坡屋面混凝土结构施工工法.docx

1、坡屋面混凝土结构施工工法 坡屋面混凝土结构施工工法2019年6月3日1 前言 11 前言近年来，我省高速公路附属房建工程（服务区，收费站）例如兰绕城服务区，景中高速公路附属的收费站，服务区在屋面造型设计中采用坡屋面的形式，给我省高速公路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我省高速公路附属房建工程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），古朴典雅，满足建筑风格多样化的要求。同时具有节能的优点，夏天聚热于顶部.冬天又不感觉室内冷。热气是往上跑的.坡顶可以聚热气

2、于两坡交叉位.平顶层高再高也会很闷热.风也是往上跑的,因为风会通过低处的窗往上坡顶哪里的窗聚合.(其实是和户外的风流聚合).这样室内通风也会比较好.国外利用顶部与材料的结合.在风能热能上有很多成功的生态建筑案案例。 图1.1屋面效果图 但同时，由于屋面造型复杂，使得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。由甘肃荣铖建设工程有限公司承建的喜泉服务区综合楼，喜泉养护工区养护楼，喜泉收费站综合楼，景泰南收费站综合楼全部采用四坡斜屋面。因此景中房建一合同段项目经理部的技术人员，在公司的组织下成立了以朱

3、永青为总负责的QC研究小组，经过不断探讨该工程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、成型混凝土表观质量差等质量通病方面，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2.1 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。2.2 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。2.3 形成不同于平屋面的安全、质量保证措施。2.4 本工法适用于26-60的斜屋面。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

4、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15mm15mm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2.01.5m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

5、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

6、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50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，

7、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15mm15mm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。1、操作平台搭设混凝土浇筑前在屋脊正上方搭设操作平台，立杆横杆布置方式同满堂脚手架，立杆升至作业平台上方1.5米处，在此范围内至少设置两道横杆作为扶手，并在板底区域设置斜撑。方便施工人员在平台上作业并避免对钢筋的踩踏。 屋面平台系统屋面平台系统立面图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

8、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2.01.5m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

9、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4560min（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

10、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8020mm之间。控制混凝土的浇筑速度,在保证连续浇

11、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18020mm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

12、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46 mm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

13、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8020mm范围内，采用双面模板法时坍落度控制在18020mm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

14、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（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级粉煤灰0.59428020190320750102042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级粉煤灰0.6543180202203407901050426.2机具设备（采用的机具设

15、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QTZ801台2插入式振动棒504个3平板振捣器GB2.52个4料斗0.5m31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

16、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GB 50300-2013混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2015混凝土结构设计规范GB 50010-2011普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000 J64-20008 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

17、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

18、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 效益分析以景泰南收费站综合楼为例：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

19、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

20、补，节约了大量的劳动力成本，其经济效果明显。景泰南施工投入情况主要工艺：单面支模结合钢丝网节流法科目摘要说明金额（元）材料费混凝土c3524300元木模板钢管钢丝网木方人工费管理人员3个，综合人工386300元机械费12700元合计43300元1、项目经济效益和社会效益分析（1）项目的经济效益；1)采用该施工方法比常规施工方法增加钢丝网和人工费用640元，原施工方法单位混凝土损耗率8%。景泰南斜屋面工计算浇筑137方，原施工方法共需要混凝土原材料147.96方。采用本工法以后，景泰南综合楼斜屋面实际浇筑142.4方。单位混凝土损耗率降低至4%。本项目C35混凝土采购价350元。共节约费用194

21、6元-640元=1306元。（2）项目的社会效益1）实现了结构成形过程精细管理。2）为我公司以后进行类似工程施工打下了坚实的基础，有效地指导了斜屋面混凝土施工组织。3）提高了我公司的工程管理水平，为优化施工提供了有效的手段。4）对加快在工程的成本、质量、安全以及进度起到积极的作用。5）该项目的全面实施极大地提高我公司的技术管理水平，为各项经济技术指标的提高，提供现代化的手段。6）形成斜屋面混凝土浇捣的企业工艺标准，提供技术支持，积累经验。11 应用实例11.1景泰南收费站综合楼11轴至16轴斜屋面11.1.1 工程概况坡屋面板约2405为，板厚为120mm，混凝土强度等级为C30。景泰南收费站

22、综合楼建筑面积5702。主体工程为办公用房、餐厅等。总高度为11.1m，层高4.5m，主体地上1-2层，局部2层。该工程建筑造型采用了采用传统中国传统的四坡顶四角起翘的称庑殿；正脊延长，两侧形成两个山花面的称歇山。造型古朴典雅。11.1.2 施工情况工程屋面坡度分别为26，分别选用了本工法的单面模板法、钢丝网截留法。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2019.4开始至2019.6施工完毕。辅助脚手架定位筋11.1.3 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

23、从而避免了二次修补、节省了一道抹灰找平工序，屋面表面平整度良好，可以直接进行防水层施工，节约以往施工中由于表面平整度差，进行二次找平施工的工序，相应降低了建筑屋面自重，结构性能更加安全，达到了节材目的，社会、经济效益明显。从价值工程的角度考虑，符合全寿命周期价值最优的工程施工要求。11.2 喜泉收费站综合楼1-14轴坡屋面11.2.1 工程概况坡屋面板约1205为，板厚为120mm，混凝土强度等级为C30。喜泉收费站1623。主体工程为办公用房、餐厅等。总高度为11.1m，层高4.5m，主体地上1-2层，局部2层。该工程建筑造型采用了采用传统中国传统的四坡顶四角起翘的称庑殿；正脊延长，两侧形成

24、两个山花面的称歇山。造型古朴典雅。11.2.2 施工情况工程屋面坡度分别为26，分别选用了本工法的单面模板法、钢丝网截留法。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2019.4开始至2019.6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，屋面表面平整度良好，可以直接进行防水层施工，节约以往施工中由于表面平整度差，进行二次找平施工的工序，相应降低了建筑屋面自重，结构性能更加安全，达到了节材目的，社会、经济效益明显。从价值工程的角度考虑，符合全寿命周期价值最优的工程施工要求。 编制：李英 邵航航 审核：朱永青