CN108590008A - 折叠形屋盖现浇混凝土施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，其步骤为：1)测量及定位标高控制，用BIM技术进行三维建模，在三维模型中对斜屋面所有梁、板交接点的标高值标注，2)钢筋加工制作及施工，所有斜梁、板钢筋进行现场实样配置,3)斜梁板混凝土浇捣施工，浇筑顺序为：柱、梁、斜板；浇筑方向为：总体由低向高逐段布料，每段由高向低，利用混凝土的自然流动性，逐步向低处延伸布料；先浇筑倾斜度大的屋面梁板，逐步向倾斜度小的屋面延伸。屋面施工为：控制全局、化整为零、平面控位置、垂直控标高。即把整体繁杂的梁板结构简化为单跨或者单个构件，再对单个构件进行组合，由楼面的控制线控制梁平面位置，从柱子的统一标高控制点向上控制交接点的标高。

Description

折叠形屋盖现浇混凝土施工方法

技术领域

本发明涉及一种折叠形屋盖，尤其是一种斜度较大的折叠形屋盖现浇混凝土施工方法。

背景技术

随着建筑业的发展和人们对建筑外形的美好追求，建筑设计师们对于建筑的造型要求也越来越完美，各种造型的建筑应运而生，尤其是公共建筑的整体造型、立面造型和屋面造型更加丰富多彩。在建筑业发展初期，大多数造型通过钢结构、木结构等形式实现，随着建筑业进一步发展，各种材质的各种造型也得到了建筑师的青睐，其中比较多的采用了价廉物美的钢筋混凝土造型。不同的造型，对钢筋混凝土的施工要求各不相同。比较常见的有少量的斜柱、斜梁和屋面斜板等进行点缀装饰。

大型折叠形斜屋面由多个不规则的三角形、四边形等组成，呈多立面折叠状(图1)，板下设置框架梁，屋面整体布局为中间高、***低的斜面布置，通过大量的三角菱形折边，形成独特的多面菱形组合，风格迥异，展现出具有超现代的强烈视觉观感。屋面施工总体思路为：控制全局、化整为零、平面控位置、立面垂直控标高。即把整体繁杂的梁板结构简化为单跨或者单个构件，再对单个构件进行组合，由楼面的控制线控制梁平面位置，从柱子的统一标高控制点向上控制交接点的标高。

发明内容

本发明是要解决大型折叠形斜屋盖的现浇混凝土施工的技术问题，提供一种折叠形屋盖现浇混凝土施工方法。

本发明的技术方案是：一种折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，其步骤为：

1)测量及定位标高控制

(1)针对屋面梁板均为斜面，多角度折叠，斜面多，角度变化大，梁板的斜向标高定位难度大，通过深化设计、并采用BIM技术进行三维建模，在三维模型中对斜屋面的所有梁板交接点的标高值进行标注，解决梁板斜向标高定位难度大的问题；

(2)针对折叠形斜屋面梁板排架搭设高度变化大，标高控制难度大，根据三维模型图纸及标注的标高，进行现场复核计算，在现场框架柱主筋上统一做好1米标高控制线，排架搭设与梁底模安装时，严格控制斜梁板交接处的标高值，解决标高控制的问题；

(3)针对折叠形斜屋面梁板存在大量的三角形角部处理，梁与梁、梁与板、板与板的交接拼缝复杂，首先在楼面位置放线，确定梁底模的位置，梁底模定位安装完成并固定后，再确定梁侧模尺寸，配制梁侧模板，以此解决斜屋面梁板折叠角度引起的尺寸偏差与拼缝问题；

2)钢筋加工制作及施工

(1)针对折叠形斜屋面梁板钢筋的尺寸不统一，长度变化大，模板安装完成后，逐个量取各斜面梁板结构尺寸，并结合设计图纸，进行钢筋加工制作；

(2)由于折叠形斜屋面梁板钢筋安装与绑扎困难，交叉位置钢筋排布集中；在现场对钢筋排布集中的梁柱节点提前勘察和量测，对下料尺寸和长度进行调整，保证各折叠面相交处密集的斜梁板钢筋有序绑扎；

(3)倾斜度大于25度角的斜面梁板钢筋安装完成后，将顺坡向的梁板钢筋顶部进行固定，锚入柱内的应与柱钢筋固定牢靠，无柱部位与顶部横梁钢筋固定牢靠，有效防止梁板筋下滑、变形。

3)折叠斜屋面梁板混凝土浇捣施工

(1)针对折叠斜屋面浇筑成型比较困难，尤其是角度较大时，混凝土特别容易下滑，浇筑之前，对现浇混凝土进行级配设计，倾斜度大于25度角时还应进行浇筑试验；混凝土的塌落度控制在100±20mm，保持较低的流淌性，防止混凝土在斜面模板上下滑导致无法成型；原则上先浇筑倾斜度大的斜面梁板，逐步向倾斜度小的斜屋面延伸；浇筑顺序为：柱→斜梁→斜板；总体浇筑方向为：由低向高，并根据斜面角度从低到高逐段浇捣，角度越大，分段数越多。各段浇捣时，利用混凝土流淌性，从高到低浇捣。

(2)屋面四周梁为大截面梁，为防止斜屋面浇筑时产生的侧向压力，对大梁侧模及排架造成冲击、产生位移等危险因素，在屋面四周大梁的2/3高度，留设水平施工缝，首先完成施工缝以下的第一次浇筑，待第一次浇筑的混凝土达到一定强度后，组织浇筑大梁的2/3以上的混凝土。二次浇筑间隔时间晚于首次混凝土浇筑的终凝时间即可；施工缝以上部分浇筑前，应对先浇部位湿润，再用混凝土原浆进行接浆处理；

(3)针对斜屋面折叠多，折叠处菱角处理难度大，混凝土浇筑之前，在折叠位置焊接折点定位及标高控制钢筋，对各折点控制标高进行拉线，拉线位置即为斜梁板折叠位置，为斜梁板折叠角度及面标高控制提供了有力的保障；

(4)针对大型折叠斜屋面一次浇筑方量较大，施工难度大，浇筑速度缓慢，商品砼供应速度掌控困难，易形成冷缝；同时连续浇筑后收头工作量过大，通过利用后浇带、增加施工缝对整个屋面分块浇捣施工，减小每次浇捣作业面，有效的解决以上两大难题；施工缝做法、防水处理与后浇带相同，宽度为800mm，并同时封堵，在梁板位置增加附加筋，砼标号增加一级并添加8％的微膨胀剂；面层清理完成后，增加一道防水附加层作为加强层，后续与相邻结构连接整体大面积施工。

折叠形斜面梁板采用汽车泵浇捣混凝土，无法覆盖的区域采用塔吊进行布料，将混凝土专用料斗放在屋面相对平坦的位置，先用汽车泵把混凝土灌到料斗内，再利用塔吊把混凝土吊运到汽车泵无法覆盖的盲区内浇筑,来回短驳吊运，解决泵车盲区无法浇筑的问题。

倾斜度大于25度角的斜面梁板浇捣，设置防溜钢筋格栅，间距为1500-2000mm。浇筑时，混凝土流淌到防溜钢筋格栅的时候，会受到阻挡，起到留滞作用，防止混凝土集中流淌至斜梁板根部。

斜屋面梁板浇筑方式：斜屋面板的浇筑顺序为：整体从下向上逐段浇筑，各段从上而下布料，利用混凝土的流动性，把斜面布满；在倾斜度大于25度角的屋面板位置，斜面浇筑分多次从下而上进行布料浇筑；每次浇筑由本段最上端布料，浇筑其下面部分混凝土；下一段混凝土浇筑完成并临近初凝时，开始浇筑其上一段混凝土浇筑；混凝土浇筑完成后，初凝前采用木蟹进一步打磨出折叠形屋面形状；在倾斜度小于25度角的屋面板位置，斜面浇筑可以整体一次布料浇筑，布料方式为自上而下。

斜屋面梁板的振捣顺序为：总体从下而上逐步向屋顶延伸，各段从上向下布料振捣，利用混凝土的流动性，把斜面满布；振捣时做到均匀，不漏点，振动器拔出的时间不能过长，同一个点振动时间不可过长，防止混凝土整体下滑。

本发明的有益效果是：

本发明通过采用BIM技术进行三维建模，确定斜梁板交接点标高值指导现场标高定位；通过现场实测实量进行钢筋加工复核，对倾斜度大于25度角的斜梁板钢筋进行有效固定，有效防止梁板筋下滑、变形；混凝土浇捣施工时，严格进行混凝土级配设计，控制砼塌落度，并采用汽车泵布料。通过折点拉线进行斜梁板面层标高控制。斜屋面倾斜度大于25度角时，设置防溜钢筋格栅，防止混凝土集中流淌至根部，并通过分段浇捣从下而上逐步布料方式，确保砼施工顺利并确保均匀密实。以上创新技术解决了大型折叠形屋面的现浇混凝土施工的面临的技术难题，实现了建筑师采用大量的、风格迥异的、各具特色的三角菱形折边、多面菱形组合等手法，展现建筑超现代的强烈视觉观感，为建筑增加无穷魅力。

附图说明

图1为多边三角菱形的异形屋面示意图；

图2为梁与板的斜向标高定位三维图；

图3为梁与板的斜向标高定位平面图国；

图4为混凝土浇筑时逐步向底处延伸布料示意图；

图5为斜屋面板上设置防溜钢筋格栅和挡板示意图；

图6为斜面板钢筋中增加局部阻溜格栅示意图；

图7为斜面板浇筑顺序一示意图；

图8为斜面板浇筑顺序二示意图；

图9为梁和屋面分二次浇筑示意图；

图10为浇筑完成后利用标高控制点之间进行拉线示意图；

图11为增加南北向2条施工缝把屋面分成4个分块示意图；

图12为本发明的折叠形屋盖现浇混凝土施工方法流程图。

具体实施方式

如图12所示，本发明的折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，主要施工步骤和技术控制点为：

1)定位标高控制：

(1)屋面梁板均为斜面，角度变化大，模板配置的斜面多，梁与板的斜向标高定位难度大。通过深化设计、BIM技术，进行三维建模(图2，3)，在三维模型中对斜屋面的所有梁、板交接点的标高值标注，解决梁板斜向标高定位难度大的问题。

(2)斜向屋面排架搭设高度变化大，标高控制难度较大。根据三维模型图纸及标注的标高，进行现场复核计算，在现场框架柱主筋上统一做好1米标高控制线，然后在搭设排架与架设梁底板的时候控制梁底板的接头处标高值，有效解决标高控制问题。

(3)大量的三角形角部处理，梁与梁、梁与板、板与板的交接拼缝比较复杂。首先在楼面位置放线，确定梁底板的位置，梁底板定位并架设完成并固定后，再确定梁旁板的尺寸，再配制旁板，有效解决应斜角引起的尺寸偏差与拼缝难度。

2)钢筋加工制作及施工

(1)斜面屋面板梁、板钢筋的尺寸不统一，长度变化大。在现场木工支模完成后的梁、板面，逐个量取各个结构尺寸，再结合设计图纸，根据所有的梁、板现场实样进行梁钢筋配置，合理解决尺寸变化大的问题。

(2)折板、折梁角度不统一，变化大，翻样计算与配料比较复杂。在现场木工支模完成后的梁、板面，逐个量取各个结构尺寸，再结合设计图纸，根据所有的梁、板现场实样进行梁钢筋配置，同时解决翻样与配料复杂的问题。

(3)斜向屋面的钢筋安装与绑扎比较困难，交叉位置钢筋排布集中。在现场对钢筋排布集中的梁柱节点提前勘察，对下料尺寸和长度进行及时的微调，保证钢筋绑扎后交叉位置重叠排布密集的问题。在现场对钢筋排布集中的梁柱节点提前勘察和量测，对下料尺寸和长度进行调整，保证各折叠面相交处密集的斜梁板钢筋有序绑扎；

(4)倾斜度大于25度角的斜面梁板钢筋安装完成后，将顺坡向的梁板钢筋顶部进行固定。锚入柱内的应与柱钢筋固定牢靠，无柱部位与顶部横梁钢筋固定牢靠。有效防止梁板筋下滑、变形。

3)斜梁板混凝土浇捣施工

(1)斜屋面的浇筑成型比较困难，混凝土容易下滑。

在浇筑之前，通知搅拌站，控制混凝土的塌落度为100±20mm，尽量保持较底的流动性，防止混凝土在斜面模板上容易下滑导致无法成型的问题。

浇筑顺序为：柱(提前浇筑)→梁→斜板，如图4所示，浇筑方向为：总体方向由低向高逐段浇捣，每段由高向低布料，利用混凝土的自然流动性，逐步向低处延伸布料。先浇筑倾斜度大的屋面梁板，逐步向倾斜度小的屋面延伸。斜屋面梁板采用汽车泵浇捣混凝土。无法覆盖的区域采用塔吊进行布料。将混凝土专用料斗放在屋面相对平摊的位置，用汽车泵车把混凝土灌到料斗内，利用塔吊把混凝土吊运到汽车泵无法覆盖的盲区内浇筑,来回短驳吊运，解决泵车盲区无法浇筑的问题。如图5，6所示，在倾斜度大于25度角的屋面板位置，设置防溜钢筋格栅1及操作面板2，防溜钢筋格栅1安装在板钢筋网内侧，竖向设置，操作面板2设置的斜屋面板的面层，用竖向钢筋作为支点，防溜钢筋格栅1及操作面板2横向设置，沿斜梁板顺坡方向间距为1500-2000mm；防溜钢筋格栅1横向钢筋连续布置，纵向固定钢筋间距为1500-2000mm；操作面板2横向满铺钢质底疤，竖向固定钢筋间距为1500-2000mm。防溜装置纵向固定钢筋于梁板钢筋固定；操作面板竖向固定钢筋直径不小于16mm，与梁上下层钢筋进行焊接，能承受400Kg的荷载。浇筑时，混凝土流动到防溜钢筋格栅的时候，会受到阻挡，起到留滞作用，等混凝土接近初凝时候，用人工把多余的混凝土转移，并用母蟹打磨出面层平面状态。斜面浇筑布料与振捣方式：在倾斜度大于25度角的屋面板位置，斜面浇筑整体分2次布料浇筑，如图7所示，第一次在1/2跨度位置开始布料，浇筑斜面下半块板A，浇筑完成后，待混凝土接近初凝时间，如图8所示，开始浇筑上半块板B的混凝土。在倾斜度小于25度角的屋面板位置，斜面浇筑整体1次布料浇筑，布料方式自上而下。

振动机对斜板的振捣顺序为：从下向上逐步延伸，利用混凝土的流动性，把斜面满布，做到均匀，不漏点，振动机拔出的时间不能过长，不可长时间在同一个点振动，防止混凝土整体下滑。

(2)由于屋面四周大梁为超高截面梁(1.3m-1.9m)，为防止斜屋面浇筑时产生的侧向压力，会对大梁侧模及排架造成位移冲击等危险因素，经与设计沟通，在屋面四周的大梁约2/3高度，留设水平施工缝.如图9所示，首先完成施工缝以下的第一次浇筑C，根据现场实际情况随时安排浇筑上部屋面梁板的混凝土，上部二次浇筑D间隔时间晚于首次混凝土浇筑的终凝时间即可。该措施可提高外圈大梁承重支模架及侧模的整体稳定性。施工缝以上部分浇筑时，首先对先浇部位做浇水湿润，再利用混凝土原浆进行接浆处理并开始浇筑上部混凝土。

(3)斜屋面折点多，浇筑成型后，折点菱角位置处理难度较大。混凝土浇筑之前，在折点位置焊接钢筋标高与折点变化位置的控制点，浇筑完成后，可利用标高控制点之间进行拉线(图10)，拉线位置即为折板位置4，方便在收头的时候找出出折板界限与位置。

(4)由于一次浇筑方量较大，施工难度大，浇筑速度缓慢，商品砼供应速度掌控比较困难，易形成冷接头缝。同时连续浇筑后，收头工作量过大。通过对整个屋面除后浇带6以外，增加南北向2条施工缝，把屋面分成4个分块A1、A2、A3、A4(图11)，减小施工作业面，可有效的解决因方量大与施工面太大引起的冷接头缝与收工作面过大问题。增加的施工缝做法与屋面后浇带相同，宽度800mm，梁板位置增加与屋面后浇带相同的附加筋，屋面后浇带封堵的同时封堵施工缝，砼标号为原梁板砼标号基础上增加一级，并添加8％的微膨胀剂。施工缝的防水处理与后浇带相同，面层清理完成后，增加一道防水附加层作为加强层，后续与相邻结构连接整体大面施工。

Claims (5)

1.一种折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，其特征在于，其施工步骤为：

1)测量及定位标高控制

(1)针对屋面梁板均为斜面，多角度折叠，斜面多，角度变化大，梁板的斜向标高定位难度大，通过深化设计、并采用BIM技术进行三维建模，在三维模型中对斜屋面的所有梁板交接点的标高值进行标注，解决梁板斜向标高定位难度大的问题；

(2)针对折叠形斜屋面梁板排架搭设高度变化大，标高控制难度大，根据三维模型图纸及标注的标高，进行现场复核计算，在现场框架柱主筋上统一做好1米标高控制线，排架搭设与梁底模安装时，严格控制斜梁板交接处的标高值，解决标高控制的问题；

(3)针对折叠形斜屋面梁板存在大量的三角形角部处理，梁与梁、梁与板、板与板的交接拼缝复杂，首先在楼面位置放线，确定梁底模的位置，梁底模定位安装完成并固定后，再确定梁侧模尺寸，配制梁侧模板，以此解决斜屋面梁板折叠角度引起的尺寸偏差与拼缝问题；

2)钢筋加工制作及施工

(1)针对折叠形斜屋面梁板钢筋的尺寸不统一，长度变化大，模板安装完成后，逐个量取各斜面梁板结构尺寸，并结合设计图纸，进行钢筋加工制作；

(2)由于折叠形斜屋面梁板钢筋安装与绑扎困难，交叉位置钢筋排布集中；在现场对钢筋排布集中的梁柱节点提前勘察和量测，对下料尺寸和长度进行调整，保证各折叠面相交处密集的斜梁板钢筋有序绑扎；

(3)倾斜度大于25度角的斜面梁板钢筋安装完成后，将顺坡向的梁板钢筋顶部进行固定，锚入柱内的应与柱钢筋固定牢靠，无柱部位与顶部横梁钢筋固定牢靠，有效防止梁板筋下滑、变形。

3)折叠斜屋面梁板混凝土浇捣施工

(1)针对折叠斜屋面浇筑成型比较困难，尤其是角度较大时，混凝土特别容易下滑，浇筑之前，对现浇混凝土进行级配设计，倾斜度大于25度角时还应进行浇筑试验；混凝土的塌落度控制在100±20mm，保持较低的流淌性，防止混凝土在斜面模板上下滑导致无法成型；原则上先浇筑倾斜度大的斜面梁板，逐步向倾斜度小的斜屋面延伸；浇筑顺序为：柱→斜梁→斜板；总体浇筑方向为：由低向高，并根据斜面角度从低到高逐段浇捣，角度越大，分段数越多。各段浇捣时，利用混凝土流淌性，从高到低浇捣。

(2)屋面四周梁为大截面梁，为防止斜屋面浇筑时产生的侧向压力，对大梁侧模及排架造成冲击、产生位移等危险因素，在屋面四周大梁的2/3高度，留设水平施工缝，首先完成施工缝以下的第一次浇筑，待第一次浇筑的混凝土达到一定强度后，组织浇筑大梁的2/3以上的混凝土。二次浇筑间隔时间晚于首次混凝土浇筑的终凝时间即可；施工缝以上部分浇筑前，应对先浇部位湿润，再用混凝土原浆进行接浆处理；

(3)针对斜屋面折叠多，折叠处菱角处理难度大，混凝土浇筑之前，在折叠位置焊接折点定位及标高控制钢筋，对各折点控制标高进行拉线，拉线位置即为斜梁板折叠位置，为斜梁板折叠角度及面标高控制提供了有力的保障；

(4)针对大型折叠斜屋面一次浇筑方量较大，施工难度大，浇筑速度缓慢，商品砼供应速度掌控困难，易形成冷缝；同时连续浇筑后收头工作量过大，通过利用后浇带、增加施工缝对整个屋面分块浇捣施工，减小每次浇捣作业面，有效的解决以上两大难题；施工缝做法、防水处理与后浇带相同，宽度为800mm，并同时封堵，在梁板位置增加附加筋，砼标号增加一级并添加8％的微膨胀剂；面层清理完成后，增加一道防水附加层作为加强层，后续与相邻结构连接整体大面积施工。

2.根据权利要求1所述的折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，其特征在于：折叠形斜面梁板采用汽车泵浇捣混凝土，无法覆盖的区域采用塔吊进行布料，将混凝土专用料斗放在屋面相对平坦的位置，用汽车泵把混凝土灌到料斗内，再利用塔吊把混凝土吊运到汽车泵无法覆盖的盲区内浇筑,来回短驳吊运，解决泵车盲区无法浇筑的问题。

3.根据权利要求1所述的折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，其特征在于：倾斜度大于25度角的斜面梁板浇捣，设置防溜钢筋格栅间距为1.5-2m；浇筑时，混凝土流动到防溜钢筋格栅的时候，会受到阻挡，起到留滞作用，防止混凝土集中流淌至斜梁板根部。

4.根据权利要求1所述的折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，其特征在于：斜屋面梁板浇筑方式：斜屋面板的浇筑顺序为：整体从下向上逐段浇筑，各段从上而下布料，利用混凝土的流动性，把斜面布满；在倾斜度大于25度角的屋面板位置，斜面浇筑分段从下而上进行布料浇筑；浇筑时由本段最上端布料，浇筑其下面部分混凝土；混凝土浇筑完成并临近初凝时，开始浇筑其上一段混凝土；混凝土浇筑完成后，初凝前采用木蟹进一步打磨出折叠形屋面状态；在倾斜度小于25度角的屋面板位置，斜面浇筑可以自上而下一次布料浇筑。

5.根据权利要求4所述的折叠形屋盖现浇混凝土施工方法，其特征在于：斜屋面梁板的振捣顺序为：总体从下而上逐步向屋顶延伸，各段从上向下布料振捣，利用混凝土的流动性，把斜面满布，做到均匀，不漏点，振动器拔出的时间不能过长，同一个点振动时间不可过长，防止混凝土整体下滑。