大倾斜度圆锥形屋面高支模施工技术
2013-09-11贾佐铭
王 础,贾佐铭
(成都市第八建筑工程公司,四川成都610081)
1 工程概况
黄龙生态宜居城首一期会所工程是商业建筑群的会所建筑。建筑屋面由普通斜向坡屋面和两处圆锥形屋面组成,其中一处建筑的圆锥形屋面下的三层楼板镂空,屋面层模板支撑架需自二层(标高4.45 m)搭设至屋面层(标高13.6~24.85 m),模板支撑架搭设高度最高为20.40 m,属于高大模板体系。
坡屋面周边由圆形框架柱支撑,在坡屋面的上端和下端分别设有一道圆形框架梁,16根斜向梁由下端框架梁延伸至上端框架梁,形成了整个屋面的骨架。圆锥形坡屋面坡度近60°,坡屋面中间设有天窗。其基本结构见图1和图2。
图1 建筑平面示意
图2 建筑剖面示意
2 施工方案的确定
2.1 施工难点与特点分析
2.1.1 模板支设难度大
近60°的坡度导致模板支设过程中,木方与覆膜板均不能平放在支撑钢管上,如何既保证木方与覆膜板支设稳定是本工程的难点之一。
2.1.2 混凝土浇筑难度大
该屋面结构介于水平结构与竖向结构之间,如何既保证混凝土的成型效果又便于施工是本工程的又一难点。
2.1.3 安全防护难度大
在坡屋面上的施工原本就具有较大的危险性,操作人员在60°左右的坡屋面上基本是不能站立的,如何确保施工操作人员的安全也是本工程难点。
2.2 支模体系的确定
2.2.1 支撑体系的选择
根据工程项目所具备的设备条件,决定采用扣件式钢管支撑架搭设支撑体系,支撑体系均采用扣件式钢管架,钢管规格为 48.3×3.6 mm。
由于该屋面为圆形,主梁呈放射形布置,且均为斜向梁。搭设时,支撑系统以梁支撑架为主体,先沿每根梁跨度方向排布支撑架,再完善现浇板部分的支撑架体,进而完成整个支撑结构布置。最后,还应根据规范要求,设置好剪刀撑及与周边建筑物的连接件(图3)。
图3 支撑结构平面布置
2.2.2 模板选型
梁模板采用18 mm厚覆膜板,下垫50 mm×100 mm木方满铺,钢管扣件脚手架作支撑。用14高强螺栓(外套PVC管,两端加PVC堵头)拉结模板。
现浇板模板采用18 mm厚覆膜板,搁栅选用50 mm×100 mm木方。
2.2.3 支撑架构造措施
按照《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)要求支撑钢管的顶部应设置可调支托,并在可调支托内安装楞梁,但由于屋面梁板的倾斜度较大,可调支托安装后不能抵抗梁板混凝土浇筑后产生的水平推力,所以此处的立杆和楞梁全部采用扣件连接。同时,为了保证楞梁的支承强度满足要求,我们在加密支撑立杆的基础上,在梁下垂直于梁长度方向的两根小横杆之间每处增加一根小横杆,安装于大横杆上,以减少每根小横杆所承受的荷载(图4)。
图4 支撑结构立面布置
2.2.4 斜梁支撑措施
由于本施工部位主要为斜梁、斜板,在模板支承和混凝土浇筑过程中,很容易出现模板下滑的现象。针对这一现象,我们在模板支设过程中,在斜梁混凝土浇筑前,先施工斜梁下端的环形梁,达到对斜梁模板及混凝土的下滑力进行支撑的目的。同时,在梁下支撑架上每隔两跨设置一道抗滑移钢管(图5)。
图5 斜梁支撑做法示意
2.2.5 现浇板模板支设方案
在方案初步设计时,拟采用类似于剪力墙施工的双面模板进行模板支设(即混凝土底面和顶面均设置模板,将斜向的现浇梁板当作竖向的混凝土墙体进行模板支设),但是这就带来了另一个问题——混凝土不易振捣密实。通过我们在其他类似建筑施工中的反复实验,确定采用单面模板支设,通过对混凝土的浇筑控制来解决其成型问题。
2.3 混凝土的浇筑方案
根据该工程实际情况,整个坡屋面结构上部结构设置两道施工缝,第一道设置在框架柱顶、梁下口(标高13.600),第二道设置在斜梁、斜板跨中1/3区域内(标高19.430)。
混凝土浇筑使用商品混凝土,采用汽车泵输送。浇筑时必须一圈一圈分层浇筑,每层浇筑斜长不超过50 cm。
2.4 安全防护
本工程坡屋面坡度很大,达到近60°,为确保施工人员在屋面施工时的安全,在建筑物四周搭设外防护脚手架的基础上,将外脚手架搭设至塔顶,并且在屋面模板上搭设网格状防护架,与外脚手架相连接,形成防、操作架体。最后在架体靠近屋面的位置铺设架板,形成操作平台。
网格状防护架沿坡屋面斜向搭设,下端支承在三层楼面或相邻坡屋面上,并与主体结构可靠固定,网格立杆采用“土”字形钢筋作底撑放置在屋面模板上。网格纵向间距控制在1.0 m以内,横向间距控制在1.5 m以内。
脚手架外侧按规定采用密目网进行防护,并对斜屋面下端位置的两步架体进行立面木工板防护(图6)。
图6 屋面网格状防护架做法示意
3 工程施工实际问题及解决措施
3.1 混凝土塌落度控制
在施工过程中,由于采用汽车泵进行混凝土输送,混凝土的塌落度不宜过低,我们将塌落度控制在140 mm左右。
3.2 振捣机械选型
混凝土浇筑过程中,用高频混凝土振动棒进行振捣,混凝土的下滑量很大,不易在模板上堆积成型,且振捣操作十分困难。为解决此问题,我们采用手提式低频混凝土振动棒进行振捣,同时增加振捣的点位并适当延长振捣时间。
3.3 严格控制浇筑时间
在拟定分段浇筑时间的基础上,由专人现场对混凝土进行实时观测。在一段混凝土浇筑完成后应暂停浇筑下一段,待观察确定混凝土即将初凝时再浇筑下一段的混凝土,确保不出现已经振捣的混凝土的再次下滑。
3.4 滑落混凝土的处理
设置2~3人专门对下滑的混凝土进行清理。在浇筑和振捣过程中,必然有部分混凝土滑落,应由专人进行清理,在尽可能短的时间内将下滑混凝土重新送至浇筑面。