謝 東 高靜秋 沈登建
中國建筑第七工程局有限公司(450000)
近年來,隨著城市經(jīng)濟飛速發(fā)展及人們生活品質(zhì)提高, 人們對建筑外立面美觀度的要求越來越高。 為了提高建筑整體的美觀性,小高層及別墅建筑設(shè)計采用斜屋面且構(gòu)造設(shè)計越來越復雜。 目前,斜屋面一般都采用常規(guī)施工方法, 不僅施工緩慢、投入人力多,而且由于斜屋面的坡度大,振搗容易使混凝土流失;澆筑完成后不僅成型質(zhì)量差,而且容易造成滲漏現(xiàn)象。
和航家園南園及配套道路工程,地處成都市雙流區(qū)大同路二段, 凈用地面積為49 856.15 m2,總建筑面積為 83 889.05 m2, 由 22 棟 6 層住宅、1 所幼兒園及配套商業(yè)組成。 斜屋面概況如下:單棟斜屋面水平投影面積為240 m2;斜屋面坡度為1∶2.5、1∶2;板厚 120 mm。
施工方案:支模架架體搭設(shè)→底模板鋪設(shè)→底部鋼筋綁扎→上部鋼筋綁扎→混凝土澆筑。
方案的優(yōu)點: 由于只需要鋪設(shè)底模及側(cè)模,所以模板用量相對較少、模板搭設(shè)較快。
方案的缺點:①對混凝土坍落度的要求較高,一般采用“塔吊+漏斗”的方式澆筑混凝土,一次澆筑時間長;②由于混凝土流動性大,混凝土振搗不充分,混凝土密實程度較差;③斜屋面坡度較大,澆筑完成后一般未進行收面處理,導致混凝土成型質(zhì)量差。
針對斜屋面構(gòu)造特點及常規(guī)施工工藝缺點,對常規(guī)施工工藝進行優(yōu)化、改進:支模架架體搭設(shè)→底模板鋪設(shè)→底部鋼筋綁扎→上部鋼筋綁扎→攔網(wǎng)→布置止水螺桿→上部模板鋪設(shè)→模板加固→混凝土澆筑。
優(yōu)化點1: 在斜屋面上采用鋼絲網(wǎng)進行攔網(wǎng)處理,沿坡度方向每隔800~1 200 mm 設(shè)置一道攔網(wǎng),攔網(wǎng)要牢固。
優(yōu)化點2:采用雙面模板,在攔網(wǎng)下方留設(shè)300 mm 寬澆筑口;模板加固采用止水螺桿,加固要牢固。
優(yōu)化點3: 采用分倉澆筑方式。 混凝土澆筑前,針對斜屋面的構(gòu)造特點及現(xiàn)場攔網(wǎng)情況,制訂混凝土澆筑方案;由下向上逐層交圈澆筑;先澆筑框架柱、豎向梁及折梁,然后澆筑水平方向上的斜梁,最后自下而上逐圈連續(xù)澆筑屋面斜板混凝土[1]。
優(yōu)化點4:采用模板附著振搗代替插入式振搗。
2.3.1 支模架選擇
由于斜屋面標高較多,采用鋼管扣件式支模架。本工程斜屋面的最大懸挑長度為1 700 mm,梁的最大懸挑長度為2 300 mm。 為了保證架體的穩(wěn)定性,對支模架進行加密處理,立桿間距為900 mm,步距為1 500 mm;離地200 mm 設(shè)置一道掃地桿,其自由端的高度≯500 mm;架體每隔5 m 設(shè)置一道剪刀撐,剪刀撐水平夾角為45°~60°;其余按規(guī)范及方案要求搭設(shè)。
根據(jù)結(jié)構(gòu)力學及參考文獻[2]知,斜屋面除了要承受豎向荷載,還要承受斜屋面及斜梁帶來的水平力,斜屋面板和斜梁的剛度和水平推力的影響主要表現(xiàn)為對邊框梁和邊柱的內(nèi)力影響。 因此, 在支模架加固中,采用鋼管將四周的柱、墻與架體連接,以防止斜屋面整體傾覆。
2.3.2 模板、鋼筋安裝
1)模板安裝。 根據(jù)斜屋面結(jié)構(gòu)的特點,先對模板安裝工程進行設(shè)計。 采用1 830 mm×915 mm×15 mm 模板;模板平行于屋脊安裝,每隔915 mm 設(shè)置一個300 放料口,每塊模板底部設(shè)置鋼絲網(wǎng),避免混凝土在澆筑時因坡度過大而流向最底部。
2)鋼筋安裝。 鋼筋綁扎要牢固,由于斜屋面的坡度較大,在施工時鋼筋容易垮塌。 為了避免出現(xiàn)鋼筋垮塌現(xiàn)象,要求在縱橫向鋼筋交接位置全部采用“雙股扎絲滿綁”的鋼筋綁扎方式。
板上部鋼筋一般為 φ8 mm、φ10 mm 鋼筋,受作業(yè)人員來回踩踏后容易彎曲、變形。 因此,在施工過程中,斜屋面鋼筋馬凳采用成品鋼筋馬凳,按照梅花形1 個/m2設(shè)置;同時,在面層設(shè)置木梯防滑走道,避免鋼筋被踩踏,利于成品保護。
由于斜屋面的坡度較大,在施工時,板與墻柱交接位置的柱鋼筋應(yīng)按設(shè)計規(guī)范要求錨入板中,以防止斜屋面向下滑移[3]。
3)鋼絲網(wǎng)施工。 由于斜屋面的坡度大,現(xiàn)場施工采用泵送混凝土的方式。 混凝土的塌落度一般為(180±20) mm;塌落度過低容易造成堵管,影響混凝土澆筑。 為了避免混凝土流淌,采用雙層鋼絲網(wǎng)在每格模板底部進行攔網(wǎng)。 攔網(wǎng)要牢固, 每隔100 mm 用扎絲對攔網(wǎng)進行綁扎, 避免混凝土大面積流淌。
因為攔網(wǎng)部位容易出現(xiàn)施工縫,所以混凝土澆筑之前要在鋼絲網(wǎng)上面涂抹一層膨脹止水膠。 混凝土澆筑完成后,膨脹止水膠可以起到良好的止水效果,保證斜屋面質(zhì)量[4]。
2.3.3 混凝土澆筑
1)混凝土原材料選擇。 一般斜屋面均采用普通混凝土。 為了保證斜屋面混凝土的感觀質(zhì)量及防滲性能,在圖紙會審階段,將普通混凝土優(yōu)化成P6 級膨脹纖維混凝土,這樣將大大減少斜屋面開裂及滲漏的可能性,同時其觀感質(zhì)量也得到提高。
2)混凝土澆筑順序。 混凝土澆筑前,應(yīng)確定斜屋面澆筑順序。 為了保證施工安全及施工質(zhì)量,現(xiàn)場混凝土澆筑采用分倉逐層交圈澆筑的方式[5]。
3)混凝土振搗。 根據(jù)事先策劃的澆筑順序,由于采用雙層模板加固,所以混凝土振搗采用模板附著振搗的方式,其振搗時間適中。 振搗時間過短,容易造成振搗不均勻現(xiàn)象,混凝土拆模后會出現(xiàn)大量的蜂窩、麻面;振搗時間過長,會造成混凝土漿體上浮、粗骨料下沉現(xiàn)象,影響混凝土強度。
4)混凝土采用分倉澆筑方式。 分倉部位的混凝土澆筑時間不宜超過混凝土初凝時間,要特別注意攔網(wǎng)部位混凝土澆筑的密實度。 在放料口處,用鐵抹對混凝土進行收面、壓光處理,以保證混凝土成型質(zhì)量[6]。
5)混凝土養(yǎng)護。 在混凝土的強度能保證其表面及棱角不會因拆模板而受到損壞時,將上部模板拆除,拆除后及時澆水養(yǎng)護。 因為斜屋面的坡度較大,水分流失較快,所以在斜屋面養(yǎng)護過程中,可以縮短澆水間隔時間,也可以在澆水后覆蓋薄膜,以防止因養(yǎng)護不當而造成混凝土干縮開裂[7]。
1)模板設(shè)計要合理。 采用雙面模板,加固牢固,確保模板的整體穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)脹?,F(xiàn)象。
2)合理分倉,以便于混凝土澆筑。
3)模板安裝平整,提高混凝土觀感質(zhì)量。
1)鋼筋綁扎需要滿綁,嚴禁隔一綁一,確保鋼筋不下滑。
2)鋼筋墊塊及馬凳質(zhì)量合格,數(shù)量符合規(guī)范及方案要求,確保鋼筋保護層厚度達到設(shè)計要求。
3)柱筋錨入板內(nèi)的長度要符合規(guī)范及設(shè)計要求,以保證斜屋面的整體穩(wěn)定性。
1)豎向構(gòu)件混凝土振搗采用插入式振搗器,斜屋面混凝土振搗采用模板附著振搗器。 根據(jù)施工順序,自下而上分倉振搗,以保證混凝土澆筑質(zhì)量。
2)坡屋面混凝土的坍落度一般控制在90~120 mm。 由于本工程采用泵送混凝土,為了防止堵管、保證澆筑順利進行, 塌落度需要控制在180 mm 左右[8]。
3)分倉澆筑混凝土的間隔時間不能超過混凝土初凝時間;攔網(wǎng)處不應(yīng)出現(xiàn)冷縫,并且必須澆筑密實[9]。
實踐證明,采用攔網(wǎng)分倉澆筑方式,不僅提高了混凝土成型質(zhì)量、減少了滲漏點,而且減少了后期維修費用;同時,采用雙面模板及攔網(wǎng)后,混凝土可以泵送澆筑,相較于塔吊吊打方式,施工速度有較大提高。