某工程大坡度欧式尖顶屋面的施工

来源：职称驿站所属分类：建筑施工论文
发布时间：2013-02-19浏览：57次

　　摘要：大坡度尖顶欧式屋面常规的施工方法是采用双模施工，本文结合商丘盛世华城工程尖顶坡屋面的施工，介绍了一种特殊的施工方法—干喷混凝土施工方法，并对施工中的一些要点加以介绍。最终的实践证明，喷射混凝土的施工方法能够保证工程质量，并且取得显著的经济和社会效益。

　　关键词：欧式尖顶,屋面,喷射混凝土,施工方法,双模

　　随着人们对居住环境的要求越来越高，建筑设计理念国际化成为了一种潮流，这股欧式设计潮流，充分反映出现代人的审美要求和对建筑外装饰的品味追求。也造就了全国各地大量的欧式风格建筑。在这些欧式建筑中，经常会采用大坡度的尖顶屋面，再配以彩色的屋面瓦以及其他欧式装饰线条，从而使整个建筑物立面装饰呈现出典型的欧式风格。这些尖顶屋面往往设计成1:3～1:2.5的八棱台或六棱台尖顶，虽然造型好看，却为我们在模板支设、混凝土浇筑等方面带来了不小的困难。针对此特点，我们在本工程屋面施工中采用了喷射混凝土施工方法，取得了较好的效果，本文以下对此施工方法的作以介绍。

　　一、工程概况

　　盛世·华城工程位于河南省商丘市，包括1#、2#、3#楼三栋单元式高层住宅楼，工程位于商丘市，北临南京路，西临蔡河，为群体单元式小高层住宅建筑。

　　该小区的建筑外立面大量采用欧式风格设计，其中最具代表性的为其屋面，大量采用了大坡度斜屋面，尤其是在东西两端的两个户型中的八角形阳台，屋面均设计为1：3的八棱台尖顶，使得整个建筑物风格别致，宏伟壮观。该屋面板厚120mm，内配双层双向HRB400 Φ8@200钢筋网片，混凝土强度为C30，建筑做法依次为找平层、防水层、保温层及饰面瓦。

　　二、施工难点分析

　　1、屋面塔楼高为7.11m，仅坡屋面高度为4.11m，单独耸立于周边其他屋面之上，施工时需单独搭设外脚手架，作为施工操作平台。由于按照常规双模施工方法，该平台需要承载的工人不少于4人(振捣、卸料、扶管、找平等)，故对脚手架操作平台搭设的安全性要求很高。若砼浇筑时采用泵送混凝土，则由于甭管的振动，对脚手架操作平台稳定性有很大影响，安全性很难保证。

　　2、由于该屋面坡度较陡(1:0.33)，且八边形的每个面面积较小，在浇筑砼时工人不容易立脚，若采用塔吊运送混凝土，故施工功效很低，不可避免在施工中容易造成冷缝的产生，容易造成屋面渗漏等质量隐患。

　　三、方案选择

　　3.1 双面支模常规施工方法

　　大坡度坡屋面的施工常用的方法是支设双面模板，采用混凝土输送泵将混凝土输送至浇筑面，该种施工方法优点是施工工艺成熟、质量较有保证，但也存在一些缺点：

　　(1)由于造型的特殊性，尖顶屋面独立高耸，与其他结构相距较远。固定混凝土输送泵的只有悬空搭设的脚手架，然而该脚手架同时又作为工人操作架，混凝土浇筑时，输送泵管的振动将对该脚手架的安全性带来较大影响。

　　(2)该屋面板倾角较大，采用内外双面模板支设速度慢、难度大。双面模板，一般内模采用满堂支撑架支撑，外模采用对拉螺栓进行对拉固定，但整个外模体系外拉接较为困难，混凝土浇筑时，由于甭管的振动，容易造成外模体系的扭动，造成整个八棱台的形状发生变化，影响到建筑外观。

　　(3)混凝土质量不宜保证，由于双模施工需要在模板外侧留设振捣孔，一旦振捣孔封堵不及时，则就会在该部位留下冷缝，而且由于楼板厚度仅为120mm厚，且内部配有双层双向钢筋，振动棒进入下层又一定难度，难免会在底部或角部有振捣不到位情况，对混凝土质量有一定影响。

　　3.2 喷射混凝土施工法

　　喷射混凝土是目前基坑支护和构筑物加固常用的技术之一，其原理是借助混凝土喷射机械，利用压缩空气做动力，将一定比例的拌合料通过高压管道输送并以高速喷射到受喷面上凝结硬化。在对单面支撑体系，尤其类似本工程中的大坡度构件，喷射混凝土由于具有操作方便，混凝土凝结速度快，耐久性好等特点，同时，与普通双模支设方法施工比较，还具有以下优点：

　　3.2.1工艺成熟 ,质量可以保证

　　喷射混凝土施工工艺从早期的巷道支护就已大规模应用于结构加固、基坑护壁工程 ,施工队伍稳定 ,专业化程度高 ,施工经验丰富。从操作工艺上 ,尖顶屋面的施工与经常应用的基坑护壁、结构加固并无明显不同。

　　3.2.2施工扰动小 ,所需操作面小 ,安全可以保证

　　喷射混凝土所用的螺旋空压机、混凝土粗细骨料等均放置在地面上 ,通过硬质塑料管将骨料输送至作业面 ,混凝土喷射过程中输送管几乎对架体无扰动。

　　3.2.3结构实体的几何尺寸和平面位置容易控制

　　由于喷射混凝土本身不需要振捣 ,工艺本身可以减少对长悬臂内模支撑体系的扰动。再加之施工采用螺旋作业 ,使尖顶屋面各个面均匀受力 ,保证了结构实体的几何尺寸和平面位置正确。

　　3.2.4施工质量容易检查

　　对于所喷射的作业面的混凝土质量随时可以检查 ,工人在发现不满足规范要求的部位随时可以返工 ,重新喷射。避免了双面支模拆模后 ,发现质量缺陷而被动采取补救措施。

　　3.2.5提高工效、降低成本

　　和常规双面支模、架设泵管、开孔振捣的施工工艺相比较 ,采用喷射混凝土施工省去外模支设 ,更不必架设混凝土泵管 ,减少了泵管的租赁费和固定所花费的人工和周转架料的投入。此外 ,不需要

　　采取特殊的安全措施 ,同样降低了安全防护经费的投入。

　　四、喷射混凝土施工工艺

　　喷射混凝土施工工艺有干喷和湿喷两种 ,商丘盛世华城工程采用干喷的施工工艺。

　　4.1施工准备

　　4.1.1主要材料

　　① 砂中粗砂,细度模数 > 2. 5 ,用 5mm筛网过筛,大于5mm和小于 0. 075nun的颗粒不得超过 20 %,因为砂过粗会增加回弹,砂过细会使干缩增大;

　　②石卵石或碎石均可 ,以卵石为好 ,卵石对设备磨损小 ,也不易造成管路堵塞 ,为减少回弹 ,卵石粒径不宜大于 20mm ,亦不宜小于 5 mm ,不得采用含有活性二氧化硅的石材做骨料 ,以免发生碱骨料反应;

　　③ 水喷射混凝土用水要求与普通混凝土相同 ,不得使用污水、 pH 值小于 4 的酸性水、含硫酸盐按SO - 24计超过普通水重 1 %的水及海水;

　　④速凝剂正常使用速凝剂的主要目的是使喷射混凝土速凝快硬 ,减少回弹损失 ,防止喷射混凝土因重力作用所引起的脱落 ,提高它在潮湿环境中的适应性能 ,适当加大一层喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间 ,通常采用液体速凝剂 ,满足初凝时间在5min以内 ,终凝时间在 12min 以内 ,8h 后的强度不小于 0. 3MPa ,28d 强度不应低于不加速凝剂试件强度的 85 %;速凝剂的掺量要严格控制 ,液体速凝剂掺量约为 3 %～4 %;

　　⑤ 减水剂喷射混凝土中加入少量的减水剂 ,可在保持混凝土流动性的条件下显著地降低水灰比 ,提高混凝土强度 ,减少回弹 ,并明显地增强其不透水性和抗冻性。

　　4.1.2主要机具

　　螺旋空压机、搅拌机、运输车辆、木抹子、托线板等。

　　4.2工艺流程

　　隐蔽验收、湿润作业面 → 各种材料按照配合比要求进行干拌和 →喂入喷射机料斗 →空压机压缩空气裹挟物料通过输料管送到喷头 →加水与物料混合 → 在风压作用下喷射到受喷面上 → 养护。

　　4.2.1隐蔽验收、湿润作业面

　　施工前 ,对长悬臂内模支撑体系的稳定性和外操作架的稳固性进行检查。模板预检和钢筋隐蔽验收。用高压空气将模板上的灰尘、杂物吹干净。在钢筋网片上沿高度每隔 1m 焊接 90mm 长钢筋棍作为标筋 ,以便控制喷射厚度。在正式开始施工前润湿模板。

　　4.2.2按配合比干拌骨料

　　①将喷射混凝土使用的各种骨料按配合比加入搅拌机进行搅拌 ,搅拌好的混合骨料用专用运输设备运至喷射地点;

　　②为减少混合料搅拌中产生粉尘和干料拌和时水泥飞扬及损失 ,有利于喷射时水泥充分水化故要求砂石有一定的含水率 ,一般砂为 5 %～7 %石子为 1 %～2 % ,喷射混凝土配合比通常依据经验方法试配 ,通过实测进行修正;

　　③ 通常掺加速凝剂和减水剂是必要的 ,但掺入后又会降低混凝土强度 ,所以要控制掺量并通过试配来确定;

　　④由于砂率低于 45 %时容易堵管且回弹量高 ,高于 55 %时则会降低混凝土强度和增加混凝土收缩量 ,故规定砂率宜为 45 %～55 %;