浅析大跨度现浇混凝土薄型拱板屋面的施工技术

浅析大跨度现浇混凝土薄型拱板屋面的施工技术

何花娣黄健毅

十一冶建设集团有限责任公司广西柳州市545007

1.工程概况

广西某粮食储备库扩建项目3#仓工程，砖混排架，非预应力钢筋砼拱板屋盖；单层，建筑面积2405.99m²，宽度20m，高度9.8m，其中下弦板高度8m。现浇混凝土拱板屋面由上弦板与下弦板加隔板组合现浇而成，屋面构造较为复杂，屋面下弦板厚40mm，上弦板厚50mm，均为C30薄板；隔板用C30砼预制，中间空心，隔板四周砼宽120mm，整块隔板宽1191mm，厚60mm，隔板高度=上、下弦板轴线距离-53mm，按上、下弦板轴线距离的不同，隔板高度共有5种规格，分别为595mm、1097mm、1459mm、1675mm及1747mm。整个拱板是由一榀一榀的拱板（每榀拱板规格长×宽为20m×1.3ｍ）合拼而成的，除山墙位置、分组后余下的单榀需按单榀浇筑外，其它的混凝土浇捣时两榀合为一组，混凝土是一组一组地错开浇筑，每组下弦板拱板规格长×宽×高为20×2.6×8ｍ，上弦板拱板最高处规格长×宽×高为20×2.8×9.8ｍ。

2.施工工艺流程

整体施工工艺流程：搭设下弦板满堂脚手架→下弦板模板安装→放线→绑扎下弦板钢筋→上弦板模板支架安装→隔板安装→上弦拱板模安装→上弦板钢筋安装→浇筑混凝土→混凝土浇水保养→拆除模板、支架并进行清理。

3.模板搭设施工技术

3.1模板支撑架体系安装

2.2.1屋面下弦板模板支撑架体系采用满堂扣件式钢管（48×3.6mm）脚手架，立杆纵距为1200mm、横距为1000mm；屋面上弦板模板支撑架体系采用落地式扣件式钢管（48×3.6mm）脚手架，按两榀一组进行施工，立杆纵距为2800mm，横距为500mm（上、下弦板局部立杆间距根据板长度及宽度适当调整，但其纵横距均小于计算值），立杆支架步距为1500mm，支架水平杆纵横两向布置，因本工程为粮库，对密封性的要求很高，不能在墙上留有脚手眼，故在构造柱上预埋钢板，水平杆纵横两向与预埋钢板焊紧焊牢，连成整体。上弦板模板支撑架体系分两种，第1次施工时落地式扣件式钢管（48×3.6mm）脚手架支撑在基底垫木上；第2次施工时落地式扣件式钢管（48×3.6mm）脚手架直接支撑在已施工完的下弦屋面板上，下弦屋面板上需加垫板，且上、下弦板的支撑立杆要对齐。

3.2下弦底板模板安装

拱板屋面属大跨度结构，拱板底模搭设按跨度的3‰起拱，如跨度20米，那么檐墙处的模板面与拱板正中间的模板面高差即为60mm，此处起拱计算较容易出错，按常规宽高比计算容易算成高差只有30mm。下弦底板模板安装时，模板与模板之间的交接缝要故意留2㎜的空位，不可完全密拼，主要是防止模板经淋水后膨胀隆起，造成下弦板混凝土偏差。

3.3隔板安装

隔板是现浇拱板混凝土屋面的重要组成部分，隔板的制作必须提前30天以上进行预制，其混凝土强度达到100%后方可进行搬运及安装。隔板的细石混凝土强度等级为C30，板的厚度为60mm，制作时须找一块平坦的大面积的水泥地面上进行，先按图做好钢模，然后绑扎钢筋、浇筑砼。终凝成型后不损坏构件边角的情况下即可拆模，覆盖淋水养护，但要在其强度达到75%后才能挪动翻起，按不同规格分开，集中放置，待以后搬运上拱板配套安装使用。

待下弦模板安装完毕后，在板面上按1：1弹放出每一榀拱板的控制线及隔板的安装位置控制线，在下弦底板钢筋绑扎完成后即可进行隔板的安装，安装时要严格按照控制线摆放，用吊砣吊线控制隔板安装的垂直度，垂直度偏差不能超过10mm。

隔板的固定方法：隔板预制时，上部预留5Φb4乙级冷拔低碳钢丝、4Φ6钢筋，下部预留3Φb4乙级冷拔低碳钢丝、4Φ6钢筋，隔板安装时，将此预留钢丝、钢筋伸入屋面板钢筋中；支上、下弦板模板时，木胶合板两端做成斜角状，伸出100mm，安装时斜角处加一块散板使上弦板与隔板交接，达到固定隔板的作用，木胶合板采用支架支撑；上、下弦屋面板绑扎钢筋时，根据设计要求，预留Φ12短筋（下弦板预留Φ12短筋弯钩长度350mm，上弦板预留Φ12短筋弯钩长度取31D=372mm），待上弦板砼浇筑完毕，砼强度达到拆模要求，模板支撑拆除后，再双面焊接Φ12拉筋，以固定隔板。

3.4上弦拱板模板安装

上弦板脚手架搭设完毕后，根据上弦板起拱高度，计算出每一根立杆的标高，调整顶托标高至计算标高，在顶托上铺设L75*8双角钢（顶托与角钢连接处，另外加焊一小段（50mm长）角钢，使角钢成为方钢），角钢上铺设-50*6扁钢，扁钢上再铺设木胶合板，角钢与顶托两侧、扁钢与角钢之间的间隙均采用木方进行固定，角钢与扁钢采用螺栓连接，角钢、扁钢与木胶合板采用12#铁线连接。如下图：

胶合板两端做成斜角状，伸出100mm，安装时斜角处加一块散板使上弦板与隔板交接。

上弦拱板模按组（或块）安装，每一组上弦拱底模的安装高度及曲线弧度须严格按预设控制线支起架设，使整个上弦拱模组合安装后板面弧线正确、流线圆滑、不得有折角。上弦拱模的安装最关键的地方是拱板端头上弦板与下弦板交接处的模板，此处空间狭窄，工人作业极为不便，因此此处只能用架子与活动散板组合，待下弦板混凝土浇完后再拼装，这样做既方便工人对下弦板混凝土清光过面，又利于日后模板的拆除。

4砼浇筑施工技术

因拱板屋面的构造较为复杂，整个拱板是由一榀一榀的拱板合拼而成的，每榀现浇混凝土的浇筑方法也与其它楼板混凝土不一样，除山墙位置、隔墙位置及分组后余下的单榀需按单榀浇筑外，其它的混凝土浇捣时两榀合为一组，混凝土是一组一组地错开浇筑，本工程共3廒间，每廒间39*20m，因此，每廒间分为16组，其中山墙及隔墙位置按单榀浇筑，其它的混凝土浇捣时两榀合为一组，

一次浇筑2组，先把单数组浇筑完毕，后浇筑双数组，错开浇筑完单数组。如下图：

而每一组拱板混凝土的捣制顺序为：从下弦的中间开始，同时向两端支座铺捣，然后向上弦板中间捣制合拢完成。如图所示：

拱板屋面设计要求每组拱板必须一次捣成，不能留施工缝，所以这里就成了拱板屋面施工质量控制的重点了，要么就不浇捣，一经浇捣必须一次浇捣完成，因此需做好足够应对各种突发事项的准备。

因拱板屋面包括下弦板和上弦板，下弦板为平板、上弦板为抛物线弧形板，下弦板厚40mm，上弦板厚50mm，下弦板和上弦板的两侧均有肋梁。由于拱板砼厚度较薄，且有肋梁，因此选用直径3公分以下微型振动棒进行振捣，其既可以保证砼构件振捣的密实度，又不会造成薄板过振。做到不留死角，振捣均匀，不漏振，并设专人跟踪监督。

结束语

综上所述，现浇混凝土薄型拱板屋面的施工技术是粮食储备库工程中常用的技术，而在进行浇混凝土薄型拱板屋面施工时则需注意其模板的搭设、混凝土的浇筑工作，确保施工质量。