坡屋面混凝土结构的施工工法.docx
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坡屋面混凝土结构的施工工法
青岛建设集团公司企业工法
QDCG-GF17001
坡屋面混凝土结构施工工法
2007年6月25日发布2007年6月30日实施
青岛建设集团公司发布
目次
1前言·····································································1
2工法特点·································································1
3适用范围·································································1
3.1单面支模法···························································1
3.2钢丝网截留法·························································1
3.3双面模板法···························································2
4工艺原理·································································2
5施工工艺流程及操作要点···················································2
5.1工艺流程······························································2
5.2其它方法的混凝土施工···············································4
6材料与设备·······························································5
6.1混凝土原材料··························································5
6.2机具设备······························································6
7质量控制··································································6
8安全措施··································································7
9环保措施··································································7
10效益分析·································································8
10.1质量方面····························································8
10.2安全方面·····························································8
10.3技术方面·····························································8
10.4经济方面·····························································8
11应用实例·································································8
11.1中山路18＃地块工程····················································8
11.2海洋大学崂山校区信息学院1＃、2＃楼工程·······························9
1前言
城市建筑屋顶设计采用坡屋面的形式，给城市增加了很多靓丽的景观,坡屋面以其造型多变、色彩亮丽和隔热性能优越等优点已成为青岛市建筑风格的一大特色。
坡屋面不仅能迅速将雨水排出,有利于减少屋面的渗漏,而且能提供多种多样的屋面造型和灵活应用的空间形式（见屋面效果图1.1），以满足建筑风格多样化的要求。
坡屋面的施工过程较为复杂，质量也难保证,特别是屋面混凝土的施工质量是决定整个屋面工程质量的关键。
因此，必须采取正确可靠的坡屋面混凝土施工方法。
青岛建设集团置业有限公司中山路18＃地块及海洋大学崂山校区信息学院工程项目部的技术人员，在公司的组织下经过不断探讨该工程图1.1屋面效果图
坡屋面混凝土浇筑的施工方案，在根治坡屋面底板混凝土露筋、露石、孔洞、蜂窝、麻面、裂缝等质量通病方面，取得了良好的成效。
本工法是在此基础上研究、总结形成的。
2工法特点
2.0.1采用优化混凝土配合比、控制坍落度、科学设计混凝土的浇筑顺序和上料方法等，较好的控制了在坡屋面施工时混凝土的自由坍落，保证了结构的工程质量。
2.0.2对多种坡度的屋面施工进行不同程度的分析，提高了工法的适用范围。
2.0.3形成不同于平屋面的安全、质量保证措施。
3适用范围
本工法适用于坡屋面的混凝土施工，对不同坡度及其它类似的混凝土结构可采取以下三种方法：
3.1单面支模法
当屋面坡度小于30°时，采用混凝土施工中常用的单面支模法施工,即在支底模、绑钢筋后,将坍落度较小的混凝土拍到模板上,用振动棒稍加振捣后,再将滑移下坠的混凝土刮到上部去,待到混凝土初凝后再用手提小型平板振动器稍加振捣并抹平。
3.2钢丝网截流法
在屋面坡度介于30°和60°之间时，在单面模板施工方法的基础上采用网眼尺寸为15mm×15mm的钢丝网在上下排钢筋之间按间距不大于1.5m的要求固定牢靠后，在平行坡向方向划分2m宽的浇筑带。
这样将面积较大的屋面分隔成2.0×1.5m浇筑块，相当于在小范围内进行混凝土施工，便于操作和质量控制。
3.3双面模板法
当坡度大于60°时需采用双面加板支模（和剪力墙支模相似）。
可采用短钢筋做支架以保证混凝土板厚度,分段在外侧模板上留浇捣孔。
由于模板对混凝土施工成型的制约,混凝土板可达到内实外光的要求。
4工艺原理
坡屋面混凝土施工时主要靠混凝土自身的凝结力、模板面的摩阻力和钢筋网的张拉阻力的限制，至混凝土硬化成型后不再沿斜面下滑。
如果模板超过一定角度后，在混凝土振捣时，模板对混凝土的摩阻力不足以抵消混凝土顺模板面的下滑力，则必须根据坡度考虑增设截流网或采取双面模板的方法进行施工。
5施工工艺流程及操作要点
5.1以钢丝网截流法为例
5.1.1工艺流程
A.清模、浇水湿润，划分2m宽混凝土浇筑带→B.沿坡屋面方向间距1.5m设置截流网→C.用塔吊垂直运输料斗至上料平台→D.用铁锹人工二次转料至工作面对称上料→E.先梁后坡、由左（右）至右（左）、由下至上的顺序施工→F.用φ50振捣棒专人振捣→G.人工用铁锹及时向上收灰、补灰，连续浇筑→H.手提式平板振捣器二次振捣，木抹子配合初步找平→I.杆尺刮平→J.斜面拉线厚度控制尺控制厚度→K.每步浇筑接槎处理及混凝土初凝前坡面二次搓毛处理→L.洒水养护。
（具体流程详见图5.1.1）
图5.1.1工艺流程图
5.1.2浇筑混凝土前的准备
模板、钢筋工程已通过预检和隐检验收，混凝土开盘申请已批准，人员分组到位及技术交底工作已落实，里外脚手架、安全防护网、防护栏的搭设均已通过验收，根据屋顶坡度和工作高度，每1.5m高搭设一层操作平台和上料平台且牢固稳定，混凝土截流网采用网眼尺寸为15mm×15mm的钢丝网在上下排钢筋之间按间距不大于1.5m的要求固定完毕。
5.1.3操作要点
1、混凝土上料方式
在坡屋面混凝土施工中，混凝土供料手段的选择尤为重要。
在选择单面支模法和钢丝网截留法施工时，使用塔吊垂直运输混凝土至屋面卸料平台，然后人工用铁锹二次转料至工作面的供料方法是减少骨料分离行之有效的措施。
2、混凝土浇注顺序
施工前先平行坡向划分2m宽的浇筑带，在2.0×1.5m浇筑块的小范围内，下料顺序可由上而下，但每一次浇筑带的总体下料顺序则是由下而上。
由于模板支撑系统承受斜屋面的横向推力，因此在模板支撑系统设置斜撑的基础上，应两面同时浇筑混凝土，以减少侧压力，防止混凝土单侧浇筑使支架发生位移而一边倒，甚至发生坍塌事故。
同时在施工时要有很强的计划性，严格按事先设计的施工流程一次性浇筑。
（见下图5.3.2）
图5.3.2混凝土浇筑顺序
3、混凝土的振捣
1）为提高混凝土密实度，杜绝蜂窝、麻面、裂缝等质量通病的出现，浇筑时采用二次振捣的方法。
2）一次振捣时应由下而上进行振捣。
振捣棒垂直坡屋面插入，不可顺坡面平行振或无序斜振，以免发生“浆盖石”的假象而漏振和欠振。
振捣时应有铁锹配合收灰，向上推压混凝土面，严格按序推进浇筑。
3）振捣完毕后45～60min（根据气温状况，现场准确把握二次振捣的时间）内，使用手提式平板振捣器进行二次振捣。
二次振捣的目的在于消除混凝土内钢筋、预埋件等周围残存的水分和混凝土的漏振、欠振现象，提高混凝土的密实度、抗震性能和强度。
4）混凝土浇筑完毕后，在初凝前指派专人进行混凝土表面搓毛抹压，减少表面水分的过快蒸发，避免表层塑性裂缝和龟裂，促进混凝土的强度增长。
5）因施工中混凝土的下坠，屋面板的厚度一般较难控制，极易出现拆模后板厚不均匀现象。
在混凝土收面时由坡顶向屋脊拉通线，用卷尺随时复核。
屋面棱角用线调整顺直，2m靠尺检查坡面的平整度。
5.1.4混凝土的养护
坡屋面混凝土浇筑完毕,待混凝土终凝后，必须立即进行洒水养护，由于混凝土板表面积大，失水快和人员上下不便洒水困难等原因．故必须采用覆盖养护的方法，期间保证覆盖材料的湿润，并禁止他人上屋面踩踏或在上继续施工。
5.2其它方法的砼施工
除上述说明的操作要点外，根据坡度不同当采用另外两种方法进行施工时尚应注意以下方面：
5.2.1采用单面模板法施工时，由于受到屋面坡度大小和模板光滑程度的影响，在施工时必须严格控制混凝土坍落度在80±20mm之间。
控制混凝土的浇筑速度,在保证连续浇筑混凝土的前提下,适当放慢浇筑速度,边布料边振捣并及时将向下滑移的混凝土向上铲运。
5.2.2采用双面模板法施工时,由于板的厚度小（一般多数为120mm）,除去钢筋及保护层厚度,中间间隙在50mm左右,造成振捣困难,若钢筋绑扎位置尺寸有误差,则振捣棒更难插入,极易出现蜂窝孔洞,因此必须采取以下预防措施:
1、支模时,上层模板可分段在外侧模板上留浇捣洞口,待洞口以下混凝土浇筑完毕后立刻封堵固定。
2、增加混凝土坍落度,一般控制在180±20mm之间，在双面模板法施工时采用泵送混凝土的方式供料。
3、保证钢筋位置正确,注意防止因钢筋位移造成混凝土浇灌不到位而出现蜂窝。
4、当浇筑过程中不能观察到封闭模内的饱满度时,可采用敲击模板听音探察,并在板底加振,使混凝土下充实。
另外,可在板上钻一些4～6mm小孔,观察混凝土浆从孔中渗出情况判断是否密实到位。
5、对无法振动的部位和死角,应采用板外振、开洞口、人工插钎振捣等方式,将混凝土振捣密实。
6、加料有困难时,应适当配备溜槽等,使混凝土按序到位,防止各部位加料不均匀造成孔洞。
7、采用大流动性的高性能混凝土或免振自密实混凝土泵送运输，是方便斜屋面施工的有效途径。
6材料与设备
6.1混凝土原材料
6.1.1采用商品混凝土，各种原材料均按照国家规范要求选用。
6.1.2为减少混凝土骨料在坡屋面上滚动并经钢筋网、截流网等“过筛”后形成的骨料分离及施工中砂浆流失，混凝土配合比设计时增加砂率1%-2%，拌制富浆混凝土以补偿砂浆损失，并严格控制砂的细度模数和含水率，保证坍落度稳定。
砂率宜为42%，比一般混凝土砂率大。
6.1.3受屋面坡度的影响，施工坍落度直接关系到坡屋面混凝土的浇筑质量和耐久性。
坍落度过大难于浇筑成型，且因早期收缩较大，易造成混凝土早期开裂，增加渗透性，严重危害混凝土的耐久性，坍落度偏小则难以振捣密实。
当采用单面模板法和钢丝网截留法时将混凝土坍落度控制在80±20mm范围内，采用双面模板法时坍落度控制在180±20mm范围内，能较好地保证混凝土的施工性能和坡屋面浇筑质量。
6.1.4适当掺入粉煤灰，对改善混凝土的和易性，稳定坍落度，保证混凝土在运输过程中不离析、不凝固有较强的作用，同时减少了水泥用量，降低水化热，减少干缩，对混凝土振捣后内实外光起保障作用。
6.1.5采用的坡屋面混凝土浇筑施工配合比及相关性能指标见表6.1.5
表6.1.5-1单面模板法、钢丝网截留法（塔吊运输）混凝土配合比（C30）
配合比技术参数
材料用量（kg/m3）
水灰比
砂率/%
坍落度㎜
水
水泥
中砂
碎石
Ⅱ级粉煤灰
0.59
42
80±20
190
320
750
1020
42
表6.1.5-2双面模板法（泵送）混凝土配合比（C30）
配合比技术参数
材料用量（kg/m3）
水灰比
砂率/%
坍落度㎜
水
水泥
中砂
碎石
Ⅱ级粉煤灰
0.65
43
180±20
220
340
790
1050
42
6.2机具设备（采用的机具设备见表6.2）
表6.2机械设备明细表
序号
机械/设备名称
型号
数量
备注
1
自升式塔吊
QTZ80
1台
2
插入式振动棒
φ50
4个
3
平板振捣器
GB2.5
2个
4
料斗
0.5m3
1个
7质量控制
7.1混凝土浇筑前应根据实际情况，明确分工、明确岗位、明确职责，使混凝土浇捣时有条不紊，紧张有序进行施工。
7.2混凝土浇筑时，对坍落度应严加控制并测定，不得加水，坍落度超出范围的混凝土不得使用。
7.3混凝土浇捣过程中，严格按施工方案中的浇灌流程实施，进行连续浇捣，在避免出现施工冷缝情况下，完成混凝土的浇筑。
7.4禁止在刚浇筑完成的混凝土面上行走踩踏，堆放材料增加荷载等。
7.5坡屋面的施工及验收必须符合国家质量验收标准、施工验收规范、规程如下：
《建筑工程施工工程质量验收统一标准》GB50300-2001
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000J64-2000
8安全措施
8.1模板支撑系统安装完成后，要仔细检查顶撑、剪刀撑等重要部位。
8.2浇筑混凝土施工前，必须保证脚手架的操作层有满铺脚手板、屋面周围可靠的维护栏杆、密目网和安全网，并经安全负责人检验合格。
施工时应搭设临时操作平台，坡屋面放置临时爬梯，便于工人上下施工操作。
8.3混凝土施工前需对各工种进行全面的安全交底。
8.4用塔吊、料斗浇捣混凝土时，起重指挥、扶斗人员与塔吊驾驶员应密切配合，当塔吊放下料斗时，操作人员应主动避让，应随时注意料斗碰头，并应站立稳当，防止料斗碰人坠落。
8.5使用振动机前应检查电源电压，必须经过二级漏电保护，电源线不得有接头，机械运转是否正常，振动机移动是不能硬拉电线，更不能在钢筋和其它锐利物上拖拉，防止割破拉断电线而造成触电伤亡事故。
8.6坡屋面各分项施工作业执行相关的规范规定和操作规程。
9环保措施
9.1施工现场提倡文明施工,建立健全控制人为噪声的管理制度,尽量减少人为的大声喧哗,增强全体施工人员防噪声扰居民的自觉意识。
9.2要严格控制作业时间,晚间不超过10点,早晨作业不早于6点,特殊情况需连续作业的应尽量采取降噪措施,事先做好周围居民的工作,并报工地所在区环保局备案后方可施工。
9.3屋面四周采用密目网封闭围挡避免作业面扬尘污染环境。
9.4加强施工的环境噪声的长期监测,采取专人负责,专人管理的原则.凡超过《施工场界噪声限值》标准的要求及时对施工现场噪声超标的有关因素进行调整,达到施工噪声不扰民的目的。
9.5施工现场道路随时洒水，减少路面扬尘。
10效益分析
以中山路18＃地块工程为例：
10.1质量方面
本工法在混凝土上料采取人工二次倒运的方式，虽然多投入了部分人工，但在混凝土浇筑过程中利于控制混凝土施工质量，操作方便。
在根治坡屋面底板混凝土质量通病方面，取得了良好的成效，避免了对已成型的混凝土进行二次修补，极大的减少了露筋、露石、孔洞、蜂窝、麻面、裂缝等现象的出现，从而在屋面抗渗、防水等方面作用效果显著。
10.2安全方面
针对坡屋面不同于其它部位的混凝土施工，增设了二次倒运平台、屋面爬梯、封闭围挡等设施，便于屋面施工操作，为工人安全施工提供了有力保障。
10.3技术方面
本工法为今后在施工坍落度要求较小的混凝土技术参数和各种材料掺量提供了参考依据，并且对不同坡度的屋面混凝土施工方法均做了分析总结，在类似结构的混凝土施工中可进一步推广应用。
10.4经济方面
适当掺加粉煤灰取代水泥，改善了混凝土的性能，降低了水化热，保证了工程质量，并有利于环保，同时由于质量控制较好避免了混凝土的二次修补，节约了大量的劳动力成本，其经济效果明显。
11应用实例
11.1中山路18＃地块工程
11.1.1工程概况
中山路商贸区18＃地块改造项目位于青岛市中山路、曲阜路、肥城路及浙江路和围地段，靠近青岛旅游购物中心和青岛市著名老建筑天主教堂。
建筑面积为63000m2,主体工程为商场、餐饮、影剧院、停车场等。
总高度为18.1m，层高4.5m，主体地上2-3层，局部4层。
该工程建筑造型采用了多种坡度的屋面混凝土结构。
坡屋面建筑面积约为5000㎡，板厚为120mm，混凝土强度等级为C30。
11.1.2施工情况
工程屋面坡度分别为30°、45°、70°不等，分别选用了本工法的单面模板法、钢丝网截留法和双面模板法，该工程在施工过程中严格按照工法中的工艺流程进行施工，屋面施工时间为从2005.8开始至2005.10施工完毕。
11.1.3应用效果
屋面混凝土施工完毕后，在根治坡屋面底板混凝土质量通病方面，取得了良好的成效。
并且屋面无任何渗漏之处，社会效益良好。
11.2海洋大学崂山校区信息学院1＃、2＃楼工程
11.2.1工程概况
中国海洋大学崂山校区院系教学楼位于青岛市崂山区松岭路以东，李沙路以南，信息学院1＃、2＃楼2个单位工程位于校区东侧。
其中1＃楼建筑面积13641.05平方米，2＃楼建筑面积12003.86平方米。
工程结构形式为框架结构，地下室层高4M，±0.00以上层高为3.9M，该工程各项设施配套完善，地理位置优越，建筑造型古朴典雅，坡屋面建筑面积约为4500㎡。
11.2.2施工情况
工程屋面坡度主要以30°、40°为主，分别按照本工法的单面模板法、钢丝网截留法施工，屋面施工时间为从2005.7开始至2005.8施工完毕。
11.2.3应用效果
屋面混凝土施工完毕拆模后，对已成型的混凝土进行检查，露筋、露石、孔洞、蜂窝、麻面、裂缝等现象明显减少，外观质量较好，可直接进行刮腻子施工从而避免了二次修补、节省了一道抹灰找平工序，经济效益明显。
编制：
陈聪李成张东平
审核：
陈德刚邹传学
批准：
张同波
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