超高异形坡屋面施工技术分析

【摘要】文章介绍运用品茗软件进行模板及支撑架设计计算;运用Revit软件进行BIM建模，确定各拐点部位标高及支撑架立杆布设;根据不同坡度情况分别采用单双面模板支设、确定混凝土质量标准及浇筑振捣方式，从而有效控制坡屋面混凝土结构施工质量。

【关键词】超高;异形;坡屋面;施工技术

随着社会经济的发展，人们对建筑美观的要求越来越高，而异形坡屋面工程以其造型多变、美观，排水顺畅而广受设计师及业主的青睐，但由于异形坡屋面的施工技术难度较大、施工质量不易控制，实际工程中也出现了不少这样那样的问题。本文根据具体工程实际操作，总结出了一些有效的超高异形坡屋面的质量控制措施，按此施工，可以方便、有效地控制工程质量。

1工程概况

中铁安居文旅游客接待中心项目位于重庆市铜梁区安居镇新农村旁，其中1#楼属于游客接待中心首期标志性建筑，整体造型为“舞龙”状。结构类型为框架结构，地上2层。在相对标高4．45m处分为1－1#、1－2#、1－3#、1－4#楼4个独立部分，中间不连续，上部为屋面，结构上形成了4个独立架空区域，模板支撑高度为4．26～17．24m之间，屋面坡度为0．2～53．9°之间，且为非对称结构，该项目设计造型如图1所示。

2高支模设计计算

工程施工前，需编制专项模板施工方案，方案中各参数需经过计算确定。为保证方案计算的快速、准确，本项目采用品茗计算软件进行设计。在进行参数取值时，考虑到:在坡屋面的支撑体系中，其内部净空高度是变化的，且最高点与最低点的高度相差较大，导致普通的支撑架体验算不能够准确反映其真实情况;另外，一般的支撑架体形式也不能够满足其多变的净空高度，同时由于其最高点高度较高，支撑架体稳定性也随之下降，为确保方案安全、可行，在参数选取时需注意以下几方面:(1)在进行每一段楼板厚度或斜梁梁高取值时，采用坡度最大部位的楼板或梁的垂直厚度，即采用楼板的实际厚度或梁的实际高度除以楼板或梁的斜率得到的值作为楼板的厚度或梁的高度进行荷载计算。(2)在进行支撑架体高度取值时，将每一段楼板或梁所需搭设的最大脚手架高度作为模板支撑架的计算高度进行取值计算。(3)在进行坡屋面模板支撑体系设计时，除了按常规考虑竖向荷载外，还需考虑水平方向产生的推力，故在水平方向上还需设置一定的抗水平荷载的措施。

3梁板标高及支撑架立杆位置确定

本项目屋面形状不规则，直接根据设计图纸，不易算出各节点部位的标高及坐标，为准确定位，确保造型符合设计意图，借助BIM技术进行施工管理:(1)施工前，首先运用BIM技术进行结构建模，确定梁的拐点标高及坐标，根据梁高及板厚确定梁底、板底标高，进而控制整个工程的标高及坐标。(2)根据模板施工方案确定的模板施工参数，运用BIM技术建立模型，检查方案各部位间是否有冲突，进而对方案进行微调，确保方案的可实施性。根据微调后模型，确定出每根立杆的实际位置。模板支撑架搭设前，在现场放线定出每根立杆的位置，保证立杆位置准确。

4坡屋面模板支设方式及混凝土浇筑要点

本工程屋面坡度为0．2～53．9°之间，为保证结构施工的顺利，对不同坡度的屋面采用不同的方式进行施工:(1)对坡度为45°以内的屋面，采用单层模板的方式进行模板支设;混凝土塌落度选用120mm，采用50mm振动棒配合平板振动器进行振捣。(2)对坡度为45°以上的屋面，采用双层模板的方式进行模板支设;沿坡面方向每隔2m、水平方向每隔1m留设混凝土浇筑口便于混凝土浇筑，混凝土塌落度选用160mm，采用30mm振动棒配合手提式平板振动器进行振捣。(3)为防止坡屋面模板支设时主次龙骨间出现滑移，在次龙骨上钉设防滑木楔进行处理，见图2。

5双层模板的安装加固技术

根据工程设计情况，完成底层模板施工，并将梁板钢筋绑扎完成后，在钢筋上部铺设第二层模板。按照坡屋面的走向，采用从坡底到坡顶间距不大于1000mm的方式来放置龙骨，将上部龙骨同下部模板间采用增加限位的止水对拉螺杆进行连接。这样，一方面可以控制楼板厚度，另一方面可以固定模板，保证混凝土顺利浇筑，同时，还避免了结构渗漏情况的发生。螺杆采用14mm圆钢进行加工，纵横向间距均不大于1000mm，止水片及限位均采用50mm×50mm×3mm的钢板焊接而成，详见图3。在混凝土浇筑完毕，强度达到50%时，开始松动止水螺杆的螺帽，并拆除上部模板，待强度达100%时，切除螺杆，螺杆外露长度应小于上部找平层厚度5mm，待找平层施工时将其全部覆盖。

6钢筋工程技术要点

(1)由于本工程为异形坡屋面，板的形状可能出现三角形、多边形等各种形状;梁的断面也会出现梯形、五边形等各种形状;再加上不同屋面梁相交处钢筋弯折角度的差异，给钢筋配料带来较大的困难，为解决这些问题，在配料前，采用BIM技术先进行钢筋放样，根据放样情况进行详细配料，确保配料精度。(2)由于坡屋面混凝土浇筑难度较大，为防止板面混凝土开裂，建议在原设计不是双层双向配筋的部位，加设抗裂钢筋。为保证双层钢筋间距正确、不被施工人员踩踏变形，在双层钢筋间加设支撑钢筋，保证钢筋位置正确，同时减少混凝土表面开裂情况的发生。

7混凝土浇筑施工技术要点

混凝土浇筑前，需根据不同施工段的情况，分别制定混凝浇筑方案。(1)对于混凝土方量较小的部位，可安排一组作业人员进行施工;而对于方量较大的施工段，需安排两组甚至多组作业人员进行施工，尽量减少施工缝的出现。(2)同一施工段的混凝土浇筑，应从较矮的的部位开始，尽可能地沿屋脊线对称浇筑，以减小浇筑荷载对支撑架产生的水平推力。(3)对双层模板位置的混凝土浇筑，除注意振动棒的作用范围和作用时间外，还需用手提平板震动器在模板外侧对混凝土进行震动，确保混凝土振捣密实。(4)混凝土浇筑完毕，需加强对混凝土的养护工作，尽可能地采用覆膜养护。

8安全防护要求

(1)超高屋面的模板方案需经专家论证并按规定进行验收，确保支撑系统安全、稳定。(2)大坡度屋面，在完成底模铺装、进行钢筋绑扎前，需在模板表面设置防滑条等措施。(3)在超高坡屋面四周，除需按常规搭设防护脚手架外，还需在坡脚位置设置专门的封档措施，防止人员、物件滑落。(4)利用在屋面上留设套管的方式，将部分架管伸出屋脊线，在架管上固定钢丝绳，给操作人员提供挂安全带的位置，保证操作人员安全。

9结束语

人们对于建筑造型美观及使用舒适度的要求越来越高，超高异形坡屋面的现象也更加普遍。在实际施工过程中，这种结构形式的屋面安全质量控制难度较大，涉及的方面也较多，要对结构、空间等进行充分的把握，需要对具体工程进行充分地分析，采用合理的、先进的技术手段严控施工质量，从源头上消除质量隐患，为社会建造优质、放心的工程。

参考文献

［1］陈环环．建筑工程坡屋面施工技术要点与控制措施［J］．工程技术研究，2020(8)．

［2］王贵军，孙相夫，董风华．大仰角现浇混凝土坡屋面施工的关键技术研究［J］．建筑施工，2013(1)．

［3］黄晨，张润生．现浇钢筋混凝土坡屋面施工控制技术策略探讨［J］．住宅与房地产，2019(31)．

作者：张富卷 单位：中铁二局集团建筑公司