仿古攒尖顶钢筋混凝土屋盖结构施工技术

周厚才;徐晓明;沈志勇;王家阳

【摘 要】武当山太和楼屋顶为仿古攒尖顶,如何用混凝土材料完美实现古建筑元素,将民间原始粗放的施工方法,提升到现代施工工艺标准,是仿古建筑面临的施工问题.为此,在大量仿古建筑施工经验的基础上,总结提出仿古攒尖顶钢筋混凝土屋盖结构施工关键技术,并成功运用于工程实践,其施工灵活方便,在综合环保、资源、经济、技术、艺术等方面,具有深远的社会效益、较好的应用前景和推广价值. 【期刊名称】《建筑施工》 【年(卷),期】2017(039)009 【总页数】2页(P1380-1381)

【关键词】仿古建筑;攒尖顶屋盖;钢筋混凝土结构;预制装配与现浇 【作 者】周厚才;徐晓明;沈志勇;王家阳

【作者单位】湖北省工业建筑集团有限公司 湖北 武汉 4300;湖北省工业建筑集团有限公司 湖北 武汉 4300;新八建设集团有限公司 湖北 武汉 430070;武汉杰博达建筑工程顾问有限公司 湖北 武汉 430070 【正文语种】中 文 【中图分类】TU758.1

1 工程概况

武当山太和楼工程（图1）位于武当山太极湖新区，为7层框架结构，总建筑面积

10 556 m2，建筑总高51.48 m，使用年限为100年，为该景区新建的一个旅游观光塔。

图1 太和楼工程效果图

该建筑屋顶为仿古攒尖顶钢筋混凝土屋顶，由坡屋面、垂脊及宝顶构成，坡屋面坡度分为30°、45°两种，施工中将攒尖顶三大构成中的坡屋面主要受力梁板、所有垂脊及宝顶均采用钢筋混凝土浇筑，屋盖外边缘1.20～1.75 m范围的外飞檐组成构件椽子、望板、连椽（封檐板）及三叉头等采用预制加装配的方法与现浇部分整浇成整体，形成仿古建筑屋盖结构。 2 工艺特点

仿古攒尖顶钢筋混凝土屋盖结构施工技术相对于古建筑木结构，节能环保，防火性好，防腐、防虫性好，安全、适用、耐久性好且工期短，维修成本低；在满足结构牢固可靠的前提下，通过预制、装配及现浇等施工方法的结合，完美地体现了攒尖顶古建筑屋顶的细部造型，与全现浇结构相比，施工灵活、方便；预制构件场地要求不高，安装设备要求简单，但测量精确定位要求高，个别构件模板支设要求高，模板制作难度大。基于以上特点，该技术主要适用于仿古攒尖顶钢筋混凝土屋盖结构或其他仿古建筑屋盖结构的施工[1-2]。 3 工艺流程及操作要点 3.1 工艺流程

仿古攒尖顶钢筋混凝土屋顶施工工艺流程如下：施工准备（含1∶1实体模型施工及荷载试验）→部分构件预制→测量定位→底模支设→部分预制构件（三叉头等）安装→垂脊、老角梁、半圆梁钢筋绑扎及模板支设→老角梁、半圆梁下半部分混凝土浇筑→椽子支撑架定位、搭设→预制椽子安装→望板及连檐砌筑→屋盖结构板钢筋绑扎→盖模支设及混凝土浇筑→混凝土养护。 3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

1）根据设计图纸拟定的施工方案，确定攒尖顶三大构成中的坡屋面主要受力梁板、所有垂脊及宝顶基座采用钢筋混凝土浇筑，屋盖外边缘1.20～1.75 m范围的外飞檐组成构件椽子、望板、连檐及三叉头等采用预制加装配的方法与现浇部分整浇形成整体。

2）在施工方案的基础上制订专项作业指导书及明确的技术交底，尤其是测量定位及模板支设2个重要工艺环节。

3）原设计屋盖为全现浇结构，为满足飞檐构件的精确仿古，修改为叠合结构，在施工场区内制作一个1∶1大小的1/4屋盖叠合结构，作为结构受力荷载试验模型，确定施工工艺的可行性及每一道施工工序的施工方法。同时，聘请专业第三方检测机构做专项荷载检测。 3.2.2 部分构件预制

1）清理平整场地，制作椽子、望板、连檐、三叉头等构件的模板，并支设及预制。除望板、连檐外，其他构件均有与预制或现浇构件连接的预留钢筋。

2）椽子、三叉头等按设计尺寸预制，望板及连檐厚度按60 mm考虑，尺寸依据椽子间距确定。 3.2.3 测量定位

1）针对工程施工的实际情况，在平面控制测量中，采用导线测量法建立平面控制网；在高程控制测量中，采用水准测量法建立平面控制网。

2）确定坡屋面控制点数量和坐标，通过全站仪精确测控控制点坐标，并采用测量误差消除法复测校核控制点。

3.2.4 模板支设（中间主体结构＋挑檐椽板结构）

1）叠合结构部分，其坡度为22°，采用普通混凝土浇筑方式，只设置底模。 2）大屋面其他部分坡度为34°～50°，普通混凝土浇筑方式不能满足要求，因此采

用双层模板（图2），浇筑自密实混凝土的方式施工。 图2 底模及盖模支设示意 3.2.5 预制构件安装

1）排架搭设，按照设计搭设椽子下沿的支撑排架，支撑排架的搭设高度需精确定位，以保证椽子的安装坡度。

2）将按设计尺寸预制好的椽子吊装固定在外檐口上。椽子预留钢筋的一端置于现浇檐口半圆梁上，预留钢筋与梁板中钢筋焊接固定，与垂脊相接处也按上述方法处理。

3）预制好的三叉头作为外挑老角梁的端头模板与其对应的梁模板固定，先将预留钢筋与梁板钢筋固定，然后与梁板混凝土整浇成型。 3.2.6 钢筋绑扎

1）在双层钢筋网之间增设支撑马凳筋，马凳筋直径不小于10 mm，同一方向上的支撑不少于2道。

2）绑扎钢筋时，留设保护层，用水泥砂浆制成的垫块将钢筋垫起。 3.2.7 望板及连檐砌筑

1）将事先预制好的望板满铺密砌在外飞檐的各椽子上，形成外飞檐的底层模板，上部绑扎好板筋后浇筑飞檐板混凝土。

2）为防止飞檐板骨料滑落，在椽子端头砌筑连檐，用连檐替代飞檐的外侧模板（图3）。

图3 望板与连檐浇筑示意 3.2.8 混凝土浇筑

1）混凝土分2次浇筑，先浇筑叠合结构的混凝土（坍落度控制在S2级50～90 mm之间），然后采用自密实混凝土（坍落扩展度控制在SF1级550～655 mm之间）浇筑坡度大于30°并支设双层模板的屋盖结构。

2）浇筑混凝土时，可以斜屋檐为起点，绕屋面一周循环浇筑，逐级逐段安装面层模板，然后逐级浇筑混凝土，相互依次循环进行，直至浇筑结束[3-4]。 3.2.9 混凝土养护

1）混凝土早期湿润养护尤为重要，一般混凝土终凝后即应浇水养护。

2）建议板面混凝土覆膜养护或带模养护14 d以上，然后视混凝土强度情况逐次拆模。 4 结语

该技术用仿古混凝土坡屋面取代传统的古建筑木屋面形式，较常规坡屋面和平屋面相比，取消了建筑防水层，屋面排水通畅，防漏性能好，维修成本低；在综合环保、资源、经济、技术、艺术等方面，具有深远的社会效益，同时传承了华夏古建筑文化。 参考文献

【相关文献】

[1] 颜静霞.仿古建筑的设计及现代施工技术特点[J].现代园艺,2016(14):179-180． [2] 马伟光.谈仿古建筑的规划与设计[J].山西建筑,2016,42(26):26-27．

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构工程施工规范:GB 50666—2011[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构工程施工质量验收规范:GB 50204—2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.