馮雁波,黃河,楊鵬,繆俊,簡廷新
(中建二局第一建筑工程有限公司,廣東 深圳 518000)
通過分析當下國內各種建筑屋面的建設情況可知,坡屋面(頂)有外形美觀、組合形式靈活多變、排水順暢、隔熱保溫性能強等優勢,這也是其在住宅建筑中能夠廣泛應用的主要原因。但是,在坡屋面的實際施工階段,在坡面系數、模板光滑程度等諸多因素的制約下,常出現現澆鋼筋混凝土結構出現裂縫等質量問題[1],以致鋼筋混凝土坡屋面在后期使用時出現滲漏問題,對建筑的質量和使用安全構成一定威脅。故而,探究、總結鋼筋混凝土坡屋面施工質控措施非常必要。
本工程項目由3 個地塊共計16 棟多層商住樓構成,主體結構為框架結構,最高為7 層,屋面是現澆鋼筋混凝土坡屋面(混凝土強度等級C25,板厚120 mm,坡度為23°,雙坡屋面為主體,且有部分單坡、多坡與少量平屋面),結構構成復雜,需要處理很多細節部位。
1)坡屋面施工階段發現因屋面坡陡,混凝土澆筑、振搗環節容易出現混凝土滑落、松散及離析等情況,留下滲、漏等隱患[2],增加了混凝土施工密實度控制的難度。
2)屋面造型復雜,變坡、陰陽角較多,以致屋面板在溫差較大的工況下,應力突變的位置較多,增加了裂縫等問題發生的概率,對建筑的使用安全造成不良影響。
應依照工程設計圖制訂模板施工方案,精確測算承載力,檢測并驗證其綜合穩定性,在此基礎上選擇適宜的模板支撐體系,繪制施工詳圖。
首先,模板質量要好,以防拆模操作環節底層混凝土局部出現蜂窩、麻面等。清除模板中滯留的所有雜物,澆筑前1 h 要灑水潤濕模板,使其自行膨脹密實,但嚴禁模板上留有積水。
其次,完善模板支撐體系。對于單面模板工法,僅需支撐底模,綁扎鋼筋,隨后再用坍落度偏小的混凝土,采用二次振搗工藝。以上是坡屋面混凝土施工過程中常用的工法之一。如果是雙面模板法,不僅要支撐底模,還要支撐面模。其基本要求主要有如下3 點[4]:(1)應用的混凝土坍落度要>180 mm,提升自身的流動性;(2)在振搗階段確保模中振搗棒能充分振搗,同時,指派工人使用木榔頭或橡膠榔頭敲擊、振搗對側模,結合聽聞到的聲音對混凝土的密實度做出科學判斷,特殊情況下可以進行人工插搗;(3)混凝土布料要做到分層勻速提升,特別是轉料位置,要分料均勻,以防局部鋼筋構件因受力不均而變形。
結合工程功能要求、施工場地現狀等編制適宜的支模方案,通常要遵照如下原則:坡度≤40°或者≥50°時,通常建議分別應用單面、雙面模板法;若實測坡度在40°~50°,單面模板法支撐是首選,先行試驗分析,若發現其不符合質量要求,則要改用雙面模板法;模板無法循環使用,需一次性投入模板的坡屋面,盡可能應用單面模板法;存有數個可套用、可重復利用的建筑屋面,建議使用雙面模板法進行支撐[5]。
最后,搭建施工操作平臺。制作坡屋面模板的過程中,要合理應用屋面孔洞、檐口、外腳手架等既有條件。科學搭建施工作業平臺,不僅能為工人操作創造便利性,使其生命安全得到保障,還能規避部分工人直接踩踏屋面模板、梁板鋼筋,起到保護成品的作用。于屋脊位置搭建混凝土運輸通道的工程中,應適度強化運輸道局部的支撐力。
首先,結合工程設計圖,鋼筋構件配置務必到位,應注意以下要點:(1)指派專人檢查主筋的錨固長度是否符合設計要求;(2)關注橫向板筋的保護層厚度,使板筋的有效高度得到更大保障;確保被錨固鋼筋構件尺寸準確,以防鋼筋局部裸露在空氣內;(3)測量負筋的箍扎間距,確保鋼筋網各位置受力均勻、穩定,增強其抗踩踏能力;(4)檢查綁筋的交叉點與相鄰的綁扎點,鐵絲扣為“八”字形,相鄰上下兩側的綁扣方向要錯位;(5)配合應用大理石、花崗巖等輕度較大的保護層墊對底筋進行卡頓處理;(6)屋脊處、陽角等為塑形角的高發位置,故而要合理調整鋼筋的彎折角度。
其次,在實際施工過程中,可以將坡屋面內梁截面細化成多種形式,并且坡面交線位置也很特殊,是坡屋面的計相交位置,從而造成截面之間有區別,很易形成五邊形截面。交線處于坡面相交部位,在混凝土澆筑環節中,會有流墜力的作用,混凝土容易出現裂縫。為規避以上情況,對坡屋面施工時,要配合使用雙層雙向鋼筋網片進行控制,施工現場應綜合多方面因素,科學設計上下層鋼筋網間距,合理布置鋼筋馬凳,借此方式使鋼筋施工質量得到一定保障[6]。
最后,在斜板邊界、屋面變坡處、老虎窗與屋面交接位置,不僅要依照設計要求為其配置負筋,于板面上部板接縫兩側端,也應分別加設配筋200 mm 寬的φ4 mm@200 mm 雙向鋼筋網片,以全面提升斜屋面板的剛度,增強抗裂性;科學調整陽角和屋脊等位置的鋼筋彎折角,以防混凝土澆筑后局部鋼筋外露;不僅要合理調整陰角位置鋼筋的折彎角,還要采用標號一致的混凝土墊塊撐起鋼筋,以防屋面板局部生銹。
本工程的混凝土澆筑建議應用非泵送商品混凝土,可以應用摻拌適量粉煤灰的水泥去減少水化熱與水泥用量。粗骨料可選用10~20 mm 碎石,控制其含泥量≤1%,2.8 mm 的中粗砂作為細骨料,含泥量s≤3%,可以適度減少用水量,以防水灰比過大[7]。
如果面對的是單面模板,建議把混凝土的坍落度調控在70~90 mm,確保其流動性與密實度均能最佳;而如果是雙面模板,坍落度以180~200 mm 為宜,有益于提升模板內混凝土的密實度。施工時,要把混凝土一次完全卸至指定位置,以防數次運輸而發生離析情況。坡屋面屋脊位置搭設的混凝土運輸道要合理到位,當混凝土自由下落高度>2 m 時,增設寬60 mm 的溜槽,若有不能運送到位的施工點,則要使用鐵鍬進行轉倒,力爭將混凝土離析現象的發生率降到最低。
澆筑環節,可以把斜屋檐作為起始點,按照從下到上的方向均勻布料,單、雙面模板屋面的布料寬度分別以1 500 mm、1 000 mm 為宜。于模板口處布置活動擋板,以防在澆筑工序中部分骨料滑落。雙坡屋面要實現對稱式澆筑,布料與鏟子初平操作同步進行。隨后使用插入式振蕩棒進行振搗,振動棒要和模板面相互垂直,且要觸及模板面,使模板面出現微震,這樣砂漿便會落在模板面。振搗操作時,要均勻布置振點,快插慢拔,通常要連續振搗2~3 遍,嚴禁形成漏振點,也不可撞擊鋼筋。轉角位置要數次振搗且額外添加適量混凝土,以提升該位置振搗的密實度。點振以后使用便攜式小型平板振搗器由上至下進行1 次振搗,直至表層沒有顯著沉降未見氣泡溢出且泛出灰漿暫停操作,隨后使用2 m 壓尺配合木抹子進行找平及壓實表層。
應加大混凝土養護過程的控制力度,養護時間不夠、方法不規范等均可能造成混凝土強度下降即出現收縮性裂縫,做好澆筑振搗后7 d 內的養護工作具有很大現實意義,能夠規避混凝土表面水分快速蒸發。針對已澆筑好的混凝土斜板,要在灌注完成10~12 h 時進行灑水養護,確保混凝土處于濕潤狀態。因為坡屋面不具有保水功能,故而建議使用土工布覆蓋灑水全濕養護15 d 以上,并加強溫度控制,冬季施工時還要進行防凍保護[8]。
水泥砂漿找平層是建筑屋面防水卷材的基層,應適度增加該層的厚度,進而增強其抵抗溫度應力的能力。正式施工前制作好灰餅,嚴格依照設計要求檢查屋面排水、自由排水檐口等的坡度,并切邊結構層處于全濕狀態。施工操作時,要布置風分格縫,將密封材料填充在縫內,以防找平層出現裂痕,解除滲漏隱患因素。
屋面防水層的施工方法主要有2 種:(1)鋼筋網片及細石混凝土剛性防水層;(2)柔性卷材防水層,要求前者厚度≥40 mm。施工時,要做到表層干凈干燥,按照設計圖紙支撐好分格縫模板,單個分格縫范疇中的混凝土要一次澆搗完成,不可留下施工縫。混凝土狀態由初凝發展至終凝,要進行3 次壓實抹光處理,混凝土完全凝固后養護。防水卷材施工時,要將一般要在基層處理劑均勻涂在基層上,在處理劑不粘手時才可以進入鋪貼工序,卷材鋪貼時要和屋脊方向向垂直,自身維持松弛狀態,各幅卷材均應鋪過屋脊≥20 mm,屋脊、變形縫等位置要增設卷材加強層。鋪貼好卷材后,快速使用平面振動器進行整體壓實,橡膠榔頭敲實垂直位置[9]。
阻燃型保溫材料作為保溫層,將其分層鋪設在板塊上,上下層接縫要錯位,應選擇體積密度與導熱系數偏小、含水率與吸水率偏低的相同材料填充密實板間隙。為確保保溫制品和下方的水泥砂漿找平層能實現良好黏結,建議將適量界面劑涂刷在保溫板之間及找平層之間,保溫層與防水層之間要開鑿泄水孔,方便冷凝水和集水的外排。在保溫層內布置縱橫向的排氣道,排氣道上要有適量排氣孔,較差位置布設朝向上方的排氣管。
鋼筋混凝土坡屋面(頂)施工為一個系統工程,涉及模板、鋼筋、混凝土、防水及保溫施工等諸多工序,施工方案設計情況直接影響其建設質量,而通過加強質量控制,有助于提升設計合理性、更嚴格的控制施工過程的關鍵點,及時發現與處理問題,確保屋面建設質量符合設計要求。為達成以上目標,施工方、設計方、業主及監理方要加強合作,全面把關控制。只有這樣,方能建設出符合廣大住戶要求的精品工程。