大跨度薄璧拱板屋面施工.doc

工程名称大跨度薄璧拱板屋面施工成都市成化区粮食局人民路粮库4幢21m×96m单层拱板仓，为堆放散装粮食或袋装粮食仓库，四周墙体采用860mm和1000mm厚空斗标砖墙，屋面结构采用上曲板和下平板整体现浇，上曲板拱轴方程y=4fx（l-x）/l2，矢高2l00mm（图3-18-1）。拱板屋面构造拱板仓上拱板和下平板同时连续现浇组成保温隔热防水屋面系统，纵向按9600mm间距设置温度缝，屋面拱板壳体试采用C40细石混凝土浇筑，上拱曲面板和下拱平面板中部由框形预制混凝土隔板连接，端头预留钢筋浇筑于上下拱板混凝土内，形成近似于屋架受力形式的屋面体系。屋面结构设计及构造要求见图3-l8-1。施工主要技术措施支撑架子搭设该工程屋面下部空间大，且屋面为薄板结构，对支撑变形十分敏感。通过结构自重和施工活载计算、变形验算，舍弃了传统满堂架的承重支撑方案，采用Ø48钢管架搭设衍架式支撑架，节约支架管材及扣件投入约20%。上层拱板支撑架充分利用了预制混凝土隔板作为拱板施工静荷载承重杆件，水平方向仅用2道系拉杆和剪刀撑作为校位和控制水平位移用，这样做可节约支撑材料且施工简便（图3-l8-2）。模板系统下拱平面板采用常规支模方式，上拱曲面板采用30mm厚清水木模和100mm×40mm木枋，严格按拱轴方程计算曲率、放实样，做成1040mm×（2060~1970mm）共6种规格462块船形模板（图3-18-3），将整个拱板仓屋面模板周转支设。船模一次性摊销。混凝土浇灌及养护根据屋面跨度大、结构断面小的特点，在施工工艺上采取以下措施：1.屋面结构施工时，成都地区气温在12~24℃，且日照时间逐渐增加，气温逐渐升高，征得设计单位同意，我们将原C40细石混凝土坍落度1~2cm改为3~4cm，并在混凝土内掺入缓凝剂。浇灌6h后用塑料薄膜和稻草垫覆盖保温自养，以免因混凝土快速失水产生收缩裂缝，终凝后36h开始人工浇水养护14d。2.混凝土浇灌按纵向9600mm（8×1200mm）为单元组织流水施工。按设计要求，单元内结构混凝土须一次完成，不得留施工缝。这种曲面和平面封闭的“壳体”，在矢高仅2100mm的情况下，施工难度很大，特别是靠支座处混凝土浇灌十分困难。加上综合考虑钢管支架变形大，及浇灌过程中活载、振动荷载等因素，最后确定按4个浇灌小组从支座边缘同时向跨中浇灌。采用此法主要优点是荷载相对均衡，能适应支撑架及支垫的微弱变形，不致损害结构。拆模由于模板设计时己考虑模板拆除问题，所以“船模”拆除相当方便，拆除时间一般控制在抗压强度达到50%（即达到C20，考虑了拱压和支撑作用）；而下拱模则控制在90%设计强度以上才能拆除，高于规范限值。经济技术指标屋面结构形成与原建同类仓库采用的折线形屋架、大型屋面板的装配式屋盖系统相比，总造价可节约15%~20%，结构性材料投入可减少20%~25%。且省去了屋面防水材料（结构自防水），通风隔热性能好，特别适合仓库的使用要求。结语用该屋面作粮食仓库屋顶通风、隔热性能良好，造价低，施工也较为方便。由于支模设计、制作精细，省去了抹灰层和防水层，是一种经济实用可靠的结构形式，适宜于多种大跨度库房及没有振动荷载的其他类型建筑。若下平板肋梁部分采用预应力结构，其塑性变形、挠度、耐久性方面将更加优越。对于规模较大、幢数较多的同类群体建筑，“船模”可优先考虑用玻璃钢或塑料定型块模，下板支撑架采用可调高度移动式支架，更能提高施工工业化程度和综合经济效益。屋面曲平面双层壳体为超静定结构，上层拱板直接受环境作用，下层平板处于室内。对季节温差大的区域宜对上拱面作保温隔热处理，以减少温度应力。