大型現(xiàn)代建筑中雙坡懸山頂施工技術(shù)研究

潘志琦

摘要：現(xiàn)代大型建筑為了建造方便，通常對折形屋面采取硬山頂做法，傳統(tǒng)民居懸山頂日漸式微。為了傳承傳統(tǒng)懸山頂做法，文章對大型現(xiàn)代建筑中的雙坡懸山頂施工技術(shù)進(jìn)行研究，以巴馬山茶油生態(tài)產(chǎn)業(yè)園項目（一期）工程項目為例，總結(jié)出一套施工簡便、易于推廣的新型建造方法，介紹不同標(biāo)高梁柱交接處精準(zhǔn)施工技術(shù)、內(nèi)置免拆模板懸挑結(jié)構(gòu)線條技術(shù)和特制鋁合金格柵連片施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用，以期對類似工程起到參考作用。

關(guān)鍵詞：雙坡懸山頂；傳統(tǒng)民居；施工技術(shù)

中圖分類號：TU7? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ?文章編號：1674-0688（2023）03-0060-04

0 引言

目前國內(nèi)的折形屋面為了施工方便，通常會放棄采光及傳統(tǒng)民居美感，直接在屋面下砌磚封閉，做成硬山頂造型［1］。不同于硬山頂屋頂?shù)臋_木完全被封在山墻內(nèi)，懸山頂?shù)母鳁l檁伸出山墻外，從外觀上看，屋頂懸于山墻，故名“懸山” （如圖1所示）。懸山頂雖然極具美感，有良好的通風(fēng)效果及采光優(yōu)勢［2］，但是由于建造工藝比較復(fù)雜，會產(chǎn)生梁柱交界處標(biāo)高不一、懸挑結(jié)構(gòu)不便施工和連片格柵長短不一難以精準(zhǔn)下料等一系列施工難題，因此在建筑行業(yè)追求經(jīng)濟(jì)及進(jìn)度的大環(huán)境下，逐漸消失于時代中。為實現(xiàn)傳統(tǒng)民居造型在現(xiàn)代建筑上的傳承，同時實現(xiàn)快速施工、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、安全可靠的目標(biāo)，本文介紹了不同標(biāo)高梁柱交接處精準(zhǔn)施工技術(shù)、內(nèi)置免拆模板懸挑結(jié)構(gòu)線條技術(shù)和特制鋁合金格柵連片施工技術(shù)在雙坡懸頂山施工工程中的應(yīng)用［3］，以期為類似工程提供借鑒。

1 工程概況

巴馬山茶油生態(tài)產(chǎn)業(yè)園項目（一期）工程，背靠河池市東巴鳳區(qū)域，同時毗鄰百色市，周邊種植大量優(yōu)質(zhì)山茶油作物。本工程是廣西壯族自治區(qū)重點工程項目，項目擬建造一條年產(chǎn)超過5 000 t的高端山茶油生產(chǎn)線、山茶油品種博覽園和山茶油文化展示體驗館，旨在打造輻射全廣西的生態(tài)山茶油產(chǎn)業(yè)一體化工程。在一個具有較大影響力的項目推廣雙坡懸山頂施工技術(shù)，目的是把懸山頂造型的美感傳給更多受眾，使傳統(tǒng)建筑造型煥發(fā)新生，贏得更廣泛的關(guān)注。

2 施工難點及解決方案

2.1 施工難點

（1）雙坡懸山頂柱子高度不一、大小不一，上部對接的斜梁角度變化大，需要一次精準(zhǔn)成型，保證每個柱子高度和梁的對接能滿足多重折形屋面高度的要求。

（2）屋面有部分懸挑結(jié)構(gòu)，42 m超長免拆板制作的屋面中空造型懸挑結(jié)構(gòu)施工難度很大。

（3）懸山頂下鋁合金線條造型復(fù)雜，施工精度要求高，同時需要兼顧照明線路布設(shè)。

2.2 施工解決方案

（1）重新核準(zhǔn)標(biāo)高。用于支撐雙坡懸山頂造型的柱子架立在坡度為3%的樓面上，需要進(jìn)一步消除累計的標(biāo)高誤差，重新核準(zhǔn)標(biāo)高再裝模，使用BIM（建筑信息模型）技術(shù)對所有在斜屋面上架立的柱子進(jìn)行高度復(fù)核調(diào)整，計算出每面柱子的高度，并按照BIM結(jié)果安裝模板。

（2）按照實際需求對超長免拆模板精準(zhǔn)定模。使用BIM技術(shù)下料排板，與設(shè)計方對接，設(shè)置對拉螺栓及內(nèi)部鋼筋支撐，優(yōu)化裝模受力結(jié)構(gòu)，滿足懸挑受力要求，確保一次澆筑成型。

（3）每根鋁合金構(gòu)件“一條一案”。屋面共計260根鋁合金構(gòu)件，承擔(dān)了雙坡懸山頂?shù)呢Q向造型結(jié)構(gòu)，線條復(fù)雜，下料精準(zhǔn)度要求非常高，要確保在11.54°的三折坡屋面上根據(jù)設(shè)計的高低走向精準(zhǔn)契合造型，每一個鋁合金構(gòu)件需單獨設(shè)計排產(chǎn)，同時在鋁合金方通外側(cè)引入照明裝置，對安裝精度、電氣工程配合度有很高的要求。

3 施工技術(shù)實施

3.1 不同標(biāo)高梁柱交接處精準(zhǔn)施工技術(shù)

本工程屋面層柱子有3個不同：柱子高度不同、柱底標(biāo)高不同、柱頂標(biāo)高不同，這對施工造成了困難。本工程采取消除累計誤差方案，在3%坡度的樓面上，對每個柱子放線；統(tǒng)計表格，對不同高度的柱子采用BIM技術(shù)進(jìn)行模板排序，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)下料，具體實施要點如下。

（1）確定柱模板安裝位置并拼接合攏。根據(jù)使用BIM技術(shù)精準(zhǔn)計算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場彈線，在柱子定位畫線的外層釘上木片以確認(rèn)柱模板安裝具體位置，木片按照之前的排版結(jié)合現(xiàn)場情況，有3%坡度的差異。在定位小板釘好后，開始拼合柱子模板，先從屋面開始，以折形線條上面的梁底為重要位置參數(shù)確定定位點。由于梁柱交接點已經(jīng)提前使用BIM技術(shù)排布，現(xiàn)場裝模的時候只需微調(diào)即可精準(zhǔn)拼接合攏。柱模板合攏后，使用木方、方鋼、圓鋼管等進(jìn)行加固，大于500 mm的柱子使用對拉螺栓加固，一般第一道鎖扣距離地面5～10 cm，地面以上從第二道開始每道鎖扣的間距控制在50 cm內(nèi)。

（2）調(diào)整混凝土配合比。根據(jù)設(shè)計文件可知柱子使用的混凝土強度比雙坡懸山頂處高，在澆筑時對澆筑柱子的混凝土常規(guī)配合比進(jìn)行合理調(diào)整，使其在滿足強度要求的前提下滿足可泵性，同時盡量降低水泥用量、減少坍落度，進(jìn)一步優(yōu)化粉煤灰和外加劑的摻入比例，最終達(dá)到降低混凝土水化熱溫度的目標(biāo)，防止因內(nèi)外溫差誘發(fā)混凝土表面裂縫。

（3）進(jìn)行混凝土澆筑。在對梁柱節(jié)點處的混凝土進(jìn)行澆筑時，按照先高后低的原則，柱子上的混凝土先澆筑，梁板上的混凝土后澆筑。在不同強度等級混凝土交界處，按照要求設(shè)置金屬網(wǎng)片，以便控制不同等級混凝土的具體澆筑范圍。為保證質(zhì)量，梁柱的混凝土采用二次振搗的方法以增強混凝土的密實性，以防止收縮。同時梁側(cè)面可根據(jù)實際情況通過增加水平構(gòu)造筋來降低產(chǎn)生裂縫的概率，進(jìn)一步提高梁的抗裂性。

（4）進(jìn)行混凝土澆水養(yǎng)護(hù)。澆筑完畢后，需要加強對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，其中又以梁的養(yǎng)護(hù)最重要。在梁板底作用于承重的腳手架未拆除之前，使用室內(nèi)小型水泵對水管加壓，通過每日3次的有序噴淋，對板面、梁底和板底進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，進(jìn)一步保證施工質(zhì)量，防止粱的內(nèi)外部不均勻收縮而產(chǎn)生表面裂縫。

3.2 內(nèi)置免拆模板懸挑結(jié)構(gòu)線條技術(shù)

雙坡懸山頂建造的核心技術(shù)在于做出懸挑造型線條，如古建筑一般使用橫梁懸挑線條，地下以立柱狀線條支撐，滴水線遠(yuǎn)在立柱以外。由于現(xiàn)代建筑中橫向結(jié)構(gòu)線條為中空結(jié)構(gòu)，中空尺寸為600 mm×400 mm，人員及器械無法進(jìn)入，如果使用木模板將無法拆模，留置的木模板經(jīng)歷一定時間后，有可能會造成白蟻蛀空及木材腐爛的嚴(yán)重后果。

經(jīng)過反復(fù)研究，本工程引進(jìn)免拆板施工技術(shù)，在結(jié)構(gòu)線條內(nèi)部打造一條長約42 m的“口”字形模板，使用內(nèi)置鋼筋和對拉螺栓加固，通過梁側(cè)縫隙澆筑混凝土一體成型，達(dá)到線條要求的效果（如圖2所示）。

施工流程如下：使用BIM技術(shù)對“口”字形免拆復(fù)合保溫模板排板→彈線切割免拆模板→按照線路切割下料備用→安裝模板的連接件→制作外圍木?！壴摻罴胺胖脡|塊→安裝對拉螺栓→立內(nèi)側(cè)?！⒋卫恪⒅骼恪潭０逦恢谩鷿仓炷痢?、次楞拆除→找平→抹面砂漿抗裂層施工→飾面層→驗收。主要施工要點如下。

（1）確定最優(yōu)排版方案。根據(jù)懸山頂上部中空線條內(nèi)部尺寸，確定排版分格方案，在減少損耗的前提下，設(shè)計出最優(yōu)排版方案。根據(jù)排版圖，按照5%的損耗統(tǒng)計出各種規(guī)格復(fù)合保溫模板的數(shù)量，依據(jù)一板一編號原則進(jìn)行編號，方便后期施工。

（2）按照排版要求進(jìn)行切割。免拆模板在安裝前根據(jù)設(shè)計圖紙使用BIM技術(shù)優(yōu)化排布，原則上在工廠完成切割，對于少量無法在工廠切割的，可以在施工現(xiàn)場用軌道切割鋸切割。使用的鋸片的直徑必須能一次切割到位，不允許二次切割以防形成錯臺破壞工程質(zhì)量。為防止下料錯誤，切割前在標(biāo)準(zhǔn)板上進(jìn)行彈線，線寬控制在比需要的尺寸多約2 mm，非常規(guī)復(fù)合保溫模板的寬度一般情況下不小于150 mm。

（3）預(yù)先在免拆模板上打孔。施工前，需要提前繪制連接件平面布置圖，并且與生產(chǎn)廠家對接，由廠家按照圖紙位置二次加工，進(jìn)行穿孔作業(yè)。穿孔完成后需做質(zhì)檢復(fù)查，保證免拆模板上的錨固點受力均勻、布局合理、孔洞整齊?？锥粗睆奖冗B接件直徑小2 mm，應(yīng)保證連接件受力合理，防止過松或過緊引起外移動。安裝連接件的基本原則：每平方米最少5個，安裝孔到模板邊緣應(yīng)大于或等于50 mm。對轉(zhuǎn)角等受力薄弱部位可視現(xiàn)場情況增設(shè)連接件，為避免連接件掉落，由專業(yè)工人在現(xiàn)場把連接件塞入預(yù)制孔內(nèi)。

（4）起吊免拆模板。布置外層木模板，封閉左、下和右側(cè)，形成無蓋的箱型結(jié)構(gòu)，類似“凹”字造型，然后把免拆模板從上側(cè)放入并固定。使用塔吊將根據(jù)BIM排布的免拆模板按照編號起吊至樓頂屋面，起吊高度約為20 m。免拆模板偏心距較大，在吊裝過程中必須保持平衡，角部受力處、易變形處必須采用硬質(zhì)材料加以保護(hù)，避免受到破壞。安排2～3名安裝工人在上、下方將模板固定至適當(dāng)位置，用鋼絲將連接件與鋼筋綁扎穩(wěn)妥。安裝順序為先安裝陰陽角處板，后安裝標(biāo)準(zhǔn)墻板。

（5）使用對拉螺栓固定。安裝完畢后使用對拉螺栓控制好內(nèi)側(cè)免拆模板與外側(cè)木模板的間距，用鉆頭在免拆板和外側(cè)可拆模板的對應(yīng)處開穿透孔，開孔滿足螺桿穿入后垂直于中空梁內(nèi)外側(cè)。先穿入螺栓套管，再穿對拉螺栓拉緊，最后按照實際情況微調(diào)螺栓。根據(jù)設(shè)計圖紙要求，對中空線條造型的鋼筋綁扎區(qū)域進(jìn)行鋼筋綁扎，在鋼筋內(nèi)外兩側(cè)綁扎C20水泥砂漿墊塊，標(biāo)準(zhǔn)為每平方米不少于4塊。

（6）安裝木方固定。在模板兩側(cè)豎向安裝60 mm×80 mm（或50 mm×80 mm）木方，間距設(shè)置為220 mm。懸山頂下的模板拼縫和陰陽角位置需要依次設(shè)置龍骨，避免板材錯差引發(fā)的漏漿。本工程中的橫向次龍骨使用2根φ48.3×3.6 mm黃色鋼管，保證間距小于600 mm。實踐中在固定主次龍骨及對應(yīng)內(nèi)外模板時需要同步調(diào)整模板位置，使其滿足垂直度及其他施工要求。

（7）封模后進(jìn)行澆筑。鋼筋完成驗收后，對其進(jìn)行澆筑，考慮到澆筑時不易振搗至中空結(jié)構(gòu)底部，需要使用木槌不斷敲擊中空線條外部，使混凝土能夠充分地進(jìn)入底部。拆除內(nèi)外側(cè)的木模后需及時用聚合物砂漿找平完成面，同步鋪設(shè)寬度約200 mm的網(wǎng)格布，保證抗裂性能。

3.3 特制鋁合金格柵連片施工技術(shù)

鋁合金格柵連片施工流程如下：測量女兒墻到懸山頂不同定位的高差→使用BIM技術(shù)對實測高差進(jìn)行排列→對鋁合金格柵進(jìn)行排產(chǎn)→預(yù)埋件按照定位安裝→安裝立柱→現(xiàn)場微調(diào)→外觀噴漆→照明安裝。

3.3.1 鋁合金格柵定制

本建筑共有260根鋁合金造型條（如圖3所示），由于在雙坡懸山頂處高度不一，為最大限度地節(jié)省材料，需要對每一條鋁合金使用BIM技術(shù)進(jìn)行單獨排版，在得到具體數(shù)據(jù)后進(jìn)行排產(chǎn)。

3.3.2 預(yù)埋件施工

為了保持鋁合金格柵底部高度一致，對懸山頂下的鋁合金造型埋件采用后加埋件的處理方法，具體做法如下。

（1）使用普通膨脹螺栓與鋼板連接，作為其與女兒墻的固定方法。在雙坡懸山頂?shù)呐畠簤鶎颖砻娣啪€，按照圖紙每400 mm設(shè)置一道的距離，畫出固定點的位置，在定位的基層表面使用沖擊鉆鉆孔，安裝膨脹螺栓，在螺栓定位以后將螺栓一次性擰緊，為保證質(zhì)量需要將螺桿與螺母同時焊接，防止發(fā)生松動。

（2）為避免后加埋件施工時有可能產(chǎn)生的累計誤差，在立柱安裝之前可以重新放線，并再次確定埋板和立桿位置的準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)偏差立即校準(zhǔn)。焊接鋁方通時，需要至少2人配合進(jìn)行，其中一人負(fù)責(zé)防止鋼管在焊接時晃動，另一人進(jìn)行焊接，施焊時要注意四周滿焊，保證達(dá)到相關(guān)焊接規(guī)范的要求。

（3）安裝前鋁方通時通過拉長線放線，在造型立柱上端加工出對應(yīng)的凹槽?？梢詮囊欢讼蛄硪欢艘来吸c焊進(jìn)行安裝固定。焊接前，按照等位分割沿焊縫每邊50 mm清除整理每一段的毛刺、油污、銹斑等雜質(zhì)。鋁方通造型焊接好后，進(jìn)行打磨拋光，直至看不見焊縫為止；同時配合使用拋光膏，拋光至與相鄰材質(zhì)肉眼看不出區(qū)別為宜。

3.3.3 外飾面涂料施工

外飾面涂料加工時需要把控鋁方通造型，鋁方通總體找平刮膩子最少2遍，修整至基層平整度大體一致即為達(dá)標(biāo)，具體施工要求如下。

（1）刮膩子時需保證單次膩子厚度不大于0.5 mm，涂刷間隔時間大于5 h，涂刷總厚度不小于1.0 mm。

（2）不能在高溫直射的陽光下進(jìn)行施工，連綿雨天、5 ℃ 以下天氣以及高濕度、大風(fēng)等惡劣氣候條件下也不適宜施工。

（3）本鋁方通的涂料不可與其他涂料相混，否則有可能破壞其特性導(dǎo)致質(zhì)量不符合要求。在涂裝時宜采用滾涂施工，滾涂需用力均勻、速度協(xié)調(diào)，來回滾涂的遍數(shù)要以雙數(shù)為準(zhǔn)。涂料完全干燥后，膩子層表面必須能全面覆蓋底漆，表面觀感無漏刷及明顯接縫或接痕。

（4）進(jìn)行表面真石漆施工的時候，施工溫度環(huán)境要求在10 ℃以上，風(fēng)力大于四級時禁止施工。施工時應(yīng)使用專業(yè)真石漆噴槍，噴槍的空氣壓力約為6 kg/cm2，噴嘴距離作業(yè)面600 mm左右，噴涂厚度不少于2 mm。真石漆噴涂至少需要2遍，時間間隔約為2 h，干燥時間以超過24 h為宜，完全干燥后進(jìn)行最終打磨。為了保證完成面觀感質(zhì)量，在噴涂時需特別注意出槍和收槍，禁止在正面噴涂的表面上出、收槍。噴涂時，噴槍移動速度應(yīng)均勻，在不同噴涂幅度邊緣施工時以搭接1/3的幅寬為標(biāo)準(zhǔn)，確保漆膜薄厚無偏差。如果因工程進(jìn)度需要使用多支噴槍，必須選擇相同品牌及型號的噴涂槍嘴，以保證每個槍嘴噴出的浮點一致，否則將會影響噴涂面的觀感。

（5）真石漆施工完成后的漆膜比較容易刮花，需要做好完成面保護(hù)工作。真石漆表面需要噴涂防水保護(hù)膜，使用600目砂紙對干透的涂層表面浮砂擦拭一遍，使其整體上呈現(xiàn)天然真石漆的表面質(zhì)感，保證美觀的同時也保證防護(hù)膜覆蓋完全。使用砂石擦拭時用力要均勻，否則有可能破壞漆膜引起底部松動，造成附著力不足而使真石漆掉落的后果。

（6）最后一道防水工序需要在天然真石漆完全干透后方可開展，噴壺壓力選擇5 kg/cm2左右，罩光漆用量0.4 kg/m2。施工天氣溫度應(yīng)高于10 ℃，整體噴涂2遍以上，每次間隔2 h，厚度約30 μm，完全干燥需7 d。

3.3.4 泛光照明

為了滿足雙坡懸山頂夜間造型的照明，需要營造夜間發(fā)光效果?？稍陧斆嫔祥_挖溝槽，沿著燈光設(shè)計方向延伸，本工程采用的是沿著折線方向挖槽，開挖前需要畫好控制線，同時確定好溝槽的走向。鋪設(shè)照明電纜的注意事項如下。

（1）鋪設(shè)電纜前，需要先確認(rèn)電纜的電壓、型號和規(guī)格，對擬安裝的電纜進(jìn)行絕緣測試，確保絕緣電阻大于0.5 MΩ；按實際路徑計算每根電纜長度，進(jìn)一步優(yōu)化每根電纜的裁剪方案，最大限度地減少電纜接頭。

（2）工程中使用的保護(hù)電線塑料管和相關(guān)配件必須全部使用阻燃材料；導(dǎo)線穿管需依據(jù)所穿根數(shù)確定管徑的大??；非同一個系統(tǒng)的導(dǎo)線不可以穿插在同一根保護(hù)管中；保護(hù)管內(nèi)禁止有接頭和打結(jié)。

（3）屋面屬于潮濕部位，需采用厚壁鋼管穿線，鋼管不得彎曲或有裂縫，管內(nèi)應(yīng)光滑無毛刺，切口光滑平整；采用的鍍鋅鋼管為螺紋連接，禁止使用焊接方式連接。

4 結(jié)語

本工程采用大型現(xiàn)代建筑的雙坡懸山頂施工技術(shù)，完成效果與傳統(tǒng)硬山頂相比，具有更好的采光性和建筑美感，既增加了建筑通透性及實用性，又傳承了廣西瑤族特色建筑風(fēng)格，讓歷經(jīng)千年的壯鄉(xiāng)瑤族吊腳樓外觀在當(dāng)今新型建筑中煥發(fā)新的生機，為今后建造類似懸山頂、推廣瑤族特色建筑提供良好的借鑒實例。

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