大坡度框架斜屋面施工关键技术研究

时间：2024-09-30

任慧超，郭耐，裴超超，朱文伟，孟志远，姚小聪，张帅坤

（中国建筑第五工程局有限公司河南公司，河南郑州 450009）

0 前言

随着经济发展，物质条件的提高，现代居民对建筑美学的要求日趋增多。在某些特定条件下，传统建筑的平屋面已不满足建设方的功能需求[1]，并且随着工程技术的发展，大型坡屋面的应用也愈加普遍。本文结合商丘西部新城 A-2-2 地块第二回民小学超大面积大坡度框架斜屋面具体施工，通过对以往施工技术的提炼和创新，总结了一套适用于超大面积大坡度框架斜屋面的施工工艺。

1 工程背景

商丘市睢阳区大棚户区改造西部安置区功能配套设施建设项目（睢阳区第二回民小学）A-2-2 地块位于规划一路以西、规划二路以北、大坡河以南、规划四路以东，总建筑 13520.38m2。学校教学楼分五个教学区，其中 E 区单层投影面积约 1500m2。每个教学区分四层，顶层均为框架斜屋面，屋脊标高 20.84m，最大层高8.84m，屋面坡度 22°。

2 工程难点

（1）单层面积大，连续施工是难点。

（2）外部造型多，尤其 E 区外侧有部分 300 mm×2200mm 边梁，支模架搭设是难点。

（3）坡度较大，混凝土浇筑、收面、外观质量控制是难点。

（4）线条较多，梁板等接合处渗漏防治是难点。（5）部分区域存在叠合双梁，下层梁混凝土施工是难点。

3 施工工艺

3.1 模板工程

模板选用 (1830×915×14)mm3木胶合板，支撑体系宜选用钢管扣件式[2]，立杆间距 900mm×900mm，步距 1200mm。边梁处立杆加密 1 道立杆，并设置斜撑，斜撑水平杆与内支模架连接不少于 2 道立杆。

所有框梁两侧加竖向剪刀撑，因架体较高，在0.2m、3m 及 6m 处满加水平剪刀撑，同时沿坡向设置斜向锁头杆。

因框架柱较高，需分层浇筑，为避免现场浇筑时工人一次打满，造成涨模、爆模事件的发生，在柱 4m 处对称两侧设置溢流口，每次浇筑不宜大于 2m。

E 区外侧高边梁设两道钢管水平杆，穿过梁侧模与内支模架相连不少于两道立杆，后期拆模后将钢管截断，用灌浆料进行灌浆封堵。双梁重叠处，从梁近处板面开 200mm×200mm 孔，每 4m 一个，方便后期下部梁混凝土浇筑。

3.2 钢筋工程

斜屋面板厚 120mm，板筋为双层双向，底筋垫块用扎丝与钢筋进行绑扎，避免垫块脱落造成后期拆模露筋。

框柱顶端钢筋无论柱包梁或梁包柱，必须保证图集要求的锚固长度。天沟处钢筋与屋面保持正常连接，不能因施工难度增加断开连接，造成结构稳定性降低。

屋面马凳筋宜适当地加密，控制在 600mm×600mm，马凳与板面底部筋需绑扎到位，避免因混凝土浇筑时踩踏造成马凳下坠，而导致上部钢筋保护层过大及底部露筋情况的发生[3]。

同时在屋脊处设置预埋吊环，吊环钢筋型号不宜小于 C16，间距不大于 3m，以便后期为屋面防水、保温、挂瓦等施工提供安全绳挂点位，保障现场施工安全；吊环筋与屋面上部筋绑扎连接，不宜直接接触模板底部，从而避免后期屋面渗漏水情况的发生。

3.3 混凝土工程

教学楼 E 区单层投影面积约 1500m2，屋面面积近1620m2，如一次浇筑，人、材、机组织难度较大，加之坡屋面自身特点，浇筑、振捣、收面难度大，要求高。因此，施工过程根据外观结构合理设置施工缝，分两段进行施工。浇筑顺序：先角柱、再边柱、中柱，先边梁、再中间主梁、次梁，板面从短边开始、自下而上施工[4]。

考虑现场实际条件，混凝土泵送选用 56m 汽车泵进行施工。因斜屋面坡度较大，混凝土坍落度需合理控制。太大不利于坡面施工、拍坡；太小混凝土泵送难度大，且面板密实度较差，后期易造成结构渗漏风险。综合坍落度可控制在 160～180mm。

混凝土浇筑过程中一次摊开面不宜过大，否则负责振捣及收面的人员不足，将造成混凝土成型质量欠佳。综合混凝土一次摊开宽度不大于 4m。

另外，因屋面坡度较大，混凝土振捣不宜采用平板振动器及振平尺，应采用振动棒及人工插捣相结合的方式，过程中尤需加强梁板结合面及檐沟处混凝土振捣，避免漏振、少振造成混凝土结构自身不密实[5]。

混凝土施工时注意从屋脊至檐沟拉线，收面需结合板厚控制块及线位标高，其中对板厚控制块及标高控制线进行加密处理，间距不大于 1m，浇筑过程标高尺随测随量，保证板厚及平整度。人员组织方面，为保证收面的及时性，收面工人同期不少于 8 人。

混凝土浇筑完 2h 后进行二次收面，收面完成后随即覆盖塑料薄膜，因处于冬季施工阶段，待混凝土终凝后覆盖棉毡，避免气温过低造成混凝土冻裂。如夏季施工坡屋面，需加强混凝土养护，每 2h 洒水养护一次，避免气温过高，混凝土自由水及结合水散失造成混凝土开裂[6-8]。