混凝土斜屋面浇筑工艺探讨.docx
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1、第1章 绪论1.1 研究背景与研究意义1.1.1 研究背景斜屋面一直以来在建筑中得到广泛应用,因为在建筑物中斜屋面看起来比较美观,并且斜屋面具有坡度,有利于排水。但是,因为斜屋面的结构相比平屋面来说比较复杂,所以在施工时,例如浇筑混凝土还有做防水施工时等工作会比较困难,施工质量不好保证。如果斜屋面在浇筑混凝土的过程中不严格控制施工工艺,一旦斜屋面出现质量问题,比如出现裂缝、蜂窝或者麻面等问题,维修工作将会非常困难,给使用者带来很大的麻烦。1.1.2 研究意义为了迎合时代的发展及人们多样化的需求,近年来在建筑设计中提出了各种各样的斜屋面结构的形式。斜屋面具有造型美观、组合方式灵活多变和排水性好、
2、保温性能好等特点,在我国别墅、普通住宅建筑、特别是南方降水丰富的地区,已被广泛使用。混凝土斜屋面浇筑是建筑施工中比较难的施工工艺,因为斜屋面结构比较复杂,并且在斜屋面上可能会开天窗、通风孔,这更增加施工的难度,因此在混凝土斜屋面浇筑施工中要合理地选用施工工艺,减少各种施工问题发生,提高工程的质量,从而避免了房屋使用中出现的问题及减少了不必要的损失。在我国大部分的房屋建设中,斜屋面已成为建筑屋面设计的主要形式,因此,斜屋面的设计与施工已经成为建筑设计中有待解决和完善的问题。斜屋面的有效设计在增加建筑物内部使用空间、丰富住宅布局、增强建筑物的美观性等方面起着重要作用。在不同的国家,建筑物斜屋面有着
3、不同的形式,也体现了每个国家的建筑文化。所以,斜屋面的设计与施工的研究不仅具有理论价值,而且具有实际的意义。1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状韦斐结合他在工程实践中的经验,在他的文章中国建筑坡屋顶传承和创新的设计手法研究中,研究了中国建筑行业中斜屋面继承和创新的设计施工方法。由邯郸市招贤建筑公司建设、创鑫房地产开发公司开发、邯郸市峰峰伟业监理公司监理的创鑫阳光城二期工程6号楼, 经过长期的的施工实践与探索, 总结出一套有效的确保斜屋面混凝土施工质量的方法。陶成在屋顶一建筑实体要素的技术与艺术分析中从技术性角度探讨了屋顶的构成、设计要求、技术构造、节能措施、采光要求、支承结构、屋面和
4、不同的材料特征等问题。1.2.2 国外研究现状Nakamura Geelong在建筑造型基础中研究了现代建筑屋顶的发展和各种设计理念,分析了现代建筑斜屋顶设计施工中存在的问题,并讨论了屋顶发展的趋势。1.3 研究的内容与方法1.3.1 研究的内容论文首先对斜屋顶的背景及其研究意义进行了说明,并且参考了国内外相关的研究结果,介绍了斜屋面的概念、浇筑方法,以及在浇筑过程中的一些注意事项,然后提出了施工工艺等方面的问题,找到解决问题的方法,最后总结出相关的方法应用。1.3.2 研究的方法(1)文献检索和收集,收集相关文献资料进行分类和总结,找出混凝土斜屋面浇筑的研究理论,将其应用于本课题的研究。(2
5、)案例分析法,本文选取国内外斜屋面浇筑的典型案例,结合本人参与学校的一些工程设计,对其详细的分析,希望能更直观地说明问题。(3)归纳总结法,根据相关数据,分析、评价和比较各种混凝土斜屋面浇筑方法。(4)理论研究,在整体联系中研究混凝土斜屋面浇筑,将其置于建筑设计和混凝土浇筑的理论体系之中,充分考虑建筑设计与浇筑方法的关系。(5)比较研究,以大量的调研为基础,采用比较的方法,分析比较国内外实例和研究成果,并且结合实践进行理论性总结,研究混凝土斜屋面浇筑工艺。第2章 混凝土斜屋面浇筑的相关理论概述2.1 斜屋面的起源与发展2.1.1 斜屋面的起源在原始社会,人类为了生存而与自然世界作斗争,原始人最
6、早生活在树上或天然洞穴中,在与自然斗争的过程中促进了人类群体与社会的发展,人类得到进化,后来人类发明出生产工具后,创造出了能够遮风避雨的栖身之地,比如用树枝搭建帐篷或者建造垂直洞穴等,原始的斜屋面也出现在这些建筑物中。人类为了想要一个可以居住生活存放食物或其他物品的地方而产生了建筑物的产生。为了遮风避雨,有一个可以活动的空间,就需要四周都有遮挡措施,如墙壁、柱子还有屋顶,所以,屋顶成为建筑物中不可或缺的组成部分。最开始建筑物还没有产生的时候,人类也需要一个可以遮风避雨的屋顶,也就是斜屋面和平屋面的起源。中国建筑经过几千年的发展演变,形成了自己独特的建筑体系,屋顶形式主要是斜屋顶,在北方地区,由
7、于干燥而寒冷的天气,普通的屋顶变厚了,坡度小了,屋檐也很小,有助于让更多的阳光进入房间,抵御风寒。 南部多雨的地区坡度更陡,上升更大,屋檐更长,这可以帮助雨水排放和遮挡太阳。这些屋顶可以由点缀和叠加等不同的方式组成,虽然他们是斜屋面,但他们仍然有着丰富多样的风格。2.1.2 斜屋面的发展在中国近现代史上,西方发达国家一直领先于中国,不仅侵占中国的土地,还在中国宣扬自己的文化,中国传统文化一直处于弱势地位,我们的文化得不到发展,他们还在中国的土地上建造建筑物,我们的传统建筑风格逐渐被国际化,城市形象变得混乱,中式的西式的混杂在一起,这种现象甚至蔓延到了农村,逐渐失去了特色和文化积淀。中国的政治、
8、经济、科学技术和社会地位随着改革开放和现代化建设进程的加快不断提高,国家倡导生态文明建设和文化传承创新,建筑行业又开始发掘和创新中国传统建筑文化,作为中国传统结构中的突出代表,建筑师们开始重视斜屋面形式。中国现代斜屋面建筑的发展已渗透到全国各地,特别是在历史悠久的古城,西安、苏州、洛阳、南京等古城都切实落实传统的建筑保护。2.2 斜屋面浇筑的施工方法2.2.1 单面模板法在建筑业中,混凝土施工系统是最简单、最常用的方法是单面模板法,在这种方法中也有许多影响的因素,如屋面倾斜角度、混凝土厚度、模板本身的平整度等因素都会影响施工质量。为了最大限度地减少和避免这些问题,在实际施工中,混凝土自身的坍落
9、参数可以控制在30-50毫米的范围内,采取固定的方法来控制混凝土流动,并进行分阶段施工。必须尽可能确保斜屋面本身的平整度,可以一边使用1:2.5的水泥砂浆对斜屋面进行抹平处理,一边对混凝土进行振捣。在此方法的具体操作中,主要依靠混凝土自身的凝结力、模板的阻力、钢筋的防位移带等来避免混凝土的移动,保证混凝土不出现滑落现象,。混凝土在最初凝固之前缓慢且连续性的移位很可能导致由于混凝土密度不足而产生渗漏的情况,模板的角度太大消混凝土本身的滑动力会大于模板对混凝土的阻力,而发生混凝土滑落,因此,当屋面的倾斜度达到26度或更大时,使用单面模板的施工方法就不太合适了。2.2.2 双面夹板法当东或西的坡度大
10、于或等于75度时,必须采用双面夹板法以保证施工质量。在施工过程中短钢筋用来支撑,加装止水片来达到止水防渗的目的。另外需要在两块模板的外侧中部设尺寸为400*400mm的混凝土浇注孔。双面模板法可以使混凝土达到内部密度大、表面光滑的目的,但由于模板本身的厚度很小,再去除钢筋和保护层的厚度,中间间隙一般不超过50毫米,在这种情况下,如果钢筋绑扎存在一些误差,振捣棒更难以插入,会使得施工过程变得困难。在施工过程中应注意防止因混凝土钢筋位移、浇筑方法不当造成的蜂窝现象,可以采取敲击听音的方式对模板内混凝土的饱满程度进行检查,并将振捣器放置在模板底部,使混凝土下淌充实。必须要严格控制混凝土的坍落度,一般
11、控制在50-70毫米,具体取决于施工时的温度。为了保证大坡度斜屋面的防水效果和结构安全,应首先采用双面夹板法。2.3 混凝土斜屋面施工工艺2.3.1 混凝土浇筑工艺流程混凝土浇筑工艺:清洗模具,浇水湿模,分浇筑带,安装截流网,检查保护垫,用塔式起重机垂直输送料斗到装载平台,用铲子将混凝土手动输送到工作面,然后对称浇筑混凝土。首先浇筑梁,然后用30和50振动棒振捣夯实,按照从下到上,从左到右或从右到左的顺序,手工用铲子及上填充灰,收灰,连续浇筑,手持式平板振动棒进行二次振动,用木抹初步找平,厚度用厚度控制尺控制。梁浇筑完成后再浇筑坡,混凝土初凝前对坡面进行两次搓毛,然后对混凝土进行养护。2.3.
12、2 工艺原理(1)混凝土浇筑工艺流程:清理模具,浇水湿模、划分浇筑带、安装截流网、保护垫块复位检查、用塔吊垂直运输料斗到上料平台(在平台上铺设卸料用的垫块)、用铲子人工将混凝土转移到工作面上,对称浇筑(采样和测坍落度)、先浇梁后浇坡、从左到右或者从右到左、从下到上进行浇筑、用30及50振捣棒振捣、人工用铲子及时向上收灰,补灰,连续浇筑,手提式平板振捣棒进行二次振捣,用木抹子初步找平,杠尺刮平,向上平行推动,用厚度控制尺控制厚度,在混凝土初凝前对坡面进行二次搓毛处理,浇筑完成进行混凝土初期养护。(2)截流网分块法来确保混凝土的成型质量:沿斜屋面坡度从下至上每隔2.0米的距离设置一道钢丝截流网,并
13、对屋面进行分块浇筑振捣,它易于于振捣和平整,降低混凝土的重力下降,并能有效地保证混凝土的成型质量。(3)“S型”顺序推进法控制混凝土密实度:对每个分块中的混凝土从左到右或者从右到左浇筑到边,然后再倒回向相反的方向浇筑,这样成S型从底部向屋脊推进,循环的方式向上推进浇筑防止混凝土粗骨料和细骨料的分流、分层,保证混凝土振捣密实和级配完整。2.4 混凝土斜屋面浇筑注意事项1:底筋用高强保护层垫卡垫好,用于缓冲,为提高钢筋网的整体稳定性和抗踩踏能力,要注意保护层的厚度和板筋的有效高度,钢筋采用反十字口双股绑扎,2:方便在屋面混凝土浇筑和防水施工中系紧安全带,在屋脊方向每隔1.5米的距离加设一个比屋脊高
14、1.5米的钢筋弯钩。3:对每辆商品混凝土的车里的混凝土进行检查,坍落度控制在80-100mm。4:控制好板面的平整度、高度和厚度,使屋面板尽量平整,避免层面二次找平。在混凝土浇筑之前安装导轨,导轨与板筋要焊接牢固,导轨安装完成后浇筑混凝土,用刮尺对混凝土进行找平,通过严格控制混凝土的平整度、标高等,目的。5:从斜屋面的底部到顶部,每隔2.0m的距离设置一道钢丝截流网,对屋面进行分块浇筑振捣,采用S型沿着浇筑带从屋檐天沟处开始至上推向屋脊,间隔时间要小于混凝土的初凝时间,避免出现冷缝。6:振捣混凝土的时候采用点振法用振捣棒垂直于模板混凝土进行振捣,每点振动10秒左右,根据钢筋的间距,每隔一个间隔
15、振一点,为避免钢筋移位,尽量不要碰到钢筋。避免出现麻面、露筋、蜂窝等现象,点振结束后要把表面抹平,。7:由于工作面是倾斜的,不利于操作,施工人员应该是一组4个人,1个人布料,1个人擀平,其余的振捣,为便于站立,浇筑时将小木梯平放在已浇筑混凝土面上。第3章 混凝土斜屋面浇筑过程中出现的问题及原因3.1 浇筑时混凝土滑落3.1.1 浇筑方法不合理因为斜屋面具有坡度,所以混凝土在浇筑时容易受重力影响而滑落,造成局部离析,在浇筑过程中选择的浇筑方法非常重要。当浇筑混凝土时,如果采用卸载式货车直接倒出来或者从很高的地方倒下来浇筑,容易导致混凝土因坠落高度过大发生离析。混凝土斜屋面浇筑方法通常有两种方法:
16、单面模板法和双面夹板法。在单面模板法的具体操作中,模板的角度太大会使得模板对混凝土的抵抗力难以抵消混凝土自身的滑动力,混凝土在初凝前因为屋面坡度的原因会发生位移,发生位移以后,混凝土的密度就会不足,从而造成屋面渗漏的情况,所以,当屋面坡度较大时,不适合用单面模板法。双面模板法模板本身的厚度和中间间隙比较小,这种情况下,若钢筋板扎存在误差,振捣棒会很难插入,会给施工过程带来困难。在浇筑混凝土时,如果自由浇筑会造成前后混凝土没办法法在初凝间实现闭合。斜屋面在施工时候,可能会因为一些原因,需要暂停施工,当下一次继续浇筑的时候会因为两次浇筑时间不一致而影响混凝土的各种性能,所以,如果需要暂停施工时,一
17、定要在合适的地方预留出施工缝。3.1.2 混凝土坍落度和密实度控制不当混凝土的坍落度是否合适决定了混凝土的和易性。粘塑性好的混凝土泌水小,不容易发生离析。采用泵送混凝土时,如果坍落度过大,混凝土会产生离析,相反,坍落度过小,混凝土容易堵塞泵管,坍落度无论是过小还是过大,都会使结构强度就会下降。影响坍落度的原因主要有含水量、外加剂的用量、骨料级配等。混凝土骨料由于生产批次和储存时间不同,含水量也不稳定,含水量也很难通过试验来确定。骨料在厂里的时候基本上是开放式储存,如果遇到下雨的天气,含水量就会增大。含水量不同,坍落度就会不同。混凝土搅拌时间或混凝土搅拌机出现的误差也会影响坍落度,搅拌时间越长,
18、骨料吸水率越高,从而减少混凝土熟料中的游离水,使坍落度降低。混凝土配和比是通过精确计算和多次试验调整得出来的,如果任一种材料计量不准确,都会对坍落度产生影响。混凝土从出厂到施工现场的距离越长,在搅拌车里搅拌的时间也越长,这样混凝土的水分容易蒸发,或者被骨料吸收,使水分减少,坍落度就会降低。当混凝土用带式输送机运输时,如果发生串筒,就会造成砂浆损失,从而损失坍落度。混凝土的浇筑时间不同,坍落度也会有所不同。中午和下午温度高,水分蒸发较快,早上和晚上温度低,水分蒸发缓慢,水分蒸发的快坍落度就会变小。混凝土在振捣过程中如果有的地方忘记振捣了或者振捣时间过长,使骨料集中或者分离,可能会使混凝土不密实。
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