建筑工程异形曲面现浇屋面施工工法6821

附件：工法内容材料

异形曲面现浇屋面施工工法

1、前言

传统施工中，建筑屋面以平屋面为主，欧式建筑则以坡屋面、斜屋面为主，此类屋面施工技术基本已经成熟，施工难度较小；但近年以来，为追求建筑外立面效果及设计亮点，越来越多的建筑开始采用弧形屋面设计，特别是坐落于三亚亚龙湾畔的瑞吉度假酒店工程，采用了异形曲面钢筋混凝土屋面，纵横双向均各自成弧，施工极为困难。针对此种近年来出现的复杂异形曲面现浇屋面，由中建三局股份有限公司牵头，研究在不大幅增加工程造价的前提下，通过一系列措施和方法，较好的解决异形曲面现浇屋面放线定位、支撑架搭设、模板钢筋安装、混凝土浇筑等各方面问题，以便使多曲面屋面结构质量符合要求、弧度、平整度达到设计要求，取得很好的外观效果。

2、工法特点

2.1、异形曲面现浇屋面施工的特点

通过一系列研究、探索，异形曲面现浇屋面施工工法解决了复杂弧形屋面的放线定位、支撑架搭设、模板钢筋安装、混凝土浇筑等几个主要难题，在不大幅增加施工成本的前提下，极大的提高了屋面弧形精确度。其优越性如下: 2.1.1、放线定位准确

异形曲面现浇屋面施工工法根据图纸设计要求，采取分区立体水平投影法放线。将弧形屋面划分为多个区段，根据电脑预建的立体3D模型图，对每个区段单独进行投影定位放线，弥补了以往整体定位放线的不足，极大的提高放线精确度。

2.1.2、节约成本

建设成本：异形曲面现浇钢筋混凝土屋面工法的推行，可以将原设计的钢结构屋面替换为混凝土屋面，建设成本大大节约。

施工成本：施工前，技术部门更加设计图纸，结合现场定位放线记录，对模板支撑架进行预排，确定每个区段内所需钢管架的长度、扣件的需用量，再根据预排结果提供材料需用量，避免了不必要的钢管切割、扣件浪费等情况发生；同时，在施工中在坡度较大的位置采用双面支模，避免了混凝土浪费，在一定程度上节约了施工成本。

2.2.3、增加屋面弧形精确度

因为已经对支撑架采用是搭设预排，在施工过程中，只需对号入座，减少了施工难度，同时使用定长的钢管控制屋面弧度；在混凝土浇筑过程中对坡度较大的位置采用双面支模，极大的增加了屋面弧形精确度。

2.1.4、混凝土成型外观质量好

由于模板是按每个区段弧度加工，同时在施工中又采用双面支模、按弧度收光等措施，施工完成后混凝土外观质量好，同时针对此种屋面，采用有针对性养护措施，导致混凝土施工质量得到好评。

3、适用范围

异形曲面现浇屋面施工工法适用于各种弧形屋面、异性屋面的钢筋混凝土施工，它不受使用功能、施工季节和环境的影响，由于种种施工措施，完成后屋面的弧度精确度很高，特别适用于质量要求高、屋面弧度复杂、追求建筑外观效果的工程。

4、工艺原理

其主要原理是通过在屋面结构施工中对定位放线、模板支撑、模板安装、混凝土浇筑等过程进行优化、创新，借鉴以前施工经验，完善施工方法，制定出适合此类复杂屋面的施工方法。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

屋面弧形区段划分→使用电脑对模板支撑进行预排→定位放线→钢管支撑架搭设→模板、钢筋安装施工→混凝土浇筑→混凝土养护→拆模。

5.2、操作要点

5.2.1、屋面弧形区段划分

根据设计图纸显示，异形曲面现浇屋面在纵向弧度改变是以一米为一个区段，即每米区段范围内弧形基本一样，在横向则是由中间对称布置。针对此种设计，经过开会讨论，为便于放线定位、模板施工、提高弧度精确度，按纵向每米划分为一个区段。

弧形屋面纵向区段划分图

5.2.2、电脑预排

为保证弧形精确度，在施工前，依据已经划分好的弧形区段，使用3DMAX

仿真技术，对整个弧形屋面进行立体建模，然后按照针对每个区段画出剖面图，以确定横向弧度，以此作为施工定位放线依据；结合施工方案，对模板支撑架进行平面布置，然后根据弧形屋面立体模型及各剖面图弧度，计算每个区域内各个钢管的定位、长度并进行编号（X、Y、Z、编号），然后根据结果计算所需扣件等材料的数量，提供材料进场需用计划。

弧形屋面各区段剖面图

根据支模需要定制的特殊尺寸木枋

100*50标准木枋

模板支撑架搭设预排剖面图

5.2.3、定位放线

异形曲面现浇屋面轴线定位：在定位放线时，采用立体水平投影法施工。首先利用在电脑上绘制的3D立体模型进行水平投影，在电脑上计算出弧线屋面在下一结构层上的水平方向投影图；然后利用该投影图及相关数据，并结合现场施工情况，将弧形屋面纵向梁在下层结构层上的水平投影先行定位；再按

照屋面分区图将各区段分割线投影至下层结构层上，以此为控制轴线，将横向屋面梁在结构层上进行定位；

屋面模板支撑架定位：根据电脑预排结果及相关数据，将模板支撑架纵横排列线定位于下层结构面，并将各支撑点的定位、长度及编号（X、Y、Z、编号）在定位处标明（钢管架定位坐标使用电脑，根据预排图上与屋面定位轴线的关系计算得出，长度根据立体模型每个轴线的剖面图计算得出），便于后期支撑架的进场及搭设施工。

弧形屋面定位放线水平投影图

屋面支撑架平面预排图（支撑架平面定位）

5.2.4、钢管支撑架搭设

根据电脑预排图，将各种型号的钢管、扣件进场，并按照定位放线中所标明的编号将支撑架一一定位、安装，搭设中严格按照施工方案及支撑架电脑预排图进行，在钢管架顶部设置顶托，便于标高微调。

由于弧形屋面纵向弧度较为平缓，为横向弧度变化大，因此在支撑架搭设

时，注意横向方向在原有剪刀撑的基础上，于架体上部隔跨增加必要的短向斜撑，以保证架体稳定性。（根据现场实际情况加设水平拉杆，必须保证每个可调顶托下500mm处有水平杆，每根钢管自由端不超过500mm）

5.2.5、模板、钢筋安装

模板安装：首先在钢管支撑架顶托上安装钢管龙骨，由于纵向弧度较为平滑，可以使用2米长钢管，横向弧度较大，采用1米左右长度的钢管；钢管上铺设木枋，木枋上铺设特制加工木枋，表面再铺设模板。成品胶合模板尺寸为1830mmx915mm，因此为保证屋面弧度，尽量使用整块模板，因横向屋面弧度较大，故将模板的短边作为屋面的横向，长边为屋面的纵向，这样能尽量减小误差。两块模板之间拼缝在下部使用整长短宽模板钉入铁钉固定，以避免发生翘曲。考虑到混凝土浇筑过程中会采用双面模板，在采用双面模板区域预先安装400*400的对拉螺杆（螺杆中部需设置止水钢板），安装前，在螺杆上按板厚加两块模板厚度的长度涂刷油漆定位，安装时严格按照油漆位置固定。

钢筋安装：屋面板钢筋为一级圆钢，柔性较好，安装时只需按500*500的间距使用定位钢筋固定即可；对于直径较大、硬度较高的屋面梁筋，则需要