异形曲面屋面陶瓦施工工法

'附件：工法内容材料异形曲面屋面陶瓦施工工法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，此类屋面瓦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，采用了异形曲面陶瓦屋面，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陶瓦屋面，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陶瓦屋面放线定位、钢筋骨架定位、卧瓦层砂浆施工、陶瓦铺贴等各方面问题，使异形曲面陶瓦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、异形曲面陶瓦屋面施工的特点通过一系列研究、探索，异形曲面陶瓦屋面施工工法解决了复杂弧形屋面的放线定位、钢筋骨架定位、卧瓦层砂浆施工、陶瓦铺贴等几个主要难题，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。本工法与传统的瓦屋面铺砌方法的原理基本相同，不同的是本工法强调了瓦件施工的安全性、牢固性以及施工过程中观感效果的可控性，为大面积异形曲面陶瓦屋面施工的安全性和可靠性提供了良好保障，其整体技术水平达到国内先进水平；该施工工法施工快捷，安全可靠，施工质量易于控制，技术难度不大。其优越性如下:2.1.1、放线定位准确 异形曲面陶瓦屋面施工工法在施工放线之前，首先在电脑上根据图纸设计要求，将弧形屋面划分为多个区段，结合屋面瓦排版图及外观效果要求，对每个区段进行单独定位放线，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、节约成本施工前，技术部门根据设计图纸、现场异形曲面混凝土屋面实际尺寸，在电脑上录入数据，结合各区段弧度，完成异形曲面屋面抹灰各区段厚度控制，并对卧瓦层钢筋、厚度使用控制钢筋进行定位，并对陶瓦布置进行预排，使屋面瓦搭接紧密、牢固，行列横平竖直，屋脊、斜沟顺直，观感效果极好；施工中根据预排结果进行统一规划，避免切割时无精确尺寸造成材料浪费，减少了损耗。通过种种措施，减少了抹灰层、卧瓦层的水泥砂浆浪费，降低了陶瓦损耗，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抹灰层弧度、陶瓦定位钢筋布置、陶瓦铺设进行了电脑预排，在施工过程中，只需对号入座，减少了施工难度，同时在每个区段使用符合设计弧度的工具抹灰，控制屋面弧度；陶瓦铺贴过程中使用定位钢筋控制卧瓦层厚度，极大的增加了屋面弧形精确度。3、适用范围异形曲面陶瓦屋面施工工法适用于各种弧形屋面、异性屋面的屋面瓦施工，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瓦施工过程中对定位放线、抹灰施工、钢筋骨架定位、卧瓦层砂浆施工、陶瓦铺贴等过程进行优化、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施工工艺流程施工准备→屋面弧形区段划分→抹灰层冲筋→定位钢筋布置→屋面抹灰施工→陶瓦排版放线→卧瓦层钢筋铺设、卧瓦层施工→陶瓦铺设。5.2、操作要点5.2.1、施工准备1、基层验收对屋面基层进行验收，清除基层表面的残留隔离剂、砂浆和灰尘等，并对屋面凸出部位和蜂窝等进行处理。2、对瓦件进行筛选1）采取手敲、听声、尺量等方法对瓦材进行选择和分类堆放。不合格的一律剔除。同一坡屋面选用同一色泽瓦，不得掺合使用，以达到整体色泽相协调。2）提前4小时将瓦用清水浸泡，施工前取出晾干，瓦面无水渍方可使用。5.2.2、屋面弧形区段划分根据设计图纸显示，异形曲面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致，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、相关施工、提供弧度精确度，按纵向每米划分为一个区段；然后根据每个区段，利用电脑绘制剖面图，确定各个区段的横向弧度。 弧形屋面纵向区段划分图5.2.3、抹灰层冲筋施工为保证每个区段抹灰完成面的弧形精确度，在施工前，依据已经划分好的弧形区段，使用电脑进行立体3D建模，针对每个区段进行横向弧度进行细部确定，然后根据确定的弧度画出各个区段剖面图，同时根据剖面图使用木模板加工成定型弧形刮尺；将剖面图上的标高控制点与已经完成的弧形混凝土屋面标高进行对比，对凸出标高的部位凿打、对凹进标高的部位修补，纵横双向每隔1500mm进行冲筋，用弧形刮尺控制弧度。弧形屋面区段剖面图 屋面冲筋布置图屋面冲筋施工5.2.4、定位钢筋布置为保证在抹灰、陶瓦施工完成后，整个异形曲面屋面弧度圆滑、顺畅，外形美观，交接处平稳过渡，在屋面混凝土施工时需预先布置标高定位钢筋。屋面抹灰层厚度控制措施：为保证屋面曲面上表面弧度及屋面板抹灰层厚度，在屋面混凝土施工中设置厚度控制钢筋，按1500*1500mm间距，纵横方向成线布置，在控制钢筋上根据抹灰层、铺瓦层厚度用油漆标出，在抹灰、铺瓦施工中用以控制施工厚度。相关大样详见示意图： 抹灰层厚度控制钢筋大样图5.2.5、屋面抹灰施工根据冲筋厚度对每个区段范围分开进行抹灰层施工，在局部抹灰厚度较高部位加设钢丝网片，防止抹灰开裂；抹灰时应该按照屋面分区，逐段进行，对每个区段范围内抹灰层厚度根据厚度控制钢筋上油漆标记为准，抹灰面层收光时，使用根据各个区段剖面图弧度制作的定型木模刮尺分别收光，确保各区段弧度满足设计要求。屋面抹灰施工 根据各区段弧度制作的木搓大样图5.2.6、卧瓦层施工因设计图纸将异形曲面陶瓦屋面作为设计重点，同时瑞吉度假酒店也将该屋面作为建筑外观造型的亮点，因此如何保证屋面陶瓦铺贴后的整体效果是施工中的重点。而屋面瓦的整体效果直接取决于卧瓦层的施工控制，因此卧瓦层施工的好坏直接决定了屋面瓦外观效果。在卧瓦层及钢筋网片施工前，先依据电脑排版的方格网在抹灰层上放线，放线完成后，根据屋面瓦排版图对用于固定屋面瓦绑扎铜丝的钢钉进行定位、施工，必须保证钢钉钉入屋面混凝土层；随后进行钢筋网片的施工，为保证钢筋网片处于卧瓦层的中部，需使用焊接将钢筋网片焊接在厚度控制钢筋的指定高度，因设计要求采用15号双铜丝将屋面陶瓦绑于抹灰层中的钢钉上，故当卧瓦层砂浆施工至钢钉处时就需将钢丝与钢钉及时绑扎牢固，绑扎完成后再进行钢筋网片以上卧瓦层施工，施工时应将铜丝接头完全覆盖进砂浆中。在卧瓦层砂浆施工时，为保证砂浆密实度，在每个钢筋网片网格中需使用小型振捣棒或者钢筋头进行振捣密实。 屋面陶瓦卧瓦层施工5.2.7、陶瓦铺设（1）屋面、檐口瓦：挂瓦次序从檐口由下到上、自左向右方向进行。檐口瓦要挑出檐口50~70mm；瓦后爪均应挂在挂瓦条上，与左边、下边两块瓦落槽密合，随时注意瓦面、瓦楞平直，不符合质量要求的瓦不能铺挂。为保证铺瓦的平整顺直，应从屋脊拉一斜线到檐口，即斜线对准屋脊下第一张瓦的右下角，顺次与第二排的第二张瓦、第三排的第三张瓦，直到檐口瓦的右下角，都在一直线上。然后由下到上依次逐张铺挂，可以达到瓦沟顺直，整齐美观。檐口瓦用镀锌铁丝栓牢在檐口挂瓦条上。当屋面坡度大于50%、或在大风、地震地区，每片瓦均需用15号双铜丝与固定在结构板上钢钉绑扎牢固。瓦的搭接应顺主导风向，以防漏水。檐口瓦应铺成一条直线，与四周弧形屋面檐口处的瓦要根据宽度及斜度弹线锯料。整坡瓦应平整，行列横平竖直，无翘角和张口现象。 （2）斜脊、斜沟瓦：先将整瓦（或选择可用的缺边瓦）挂上，沟边要求搭盖泛水宽度不小于150mm，弹出墨线，编好号码，将多余的瓦面砍去（最好用钢锯锯掉，保证锯边平直），然后按号码次序挂上；斜脊处的平瓦也按上述方法挂上，保证脊瓦搭接平瓦每边不小于40mm，弹出墨线，编好号码，砍（或锯）去多余部分，再按次序挂好。斜脊、斜沟处的平瓦要保证使用部分的瓦面质量。（3）脊瓦：挂平脊、斜脊脊瓦时，应拉通长麻线，铺平挂直。扣脊瓦用1：2.5石灰砂浆铺座平实，脊瓦接口和脊瓦与平瓦间的缝隙处，要用掺抗裂纤维的灰浆嵌严刮平，脊瓦与平瓦的搭接每边不少于40mm；平脊的接头口要顺主导风向；斜脊的接头口向下（即由下向上铺设），平脊与斜脊的交接处要用麻刀灰封严。铺好的平脊和斜脊平直，无起伏现象。注意事项：每片瓦处必须严格按照设计方案要求，采用15号双铜丝绑于卧瓦层中得钢筋网上，绑扎完成后，钢丝网用水泥砂浆覆盖；施工过程中按照电脑排版图对屋面瓦进行拼接、铺设。屋面瓦铺贴过程及局部效果弧形屋面瓦排版立面图 弧形屋面瓦排版平面图6材料与设备6.1、主要材料水泥、砂、108胶、钢筋、陶瓦等。瓦材应逐一检查，外观应无明显曲扭、变形，表面无粘疤、掉釉，颜色不得有太大差异。6.2、主要施工机具坡屋面材料运输采用主体施工时设置的4台塔吊，塔吊拆除后采用25t汽车吊。机具设备表见表6-1。表6-1主要机具设备表序号名称型号规格单位数量1汽车吊25t辆12水准仪DSZ2个1 3切割机220V/350W台24铝合金靠尺2m个45铁抹子把306托灰板把307橡皮榔头把308钢卷尺个109墨斗个310麻绳软梯∮1630m条1511灰桶个307、质量控制7.1、质量要求1、屋面的瓦不得有缺角（边、瓦爪）、砂眼、裂纹和翘曲张口等缺陷。铺设后的屋面不得渗漏水（可在雨天后检查）；2、挂瓦应平整，搭接紧密，行列横平竖直，靠屋脊一排瓦应挂上整瓦；檐口瓦出檐尺寸一致，檐头平直整齐；3、屋檐要平直，瓦与瓦的缝隙、沿山墙挑檐的平瓦、斜沟瓦与排水沟的空隙，均应用麻刀灰浆填实抹平，封固严密；4、有关搭盖尺寸及检验方法见表7-1所列。7.2、平瓦屋面质量检验项目、要求和检验方法1、主控项目：檐口水平，瓦垄顺直，走势顺畅，脊横平竖直。2、一般项目：瓦屋面施工一般允许偏差见表7-2。 表7-1瓦屋面搭盖尺寸及检验方法项次项目搭盖尺寸（mm）检验方法1脊瓦在两坡面瓦上的搭盖宽度≥40用尺量检查2瓦伸入天沟、檐沟的长度50~703天沟、斜沟、檐沟防水层伸入瓦内长度≥1504瓦头挑出封檐板的长度50~70表7-2瓦屋面一般允许偏差一般项目允许偏差检验方法底瓦灰厚30mm±10用尺量检查挡沟灰缝8mm+7，-4用尺量检查瓦垄顺直度8拉2m线用尺量检查瓦面平整度5用2m靠尺横搭于瓦垄上面，檐头、中腰、上腰各检查一点正脊、围脊平直度3m以内153m以内拉通线，3m以外拉5m通线，用尺量检查3m以外20垂脊、戗脊直顺度2m以内102m以内拉通线，2m以外拉5m通线，用尺量检查2m以外15滴水瓦出檐直顺度5拉3m线用尺量检查7、3施工注意事项1、瓦的规格、品种、质量等必须符合设计要求。 2、屋面不得有破碎瓦，底瓦不得有裂缝隐残；底瓦的搭接密度必须符合设计要求或陶瓦常规作法。3、瓦灰泥或砂浆的材料品种、质量、配比等必须符合设计要求或陶瓦常规作法。4、屋脊的位置、造型、尺度及分层作法必须符合设计要求或陶瓦常规作法。5、屋面陶瓦与高出屋面的混凝土梁等交接部位必须严实，严禁出现裂缝、存水现象。6、纵横准确，瓦垄直顺，屋面曲线均匀。7、底瓦瓦平摆正，不偏歪，底瓦间缝隙不应过大，檐头底瓦无坡度过缓现象；瓦瓦灰泥饱满严实。8、屋面外观：瓦面和屋脊洁净美观，擦净擦亮。9、拉线控制瓦垄直顺度。10、用2m靠尺横搭于瓦面，尺量盖瓦跳垄程序，控制瓦面平整度。8、安全措施8.1、进入现场必须遵守安全操作规程，安全生产十大纪律和文明施工的规定。施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须佩带安全带，并应系牢；8.2、进行屋面冲筋、抹灰施工时，由于屋面倾角较大，必须在屋面表面钉作业防滑条，以保证作业安全；8.3、施工人员不适宜高空作业的，不得进行高空作业；8.4、施工前应该将外架防护高出屋面周边2米，1米高范围内采用竖向模板密闭，并在水平部位加设水平篼网，保证人员安全；8.5、传递施工材料时，严禁碰、触、压屋面布置的电源线； 8.6、使用手持电钻、电锯应符合安全用电要求，如有故障，应先拉闸断电，送机修组维修，不准擅自检修；所有机械设备均需设漏电保护；8.7、遇六级以上的大风、暴雨，应停止室外高空作业，雨后应先清扫施工现场，略干不滑时再进行工作；8.8、不得在脚手架上堆放施工材料；8.9、进入现场的施工作业人员禁止吸烟，禁止酒后作业，禁止穿拖鞋，禁止追逐打闹，禁止窜岗，禁止操作与自己无关的机械设备，严格遵守各项安全操作规程和劳动纪律。8.10、预防高温中暑：①合理调整作息时间，必须保证工人有充足的休息和睡眠时间。②现场不间断供应满足卫生要求的茶水、清凉含盐饮料、绿豆汤等。③提前给工人发放防暑降温的急救药品等。屋面安全带拉钩预设图9环保措施1、陶瓦切割采用带水作业，严禁干割；有利于降低噪音，也可避免粉尘飞扬，污染环境。 2、屋脊、檐口勾抹结束，应及时清理沾污在瓦面上和檐口内的砂浆，既确保瓦面美观，又可避免残留砂浆随雨水进入雨水管道内。3、勾抹所用颜料由专人负责，做到随用随调，预防环境污染。4、边角料及废渣及时清理归堆，统一处理。10效益分析10.1、屋面弧度控制精确：如不采用此种施工工法，按照传统施工工艺，屋面弧度精确度只能达到50mm，且屋面抹灰层厚度、表面弧度不能有效控制，为达到设计要求，后期卧瓦层需进行厚度较大的修补施工，且在屋面瓦铺贴中只能保证一个方面的弧度精度，两一个方向则很难控制；采用此种工法后，屋面弧度精确度能达到5mm~10mm，且屋面瓦表面弧度在纵横两个方向均能得到有效控制，达到设计要求。10.2、工效增加、节约工期：经过电脑预排、钢筋定位等措施，在抹灰层、屋面瓦铺贴施工过程中极大的增加了施工工效，工人只需按照标号对号铺设、铺设时根据定位钢筋控制厚度，加快了施工进度；同时因弧度控制精确度高，避免了后期因弧度不满足要求而造成的返工，缩短了施工周期，节约了施工成本。10.3、节约成本：使用电脑建模、各区段厚度控制、专制定型木搓弧度控制等措施，减少了抹灰层、卧瓦层的水泥砂浆浪费；并对陶瓦布置进行预排，施工中根据预排结果进行统一规划，避免切割时无精确尺寸造成材料浪费，减少了损耗。在很大程度上节约了施工成本。10.4、屋面观感优良：采用此种施工工法，加上施工过程中得严格控制，屋面铺贴完成后观感优良，获得各方好评，顺利成为该酒店工程的建筑外观亮点、特色。通过施工应用实践证明， 异形曲面陶瓦屋面施工工法解决了复杂弧形屋面瓦施工中的定位放线、抹灰施工、钢筋骨架定位、卧瓦层砂浆施工、陶瓦铺贴等几个主要难题，在不大幅增加施工成本的前提下，极大的提高了屋面瓦弧形精确度、建筑外观观感，且缩短了施工工期，是异形曲面陶瓦屋面施工技术的重要进步。11工程实例：异形曲面陶瓦屋面施工工法于2010年8月～2011年5月在三亚亚龙湾瑞吉度假酒店工程中应用，主要包括A翼4个异形曲面屋面（A1、A2、A3、A4），B翼5个多曲面弧形屋面（B1、B2、B3、B4、B5），大堂一个异形曲面屋面，别墅区10余个“人”字形屋面，均取得良好的效果。(其他项目应用证明见附件）异形曲面陶瓦屋面施工工法在国内的应用还处于初级阶段，本工程的应用为以后的异形曲面陶瓦屋面施工技术在国内的发展提供了宝贵经验，同时丰富、完善了异形曲面陶瓦屋面施工技术的内容。工程施工效果图见下：屋面陶瓦效果图一 屋面陶瓦效果图二装饰完成后屋面陶瓦效果'