任慧超,郭耐,裴超超,朱文偉,孟志遠,姚小聰,張帥坤
(中國建筑第五工程局有限公司河南公司,河南 鄭州 450009)
隨著經濟發(fā)展,物質條件的提高,現代居民對建筑美學的要求日趨增多。在某些特定條件下,傳統(tǒng)建筑的平屋面已不滿足建設方的功能需求[1],并且隨著工程技術的發(fā)展,大型坡屋面的應用也愈加普遍。本文結合商丘西部新城 A-2-2 地塊第二回民小學超大面積大坡度框架斜屋面具體施工,通過對以往施工技術的提煉和創(chuàng)新,總結了一套適用于超大面積大坡度框架斜屋面的施工工藝。
商丘市睢陽區(qū)大棚戶區(qū)改造西部安置區(qū)功能配套設施建設項目(睢陽區(qū)第二回民小學)A-2-2 地塊位于規(guī)劃一路以西、規(guī)劃二路以北、大坡河以南、規(guī)劃四路以東,總建筑 13520.38m2。學校教學樓分五個教學區(qū),其中 E 區(qū)單層投影面積約 1500m2。每個教學區(qū)分四層,頂層均為框架斜屋面,屋脊標高 20.84m,最大層高8.84m,屋面坡度 22°。
(1)單層面積大,連續(xù)施工是難點。
(2)外部造型多,尤其 E 區(qū)外側有部分 300 mm×2200mm 邊梁,支模架搭設是難點。
(3)坡度較大,混凝土澆筑、收面、外觀質量控制是難點。
(4)線條較多,梁板等接合處滲漏防治是難點。(5)部分區(qū)域存在疊合雙梁,下層梁混凝土施工是難點。
模板選用 (1830×915×14)mm3木膠合板,支撐體系宜選用鋼管扣件式[2],立桿間距 900mm×900mm,步距 1200mm。邊梁處立桿加密 1 道立桿,并設置斜撐,斜撐水平桿與內支模架連接不少于 2 道立桿。
所有框梁兩側加豎向剪刀撐,因架體較高,在0.2m、3m 及 6m 處滿加水平剪刀撐,同時沿坡向設置斜向鎖頭桿。
因框架柱較高,需分層澆筑,為避免現場澆筑時工人一次打滿,造成漲模、爆模事件的發(fā)生,在柱 4m 處對稱兩側設置溢流口,每次澆筑不宜大于 2m。
E 區(qū)外側高邊梁設兩道鋼管水平桿,穿過梁側模與內支模架相連不少于兩道立桿,后期拆模后將鋼管截斷,用灌漿料進行灌漿封堵。雙梁重疊處,從梁近處板面開 200mm×200mm 孔,每 4m 一個,方便后期下部梁混凝土澆筑。
斜屋面板厚 120mm,板筋為雙層雙向,底筋墊塊用扎絲與鋼筋進行綁扎,避免墊塊脫落造成后期拆模露筋。
框柱頂端鋼筋無論柱包梁或梁包柱,必須保證圖集要求的錨固長度。天溝處鋼筋與屋面保持正常連接,不能因施工難度增加斷開連接,造成結構穩(wěn)定性降低。
屋面馬凳筋宜適當地加密,控制在 600mm×600mm,馬凳與板面底部筋需綁扎到位,避免因混凝土澆筑時踩踏造成馬凳下墜,而導致上部鋼筋保護層過大及底部露筋情況的發(fā)生[3]。
同時在屋脊處設置預埋吊環(huán),吊環(huán)鋼筋型號不宜小于 C16,間距不大于 3m,以便后期為屋面防水、保溫、掛瓦等施工提供安全繩掛點位,保障現場施工安全;吊環(huán)筋與屋面上部筋綁扎連接,不宜直接接觸模板底部,從而避免后期屋面滲漏水情況的發(fā)生。
教學樓 E 區(qū)單層投影面積約 1500m2,屋面面積近1620m2,如一次澆筑,人、材、機組織難度較大,加之坡屋面自身特點,澆筑、振搗、收面難度大,要求高。因此,施工過程根據外觀結構合理設置施工縫,分兩段進行施工。澆筑順序:先角柱、再邊柱、中柱,先邊梁、再中間主梁、次梁,板面從短邊開始、自下而上施工[4]。
考慮現場實際條件,混凝土泵送選用 56m 汽車泵進行施工。因斜屋面坡度較大,混凝土坍落度需合理控制。太大不利于坡面施工、拍坡;太小混凝土泵送難度大,且面板密實度較差,后期易造成結構滲漏風險。綜合坍落度可控制在 160~180mm。
混凝土澆筑過程中一次攤開面不宜過大,否則負責振搗及收面的人員不足,將造成混凝土成型質量欠佳。綜合混凝土一次攤開寬度不大于 4m。
另外,因屋面坡度較大,混凝土振搗不宜采用平板振動器及振平尺,應采用振動棒及人工插搗相結合的方式,過程中尤需加強梁板結合面及檐溝處混凝土振搗,避免漏振、少振造成混凝土結構自身不密實[5]。
混凝土施工時注意從屋脊至檐溝拉線,收面需結合板厚控制塊及線位標高,其中對板厚控制塊及標高控制線進行加密處理,間距不大于 1m,澆筑過程標高尺隨測隨量,保證板厚及平整度。人員組織方面,為保證收面的及時性,收面工人同期不少于 8 人。
混凝土澆筑完 2h 后進行二次收面,收面完成后隨即覆蓋塑料薄膜,因處于冬季施工階段,待混凝土終凝后覆蓋棉氈,避免氣溫過低造成混凝土凍裂。如夏季施工坡屋面,需加強混凝土養(yǎng)護,每 2h 灑水養(yǎng)護一次,避免氣溫過高,混凝土自由水及結合水散失造成混凝土開裂[6-8]。
(1)隨著施工技術的進步,建筑美學的要求,坡屋面造型會越來越普遍。
(2)坡屋面施工需人、材、機統(tǒng)籌結合,模板、鋼筋、混凝土等工序無誤銜接,從而保證拆模后的混凝土結構安全及成型質量。
(3)模板工程宜選用鋼管扣件式支撐體系,設置三道水平剪刀撐,同時可考慮在合適位置加設溢流孔,從而保證整體施工安全。
(4)鋼筋工程注意馬凳筋及墊塊設置,加強檐溝等屋外造型板的施工管控,減少結構危險性及后期滲漏風險。
(5)混凝土施工需分區(qū)分層澆筑,澆筑過程注意標高及平整度控制,對梁板接合處及外部造型需加強振搗,澆筑后注意養(yǎng)護,避免養(yǎng)護不到位造成混凝土開裂情況的發(fā)生。