斜屋面结构工程施工技术

摘要：本文介绍斜屋面结构工程的两种施工方法，分析存在质量问题及产生的原因，提出了改进的技术措施，并着重阐述双面支模关键技术。

关键词：斜屋面单面模板法双面模板法

近年来，住宅楼的屋面大多采用斜坡屋面，这种斜屋面结构施工一般采用两种方法，即单面模板法和双面模板法。本文根据笔者多年从事施工的实践，介绍两种支模的施工方法及存在问题,提出改正措施，重点阐述双面支模的施工技术。

1施工方法

1.1单面模板法

单面模板法是目前斜屋面混凝土施工中普遍采用的简易做法，适用于屋面坡度≤300的屋顶。它的施工工序是：支撑底模、绑钢筋、后浇筑坍落度S＜10mm的干硬性混凝土并拍到模板上，再将滑移下坠的混凝土刮到上部去。待混凝土接近初凝时，用手提小型平板振捣密实，并同时找平。

1.2双面模板法

对于屋面坡度＞300且无法采用单面模板法施工的斜屋面，应采用双面模板法施工。这种屋面的施工工序是：采用双面模板法支模，并用短钢筋做支架以保证混凝土板厚后，可采取分段浇捣，也可在上层模板上开设浇捣孔，并用坍落度较大的细石混凝土浇筑。

2质量问题及原因

2.1单面模板法

也许多工程实践中，用单面模板法施工的斜屋面混凝土在拆除模板后，虽未发现孔洞，但有个别的蜂窝现象。若这些蜂窝状空隙是连通的，就很可能导致雨水渗漏，且不易查找漏雨点，因而很难进行修补。

影响单面模板法混凝土工程质量的因素较多。如屋面坡度大小、模板光滑程度，钢筋表面形状及混凝土工作性质等。由于斜屋顶混凝土的施工无法按常规振捣而导致不密实，在坡屋面单面模板上施工的混凝土拌合物主要靠自身凝滞力、模板面的摩阻力和钢筋网的扶持力来维持不再沿斜面下滑。但是，当模板超过一定角度且混凝土受振捣作用时，由于模板对混凝土的摩阻力小于混凝土的下滑力，因而发生混凝土顺模板下滑的现象。这种现象可能持续到混凝土初凝前，加之钢筋网等因素，将导致混凝土出现蜂窝状空隙，雨季雨水渗漏，从而影响整个结构物的安全性和耐久性。

2.2双面模板法

采用双面模板法施工的混凝土经拆模后，发现除了屋面转折处的混凝土多呈大蜂窝状外，其他部位的混凝土都呈密实状态。其原因在于转折处的钢筋较密集，振捣很难作用于此处，故造成欠密实，导致渗漏。但转折处的混凝土经修补后，经雨后观察未发现泄漏现象。

3改进技术措施

3.1单面模板法

（1）为防止混凝土初凝前顺模板下滑，导致混凝土内出现微裂缝，经工程实践及考察，单面模板法施工适用于屋面坡度≤300的屋顶中。这类屋顶宜采用分段施工法，需把整个屋面分成若干个施工分块，先浇筑其中的部分分块，待接近初凝再浇筑整个面上的混凝土。这种方法的特点是先浇筑的混凝土起到滞留新浇筑的混凝土的作用，可减少或防止蜂窝空隙的产生，但可能延长工期。

（2）对混凝土搅拌物的工作性，建议采用坍落度S=10～30mm的低流动性混凝土，至于非干硬性混凝土，应在混凝土的初凝开始前进行振捣密实。

3.2双面模板法

（1）为确保斜屋面混凝土的质量，对坡度大于300的斜屋面，应优先采用双面模板法施工混凝土。

（2）由于水泥的品种不同，其矿物成分、标准稠度用水量也不相同，因而对混凝土拌合物的工作性也产生一定的影响，故建议采用流动性、保水性、粘聚性比普通硅酸盐水泥更好的粉煤灰水泥来拌制斜屋面混凝土，进一步改善混凝土拌合物的工作性，以利于混凝土的振捣密实。尽量不使用流动性和保水性较差的矿渣硅酸盐水泥及某些火山灰质硅酸盐水泥。

（3）采用双面模板法施工时，上层模板宜采用定型木模板（上下层模板用止水螺栓对拉）并开设混凝土浇捣口。即在已安装好的上层模板中，分层拆下一块或几块混凝土浇捣口处的定型木模板，并按其原来所在位置做好标记。

混凝土浇捣口间的水平间隔宜为振捣棒振捣半径的3倍，混凝土浇捣口间的竖向间隔宜为900mm。混凝土施工时，首先从底层混凝土浇捣口向其下部板内浇捣混凝土至该混凝土浇捣口，然后再按标志将拆下的定型钢模板安装在该混凝土浇捣口处。因安装只使用回形钩，故安装速度快、时间短，以上几层的混凝土施工按上述程序从底向上依次进行。卵石的最大粒径宜≤30mm，且应改善粗细骨料的颗粒级配以提高混凝土拌合物的流动性和振捣密实性。

（4）研制和使用无振捣、自密实的混凝土是保证双面模板法施工斜坡屋面混凝土质量的有效途径。

（5）添加少量的引气剂以改善混凝土拌合物的流变性能及其硬化体的耐久性。在混凝土的搅拌过程中引气剂将引入大量的均匀分布、稳定而且封闭的微气泡，可减小颗粒间的摩擦力，大大提高混凝土拌合物的流动性，增加混凝土的振捣密实性。引气剂所产生的大量微气泡，虽然增大一些混凝土的弹性变形，降低弹性模量，但有利于提高混凝土的抗裂性和抗渗性。

4双面支模关键技术

4.1模板安装

（1）底模的安装：坡屋面底层模板采用18mm厚规格为915×1830mm的胶合板；板底小楞沿坡屋面横向布置，采用50×100mm松木@450mm；板底主龙骨沿坡屋面纵向布置，采用100×100mm松木@1200mm，支撑采用扣件式钢管架按1200×1200mm布置，其安装方法与普通平板模板大致相同，要注意的是可调顶托与主龙骨间的空隙应用木块楔紧。沿坡度方向的支撑在顶托之下应增设平行于屋面斜面线的水平拉杆,以增加支撑系统的稳定性.

（2）竖向龙骨的安装：底模安装完成后，沿坡底至坡顶的方向布置竖向龙骨，竖向龙骨采用50×100mm方木双拼（双拼间的空隙用小木条夹钉），龙骨横向间距为1050mm。为了控制好斜板结构的厚度及方便安装面层模板，竖向龙骨与底层模板间采用对拉螺栓高度限位加焊止水片固定，限位止水螺栓纵向间距为900mm，止水片与螺栓满焊严密。这种做法不但能保证结构厚度，还能延长渗水路线，增加对渗透水的阻力。对于结构尺寸较长的坡屋面，可在安装完面层模板后在同一平面的竖向龙骨之间增设100 mm×100mm@2000的横向压骨，以增强模板的整体稳定性。具体安装方法如图1、图2所示。

图1坡屋面斜板模板平面布置图 图21-1剖面示意图

（3）面层模板的预制及安装：面层模板应事先分级预制好；大部分预制规格为450mm×915mm，不足处理经现场放样后另行确定。将面层模板预制成同一模数级，一方面便于模板安装、周转，节约材料；另一方面也有利于混凝土浇筑及在施工中检查混凝土浇筑是否密实，可适当的减少混凝土上、下层搭接时间，减少冷缝产生。分级安装面层模板时，在两端加钉30×40mm的侧压骨，然后将其摆放进竖向龙骨之间。面层模板的长度模数应比两侧竖向龙骨之间的净距小10mm（两端各5mm），以便于面层模板安放，安装时将面层模板的下边缘与竖向龙骨的边缘对齐，通过铁钉将面层模板的侧压骨与竖向龙骨钉牢。

4.2钢筋绑扎

（1）为了避免在浇筑混凝土过程中板面钢筋下陷，保证板筋的有效高度，在双层钢筋网之间增设有效的支撑马凳筋，支撑与马凳筋采用ф10钢筋制作，间距600mm×600mm，同一方向上的支撑不少于2道，距板筋末端不大于150mm。

（2）钢筋相互间应绑扎牢固，以防止浇筑混凝土时，因碰撞、振动使绑扣松散、钢筋移位、造成露筋。

（3）马凳筋与上、下层钢筋接触点采用点焊，同时在其周边2～3道范围内的上、下层钢筋网也采取点焊，以加强钢筋网整体稳定性。

（4）绑扎钢筋时，应按设计规定留足保护层。留设保护层，应以相同配合比的水泥砂浆制成垫块，将钢筋垫起，严禁以钢筋垫钢筋或将钢筋用铁钉、铁丝直接固定在模板上。

4.3混凝土浇筑及养护

（1）确定浇筑方案。以斜屋面的屋檐为起点，分别逐级安装两个斜屋面面层模板，然后逐级浇筑混凝土，相互依次循环进行，直至浇筑结束。混凝土采用施工电梯运送或塔吊吊运至浇筑平台，然后用流槽将混凝土浇筑至模板内。对于结构尺寸较大、周长较大的斜屋面，应在施工前根据每层混凝土浇筑的速度，计算好浇筑时间。如有必要时，可适当考虑添加缓凝剂，避免混凝土搭接前产生冷缝。

（2）搭设浇筑平台。绕斜屋面一周搭设环通的浇筑平台，平台采用钢管架搭设，搭设高度为离斜屋面约1m，搭设宽度为2.4m、平台上满铺脚手板。浇筑平台的钢管架采用三排钢管架，间距为1.2m，钢管穿过斜屋面结构板，在模板安装时预留60mm×60mm的孔洞，预留孔洞待模板拆除后同微膨胀混凝土进行填筑。另外，斜屋面离浇筑平台较低处，混凝土直接倾倒容易造成离析，故应采用溜槽将混凝土输送至浇筑点。

（3）浇筑混凝土。先安装好一个坡面的第一级面层模板，然后进行此级混凝土浇筑，同时进行另一个坡面的第一级面层模板安装。这样两个坡面的各级面层模板安装和混凝土浇筑交错进行，逐级完成双斜屋面的结构施工。由于斜屋面钢筋排列较密，采用ф30小型振捣棒振捣，并用小捶敲击检查是否已浇筑密实。在浇筑过程中，操作工人应站在竖向龙骨之上作业，绝对不允许站在面层模板之上，面层模板靠铁钉与龙骨连接，受力较小。

（4）拆模与养护。面层模板可在混凝土强度达到1.2N/2后拆除，拆模时应小心，严禁乱捣，以免造成止水螺栓松动，底层模板则应根据规范中有关梁板拆模的规定，以同条件试块试压强度为依据予以拆模。斜屋面混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护尤为重要，在混凝土终凝后即进行浇水养护，若斜屋面施工期间气温炎热，可覆盖一层草袋浇水养护，养护期不少于14d。

5注意事项

（1）施工过程中，就注意防止斜坡屋面混凝土的模板系统发生结构变形，特别是横向变形。模板系统中的支撑架必须设置垂直和水平剪刀撑。

（2）斜坡屋面混凝土板表面积较大、失水快，而且受高空作业、坡度大小与方向、形状变化、天窗、檐沟等诸多因素的影响，所以浇水养护作业比较困难。因此，施工前须认真制订好混凝土养护措施，及时做好混凝土养护工作。

6双面支模应用实例

双面支模法在福建省金鸡山温泉疗养院劳模休养楼大坡度（坡度38.70）斜屋顶结构施工中得到全面的应用，砼浇筑密实、表观质量好。由于斜屋顶板面平整，节省了板面的水泥砂浆找平层工序，节能环保，除低造价。该工程已交工使用4年，无发生渗漏，效果较好。