弧形屋面定型化模具支撑施工技术

现如今建筑风格新颖多样，尤其是一些公共建筑、别墅、洋房类，为追求外形的精致、美观，屋顶、外立面往往会设计许多线条造型，弧形屋面便是其中的一种。因此需要研究一系列方法较好地解决弧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，以便使弧形屋面结构质量符合要求，弧度、平整度达到设计要求，取得较好的外观效果。

某工程 屋面造型为弧形，在施工时，若采用木支撑的综合体系，则操作难度大，且无法确保圆弧线条的流畅、成型质量差、人工成本大、工期长；若采用定型钢模板工艺，则因各单体造型弧度不一，需要多套模板，且模板不能实现周转，施工成本高、经济性差；若采用定制混凝土构件，现场吊装，则需要考虑现场的场地及吊装能力，且因各单体造型不一，构件无法实现批量生产，也无法满足业主工期要求，预制成本高。为达到操作简单、成型质量高、经济效益好的目的，我单位组织技术人员展开了专项技术研究，并最终提出采用现场现已有40×40mm方钢管，根据设计图纸弯成弧形，再与直方管焊接成定型模具，作为模板工程主背楞，在定型模具上平铺方木作为次背楞，最后固定铺设模板。最终形成一种弧形屋面定型化模具支撑施工工法。

图|弧形屋面定型化模具示意图

技术流程

为了提高工程质量，保障弧形屋面工程使用性能良好的原则，依照国家现行施工质量验收规范的标准和我司企业标准，进行弧形屋面的施工；须保证每道施工工序在监理人员的严格监督下进行，并对每道工序进行检查验收、评审，做出检验记录，并报监理人员备案。

在弧形屋面结构楼板的周边建立统一的轴线、标高控制点，视工程面积大小可同时采用“内控法”、“外控法”对轴线进行引测，复杂异性的平面工程可采用全站仪结合“极坐标”进行测量。

对施工图纸进行数据复合，按照主、次梁的位置计算确定模板支架的平面相对位置，以解决模板支架排列顺序和支架的的安装高度，避免因弧形斜面的标高变化造成的顶部支架需切割等浪费。

借用统一的辅助控制线对模板、钢筋、混凝土的施工标高进行监测。

依据准备工作期间分类统计各类型弧形屋面的尺寸和数量，采用施工现场现有的方钢管作为原材料，运用压弯机械按图纸尺寸弧度把方钢管弯曲成形，然后用焊机焊接成定型化模具，该定型化模具作为弧形屋面主背楞，如图所示定型化模具。弧形屋面次楞采用方木，无需弯曲，只弯曲主钢楞。

支模架采用钢管扣件架体，根据图纸尺寸，确定所需钢管的长度，并提前加工准备。

屋面板次背楞、主背楞安装：支模架搭设完成后，调整标高，并按规范要求设置起拱，再在支模架上铺设定型化模具作为主背楞，间距根据计算确定，模具下边为一根直方管，可以直接放在支模架横杆上，把模具固定在横杆上，防止模具位移，待模具铺设固定完成后，在定型模具上平铺方木作为次背楞，木方规格采用40×80mm，方木与模具用铁丝绑扎，方木平铺方向与模具放置方向垂直，以便形成弧线。

采用侧模包底模的支撑方式，模板加固时，主钢楞从底向上加固，第一道加固完成后，从底部检查侧模和底模缝隙是否严密，符合要求后，再确保垂直度的前提下依次加固。

在方木铺设完成后，在其上平铺模板，采用18mm厚木胶合板，采用铁钉将胶合板与板底次背楞连接牢固，模板面就形成了图形设计的弧形尺寸。

模板支设完成后，进行钢筋绑扎。

钢筋本身具有可塑性，且屋面板使用钢筋直径较小，变形能力较强，斜屋面上直接绑扎并通过自重可形成弧形，因而弧形屋面结构的钢筋绑扎基本可按照常规施工方法。如个别工程的弧度变化较大，现场操作受限时，可通过放样在地面加工成弧形再运输到安装位置进行绑扎。

钢筋绑扎时下层钢筋保护层厚度采用水泥垫块控制，上层钢筋采用马凳铁控制，楼板浇筑厚度控制采用30cm高度控制线，拉通设置在楼板两侧。

按照图纸和规范要求绑扎好钢筋，且保证楼板结构的保护层厚度满足设计要求。

采用单面模板法：此法是弧形屋面混凝土施工中比较常用的简易方法，但影响混凝土浇筑质量的方面较多，如屋面弧度的大小，模板的光滑程度和坍落度的影响等。因混凝土无法按常规振捣而导致不密实，本次混凝土浇筑主要采用点振法施工，使用该方法的优点是：振捣面积小，能一步振捣到位，可以提高混凝土的密实性，另外点振法所需的时间短，每点振动时间约10秒左右，减少混凝土的流失。且采用点振法施工混凝土的坍落度小，减少用水量，可有效的降低混凝土内部的毛细孔道，降低混凝土开裂，提高密实性，提高屋面混凝土的防水性能。

当结构面积较大时且需要一次成型，应从弧形屋面的低端往高端浇筑，且混凝土浇筑应由中间向两侧对称进行浇筑，两面坡面同时浇筑为最佳，一次浇筑的屋面宽度为2米左右，一直连续施工到结构面的另一端，再从这一端起返回浇筑下一个2m左右的结构面。这时必须控制好前一个2m左右的混凝土没有达到初凝，如此往返施工下去，最终实现整个斜面的连续整体成型。