度L75X5的等邊角鋼與其連接形成一個穩(wěn)固的三角架在此三角架底邊下方焊接平板托通過調(diào)節(jié)頂絲的標高來控制屋脊標高，以此控制模板的標高和角度。屋脊標高和角度可調(diào)節(jié)裝置由于坡屋面混凝土澆筑時重力作用對立桿對模板支撐節(jié)點側(cè)向壓力較大，采取在坡屋面上隔一定間距（腳手架立桿距離）放置帶U型托的防滑固定塊對模板的支撐進行加固。防滑固定塊底部尺寸同U型頂托內(nèi)邊尺寸，放置后兩者無間隙，上部斜面與屋面坡度一致，有效確保模板坡度無變形。坡屋面中部支撐節(jié)點模板采用木膠合板，嚴格按照圖紙要求控制屋面坡度，控制好水平拉桿和立桿的傳力途徑，保證模板的平整性和穩(wěn)固性。模板要平整，表面脫模劑要涂刷均勻，施工層接茬處的模板立支要注意表面的清刷，保證在砼澆筑后不出現(xiàn)錯臺蜂窩等質(zhì)量缺陷。5.2.2鋼筋綁扎坡屋面板筋綁扎時按圖紙要求畫出雙向鋼筋間距，先擺放雙坡方向彎折鋼筋再擺放水平鋼筋，同時進行臨時綁扎固定。綁扎鋼筋時每個交叉點都要綁扎牢固，相鄰綁扎點的鐵絲扣要形成八字，以免鋼筋網(wǎng)片變形歪斜。雙層雙向板鋼筋下部用混凝土圓形墊塊以滿足鋼筋保護層要求，雙層鋼筋之間采用混凝土馬凳與上層鋼筋綁扎牢固。鋼筋的彎折由冷彎機按設(shè)計角度完成，以保證其結(jié)構(gòu)尺寸。5.2.3截流插板的布置按圖紙要求將鋼筋綁扎完畢后，沿坡屋面長度方向每隔1.35米左右放置一個插板。插板的作用除了控制好混凝土澆筑過程中混凝土的標高，平整度及板厚外，還將作為截流屏障以降低重力下墜，實現(xiàn)混凝土的分段澆筑。插板上方兩側(cè)點焊L30X3的等邊角鋼用來在澆筑混凝土的時候控制澆筑厚度，保證混凝土的厚度。角鋼上方75mm處開直徑50mm的圓孔用來在縱向上插設(shè)腳手管來固定插板，底筋上點焊L型鋼筋作為夾固筋固定鋼板的位置。圖1圖2插板大樣圖a-a剖面圖圖1中，1.(3mm鋼板),2.(L30X3角鋼)，3（Ф50插板固定孔），b(縱向鋼筋間距),c（板厚）圖2中，1.(3mm鋼板),2.(L30X3角鋼)，3（Ф50插板固定孔）,c(板厚)圖3插板安裝平面圖圖4圖5A-A剖面圖①號節(jié)點圖圖4中，1.(插板)，2.（插板固定鋼管），3.（鋼筋網(wǎng)片）4(底部模板)，①（節(jié)點）圖5中，1.(插板)，2.（插板底部夾固筋），3.(底部模板)，a(板厚)，b(b=130mm)5.2.4操作平臺搭設(shè)混凝土澆筑前在屋脊正上方搭設(shè)操作平臺，立桿橫桿布置方式同滿堂腳手架，立桿升至作業(yè)平臺上方1.5米處，在此范圍內(nèi)至少設(shè)置兩道橫桿作為扶手，并在板底區(qū)域設(shè)置斜撐。方便施工人員在平臺上作業(yè)并避免對鋼筋的踩踏。屋面平臺系統(tǒng)屋面平臺系統(tǒng)立面圖5.2.5斜屋面砼澆筑澆筑時由下向上分段澆筑，以兩個隔板之間的距離為一段，由多次反復(fù)試驗統(tǒng)計得出1.35米為最佳分段距離，在140～160mm之間塌落度內(nèi)的混凝土在此距離之內(nèi)可以實現(xiàn)點振并且不會大范圍自由滑落向下堆積，減少了混凝土的振搗難度。澆筑時由四周開始分段逐級向上澆筑，并進行振搗，棒距控制在20～30cm，棒距以不超過40cm為宜。振搗棒垂直坡屋面插入，快插慢拔，振搗時以商品混凝土表面泛漿，不再明顯下沉，不再有氣泡和泌水冒出為度。同時配合刮尺沿角鋼平行滑移以保證混凝土板面收平壓實。待混凝土初凝前，拆除各級插板，拆除時從插板一端向另一端緩緩拔起。商品混凝土澆筑完成后要做好養(yǎng)護?？梢圆捎盟芰媳∧し?，這種方法可以直接將塑料薄模覆蓋在混凝土的表面上，以使混凝土構(gòu)件與空氣隔絕，使混凝土中的水分不再蒸發(fā)而完成水化作用。在夏季的時候用此種方法還應(yīng)加上防曬設(shè)施（不得少于24h),不然會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生絲狀裂縫。5.2.6模架拆除待混凝土達到1Mpa左右時，方可拆除操作平臺。拆除前及時清除平臺上的雜物。模板拆除的時候先側(cè)板后底板。拆模時應(yīng)盡量不要用力過猛過急，嚴禁用大錘和撬棍硬砸硬敲。拆下的模板及配件應(yīng)歸放整齊以備下次周轉(zhuǎn)使用。5.3勞動力組織序號工作內(nèi)容工種人數(shù)1測量、放線測量員22模板施工木工63綁扎鋼筋鋼筋工104安裝插板木工65澆注、振搗混凝土土混凝土工126拆模木工67質(zhì)量管理質(zhì)量員28施工管理施工員1合計456材料與設(shè)備6.1材料(按100m2雙坡屋面計)序號名稱規(guī)格單位數(shù)量用途1插板3mm*250mmm*2500mmm條10截流裝置2插板3mm*250mmm*40000mm條9截流裝置3屋脊標高角度可調(diào)調(diào)節(jié)裝置300mm個6調(diào)節(jié)屋脊標高和角角度4木方100mm*1000mm*1120mm個12防滑固定塊5腳手管6m根26操作平臺6腳手管1.5m根40操作平臺7腳手板250mm*1000mm*66000mmm塊20操作平臺6.2設(shè)備投入表序號名稱規(guī)格型號數(shù)量用途1手提式振搗器ZID351臺混凝土振搗2電焊機XB5002臺插板加固筋安裝3配電箱2個用電設(shè)備4棘輪扳手QN-1608把腳手架安裝5水準儀S32臺測量6經(jīng)緯儀J21臺測量7質(zhì)量控制7.1質(zhì)量標準：《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204—2011；《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20117.2質(zhì)量保證措施7.2.1使用該工法在屋面混凝土澆筑前，必須控制模板的穩(wěn)定性和剛度。按要求控制好屋面的坡度，控制好水平拉桿剪刀撐設(shè)置和受力拉桿的傳力途徑。7.2.2截流插板安裝要與鋼筋可靠固定，避免在澆筑過程中插板移動截流失敗。7.2.3施工人員在混凝土澆筑時充分振搗，初凝前不能踩踏。7.2.4混凝土澆筑后，要及時進行養(yǎng)護。8安全措施8.0.1.進入現(xiàn)場施工人員必須佩戴安全帽。8.0.2.高空作業(yè)必須系安全帶，高掛低用。8.0.3電焊工作業(yè)時，電焊機必須接地接零。9環(huán)保措施按照綠色文明施工相關(guān)要求，采取以下措施：9.0.1要制定混凝土輸送泵、混凝土運輸車的噪聲控制措施，現(xiàn)場道路要平整暢通，保證混凝土輸送泵、混凝土運輸車平穩(wěn)運行。9.0.2混凝土運輸車出場前應(yīng)清理下料斗，防止混凝土滴灑，經(jīng)洗車臺洗車后方可離場。9.0.3施工現(xiàn)場要定時清掃，灑水降塵。9.0.4施工現(xiàn)場的木料加工機械要封閉使用確保噪聲粉塵不外泄。10效益分析10.0.1采用本工法，可以加快施工進度。10.0.2本工藝與通常大坡度斜屋面混凝土澆筑相比，具有良好的經(jīng)濟及社會效益。以天津武清燕云花園工程116棟別墅坡屋面為例，共計坡屋面面積為40600m2。效益分析如下（按一棟樓坡屋面面積350m2計算）：通?；炷翝仓?jié)施工費用：施工費用：350m2×32元/m2=11200元本工藝施工費用：屋脊標高角度可調(diào)節(jié)裝置費用：200元插板費用：950元人工費：25×200元/工日=5000元總共節(jié)省費用為：40600m2×(11200元-6150元)/350m2＝585800元11應(yīng)用實例11.1工程實例一：工程名稱：燕云花園14#-129#樓（一期）工程項目工程地點：天津武清區(qū)泗村店鎮(zhèn)堿東路南結(jié)構(gòu)形式：剪力墻結(jié)構(gòu)概況：建筑面積96850㎡，工程建筑主體高度10.45米開工時間：2014年11月10日計劃竣工日期：2016年11月10日工作量：混凝土11368m3、鋼筋1636t。應(yīng)用效益：經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理單位實測，混