仿古建筑屋顶混凝土结构的施工要点浅析

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:卢孟永
[导读] [摘要]通过具体工程的应用实例,介绍了钢筋混凝土仿古屋顶结构工程施工控制要点,可以作为此类钢筋混凝土仿古建筑施工的参考案例。
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        [摘要]通过具体工程的应用实例,介绍了钢筋混凝土仿古屋顶结构工程施工控制要点,可以作为此类钢筋混凝土仿古建筑施工的参考案例。
        [关键词] 钢筋混凝土仿古建筑;攒尖;屋顶;戗梁;戗板;施工
        一、前言
        近年来,随着建筑技术的发展以及对建筑美学要求的提升,许多现代建筑选择仿古建筑的造型。目前现代仿古建筑中多采用攒尖、悬山、歇山和卷棚式等屋顶形式。现代钢筋混凝土结构建筑中仿古屋顶的施工是具有相当难度的,测量定位、模板工程、钢筋工程及砼工程均比普通形式屋顶的施工难度大许多。下面结合工程实例就此类形式屋顶工程的施工一些控制要点进行分析。
        二、工程概况
        分析的项目屋顶属于典型的四角攒尖式屋顶,采用钢筋混凝土结构,四条戗梁为曲梁结构,梁高度900mm,宽度350mm,戗梁外挑水平距离3.8米。戗板为曲面结构,最低点距四层楼面高度6.20米,板厚度200mm,戗板外挑水平距离1.50米。宝顶与四层楼面高差17.10米。砼强度等级C25。
        三、本工程的施工难点分析
        1、空间曲面梁板的放样及定位难度大:本工程设计图纸仅提供了戗梁的平面放样图以及屋顶的平面图和剖面图。而戗板是曲面结构,使用平面图纸无法进行准确的空间放样。在地面制作1:1模型放样,费工费时。实际施工测量中如采用一般的经纬仪测角法,虽然理论上能够实现本项目的测量定位,但是要进行多次距离角度测量,繁琐程度之高,不能满足施工的要求。
        2、由于戗梁为曲线结构,戗板为曲面结构,有别于一般的平面结构,在模板工程的施工安装上有很大的难度。
        3、由于屋顶的斜度较大且为曲面,保证密实度及屋面板的厚度是混凝土工程施工的难点。
        四、施工方案的确定
        根据以上分析确定本工程的施工方案:
        1、模板支撑体系采用扣件式钢管脚手架搭设,梁板模板采用胶合板。悬挑部分采用槽钢悬挑梁支撑,外脚手架也搭设在悬挑槽钢梁上。楼面内部分支撑体系利用四层楼面结构作为支撑面。特别强调:型钢梁搁置在楼面上的长度与挑出长度之比应≥2(如有可靠的抗倾覆措施,此比值可适当减小)。
        2、测量放线:考虑到仿古建筑大屋顶四角飞檐测量放线及模板定位的可操作性,选择了用CAD辅助进行放样和全站仪定位及复核相结合的测量放线定位的方法。
        五、仿古建筑屋顶面的主要施工方法
        1、屋顶工程的安全管理程序
        因本屋顶结构高度大、施工难度大属于达到一定规模危险性较大的分项工程因此必须遵循以下安全管理程序进行:编制方案、初审方案、专家论证、修改方案、批准方案、技术交底、执行方案、检查监控、验收、使用监控。
        专项施工方案的编制是本工程的关键,是屋顶工程实施的指导性文件,具有举足轻重的作用。模板支撑体系的施工方案是重中之重,模板工程方案的技术内容应包括:荷载计算、支承面处理、悬挑支撑体系的设置、步高和立杆间距的确定、梁的支撑、剪刀撑体系布置、外连装置设置等。
        2、屋顶结构梁板空间放样:首先根据设计施工图的尺寸,利用AutoCAD软件的三维绘制功能将屋顶结构三维图模拟绘制出来;然后,利用CAD的坐标搜定功能进行屋顶的各关键控制点的坐标搜定。
        3、现场定位及模板施工
        现场定位包括戗梁和戗板两部分定位。施工时先进行戗梁底模和侧模安装再进行戗板底、侧模安装。


        ⑴戗梁在施工图中已明确标注形状及尺寸,梁侧模和底模均可直接在地面上进行放样制作。现场定位可使用经纬仪、水准仪和卷尺在已初步搭设完成的支撑架体上进行定位。
        ⑵戗板部分利用已取得的各关键控制点的坐标在现场进行定位。首先确定戗板外侧弧线,根据外侧弧线和戗板厚度200mm,可制作出戗板外弧侧模。然后确定板与戗梁交接处内侧弧线,在两条内侧弧线与外侧弧线围成的范围根据关键控制点的坐标,进行戗板底模的安装,最终形成完整的戗板形状。
        实际施工时,模板支撑立杆的长度很难直接满足搭设高度的要求,需要通过切断、对接以及加设可调顶托的方法进行调整。
        4、绑扎钢筋,并复核
        ⑴戗板上和戗梁钢筋均为异型钢筋,梁钢筋可根据施工图绘制大样图计算制作,板钢筋则可现场实量后加工制作。
        ⑵钢筋成型时比照大样图制作,编号并标识堆放,注意拐点及曲线矢高。
        ⑶板、梁绑扎,按照图纸要求,仔细核对钢筋的规格种类,确定无误后,按构件种类分批进行绑扎、验收,按设计保护层高度作垫块。
        5、砼工程施工
        ⑴混凝土配合比:考虑到斜屋面板施工时的流淌,混凝土坍落度控制在100±10mm范围内,并适当加入早强减水剂。
        ⑵振捣机械设备的选用:为防止大功率振动设备造成混凝土表面浆水流淌过度,浇捣屋面板部分采用功率较小的HZ6X-30振动棒和HZ2-4平板式振动器,梁柱部分采用HZ6P-70A型振动棒。
        ⑶混凝土施工控制:
        浇捣顺序:屋面混凝土从檐口处开始浇筑逐级向宝顶靠拢。浇筑时同时在屋顶四面进行,分级高度控制在1.0米左右,沿屋顶四周浇筑完一级后再往上进行下一级施工。
        戗板厚度控制:为确保戗板的浇筑厚度,设置板厚度控制钢筋。采用Ф12钢筋长度截取200mm长每1.0米设置一处,垂直戗板底模与板钢筋焊接牢固。浇捣混凝土时随时检查板厚情况。
        混凝土的压平:屋顶浇筑时采用二次压平,初凝前使用短刮尺刮平拍实,终凝前采用木抹整平压实,防止混凝土出现收水裂缝。
        混凝土养护:混凝土浇筑完成12h内即可进行养护。养护采用自然保温蓄湿养护,即采用两层塑料薄膜和两层麻包袋覆盖浇水保湿进行养护。养护时间不小于7d,当混凝土强度达到设计强度的75%以上时,方可拆除模板。
        六、总结
        1、本工程在进行方案设计及施工时借助AutoCAD进行三维放样,使设计图纸得到准确的表现,提高了复杂结构工程施工放样的效率。
        2、本工程模板系统较为复杂,危险性较大,也达到了一定规模,要按照规定进行专家论证,完善施工方案,确保工程施工安全。
        3、扣件式模板支架的施工要严格按照设计文件及施工方案进行,严格执行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001(2002年版)、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)及《建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范》(DB45/T618-2009)中关于脚手架的构造要求,确保架体整体稳定性。
        参    考   文   献
        1.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.中国建筑工业出版社,2002年版.
        2.建筑施工模板安全技术规范.中国建筑工业出版社,2008.
        3.余宗明.脚手架结构计算及安全技术.中国建筑工业出版社,2007.
        4.建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范.广西科学技术出版社,2009.
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