潘志昆 王義祥 刁子坤

（1.中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司華南區(qū)域公司，北京 100161；2.江蘇美城建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，江蘇 淮安 223200）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)水平及施工技術(shù)不斷提升，人們對(duì)建筑美感的追求也越來越高，建筑不僅僅要滿足其使用功能，更注重建筑整體美感設(shè)計(jì)，建筑造型越來越復(fù)雜，施工難度越來越大。屋頂更成為建筑設(shè)計(jì)過程的重點(diǎn)設(shè)計(jì)對(duì)象，屋頂形式多種多樣，其中斜度超60°的鐘樓哥特式風(fēng)格斜屋面的建筑，在國(guó)內(nèi)越來越常見[1-2]。仿哥特式風(fēng)格的鐘樓斜屋面造型復(fù)雜，混凝土成型難度大，施工操作風(fēng)險(xiǎn)高，因此深入探究坡度超過60°的坡屋面施工技術(shù)至關(guān)重要[3-5]。本文結(jié)合深圳龍崗某學(xué)校的哥特式建筑設(shè)計(jì)及施工技術(shù)進(jìn)行探析。

1 工程概況

該項(xiàng)目位于深圳龍崗寶龍工業(yè)城內(nèi)，總建筑面積為35000m2，教學(xué)樓通過設(shè)縫分為三個(gè)單體，教學(xué)樓6層，屋頂標(biāo)高為24m，教學(xué)樓采用哥特式風(fēng)格設(shè)計(jì)，鐘樓位于主體中央，突出屋面高度40 多米高，鐘樓屋頂采用哥特式屋頂，斜度70°。建筑剖面圖如圖1所示。

圖1 學(xué)校剖面圖

2 施工難點(diǎn)分析

（1）塔吊布置：結(jié)合鐘樓高聳且位于主體中央位置的特點(diǎn)，施工過程綜合考慮塔吊布置及塔吊附墻。

（2）施工技術(shù)：編制斜屋面模板專項(xiàng)施工方案，重點(diǎn)關(guān)注高支模、斜屋面支撐做法，確定了斜屋面分段施工以及鐘樓塔尖的防護(hù)架應(yīng)全覆蓋等措施。

（3）工期影響：確保鐘樓施工不影響關(guān)鍵線路、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，采用懸挑架獨(dú)立施工技術(shù)措施。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)控制

3.1 塔吊布置方案比選

（1）塔吊布置方案一。2 臺(tái)塔吊東西向布置，1#塔吊 TC7015，70m 臂長(zhǎng)，2#塔吊 TC6015，45m 臂長(zhǎng)。為覆蓋鐘樓，1#塔吊高度為87m，于48m 位置附墻，即教學(xué)樓屋面層做鋼桁架完成附著，鋼架高度約為20m，鋼架附著方式較為少見，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)均缺少鋼架附著經(jīng)驗(yàn)，附墻方案屬于非常規(guī)做法，因此需進(jìn)行專家論證。因辦公區(qū)設(shè)置在項(xiàng)目的西北角，在1#塔吊覆蓋范圍內(nèi)，故而辦公區(qū)屋面還需設(shè)置硬防護(hù)措施。2#塔吊不附墻，獨(dú)立高度46m，位于基坑支護(hù)樁邊，危險(xiǎn)系數(shù)較高，且必須避免與1#塔吊碰撞，臂長(zhǎng)設(shè)計(jì)45m，利用率不高。

（2）塔吊布置方案二。2 臺(tái)塔吊南北向布置，1#塔吊TC7013，70m臂長(zhǎng)，2#塔吊TC6013，大臂臂長(zhǎng)55m，1#塔附著于鐘樓框架柱；2#塔位于基坑底外墻外放坡段。1#塔吊附著為常規(guī)附著，僅需穿1 層結(jié)構(gòu)板，覆蓋范圍可涵蓋整個(gè)塔樓和西側(cè)堆場(chǎng)；2#塔位于基坑內(nèi)，對(duì)基坑邊坡和支護(hù)影響較小，且可覆蓋北側(cè)堆場(chǎng)、施工道路以及待建操場(chǎng)。且塔吊均未覆蓋辦公區(qū)及生活區(qū)，故而屋面無需做安全防護(hù)。1#塔吊高83m，2#塔吊高46m，2#塔吊塔身在1#塔吊覆蓋范圍內(nèi)，在規(guī)范允許范圍內(nèi)，經(jīng)咨詢公司集采單位，此做法為常規(guī)做法，無需專家論證。

綜合分析其經(jīng)濟(jì)性與安全性，塔吊布置采用方案二，可有效解決鐘樓施工過程中運(yùn)輸問題。

3.2 模板施工技術(shù)要點(diǎn)

鐘樓施工是該項(xiàng)目的施工難點(diǎn)之一，鐘樓水平截面為矩形，長(zhǎng)9m、寬9m，豎向高度為65m，突出屋面約41m。鐘樓內(nèi)結(jié)構(gòu)板面標(biāo)高分別為27.25m、44.35m 和52.95m，因此樓板面以及三折式樓梯梯段和樓梯板均為超5m 的高支模，鐘樓頂70°超陡斜屋面支模高度約12m，屬于高支模且支撐難度大。

（1）結(jié)構(gòu)板、樓梯梯段及樓梯板施工時(shí)按照上述支撐高度大于5m的梁、板支撐和樓梯支撐搭設(shè)。

（2）對(duì)于鐘樓斜屋面，由于屋面坡度較大，可視此屋面板為“斜墻”，即模板支撐按墻柱考慮。整個(gè)斜屋面每間距450mm設(shè)置一道對(duì)拉螺桿，主梁雙鋼管、次梁木方、板底斜面模板通過三角形木楔釘緊，木楔底接雙鋼管主梁，由盤扣立桿將荷載垂直傳遞至下層結(jié)構(gòu)梁上。為保證鐘樓四周斜屋面不歪扭、不走形，首先保證板面下方盤扣立桿的間距，因此水平向需采用Ф12 鋼絲繩進(jìn)行橫向拉結(jié)，鋼絲繩拉至斜屋面底部主梁雙鋼管處，采用花籃螺桿鉸緊，鋼絲繩豎向共設(shè)置三道間距約2～2.5m，水平向交叉設(shè)置兩道即間距2.5～3m，同時(shí)斜屋面板底需采用扣件式鋼管進(jìn)行斜向支撐，鋼管底部頂至結(jié)構(gòu)板預(yù)埋U 型環(huán)或鋼筋頭，斜撐間距等同鋼絲繩間距。斜屋面頂部逐漸收縮，施工空間不足0.6m時(shí)工人不易完成模板的加固和拼接等操作，因此需提前預(yù)制四棱錐木盒，木盒底部中央用盤扣底座墊板或木質(zhì)墊板回頂，四周用梯形木楔釘緊，中央盤扣立桿加密，荷載由盤扣立桿垂直傳遞至結(jié)構(gòu)梁板，木盒水平向用長(zhǎng)對(duì)拉螺桿進(jìn)行拉結(jié)，具體排桿剖面圖如圖2、圖3所示。

圖2 鐘樓斜屋面排桿示意圖

圖3 鐘樓斜柱支模示意圖

（3）鐘樓豎向分三段施工，第一次施工底層2.5 至55.25m 標(biāo)高的QL1 頂部；第二次施工2.5m 至第二層57.65m 標(biāo)高的QL1 頂部；第三次完成剩余斜屋面施工（如圖4所示）?；炷翝仓俣炔灰舜笥?.5m/h，任意兩邊混凝土澆筑面高差不宜大于1.0m，澆筑方法采用小型料斗下料，由1#塔吊輔助完成混凝土澆筑施工。

圖4 鐘樓斜屋面分段施工示意圖

（4）鐘樓斜屋面外側(cè)需設(shè)置外架進(jìn)行防護(hù)并提供施工平臺(tái)，擬于52.95m標(biāo)高處懸挑新型工字鋼，上部采用扣件式鋼管腳手架如圖5所示。

圖5 鐘樓塔尖52.95m標(biāo)高工字鋼懸挑及工作平臺(tái)大樣圖

3.3 懸挑架施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）鐘樓結(jié)構(gòu)分三次施工，第一階段施工至第一道圈梁，需于雙排懸挑架第一步做挑桿，用作第一階段施工平臺(tái)，方便完成鋼筋綁扎、封模等施工，混凝土澆筑前完成斜拉桿預(yù)埋件、第一道連墻件以及Ф20 定位鋼筋的預(yù)埋。

（2）超陡斜屋面結(jié)構(gòu)可視為斜墻，于澆筑48h 后拆除外側(cè)模板，內(nèi)側(cè)盤扣立桿及斜撐不拆除，同時(shí)將懸挑架立桿與第一道連墻件拉結(jié)，做第一道挑桿、立桿以及70°（同斜屋面坡度）“掃地桿”，立桿底落于斜屋面定位鋼筋之上，掃地桿需距離斜屋面至少300mm。懸挑架外側(cè)立桿需高出工作平臺(tái)1.5m進(jìn)行防護(hù)。通過工作平臺(tái)進(jìn)行下一段鐘樓斜屋面的模板支撐、鋼筋綁扎及混凝土澆筑施工，同時(shí)做好下一道連墻件及定位鋼筋預(yù)埋，以此類推。

（3）需保證工作平臺(tái)每根立桿均落于斜屋面結(jié)構(gòu)上，通過定位鋼筋將荷載傳遞至結(jié)構(gòu)板面上，再由盤扣立桿及斜撐傳遞至結(jié)構(gòu)梁。

（4）第一階段鐘樓斜屋面施工后7d安裝懸挑架斜拉桿，此段期間懸挑架及工作平臺(tái)高度不得超過10m，斜拉桿全部安裝完成后方可繼續(xù)搭設(shè)上部外架及工作平臺(tái)。

（5）外架搭設(shè)至頂層時(shí)，四周外側(cè)雙排懸挑架頂層水平桿均采用鋼管拉結(jié)，保證架體整體性。

4 結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)各種新穎的建筑設(shè)計(jì)，施工技術(shù)需要不斷革新。該項(xiàng)目針對(duì)施工難度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高的混凝土結(jié)構(gòu)哥特式鐘樓的研究，結(jié)合自身項(xiàng)目的特點(diǎn)，制定了垂直運(yùn)輸方案、施工技術(shù)方案及安全保障措施，滿足提前規(guī)避安全隱患，提升結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，保證施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)性的要求。