超大面積雙曲球型屋面結(jié)構(gòu)層 噴射混凝土和預(yù)制板迭合法施工

1、超大面積雙曲球型屋面結(jié)構(gòu)層 噴射混凝土和預(yù)制板迭合法施工    噴射混凝土和預(yù)制板迭合法施工工藝是一種采用預(yù)制屋面板與現(xiàn)場(chǎng)噴射混凝土迭合作為結(jié)構(gòu)層和防水層的一種方法。它結(jié)合了預(yù)制板施工工藝方便、迅速及噴射混凝土施工工藝混凝土致密、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同構(gòu)成建筑屋面結(jié)構(gòu)層，使其具有承重和防水功能。噴射混凝土施工工藝常用于地下工程、邊坡工程及水池等，但用于屋面工程極為少見，青島文化博覽中心屋面采用該工藝，其應(yīng)用是成功的，為解決造型復(fù)雜的屋面施工開拓了新的思路。一、工程概況青島文化博覽中心工程（見題圖）位于青島市高科技工業(yè)園中心地帶，東臨山東省國(guó)際會(huì)展中

2、心，西臨青島國(guó)際啤酒城，南臨大海，北臨高科技工業(yè)園管委辦公樓，呈矩形地塊，該工程由太平洋設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)，工程由博物館、美術(shù)館、海爾館三部分組成，地下1層，地上3層，地下室層高4.65米，地上層高6.3米，建筑總面積24350平方米，整個(gè)工程在一層通過一層頂板連成一體，呈四分之三圓弧狀，中間為開放型圓柱廊，西側(cè)和南側(cè)為大型廣場(chǎng)，內(nèi)設(shè)6部垂直運(yùn)轄電梯。二、屋面構(gòu)造特點(diǎn)及施工方案論證該工程屋面造型復(fù)雜，四周高，中間低，呈雙曲球形，徑向梁分3段，兩段凸形，一段凹形，高差16米多，徑向主梁由兩端正弧和中間反弧組成，標(biāo)高8米向24 米分3段遞增，反弧切線水平角最大為43.8°，正切線水平角最大

3、為67.7°，屋面面積近10000m2，屋面要求一級(jí)防水，且為壓型鋼板防水層，此類屋面構(gòu)造復(fù)雜程度極為少見，同時(shí)該工程工期緊，厘面必須盡快完成，以確保中國(guó)第四屆美術(shù)展、海爾集團(tuán)產(chǎn)品交易會(huì)等各項(xiàng)活動(dòng)的如期順利進(jìn)行。為此，我公司工程技術(shù)人員會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)院有關(guān)人員經(jīng)過多種方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工難度條件的比較分析和科學(xué)論證，最后一致確定采用噴射混凝土和預(yù)制板迭合法施工方案，即在3層主體開始施工的同時(shí)，進(jìn)行預(yù)制板的制作，待3層主體梁強(qiáng)度達(dá)到要求后，迅速展開屋面板吊裝工作，并分區(qū)跟進(jìn)噴射混凝土的施工。三、施工難點(diǎn)及措施1.壓型鋼板預(yù)埋件標(biāo)高控制。預(yù)埋件雖然用量較少，但是作用很大，

4、不但用于控制噴射棍凝土厚度，而且控制壓型鋼板的高度，以保證雙曲球形屋面的弧度符合設(shè)計(jì)要求，并固定壓型鋼板。要在跨度40多米，高差16多米的雙曲球形屋面上設(shè)置預(yù)埋件標(biāo)高控制點(diǎn)，并且要求同一圓半徑上的點(diǎn)的標(biāo)高保持一致，確實(shí)非常難。對(duì)此，我公司工程技術(shù)人員采取了以下措施，對(duì)于坡度很陡的16段在內(nèi)圓廣場(chǎng)中心架一臺(tái)經(jīng)緯儀仰視在1Y軸立面處，每隔1m打一條徑向線，并將每條徑向線2m均勻分段，形成1Y一點(diǎn)，1Y一點(diǎn)，1YN點(diǎn)，仰視2Y軸立面處，每隔1m打一條徑向線，并將每一條徑向線每隔2m均勻分段形成 2Y一，2Y一2yN點(diǎn)，如經(jīng)類似拽點(diǎn)，再將經(jīng)緯儀移至屋頂，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求計(jì)算出每一點(diǎn)的高度，利用高差再測(cè)出

5、相鄰點(diǎn)的高度。對(duì)于坡高較緩的79段，采用不同半徑孤線上等分法，再采用前述方法將每一控制點(diǎn)定位，確保標(biāo)高。2.壓型鋼板施工。該工程壓型鋼板施工，最大困難是徑向上反弧壓型鋼板的加工，目前由于國(guó)內(nèi)極少有反弧形式的壓型鋼板施工，所以就沒有成套的反弧壓輥機(jī)，且按目前工藝水平，不可能把鋼板型材直接壓成曲線形狀。我公司與中國(guó)冶金建筑研究總院合作，短期內(nèi)制作了反弧壓輥機(jī)，這樣就有效地解決了反弧壓型鋼板的加工。同時(shí)征得建設(shè)單位和設(shè)計(jì)院的同意，以排水溝的形式，把每施工段上的壓型鋼板分割，這樣既便于施工，又保證了整個(gè)建筑外觀造型的協(xié)調(diào)。四、施工要點(diǎn)1.待頂層梁達(dá)到要求強(qiáng)度后，用吊裝機(jī)械把預(yù)制板按設(shè)計(jì)規(guī)格和區(qū)域吊裝就

6、位。2.將預(yù)制板與梁內(nèi)已預(yù)埋固定件焊接牢固，再用高標(biāo)號(hào)砂漿把縫嵌密實(shí)。3.在板面上鋪設(shè)一層鋼筋網(wǎng)片（12150），并做好后期工序（壓型屋面板施工）的預(yù)留預(yù)埋工作，并對(duì)整個(gè)屋面標(biāo)高進(jìn)行統(tǒng)一控制。4.對(duì)屋面進(jìn)行清理（鋼筋除銹、清除雜物、沖洗浮塵）。5.在屋面預(yù)制板面上，自下而上，分段分片噴鋪一層防水混凝土（平均厚度120cm）。每段噴混凝土施工要求一次性完成，禁留施工縫。6.覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)15個(gè)晝夜，澆水作滲漏試驗(yàn)。五、技術(shù)要求1.在預(yù)制板制作前，技術(shù)人員反復(fù)核對(duì)、計(jì)算各分區(qū)控制板的形狀和尺寸。2.嚴(yán)格控制噴射混凝土用的各種原材料質(zhì)量。3.為確保預(yù)埋件焊接性能及施工簡(jiǎn)便，對(duì)后續(xù)工序需焊接部位進(jìn)行塑料

7、膠帶纏繞保護(hù)。4.為保證迭合層間有足夠的粘結(jié)力，在預(yù)制板上設(shè)立孔狀預(yù)埋件，以便于迭合層穿過，施工前保持板面濕潤(rùn)。5.正式施工前，必須進(jìn)行試射，并留置試塊，以便調(diào)整配合比，考慮到速凝劑對(duì)噴射混凝土后期強(qiáng)度的不利影響，取消通常施工中的速凝劑，增加膨脹劑，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。6.為減少噴射混凝土中預(yù)埋件的數(shù)量，將壓型鋼板預(yù)埋件與高度控制合二為一。7.考慮到施工過程中受機(jī)械設(shè)備影響較大，各設(shè)備均備用1臺(tái)，如有情況，隨時(shí)調(diào)換。六、結(jié)束語實(shí)踐證明，此法用于構(gòu)造復(fù)雜的屋面施工，無論是從操作上、工期上，還是從質(zhì)量上都明顯優(yōu)越于普通現(xiàn)澆混凝土的施工。首先，在工期要求緊的情況下，將部分工作提前，并避免了雙曲球屋面及13米大層高所帶來的繁重且復(fù)雜的模板及其支撐系統(tǒng)，充分利用了吊裝及噴射混凝土的機(jī)械化施工，減少了不安全操作，大大縮短了工期，確保了各項(xiàng)會(huì)展活動(dòng)的如期順利進(jìn)行。其次，結(jié)合預(yù)制板吊裝工藝和噴射混凝土工藝的優(yōu)點(diǎn)，有效地解決了大坡度屋面混凝土施工的難題，僅利用一些簡(jiǎn)單的腳手架和模板就完成了極其復(fù)雜結(jié)構(gòu)部位的施工，而且確保了工程質(zhì)量，經(jīng)噴水試驗(yàn)證明，迭合層防滲漏的效果良好，受到建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)院及質(zhì)監(jiān)站的一致好評(píng)。第三、底層預(yù)制板的吊裝就位，