異形曲面屋面現澆混凝土施工技術應用研究

張功英

(福州永基建設有限公司，福建 福州 350001)

0 前 言

混凝土技術是建筑工程施工中不可缺少的技術環節，混凝土澆筑質量的好壞關系著整個建筑物整體質量的優劣，在建筑工程施工規范中，將結構尺寸不小于1 m的混凝土結構稱為現澆混凝土。在異形曲面屋面進行現澆混凝土施工，可有效解決異形曲面屋面在混凝土澆筑中的各種問題，使建筑結構質量符合建設要求，不僅能夠提高建筑物的質量，而且能進一步提升建筑外觀效果。

1 工程概況

福建省某博物館建設工程建筑總面積43 447 m2，其中屋面板面積為3 976.78 m2，為漸變貝塞爾曲線形式，屋面防水等級為三級，此類建筑應用I級，有二道以上防水設防。該工程中多數為現澆混凝土框架結構，在具體的施工過程中采用傳統的混凝土澆筑方法不適用于異形曲面屋面板澆筑，易造成各種質量問題，因此，本文首先分析該工程施工中的難點，再針對施工難點分析適合異形曲面屋面混凝土澆筑的具體施工工藝，以期提高混凝土澆筑質量。

2 施工難點

該工程的屋面板多為漸變貝塞爾曲線形式，這種面板結構易受重力作用的影響，在進行混凝土澆筑時，會因混凝土自身的流動性，而在這種曲線式面板上產生自上而下流動的現象，造成混凝土澆筑不均勻，整個屋面結構變形走樣，嚴重影響建筑質量。因此，傳統的混凝土澆筑方式不適用于異形曲面屋面板澆筑工程，難以符合該工程的質量標準，應嚴格按照規范的施工技術從混凝土材料選擇到現澆混凝土施工層層落實，實現施工高效化和高質化。

3 現澆混凝土具體施工工藝

3.1 施工準備

結合本工程施工要求和現澆混凝土施工技術特點，在施工前，應做好現澆混凝土材料的相關準備工作。通過現澆混凝土材料選擇和配合比試驗途徑，以及現澆混凝土入模溫度計算與控制，實現建筑工程施工的優化設計。

3.1.1 現澆混凝土材料選擇及配合比試驗

1)材料選擇。

水：選用生活飲用水，pH值大于4.5。

水泥：選用普通硅酸鹽水泥。

骨料：選用連續級配骨料，粒徑控制在5～31.5 mm，含泥量控制在1%以內。

外加劑：選用JM-PCA共聚羧酸類高效減水劑和CAL纖維復合型膨脹劑。

摻合料：選用Ⅰ級粉煤灰和SAS級粒化高爐礦渣粉。

2)配合比試驗。

經反復試驗和計算，最終確定現澆混凝土理論配合比(如表1所示)，現澆混凝土坍落度控制在140 mm±30 mm內，砂率為0.4。

表1 現澆混凝土配合比試驗及施工控制范圍

3.1.2 現澆混凝土入模溫度計算與控制

本工程采用預拌商品混凝土供應方式，要求混凝土攪拌站根據配合比設計方案進行攪拌。為合理控制混凝土澆筑溫度，應將混凝土入模溫度控制在20℃以內，避免混凝土過熱而加劇水化熱反應，以此計算現澆混凝土最大絕熱溫升為48.67℃。

(1)

式中，Th為現澆混凝土最大溫升℃；K為摻和料折減系數，取0.25；Q為水泥28d水化熱，取370 kJ/kg；C為現澆混凝土比熱，取0.97 kJ/(kg·K)；F為現澆混凝土摻和料用量，取165 kg/m3；Ρ為現澆混凝土密度，取2 400 kg/m3；M為現澆混凝土中膠凝材料用量，取265 kg/m3。

此外，仍需注意的是，現澆混凝土澆筑之前，還應做好相應的檢查工作，主要包括建筑基礎模板、鋼筋支撐體系等，檢查無誤后，進行工程驗收工作，同時還要注意環境狀況，掌握天氣情況，降低外部環境對現澆混凝土澆筑的影響。施工部門應及時對施工機具進行維護和保養，確保施工機具及保障用水、用電等保持在良好以上狀態，進而保證現澆混凝土施工的順利進行。

3.2 異形曲面屋面現澆混凝土施工

3.2.1 模板拼縫處漏漿

模板拼接時抓好質量，拼接應做到無縫、緊密、牢固，施工時拼接位置要做好止漿措施，用泡沫雙面膠墊入模板之間防止漏漿。

3.2.2 混凝土振搗

異形曲面屋面結構在整個里面上曲面下寬上窄，水平截面為閉合變曲率曲線圖形，因此，在混凝土澆筑時需根據本工程結構特點，選擇合適的澆筑方法，一般采用泵送方式澆筑，以更好地適應屋面面板的弧度結構。混凝土振搗宜采用Φ30 mm的振搗棒，振搗時隨時使用木錘敲擊側壁，檢查是否搗實。

3.2.3 施工縫處理

在本工程中，對于施工縫的處理，通常采用栽石法，混凝土澆筑完成后，在其初凝之前，將清洗干凈的現澆混凝土用碎石子栽到已經澆筑好的混凝土面層中。混凝土終凝后，再用鋼絲刷刷去栽石縫之間混凝土表面的乳皮，露出砂粒。支模施工之前，先將表面清洗干凈，不留污垢，澆筑上層混凝土時，先鋪設一層2～3 cm厚的界面劑，確保新老混凝土粘結牢固，防止出現開裂現象，以保證構件的防水、防滲性。

3.2.4 現澆混凝土表面處理

由于泵送現澆混凝土砂率較大，表面現澆混凝土砂漿較厚，在現澆混凝土澆筑至設計標高后，應將多余的砂漿刮走，底板現澆混凝土應用水磨石機對地面不少于3次的地面抹平處理。混凝土澆筑結束后有時會出現表面龜裂現象，一定程度上影響建筑物質量，這時應針對混凝土表面龜裂情況，對其進行適當的磨平處理，并在混凝土凝固后對其進行保溫保濕的養護工作。

3.2.5 現澆混凝土測溫

本工程中設有高度為1.2 m的基礎暗梁。為防止現澆混凝土溫度過高，應對現澆混凝土進行溫度監控，避免出現混凝土溫度過高引起的溫度裂縫現象。在本次施工中，采用預埋測溫管方法進行測溫，將DN20焊管預埋至現澆混凝土內，并將電子測溫儀設置于鋼管內，在現澆混凝土澆筑完成后，及時封堵不銹鋼管，測溫點設置在底板上，測溫點距邊角距離不得小于1 000 mm，每200 m2設置1處測溫點。距底板、頂部50 mm的現澆混凝土內部均布3根測溫管(如圖1所示)，測量現澆混凝土表面、中心和底部各點溫度。現澆混凝土終凝后方可進行測溫工作，此過程應注意測溫的時間限制，一般來說現澆混凝土澆筑結束后72 h內每2 h進行一次測溫，之后根據混凝土冷凝時間的加長，測溫時間也應合理變更。測溫過程中，注意觀察混凝土表面的情況，觀察混凝土表面有無裂縫出現或者有無缺水現象等，此外還應注意對大氣環境溫度進行監測，并做好記錄，及時發現、反饋問題并制定技術措施。

圖1 現澆混凝土測溫點布設位置示意圖

就異形曲面屋面現澆混凝土施工來說，應嚴格按照上述施工準備環節論述進行混凝土制備，確保混凝土質量，再按照如上所述的現澆混凝土澆筑工藝進行施工，保證現澆混凝土在異形曲面屋面結構施工的順利進行。

4 結 語

本工程為異形曲面屋面結構，多采用覆膜多層膠合板作面板，輔以弧形鋼筋圍楞控制模板的曲面形狀，內部支撐解決傾斜模板的支塔，符合經濟時代的建筑要求，又能夠很好地解決異性曲面結構模板配置難題，既能保證混凝土外觀質量，又能保證施工安全。

綜上所述，現澆混凝土施工是建筑工程中不可或缺的施工技術，現澆混凝土施工質量的優劣，關系著整個建筑工程的施工質量的優劣，因此，在建筑工程現澆混凝土施工過程中，施工單位應注意細節管理，嚴格把控施工環節，優化混凝土配合比方案，優化施工組織設計，切實保障現澆混凝土質量。

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