大傾斜度圓錐形屋面高支模施工技術

王 礎，賈佐銘

(成都市第八建筑工程公司，四川成都610081)

1 工程概況

黃龍生態宜居城首一期會所工程是商業建筑群的會所建筑。建筑屋面由普通斜向坡屋面和兩處圓錐形屋面組成，其中一處建筑的圓錐形屋面下的三層樓板鏤空，屋面層模板支撐架需自二層(標高4.45 m)搭設至屋面層(標高13.6～24.85 m)，模板支撐架搭設高度最高為20.40 m，屬于高大模板體系。

坡屋面周邊由圓形框架柱支撐，在坡屋面的上端和下端分別設有一道圓形框架梁，16根斜向梁由下端框架梁延伸至上端框架梁，形成了整個屋面的骨架。圓錐形坡屋面坡度近60°，坡屋面中間設有天窗。其基本結構見圖1和圖2。

圖1 建筑平面示意

圖2 建筑剖面示意

2 施工方案的確定

2.1 施工難點與特點分析

2.1.1 模板支設難度大

近60°的坡度導致模板支設過程中，木方與覆膜板均不能平放在支撐鋼管上，如何既保證木方與覆膜板支設穩定是本工程的難點之一。

2.1.2 混凝土澆筑難度大

該屋面結構介于水平結構與豎向結構之間，如何既保證混凝土的成型效果又便于施工是本工程的又一難點。

2.1.3 安全防護難度大

在坡屋面上的施工原本就具有較大的危險性，操作人員在60°左右的坡屋面上基本是不能站立的，如何確保施工操作人員的安全也是本工程難點。

2.2 支模體系的確定

2.2.1 支撐體系的選擇

根據工程項目所具備的設備條件，決定采用扣件式鋼管支撐架搭設支撐體系，支撐體系均采用扣件式鋼管架，鋼管規格為 48.3×3.6 mm。

由于該屋面為圓形，主梁呈放射形布置，且均為斜向梁。搭設時，支撐系統以梁支撐架為主體，先沿每根梁跨度方向排布支撐架，再完善現澆板部分的支撐架體，進而完成整個支撐結構布置。最后，還應根據規范要求，設置好剪刀撐及與周邊建筑物的連接件(圖3)。

圖3 支撐結構平面布置

2.2.2 模板選型

梁模板采用18 mm厚覆膜板，下墊50 mm×100 mm木方滿鋪，鋼管扣件腳手架作支撐。用14高強螺栓(外套PVC管，兩端加PVC堵頭)拉結模板。

現澆板模板采用18 mm厚覆膜板，擱柵選用50 mm×100 mm木方。

2.2.3 支撐架構造措施

按照《建筑施工模板安全技術規范》(JGJ 162－2008)要求支撐鋼管的頂部應設置可調支托，并在可調支托內安裝楞梁，但由于屋面梁板的傾斜度較大，可調支托安裝后不能抵抗梁板混凝土澆筑后產生的水平推力，所以此處的立桿和楞梁全部采用扣件連接。同時，為了保證楞梁的支承強度滿足要求，我們在加密支撐立桿的基礎上，在梁下垂直于梁長度方向的兩根小橫桿之間每處增加一根小橫桿，安裝于大橫桿上，以減少每根小橫桿所承受的荷載(圖4)。

圖4 支撐結構立面布置

2.2.4 斜梁支撐措施

由于本施工部位主要為斜梁、斜板，在模板支承和混凝土澆筑過程中，很容易出現模板下滑的現象。針對這一現象，我們在模板支設過程中，在斜梁混凝土澆筑前，先施工斜梁下端的環形梁，達到對斜梁模板及混凝土的下滑力進行支撐的目的。同時，在梁下支撐架上每隔兩跨設置一道抗滑移鋼管(圖5)。

圖5 斜梁支撐做法示意

2.2.5 現澆板模板支設方案

在方案初步設計時，擬采用類似于剪力墻施工的雙面模板進行模板支設(即混凝土底面和頂面均設置模板，將斜向的現澆梁板當作豎向的混凝土墻體進行模板支設)，但是這就帶來了另一個問題——混凝土不易振搗密實。通過我們在其他類似建筑施工中的反復實驗，確定采用單面模板支設，通過對混凝土的澆筑控制來解決其成型問題。

2.3 混凝土的澆筑方案

根據該工程實際情況，整個坡屋面結構上部結構設置兩道施工縫，第一道設置在框架柱頂、梁下口(標高13.600)，第二道設置在斜梁、斜板跨中1/3區域內(標高19.430)。

混凝土澆筑使用商品混凝土，采用汽車泵輸送。澆筑時必須一圈一圈分層澆筑，每層澆筑斜長不超過50 cm。

2.4 安全防護

本工程坡屋面坡度很大，達到近60°，為確保施工人員在屋面施工時的安全，在建筑物四周搭設外防護腳手架的基礎上，將外腳手架搭設至塔頂，并且在屋面模板上搭設網格狀防護架，與外腳手架相連接，形成防、操作架體。最后在架體靠近屋面的位置鋪設架板，形成操作平臺。

網格狀防護架沿坡屋面斜向搭設，下端支承在三層樓面或相鄰坡屋面上，并與主體結構可靠固定，網格立桿采用“土”字形鋼筋作底撐放置在屋面模板上。網格縱向間距控制在1.0 m以內，橫向間距控制在1.5 m以內。

腳手架外側按規定采用密目網進行防護，并對斜屋面下端位置的兩步架體進行立面木工板防護(圖6)。

圖6 屋面網格狀防護架做法示意

3 工程施工實際問題及解決措施

3.1 混凝土塌落度控制

在施工過程中，由于采用汽車泵進行混凝土輸送，混凝土的塌落度不宜過低，我們將塌落度控制在140 mm左右。

3.2 振搗機械選型

混凝土澆筑過程中，用高頻混凝土振動棒進行振搗，混凝土的下滑量很大，不易在模板上堆積成型，且振搗操作十分困難。為解決此問題，我們采用手提式低頻混凝土振動棒進行振搗，同時增加振搗的點位并適當延長振搗時間。

3.3 嚴格控制澆筑時間

在擬定分段澆筑時間的基礎上，由專人現場對混凝土進行實時觀測。在一段混凝土澆筑完成后應暫停澆筑下一段，待觀察確定混凝土即將初凝時再澆筑下一段的混凝土，確保不出現已經振搗的混凝土的再次下滑。

3.4 滑落混凝土的處理

設置2～3人專門對下滑的混凝土進行清理。在澆筑和振搗過程中，必然有部分混凝土滑落，應由專人進行清理，在盡可能短的時間內將下滑混凝土重新送至澆筑面。