浅谈钢筋混凝土坡屋面施工技术
2021-07-03陈雨楠
陈雨楠
(莆田中建建设发展有限公司,福建 莆田 351100)
0 引言
如今,坡屋面结构设计已逐渐成为热门,坡屋面设计不仅带来了视觉上的美感,并且利于屋面排水防渗,保温隔热性能也更优越,还改善了某些使用功能。但各种现浇新型钢筋混凝土不同坡面的屋面板在施工的使用过程中由于不同坡面的屋面弯曲硬化程度、板面光滑硬化程度、混凝土面板坍落率等诸多客观因素等所造成的不良影响,会直接影响导致各种现浇新型钢筋混凝土不同坡面的屋面内部产生较大缝隙或内部结构损坏,使不同坡度的屋面容易发生内部渗水等安全问题,影响整体房屋使用寿命,使坡屋面出现渗水问题,影响房屋寿命。
1 工程概况(见图1)
图1 项目效果
莆田市老年文体教育中心建设工程装配式设计施工总承包项目规划总建筑面积39700m2,主要建设内容包括老年文体教育中心,配套建设道路、地面硬化、绿化、围墙、大门、综合管线等基础设施。建筑密度45.00%,容积率1.28,绿地率25.00%,停车位302个,项目分1个地下室、A和B两栋大楼,建筑高度23.25m,建筑层数为地下1层、地上5层,各单位工程有部分斜屋面结构,如图1所示。屋面结构为坡度在17%~40%间的全现浇钢筋混凝土屋面,屋面梁板厚度在100~120mm之间,梁板混凝土强度等级为C30,采用密实抗渗防水混凝土,抗渗等级为P6,混凝土中掺入复合纤维膨胀剂。
2 施工重难点分析
本项目建筑造型复杂,建筑形体采用折线形的屋顶形式。由于设计的屋面由10个、7条坡脊线共同组成,最大坡高差可以达到8.5m,坡度范围为17°~40°不等,混凝土浇筑施工过程中由于重力引起混凝土下滑,且因需振捣施工,加大了控制下滑流淌的困难,极易造成混凝土不易密实,不仅浪费施工原材,也影响工程质量。屋面结构较复杂,屋面老虎窗、排气口、楼层的高低跨度和转角等各个细部节点比较多,且这些节点的部位也很难用到振捣棒对其进行振捣,造成抗渗性能效果不理想,导致屋面渗漏水时有发生。屋面老虎窗、排气口、高低跨转角等细部节点较多且构造复杂,且这些部位也难以用振捣棒进行振捣,造成抗渗效果不理想,导致屋面漏水时有发生。
3 施工对策
由于设计板厚度为100~200mm,且其存在不同角度的坡面,混凝土在进行浇筑施工时会因其自身的流动性而由高到低发生滑移,导致混凝土的密实度有很大降低甚至严重离析,影响混凝土的密实度,直接影响到建筑工程质量。所以对于钢筋混凝土本身的崩坍落度振捣的工作方式、介入材料振捣的工作时机以及介入振捣的持续时间都应该具有严格的技术要求。但是对于现实情况却是由于坡面型屋面浇筑的持续时间缓慢且其采用浇筑建造工艺所需的浇筑时间相对较长,其中浇筑工序也比较穿插复杂,人为调节控制出的变数大并同时存在一些目前未知的受影响的其他因素,很有可能会导致建筑质量管理控制指标要求很难实现。
对设计坡度小于50°的坡屋面,浇筑时选用传统梁板施工工艺,考虑安装单层底模,局部区域可沿坡向另加一快易收网进行划分,也可以通过设置和上下钢筋绑扎固定可靠的钢丝网或阻隔带,并且要选择合适的混凝土坍落度来进行混凝土的浇筑、振捣;对于设计坡度大于50°的斜坡屋面则建议可以考虑按照双层模板安装完毕之后再进行浇筑、振捣。理论上每根钢筋的净间距应不大于40mm,采用直径约30mm的振捣棒进行插入式振捣,且应按规范“快插慢拔”。然而振捣棒难以准确地插入钢筋网片中,且由于振捣棒的作用容易导致马和钢筋发生移位,直接影响梁及坡屋面结构的受力情况,并且平行于斜屋面的梁其梁底也不易进行振捣,对混凝土的施工质量很难控制,故双层模板的施工技术不适合本建筑工程中的斜屋面结构混凝土。当然也可以将混凝土进行框架柱和梁板分开浇筑,通过对框架柱先行浇筑,以此做为一种抵抗倾斜和减少坡屋面滑移的一种加固性措施。为了使框架柱尽快地达到一定的强度,可以将原来的混凝土设计标号提高一个强度等级并在其中掺入早强剂对其进行浇筑,在建造时将施工缝预留置在檐口周边的梁底下约低20~30mm之间,待时间超过24h后,处理好各种施工裂缝的连接,再进行梁板浇筑。为了使上述的抗滑性能达到更佳,应特别注意梁柱节点连接处的钢筋锚固应该是梁筋锚入或连接到柱子内(即“梁锚柱”),从而在设计上建立稳定的节点结构。
本工程坡屋面的施工坡度在17%~40%,根据现场施工模板的合理配置、施工团队工作经验、实际效果等各种因素进行综合分析,模板的底部支设最终确定采用单面模板约束法,即单一模板支设在结构板底部,同时还可以考虑采用诸如降低基层混凝土的坍落度、采用细石料混凝土、合适的振捣控制装置、设置自动阻流材料带(采用钢丝网或采用快易收口网)等控制措施来有效控制基层混凝土的搅拌成型和施工质量。混凝土必须严格控制配合比来配置,同时需严格控制好每层混凝土的水灰比、和易性与坍落度。
浇筑混凝土前对泥水工进行技术和施工方案交底,使整个浇捣过程有组织的连续进行。屋面板第一次在檐口部位浇筑时,因为檐口容易蓄水,则浇筑时应注意先浇筑只高出檐口500mm,之后再一次浇筑完成。出屋面的构筑物其根部墙体应上返400mm与坡屋面梁板整体一次浇筑。施工过程中对混凝土坍落度(即混凝土和易性)的控制极为重要,应当加强对混凝土坍落度(即混凝土的和易性)控制,例如确定混凝土配合比,进行坍落度实验等,使施工有序、高效。当发现混凝土突然出现稠状、离析或泌水情况时,应当立即叫停施工,并做好应急处理,且迅速更换混凝土。混凝土振捣后,混凝土表面用木榫找平,保证混凝土表面平整。当表面无水时,应进行第一次抹压,第二次抹压应在混凝土初凝前进行,可使混凝土早期塑性收缩裂缝得到控制,且此次抹压应将混凝土面层的气泡、脚印、凹坑、砂眼压平,使混凝土能充分密实。最后再进行扫把拉毛,从而使表面美观。
保证钢筋混凝土的质量、防止渗漏的重要环节之一是养护阶段,应在浇筑施工完成后的12h之内(视气温变化情况而定)对其进行养护。坡屋面不容易蓄水且其保水性能较差,对于采用间断式淋水并不能够达到良好的养护效果,则应在板面上覆膜或其他材料进行养护,养护天数不应少于14d。
4 关键质量控制要点
(1)支撑系统及附件固定牢固、无松动。模板安装应严密、完整,不得变形、渗漏。
(2)屋面平整度与观感达标。
(3)混凝土面不得有裂缝、起砂等缺陷。
(4)夏天进行浇筑应尽量避免烈日高温的时段,且应该尽量避开昼夜之间温差较大的区段,尽量在傍晚或早晨进行浇筑,避开暴风雨天进行施工。
(5)以同条件下试块的强度等级控制拆模时间,且应符合行业规范和有关规定。
(6)增强混凝土和易性,避免混凝土初凝过程中水化热反应产生的裂缝,提高混凝土构件的质量。
(7)混凝土板浇筑采用二次振捣法。第一次采用振动器振捣,第二次采用便携式小板振动器振捣,每次振捣的持续时间应根据实际温度变化确定。
5 结语
通过对斜屋面混凝土的集中整治、专项治理,从源头抓起,使混凝土质量缺陷得到有效控制,并达到设计验收要求。之后将继续深耕务实进行研究,为今后类似斜屋面工程提供可靠依据。