建筑工程多维多层降噪屋面施工工法.docx

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建筑工程多维多层降噪屋面施工工法

前言

随着现代建筑技术的不断提高，近几年来，设计师为体现个性设计，在建筑设计上呈现出许多新颖别致、纷呈多样的建筑外形。

综观国内目前具有代表性的建筑，设计中多采用钢结构形式来实现不规则异形空间或外形，采用混凝土结构形式极为少见，由于混凝土结构本身特性，在不规则混凝土坡屋面施工中施工方法选择不当，易造成混凝土浇筑不密实，极易引起渗漏。

本施工方法针对坡屋面结构特点使用一种操作简易，切实可行的双层模板安装体系，来保证混凝土的浇筑质量。

随着节能环保的要求的不断提高，对建筑物的降噪，保温，及光污染等方面要求越来越高。

既有多样造型又能满足建筑安全需要及各项环保节能要求的蛭石型钢瓦屋面系统在不规则陡坡混凝土屋面上共同构成多维多层降噪（消声）屋面。

屋面瓦及配件均以Zincalume镀铝锌钢板为基材，上下用丙烯酸树脂进行特别处理，上面覆盖天然蛭石进行额外保护，再在天然蛭石表面添加无色透明的丙烯酸闪光漆后进行最后的烘烤处理。

屋面瓦拥有特别耐久的抗紫外辐射涂层，能够在世界各地经受最恶劣环境的考验。

XXXX有限责任公司根据类似结构的研究经验，对多维多层降噪（消声）屋面的施工提出了一套完整而系统的综合施工工法，并在部分有代表性的结构陡坡屋面上成功实施（依据本研究成果形成的专利《一种陡屋面混凝土施工方法》，专利受理号：

2010205900865）。

本施工工法成功应用于武汉东湖会议中心三个单体工程的施工。

通过此工艺的实施，成功的解决大面积不规则陡坡混凝土坡屋面的施工及多维多层装饰屋面的施工难题，降低了工人劳动强度、加快了工程施工进度、确保了工程施工质量。

1、工法特点

大面积不规则砼陡坡屋面施工工法在施工方法上有显著特点，其与传统平屋面或缓坡屋面结构相比，在工期、质量、安全等各个方面都具有明显的特点。

1.1、操作方便、使用灵活

传统坡屋面施工中往往采取安装斜坡底面模板并在钢筋面上附加一层钢丝网进行浇筑、拍实，但由于坡陡，混凝土在凝固前本身为具有流动性，在振捣过程中往往造成混凝土滑落、离析现象，使混凝土只能在斜坡面上在无约束呈滑落状态下自然成型。

实际施工中，很难按常规方式振捣密实，混凝土浇捣密实性难以得到控制，施工质量难以达到预期效果，给混凝土结构施工留下渗、漏隐患通病，而安装双层模板后则克服了混凝土滑落的缺陷，混凝土浇捣成型后易于达到密实的效果。

采用双层模板浇筑陡坡屋面砼，利用竖向定位止水螺杆做为控制坡屋面结构的厚度及安装面层模板的依据，面层模板则预先制做好，施工时采用逐级摆放、安装，逐级浇筑，模板安装与浇筑混凝土互不干扰工作面，相互依次循环进行，操作简单、方便，能保证结构密实、截面尺寸正确及表面平整，有利于保证混凝土成型的质量。

1.2、施工质量可靠

采用双层模板施工，将陡坡屋面形成盒体结构，能有效的防止砼受重力影响下滑，而且由于面层模板的约束作用，双层模板内的砼可得到充分的振捣，在双层模板支设过程中，由于止水螺杆的限制作用，斜屋面板的厚度也得到了有效保证。

1.3、装饰屋面施工工艺先进、效果显著

蛭石钢瓦屋面在装饰效果、保温、降噪、防水安全性方面均有明显的优点。

蛭石型钢瓦采用镀铝锌钢基材与新西兰天然蛭石两种环保绿色绿色材料的新一代屋面系统，不近外观上能够满足多样变化，最重要的是其特有的自扣式系统与水平式打钉更是将整个屋面系统的安全指数大大提高。

由于其自重的轻盈所以能够减轻屋面支撑结构的载重负荷，减少钢筋混凝土的用量达到节能减排的效果。

该工程在不规则坡屋面上综合运用了该工艺。

1.4、经济效益显著

通过采用双层模板浇筑陡坡屋面混凝土，有效的减少了劳动力的投入，提高了施工速度，保证了施工质量和现场安全。

同时由于可靠的避免了混凝土的不密实性，对屋面结构自防水性能起到了根本性的保障作用，避免了后期的防水返修费用；蛭石钢瓦的基层设计及安装都大大节省了材料及劳动力，具有明显的经济效益及社会效益。

2、适用范围

多维多层降噪（消声）屋面施工工法适用于各种多层、高层现浇混凝土缓坡、陡坡等各类屋面及大型会馆、别墅等的屋面坡度大于16°金属屋面的施工。

结构基层方面特别适用于通常设计坡度在25°~75°之间的密实性的坡屋面结构。

对于结构坡度小于或等于25°的坡屋面，在浇筑混凝土时，由于混凝土骨料下滑力较小，因此可参照有梁板的施工方法安装单层底面模板后进行振捣、浇筑；对于设计坡度大于75°的坡屋面则可参照剪力墙的施工方法安装大面积双层模板后进行浇捣。

蛭石型钢瓦屋面十余种颜色选择展现自然色彩，无论用于尊贵典雅的传统设计上，还是精致优雅的概念式设计上，都能让建筑屋面与周围环境相协调，让建筑设计风格充分体现。

3、工艺原理

3.1本施工方法在结构基层施工方面：

按要求安装好坡屋面底层模板后，依据坡屋面的走向沿坡底至坡顶的方向布置竖向龙骨，竖向龙骨与底层模板间通过限位止水螺栓进行夹固、定位，以此来控制结构的厚度及安装面层模板的依据。

面层模板则根据放样的结果予以事先分级预制，安装时将面层模板摆放进竖向龙骨之间，通过铁钉将面层模板与竖向龙骨钉牢即可。

木工绕坡屋面四周从下至上分级安装面层模板，每安装完一级即可浇筑混凝土，泥水工绕坡屋面四周浇筑已安装好一级模板的混凝土。

采用逐级安装、逐级浇筑的方法、相互依次循环进行，直至浇筑结束。

3.2在屋面装饰施工方面：

蛭石型钢瓦屋面系统的生产模式采用先成型后涂层，将Zincalume钢卷整平成型后，进行双蛭石的涂层作业，最后经过微电脑的恒温控制烘烤箱完成生产程序，如此不近能够增加蛭石涂层的均匀度，而且蛭石表面保护层才不会收到冲床压力而破坏防锈效果影响美观。

制作成型的成品板只需要在施工现场仅利用自扣式连接工艺及水平打钉既可即可完成安装。

3.2.1蛭石型钢瓦材料特性

蛭石型钢瓦面层表面的凹凸不平晶石颗粒，可以有效的防止光污染，声污染等。

由于晶石表面喷有透明丙烯酸上光层，在下雨的时候，雨水可以非常容易的冲洗掉屋面灰尘。

图3.2-1蛭石钢板瓦面层

图3.2-2蛭石型钢瓦构造图

蛭石型钢瓦材料特性测试

测试项目

测试结果

耐冲击性

以直径25.4mm重量300g的钢球由1公尺的高度垂直冲击，实验结果表层无任何损坏发生。

测试标准为JKSK5400。

耐磨擦性

以1kg的荷重来回100次摩擦，每平方米减重120g。

耐湿性

摄氏50度，98%的湿度环境下放置2500小时无任何变化。

测试后再进行表层附着力测试（JISA6909），结果每平方公分的晶石附着度有15.3kg。

防火性

美国UL790以ASTME-180的标准进行测试，通过A、B级的测试。

耐人工老化性

进行600小时的测试后，不起泡、无裂痕并不脱落。

测试标准为GB/T1865-1997（中国国家化学建筑材料测试中心）。

耐盐雾性

进行1000小时测试后，晶石涂层表面无变化。

测试标准为GB/T1771-1991（中国国家化学建筑材料测试中心）。

耐冲击性

以直径50mm重量530g的钢球由500mm进行测试，无裂痕、脱落等变化。

测试标准为JG/T24-2000（中国国家化学建筑材料测试中心）。

保温性

单层板内外温差可达15℃以上。

降噪性

单层板内外声音可削弱33%。

建筑材料放射性核素限量性

内照射系数（标准要求：

≤1.00，测试结果：

=0.074）

外照射系数（标准要求：

≤1.30，测试结果：

=0.144）

测试标准为GB6566-2001（中国国家化学建筑材料测试中心）

3.2.2蛭石型钢瓦系统特性

蛭石钢板瓦屋面系统图

蛭石钢板瓦屋面系统剖面图

蛭石钢板瓦屋面系统内天沟构造图

蛭石钢板瓦屋面系统屋脊构造图

图3.2-3蛭石钢板瓦屋面系统图及节点

蛭石型钢瓦屋面系统构成及作用

构成项目

作用

面层：

蛭石型钢瓦

防水性，保温性，降噪性，装饰性，自洁性，防止光、声污染。

镀锌龙骨及侧面打钉

保证了屋面系统的结构安全，并有效地形成了架空层，从而起到保温，降噪的作用。

50mm细石混凝土保护层

起到第二道防水，保护下层保温层不受破坏，且具有一定的保温降噪作用。

50mm厚保温板

起到保温，及降噪的作用。

对屋面防水起到一定的保证作用。

基层：

混凝土楼板

作为结构层，支撑整个蛭石屋面系统，并起到一定的防水、保温降噪作用。

蛭石钢板瓦屋面系统特有垂直打钉法让屋面系统的最困扰的漏水、风切间隙不再发生；因为每片主瓦都是以水平打钉方式固定在挂瓦条上，能够全面的阻绝风切。

而其他采用垂直打钉工法的屋面瓦容易因风压气流而被掀起。

自扣式屋瓦搭接结构更让蛭石钢屋面系统禁得起世界上最严酷的天气气候考验，并有效抵抗火灾、暴风、地震的侵袭。

不仅如此，在每平方米只有七公斤的重量，让蛭石屋面系统成为世界上最轻型的屋面系统之一。

因此在提供更好的保护和美观前提下，轻体让屋面承重系统减轻负担。

图3.2-5蛭石钢板瓦侧面打钉与传统屋面对比图

图3.2-6侧面打钉过程图

4、施工工艺流程及操作要点

4.1、工艺流程

4.1.1施工工艺流程：

图4.1－1施工工艺流程图

4.1.2工艺流程实施图片：

屋面钢筋绑扎

测量放线，确定支架高度及位置

化学螺栓施工

镀锌钢支架及檩条安装

挂瓦条的安装

50mm厚保温板施工

50mm厚细石混凝土施工

蛭石屋面瓦运至现场

蛭石屋面瓦的安装

蛭石屋面实景

图4.1－2工艺流程实施图片

4.2、施工要点

4.2.1为了避免在浇捣混凝土过程中板面钢筋下陷，保证板筋的有效高度，在双层钢筋网之间应增设有效的支撑马凳筋，支撑马凳筋不小于φ12，当板筋≥Φ12时，间距不大于1000mm×1000mm，当板筋＜Φ12时，间距不大于500mm×500mm，同一方向上的支撑不少于2道，且距板筋末端不大于300mm，同时亦可支撑板面模板。

4.2.2钢筋相互间应绑扎牢固，以防止浇捣混凝土时，因碰撞、振动使绑扣松散，钢筋移位，造成露筋。

4.2.3马凳筋与上、下层钢筋接触点采用扎丝固定，并与上下层钢筋点焊，以加强钢筋网整体稳定性。

4.2.4绑扎钢筋时，应按设计规定留足保护层。

留设保护层，应以相同配合比的水泥砂浆制成垫块或采用成品塑料垫块，将钢筋垫起，严禁以钢筋垫钢筋或将钢筋用铁钉、铁丝直接固定在模板上。

4.2.5竖向龙骨采用50mm×100mm方木双拼，布置间距依据面层模板模数级而定，竖向龙骨双拼间的空隙用小木条夹钉（见下图），竖向龙骨与底层模板间固定采用对拉螺栓高度限位加焊止水片，限位止水螺栓布置控制在900mm～1200mm左右，与竖向龙骨间距及位置一致，当部分止水螺杆穿梁时，应考虑加长螺杆。

止水片与螺栓应满焊严密。

安装完毕经技术复核后方可进行下道工序施工。

图4.2－1坡屋面表面模板、竖向龙骨及止水螺杆分布图

4.2.6面层模板经放样后事先预制好，宽度采用450mm～600mm，长度采用900mm～1200mm为宜，预制时尽量采用同一模数级，不足处经现场放样后确定，这样一方面便于模板安装、周转，节约材料；另一方面也有利于混凝土浇筑及在施工中检查混凝土浇筑是否密实，可适当的减少混凝土上、下层搭接时间，减少冷缝产生。

4.2.7分级面层模板预制时两侧边加钉30cm～50cm长的30mm×40mm侧压条，面层模板的长度模数应比两侧竖向龙骨之间的净距小10mm（两端各5mm），以便于面层模板安放，安装时将面层模板的下边缘与竖向龙骨的下边缘对齐，通过铁钉将面层模板的侧压条与竖向木龙骨钉牢。

图4.2－2斜屋面模板安装大样图

4.2.8浇筑混凝土时在模板面上口浇筑口设置50cm高2000宽的挡板，避免浇筑时骨料自面板上滑落。

混凝土浇筑采用φ30小型振动棒振捣。

浇筑过程中可采用小锤敲击检查是否已浇筑密实。

并根据理论浇筑量与实际浇筑量比对确认是否存在大的空隙。

4.2.9浇筑混凝土时，可以斜屋檐为起点，绕屋面一周循环浇筑，浇筑完一层后即可安装上一层面层模板，逐级逐段安装面层模板，然后逐级浇筑混凝土，相互依次循环进行，直至浇筑结束。

由于坡屋面砼浇筑，泵管布置较为困难，绕屋面浇筑前应对浇筑路线合理布置，同时配备足够的软管，以方便出泵口的移动。

对路层较矮的坡屋面，尽量采用汽泵配合塔吊浇筑砼，以减少泵管多次移动的时间。

4.2.10对于结构尺寸较大的，周长较大的坡屋面，应在施工前根据每层混凝土浇筑的速度，计算好浇筑时间。

适当考虑添加混缓凝剂，避免混凝土搭接前产生施工冷缝。

4.2.11混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护更为重要，一般混凝土终凝即应浇水养护，且养护期不少于14d。

4.2.12面层模板可在混凝土强度达到1.2N/mm2后拆除，拆模时应小心，严禁乱撬，以免造成止水螺栓松动，底层模板则应根据规范中有梁板拆模的规定，以同条件试块试压强度为依据，予以拆模。

4.2.13针对不同坡屋面构造特点，其支撑体系、止水螺栓间距应进行计算后确认。

4.2.14当止水对拉螺杆需穿过屋面梁时，应根据梁截面高度确认对拉螺杆长度或依据实际情况局部调整竖向龙骨和螺杆位置。

4.2.15屋面各个板块交界处，脊线交接处，天沟等要做好防水处理及屋脊线交口处理。

4.2.16对照图纸查验，特别注意屋面脊线，手边收口，天沟等的处理以及与其它专业工种的交叉作业。

5、材料与设备

5.1、模板预制安装设备

锯木机、电刨机、锤子、扳手、墨斗（弹线器）。

5.2、钢筋加工、安装设备

切割机、电焊机、弯曲机、钢筋连接机械（据设计接头连接种类而定）、扎钩、铁丝。

5.3、混凝土浇筑设备

铁铲、小锤、小型插入式振动器、计量器具、试件制作器具、地泵或汽泵。

5.4、运输及起吊设备

附着式塔吊、人货电梯、高速井架、运输小车、混凝土吊斗等均可。

5.5、各种质量检测工具

工程质量检测尺、游标卡尺、钢卷尺等。