仿古建筑歇山屋面施工技術

1 工程概況

北山路84號國賓接待中心項目位于杭州市西湖區(qū),用地面積為106 465 m2,總建筑面積為36 474.15 m2,由5棟地上2～3層、地下1層的坡屋面建筑而成。本項目的特點是屋面均為仿古建筑的歇山頂坡屋面做法,屋面結構均為掛瓦混凝土坡屋面,板厚大部分為150 mm,局部為215 mm,坡度為40°～50°,屋面斜長為11～14 m。

2 歇山屋面施工難點

1)坡屋面空間變化大,結構柱、梁、板、屋檐翹角立體曲線復雜且起拱變化多,各種邊線、坡線較多,測量放線精度要求高,模板放樣、配置、拼裝、模板支撐架搭設等施工難度大及施工組織管理難度也大,易造成梁、柱陰陽棱角不直等質量缺陷。

2)由于歇山屋面坡度較大,往往在坡面交線位置上的梁柱節(jié)點、梁梁節(jié)點位置處梁主筋完全角度不同,同時屋檐翹角的梁鋼筋均為異型鋼筋,這就增加了梁柱主筋在下料過程中角度及曲線矢高控制難度及綁扎過程中的成型控制難度。

3)由于歇山坡屋面坡度陡,商品混凝土又具有較大的流動性,坡屋面混凝土澆筑時,上部混凝土的重心下移造成下部混凝土凸起,表面凹凸不平,混凝土板厚不一致；同時，澆筑過程中常發(fā)生混凝土滑落、松散、離析現(xiàn)象,從而導致混凝土澆筑難度較大,密實度難以得到控制,很難一次澆筑成形。

4)由于本工程歇山屋面出檐面積較大,瓦屋面檐口木椽條封檐板數量多,工序較為繁瑣，施工周期長,這些問題在翼角部位較為突出。

5)本工程歇山頂中正脊、垂脊、戧脊、正坡、半坡選用瓦件種類較多,數量較大,在瓦作施工中需要合理瓦作保證施工質量同時確保建筑形態(tài)的優(yōu)美。

3 施工工藝及方法

3.1 工藝流程

工藝流程如下：確定檐口及屋脊標高→放樣→搭設鋼管支撐架→鋪設梁底板及側板→鋪設屋面板及檐口面板→鉆孔、模板面清理→鋼筋綁扎→隱蔽驗收→技術復核→混凝土澆筑→拆模、養(yǎng)護。

3.2 模板工程

3.2.1 斜屋面滿堂架支設體系

1)采用48 mm×3.5 mm 鋼管搭設,模板使用膠合板,板底50 mm×70 mm背楞間距250 mm；梁底枋木間距≤250 mm(按梁寬設置),下排為48 mm×3.5 mm 鋼管支撐,梁底梁旁板底外側設壓腳板,梁側板支撐間距≤500 mm；2)滿堂架立桿排距900 mm×900 mm,立桿底部加木墊塊,縱橫向水平桿沿高每 1.8 m 設 1 道,底部設縱橫掃地桿；3)縱橫向每隔 6～8 m 設 1 道豎向剪刀撐,底部到地。架體搭設見圖1。

3.2.2 斜屋面測量放線

1)根據設計圖紙計算出屋脊線和變坡交叉線在樓層上的投影位置,在樓層軸線定位放線的同時測放出以上投影線；2)滿堂架搭設后進行框架梁定位,屋面斜梁底模定位采用吊線方式根據樓層上梁線投影線定出屋脊梁標高、屋檐處標高；3)待梁定位完成開始鋪設斜屋面板底木枋及模板；4)作為標高控制,首先引測樓層標高至外側無頂部支撐的立桿上,再定出屋脊線和變坡交叉線部位板底支撐斜鋼管最高、最低點標高,其他位置標高根據坡度走向測放。

3.2.3 屋檐、翹角模板定位及安裝

本工程的屋檐、翹角屬于立體曲線面,在施工放樣與模板定位前,先弄清設計圖紙中仿古屋頂屋檐、翹角尺寸關系,以畫法幾何的做圖原則,從X、Y、Z軸方向立體坐標系中對建筑屋檐翹角進行分析,依據設計圖中的尺寸,利用CAD繪制出平面圖,以兩邊飛檐翹角的起點垂直交點為坐標原點O,形成坐標系。

依據飛檐尺寸關系及分析的各控制要點,開始搭設模板并校核。首先鋪設挑檐中間區(qū)域模板作為最低點控制線,然后根據坐標關系,定做高度等于與翹角高差的三角型模板,然后沿著屋檐豎立并固定,保證翹角高度與坡度,最后定位翹角起拱段的側邊模板及其高度并安裝固定。屋檐、翹角模板定位及安裝順序見圖2。

圖2 屋檐、翹角模板定位及安裝

3.2.4 面板安裝

根據測量放線定出的屋脊線、變坡交叉線部位板底支撐斜鋼管最高和最低點的標高完成斜屋面板底模板鋪設。面板鋪設見圖3。

圖3 屋面板鋪設完成

3.3 鋼筋工程

鋼筋加工制作前應按設計施工圖紙及規(guī)范進行二次優(yōu)化布置排列圖,根據屋面板及梁的彎折在加工棚中用冷彎機按設計角度完成,以保證結構在轉折處的斷面尺寸,且梁箍筋需加工成異型箍筋,不至于超出屋面。綁扎施工時應按照鋼筋排列圖先后順序對號入座,綁扎后的鋼筋網應和屋面的曲率一致。上下層鋼筋之間的支撐鋼筋必須綁扎到位,確保保護層厚度符合要求,屋面有斜梁時應特別注意梁筋上端的錨固長度。

鋼筋施工要點如下：1)為避免混凝土澆搗過程中板面鋼筋下陷,保證板鋼筋的有效高度,在雙層鋼筋網之間應增設 10 mm 以上的支撐馬凳筋,當板筋≥φ12 時間距不大于1 000 mm×1 000 mm,且與板筋末端距離≤150 mm；2)鋼筋應綁扎牢固,以防混凝土澆搗時因碰撞、振動使綁扎松散,導致鋼筋移位造成露筋；3)鋼筋綁扎時應按設計規(guī)定留足保護層,保護層上下采用商品混凝土墊塊,中間帶一孔,用鐵絲與板筋扎牢,防止滑落。鋼筋綁扎見圖4。

圖4 鋼筋綁扎施工

3.4 混凝土工程

1)混凝土澆筑方向為屋檐向屋脊?jié)仓?當非泵送澆搗時,在屋脊線至檐口的斜屋面居中位置搭設車道架,混凝土由人工用鐵鍬鏟到屋面。

2)為防止混凝土澆搗時的水平分力沖擊模板支撐系統(tǒng),導致支撐架發(fā)生歪斜位移?；炷翝矒v時必須在對稱的兩坡面同時進行,同時由于斜板澆搗時不宜測定水平標高,為控制板厚,澆筑混凝土時需要拉斜線找平,澆搗混凝土時采用插入式振搗器振搗充分,待混凝土初凝再用手提小型平板振動器稍加振搗并用木抹兩次收面抹平,以確?；炷撩軐嵍群捅砻嫫秸?。

3)混凝土應先做級配試驗,在保證結構強度的前提下增強混凝土抗?jié)B性,其骨料最大粒徑應不大于20 mm,坍落度在滿足澆搗的前提下盡可能減少,防止流墜、離析等,為增強混凝土和易性可摻適量粉煤灰,以保證混凝土的成形和質量。

4)混凝土澆筑施工完成后要定時澆水充分養(yǎng)護14 d[1]。

3.5 椽條封檐板施工

1)標準椽定位置線放線 結構面標出標準椽的平面位置,翼角部分需放出45°軸線并放出其平面投影線,最后復核其準確性。

2)標準椽安裝 椽子安裝前需在結構板底訂做2 mm厚木板用來固定椽子,然后根據定位線固定標準椽子。

3)翼角椽安裝 翼角椽同時存在水平方向上的出翹以及垂直方向上的起翹,在接近標準椽一邊的根部翹度較小,接近檐口邊的較大,翼角部分出翹、起翹是安裝時的控制關鍵。

4)封檐板安裝 標準椽部位的檐板在安裝前根據圖紙計算進行現(xiàn)場切割、安裝,翼角椽部位的封檐板根據現(xiàn)場實測、實量保證安裝精度。椽條封檐板安裝見圖5。

圖5 椽條封檐板安裝施工

3.6 歇山屋面筒瓦瓦作

1)審瓦 在瓦作施工前必須集中逐塊“審瓦”,有裂縫、砂眼、殘損、變形嚴重的瓦(脊)不得使用。

2)沖壟 在大面積鋪瓦之前先在屋面兩側先瓦幾壟瓦,這些瓦壟都必須以檐口線為標準。

3)瓦檐口滴水 瓦檐口滴水時要刮兩道線,一道線拴在滴水尖的位置,第二道線即沖壟之前拴好的檐口線。第一道線控制滴水的高低,第二道線控制滴水出檐的距離。

4)底瓦 ①按照排好的瓦當和屋脊上號好壟的標記,把線先掛在滴水上,另一端栓一塊瓦掛在屋脊上作為瓦刀線。②拴好瓦刀線后,鋪灰瓦底瓦。底瓦的搭接密度要做到“三搭頭”,即每三塊瓦中,第一塊瓦與第三塊瓦首尾搭頭。③擺好底瓦后,要將底瓦兩側的空隙用砂漿抹齊、拍實。

5)筒瓦 鋪貼時分別將主瓦仰俯鋪排,覆蓋成壟,仰鋪瓦成溝。

6)脊瓦 掛平脊、斜脊脊瓦時,應拉通長麻線,鋪平掛直。扣脊瓦用1∶2.5石灰砂漿鋪座平實,脊瓦接口和脊瓦與平瓦間的縫隙處,要用摻抗裂纖維的灰漿嵌嚴刮平,脊瓦與平瓦的搭接每邊不少于40 mm；平脊的接頭口要順主導風向；斜脊的接頭口向下(即由下向上鋪設),平脊與斜脊的交接處要用麻刀灰封嚴。鋪好的平脊和斜脊平直,無起伏現(xiàn)象。歇山屋面筒瓦瓦作施工見圖6。

4 結 語

仿古建筑的屋面工程是一項工藝較為復雜和綜合性強的結構,是仿古建筑中的關鍵部位,該部位施工質量直接關系到仿古建筑的外部特征和內在質量。仿古建筑屋面的設計和施工應注意挖掘、總結和發(fā)揚濃厚的地方民族特色工藝和材料,要對仿古建筑屋面結構的施工工藝進行一定程度的保護,最大可能地傳承傳統(tǒng)的施工工藝和材料；同時,以鋼筋混凝土為主的仿古建筑替代以木結構為主的古建筑既能很好地繼承古建筑的原有特色,又能發(fā)揮材料上混凝土的優(yōu)勢,是順應時代的表征。

圖6 歇山屋面筒瓦瓦作施工

參 考 文 獻

[1] 劉卉.仿古建筑坡屋面設計探討[J].上海建設科技,2009(2)：31-33.