试述坡屋面安全防护技术新做法

张婷婷

摘    要：在建筑工程屋面施工是非常重要的一个环节，这是由于屋面结构长期受到自然环境的影响，会出现一些质量问题，影响到建筑工程的使用安全。近几年坡屋面在建筑工程中的使用情况逐渐增多，如何做好坡屋面安全防护施工，是当前建筑企业的施工难点之一。

关键词：坡屋面;施工难点;技术;混凝土

1  引言

坡屋面具有排水效果显著、保温隔热性能优异、组合方式灵活，且造型设计风格特异等优点，因此在房屋建筑工程中得到广泛的应用。根据建筑工程的使用功能和外观设计的需要，坡屋面造型一般较为复杂，从而加大施工难度，较易出现工程质量通病，影响到整体建筑功能使用[2]。因此，有必要对坡屋面防护体系施工中的关键技术进行探索，以提高施工质量，使建筑物功能得到充分发挥。

2  工程案例

旧城改造安置房二期工程中的11#楼，属于造型复杂的坡屋面主体结构。该工程建筑面积5050.492m2，建筑层数5层，屋顶造型选取当地特有的嘉庚风格，采用大角度坡屋面，檐口为椭圆形，屋脊为中间长矩形、端部圆弧形的平屋顶结构，坡度为24～29°，坡屋面层梁板混凝土强度等级为C30，抗渗等级为P6，主体结构使用寿命50年，抗震类别为丙类，抗震设防烈度8度。

3  坡屋面防护系统施工难点分析

在复杂造型坡屋面主体结构施工过程中，施工人员可能会因为屋面坡度或者复杂的线条而受到限制。比如在施工前对坡屋面进行测量放线，应先充分掌握设计结构空间位置，合理选择控制点，对比分析不同的放样方法。①本工程檐口和屋脊线型差别较大，屋面板结构整体呈组合变化曲面，普通直线型控制线已经无法满足放样的需要，对控制点的选择及如何保证放样的精度，将成为施工技术上遇到的首要难题。②由于本工程坡度大，加上曲面造型，在模板安装及其支撑架塔设过程中，纵横向的高程都在不断变化，这就需要在施工中重复调整校正，且大部分模板拼装形状都存在差异，造成材料难以摊销再利用，对劳动力和材料资源的消耗相对较大，对施工人员的技术要求相对较高，对施工进度影响也较大。③变化曲面对钢筋的精确制作安装也将是一大挑战，钢筋下料计算无法通过常规的平面算法得出数据，需要充分考虑空间几何尺寸。

4  施工关键技术探讨

4.1  测量放线

（1）测量方案选择。测量放线分为水平投影面和高程的投测。本工程又以水平投影面的投测为难点。本工程檐口和屋脊的线型差别较大，坡屋面板通过渐变无缝连接两种线型，从理论上，很难采用单一的数学公式计算该曲面，所以控制点就无法在曲面中间选取，只能在曲面的边缘设置，这就需要将檐口和屋脊的轴线全部定位出来。本工程屋面存在四种不同半径的圆弧曲线，半径分别为89.717m、16.517m、3.066m、1.950m，两个大圆弧其圆心点已经超出建筑结构平面，宜采用直尺法，另两个小圆弧的圆心点在建筑结构平面内，且弧线小，便于操作，可采用直接拉线法。

先采用全站仪投测一级控制点，在屋脊矩形段的四个角点设置四个控制点，在小圆弧段定位圆心控制点，在大圆弧段定位端点坐标为控制点，再进行二级控制线的放样。

（2）放线及精度要求。切线支距法与弓弦矢高法是直尺法测量圆弧的两种方法，本工程宜采用弓弦矢高法，连接圆弧两个端点作弦线，取弦线中点作垂直线至圆弧的距离为弦高。根据《工程测量规范》（GB50026-2007）规定，外轮廓主轴线允许偏差为±15mm。根据几何计算，当弦高不大于15mm时该弧线的偏差值都符合规范要求。所以在放线时，分段投测的弧线弦高应控制在15mm以内，同时，弦长的取值应充分考虑到胶合模板的模数，便于模板安裝。

4.2  模板及支撑架安装

对施工图进行综合分析，屋脊线条大部分为平直段，檐口部位为椭圆曲线，屋面板为连接两个不同线型的渐变曲面，造成模板拼接形状多数存在差异，立杆支撑标高均不一致，考虑在屋面板中部大圆弧段采用横向划分为若干个小区段，在两端小圆弧段，因为曲率大，屋脊与檐口线型长度相差较大，则需采用扇形分区，扇形区段的宽度应适当缩小。对于跨度较小的坡屋面，可以直接在屋脊与檐口间拉线，确定坡面位置，如果跨度较大，则需要在跨中增加控制点。对每个区段进行剖面图分析，坡屋面层将呈直角三角形。这就需要技术人员在前期制定好模板支撑方案，确定支撑立杆的排布位置，再进行大量的计算，以保证施工精度。

本工程采用胶合木模板，扣件式钢管支撑脚手架，支撑立杆均应垂直，主楞为100mm×100mm枋木纵向排布，次楞50mm×100mm枋木横向排布，主楞与每一根次楞之间采用木楔塞紧。该屋面坡度大，混凝土浇筑时水平施工荷载也较大，需在结构柱浇筑完成后再进行屋面梁板浇筑，并增加横向斜支撑及结构柱连接点。

4.3  钢筋制作与安装

首先，施工人员需要对屋面各部位结构形式与钢筋排布状况进行了解，由专业人员结合施工图纸下料，明确钢筋尺寸。由于檐口为圆弧曲线，横向钢筋的长度需随之不断变化，这就需要在钢筋计算下料时建立空间立体模型，精确到每一条钢筋的安装位置和对应的长度，施工人员必须进行钢筋预排实验，验证计算方法是否满足现场的制作安装精度要求。在屋面板中部区段，曲率较小，钢筋安装绑扎时，可顺着模板轻微变形，制作时不必预弯折。在端部区段，曲率大，制作时必须考虑预弯折，可在钢筋加工场设置样板区，根据屋面上下弧线画出扇形平面，再参照该样板制作弧形钢筋，有效提高制作速度和尺寸精度。

另外，在进行钢筋吊运时必须防备钢筋变形问题。在屋面顶板下层钢筋保护层施工时，应选择带绑丝成品垫块，且垫块强度必须高于结构设计强度。在上层钢筋网支撑定位方面，应选择双排专用马凳作为支撑，其中高排马凳用来确保上部混凝土保护层厚度，低排马凳用来保证上部钢筋的安装位置。为防止钢筋滑移致使斜坡面倒歪，马凳宜为横向通长排布。在钢筋绑扎施工方面，施工人员可通过八字扣绑扎方式使钢筋更加牢固，降低钢筋踩踏松动发生率。

4.4  混凝土施工

本工程屋面坡度为24～29°，原施工方案坡屋面板采用双面支模，平行于屋脊方向每隔1000mm设置一道915mm宽双面支模带。为了确保工程质量，进行试验段施工，在浇筑过程中，由于坡度不够大，面层混凝土难以填充密实，往往需要加强振捣，却又容易造成爆模。在该项目的其他单位工程屋面坡度达到44～49°，采用双面支模浇筑效果则较为理想。综合以上经验，双面支模宜在板面坡度达到45°以上时使用。

11#楼坡屋面仍采用板底单面模板施工。浇筑混凝土应从坡底开始，层层往上浇筑，合理分仓，制定“跳仓”顺序，避免冷缝接口。坡屋面施工过程侧压力较大，为防止模板及支撑架失稳，应在屋脊两侧对称浇筑。随着混凝土浇筑高度逐渐增加，底层混凝土的自重压力将逐渐加大，为避免骨料滑落，可沿纵向设置通长的快易收口网，每间隔1500mm设置一道。混凝土坍落度控制在90mm±20mm，由于汽车泵送入模冲击力大，需求坍落度也较大，不适合本工程，应选用料斗均匀布料，出料高度应控制在1m以下，必要时设置溜槽。在混凝土初凝前进行二次槎毛处理，以防止表面裂缝产生。

5  结束语

综上所述，该工程在复杂造型坡屋面主体结构施工关键技术的运用中，取得了良好的成果。解决了复杂造型的测量放线难题，提高了模板及支撑架安装的精度，有效保证钢筋工程及混凝土工程的施工质量，对坡屋面工程的质量通病防治起到积极作用。该技术对复杂造型坡屋面施工具有一定的借鉴意义和推广应用价值。

参考文献：

[1] 汤德芸，杨伟，王田，等.法式建筑大坡度斜屋面结构施工技术[J].施工技术，2015（S1）.

[2] 王建.大坡度钢筋砼斜屋面施工技术研究[J].铁道建筑技术，2015（12）.

[3] 王勇.浅谈高支模在坡屋面模板工程中的应用[J].四川建筑，2014（3）.