异形曲面屋面现浇混凝土施工技术应用研究

张功英

(福州永基建设有限公司，福建 福州 350001)

0 前 言

混凝土技术是建筑工程施工中不可缺少的技术环节，混凝土浇筑质量的好坏关系着整个建筑物整体质量的优劣，在建筑工程施工规范中，将结构尺寸不小于1 m的混凝土结构称为现浇混凝土。在异形曲面屋面进行现浇混凝土施工，可有效解决异形曲面屋面在混凝土浇筑中的各种问题，使建筑结构质量符合建设要求，不仅能够提高建筑物的质量，而且能进一步提升建筑外观效果。

1 工程概况

福建省某博物馆建设工程建筑总面积43 447 m2，其中屋面板面积为3 976.78 m2，为渐变贝塞尔曲线形式，屋面防水等级为三级，此类建筑应用I级，有二道以上防水设防。该工程中多数为现浇混凝土框架结构，在具体的施工过程中采用传统的混凝土浇筑方法不适用于异形曲面屋面板浇筑，易造成各种质量问题，因此，本文首先分析该工程施工中的难点，再针对施工难点分析适合异形曲面屋面混凝土浇筑的具体施工工艺，以期提高混凝土浇筑质量。

2 施工难点

该工程的屋面板多为渐变贝塞尔曲线形式，这种面板结构易受重力作用的影响，在进行混凝土浇筑时，会因混凝土自身的流动性，而在这种曲线式面板上产生自上而下流动的现象，造成混凝土浇筑不均匀，整个屋面结构变形走样，严重影响建筑质量。因此，传统的混凝土浇筑方式不适用于异形曲面屋面板浇筑工程，难以符合该工程的质量标准，应严格按照规范的施工技术从混凝土材料选择到现浇混凝土施工层层落实，实现施工高效化和高质化。

3 现浇混凝土具体施工工艺

3.1 施工准备

结合本工程施工要求和现浇混凝土施工技术特点，在施工前，应做好现浇混凝土材料的相关准备工作。通过现浇混凝土材料选择和配合比试验途径，以及现浇混凝土入模温度计算与控制，实现建筑工程施工的优化设计。

3.1.1 现浇混凝土材料选择及配合比试验

1)材料选择。

水：选用生活饮用水，pH值大于4.5。

水泥：选用普通硅酸盐水泥。

骨料：选用连续级配骨料，粒径控制在5～31.5 mm，含泥量控制在1%以内。

外加剂：选用JM-PCA共聚羧酸类高效减水剂和CAL纤维复合型膨胀剂。

掺合料：选用Ⅰ级粉煤灰和SAS级粒化高炉矿渣粉。

2)配合比试验。

经反复试验和计算，最终确定现浇混凝土理论配合比(如表1所示)，现浇混凝土坍落度控制在140 mm±30 mm内，砂率为0.4。

表1 现浇混凝土配合比试验及施工控制范围

3.1.2 现浇混凝土入模温度计算与控制

本工程采用预拌商品混凝土供应方式，要求混凝土搅拌站根据配合比设计方案进行搅拌。为合理控制混凝土浇筑温度，应将混凝土入模温度控制在20℃以内，避免混凝土过热而加剧水化热反应，以此计算现浇混凝土最大绝热温升为48.67℃。

(1)

式中，Th为现浇混凝土最大温升℃；K为掺和料折减系数，取0.25；Q为水泥28d水化热，取370 kJ/kg；C为现浇混凝土比热，取0.97 kJ/(kg·K)；F为现浇混凝土掺和料用量，取165 kg/m3；Ρ为现浇混凝土密度，取2 400 kg/m3；M为现浇混凝土中胶凝材料用量，取265 kg/m3。

此外，仍需注意的是，现浇混凝土浇筑之前，还应做好相应的检查工作，主要包括建筑基础模板、钢筋支撑体系等，检查无误后，进行工程验收工作，同时还要注意环境状况，掌握天气情况，降低外部环境对现浇混凝土浇筑的影响。施工部门应及时对施工机具进行维护和保养，确保施工机具及保障用水、用电等保持在良好以上状态，进而保证现浇混凝土施工的顺利进行。

3.2 异形曲面屋面现浇混凝土施工

3.2.1 模板拼缝处漏浆

模板拼接时抓好质量，拼接应做到无缝、紧密、牢固，施工时拼接位置要做好止浆措施，用泡沫双面胶垫入模板之间防止漏浆。

3.2.2 混凝土振捣

异形曲面屋面结构在整个里面上曲面下宽上窄，水平截面为闭合变曲率曲线图形，因此，在混凝土浇筑时需根据本工程结构特点，选择合适的浇筑方法，一般采用泵送方式浇筑，以更好地适应屋面面板的弧度结构。混凝土振捣宜采用Φ30 mm的振捣棒，振捣时随时使用木锤敲击侧壁，检查是否捣实。

3.2.3 施工缝处理

在本工程中，对于施工缝的处理，通常采用栽石法，混凝土浇筑完成后，在其初凝之前，将清洗干净的现浇混凝土用碎石子栽到已经浇筑好的混凝土面层中。混凝土终凝后，再用钢丝刷刷去栽石缝之间混凝土表面的乳皮，露出砂粒。支模施工之前，先将表面清洗干净，不留污垢，浇筑上层混凝土时，先铺设一层2～3 cm厚的界面剂，确保新老混凝土粘结牢固，防止出现开裂现象，以保证构件的防水、防渗性。

3.2.4 现浇混凝土表面处理

由于泵送现浇混凝土砂率较大，表面现浇混凝土砂浆较厚，在现浇混凝土浇筑至设计标高后，应将多余的砂浆刮走，底板现浇混凝土应用水磨石机对地面不少于3次的地面抹平处理。混凝土浇筑结束后有时会出现表面龟裂现象，一定程度上影响建筑物质量，这时应针对混凝土表面龟裂情况，对其进行适当的磨平处理，并在混凝土凝固后对其进行保温保湿的养护工作。

3.2.5 现浇混凝土测温

本工程中设有高度为1.2 m的基础暗梁。为防止现浇混凝土温度过高，应对现浇混凝土进行温度监控，避免出现混凝土温度过高引起的温度裂缝现象。在本次施工中，采用预埋测温管方法进行测温，将DN20焊管预埋至现浇混凝土内，并将电子测温仪设置于钢管内，在现浇混凝土浇筑完成后，及时封堵不锈钢管，测温点设置在底板上，测温点距边角距离不得小于1 000 mm，每200 m2设置1处测温点。距底板、顶部50 mm的现浇混凝土内部均布3根测温管(如图1所示)，测量现浇混凝土表面、中心和底部各点温度。现浇混凝土终凝后方可进行测温工作，此过程应注意测温的时间限制，一般来说现浇混凝土浇筑结束后72 h内每2 h进行一次测温，之后根据混凝土冷凝时间的加长，测温时间也应合理变更。测温过程中，注意观察混凝土表面的情况，观察混凝土表面有无裂缝出现或者有无缺水现象等，此外还应注意对大气环境温度进行监测，并做好记录，及时发现、反馈问题并制定技术措施。

图1 现浇混凝土测温点布设位置示意图

就异形曲面屋面现浇混凝土施工来说，应严格按照上述施工准备环节论述进行混凝土制备，确保混凝土质量，再按照如上所述的现浇混凝土浇筑工艺进行施工，保证现浇混凝土在异形曲面屋面结构施工的顺利进行。

4 结 语

本工程为异形曲面屋面结构，多采用覆膜多层胶合板作面板，辅以弧形钢筋围楞控制模板的曲面形状，内部支撑解决倾斜模板的支塔，符合经济时代的建筑要求，又能够很好地解决异性曲面结构模板配置难题，既能保证混凝土外观质量，又能保证施工安全。

综上所述，现浇混凝土施工是建筑工程中不可或缺的施工技术，现浇混凝土施工质量的优劣，关系着整个建筑工程的施工质量的优劣，因此，在建筑工程现浇混凝土施工过程中，施工单位应注意细节管理，严格把控施工环节，优化混凝土配合比方案，优化施工组织设计，切实保障现浇混凝土质量。

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