一种可减少内部应力的屋面结构及构造方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，尤其是一种可减少内部应力的屋面结构及其构造方法。

背景技术：

现有的建筑屋顶构造方法多样化，每一层的施工顺序也多样化，通常根据不同的结构屋面，采用相适应的施工方法。总体来说，目前屋面工程在施工过程中需要每间隔一定距离留设一道伸缩缝，防止热胀冷缩引起的破坏。但在留设伸缩缝的同时也为水分入渗提供便利通道，如遇防水层未做好、伸缩缝布破损或屋顶年久失修时，就可能导致渗水漏水，常规的修复方法是在裂缝处涂刷防水涂料或直接返工重修。此外，目前多数屋面工程是层层施工的，层与层之间粘结性较薄弱，遇到过冷过热等特殊情况易引起局部应力不均，造成层与层之间脱裂、起拱，因此其整体性较差。基于此，现提供一种新型屋面结构构造方法，该方法能够解决上述弊端，提高屋面结构的整体性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种可减少内部应力的屋面结构及其构造方法，保障屋面结构的整体性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种可减少内部应力的屋面结构，包括由下往上的结构层、防水层、下找平层、保温层、上找平层、面层；其中，结构层内预埋钢筋骨架，钢筋骨架上端伸入到上找平层中；保温层上预留砂浆缝、主管缝、支管缝，其中砂浆缝内安置有工字筋，工字筋连接上找平层、下找平层；主管缝内设置排气主管，排气主管通过钢筋骨架支撑；支管缝内设置排气支管，排气支管通过钢筋支架架立；所述保温层上端铺设钢丝网，钢丝网通过钢筋骨架、工字筋压紧固定。

所述钢筋骨架包括上下两排纵筋、左右的箍筋，其中，上排的纵筋及钢筋骨架顶端分别搭设横筋。

所述上找平层、下找平层的厚度不小于1.5cm。

所述保温层由保温板拼接成块。

所述支管缝处的钢筋支架不超过保温板高度的一半。

所述排气支管、排气主管采用的具体材质为橡胶。

所述排气主管上方预留伸缩缝，伸缩缝宽度2cm～3cm。

一种可减少内部应力的屋面结构构造方法，包括以下步骤：

setp1：首先，进行钢筋骨架的制作和预埋：钢筋骨架需提前分批制作好并在浇筑结构层3时埋设，埋深一半以上。

setp2：紧接着是防水层的施工：将结构层的表面清理干净，根据防水卷材的类型涂刷底油及相关涂料，铺贴防水卷材，在钢筋骨架处需做好细节处理，防水卷材多铺垫几层，多涂刷防水涂料，确保交界薄弱处防水性能良好；防水层处理好后进入下一道工序。

setp3：接下来是下找平层及保温层的施工：浇筑一层水泥砂浆，控制好厚度及尺寸后开始铺装保温板，保温板铺装整齐，拼接成块，块与块之间留设一道道砂浆缝、管缝；在砂浆缝中安置工字筋，在管缝中先安放一个个钢筋支架，工字筋和钢筋支架间排匀称，间距适中，底端没入砂浆内即可；然后是排气主管、排气支管的安置；将排气支管安置在钢筋支架上，排气主管安置在钢筋骨架上。调整钢筋骨架上的下处的横筋与箍筋、纵筋的位置，微调其高度，与相邻的排气主管、周围的排气支管的平面高度基本一致，扣紧排气主管与排气支管的接口，使之相互扣紧，避免漏气，扣好后再对钢筋骨架的中间横筋用铁丝绑扎拧紧固定，待检查无误后，进入下一道工序。

setp4：进行钢丝网的铺设：铺设在钢筋骨架上的钢丝网需留设一道间缝，间缝宽度为2.5～3.5cm，，为后面伸缩缝隔离板的安置留下空间，且于竖向排气管的洞口位置留设宽度再稍微大些，方面竖向排气管的安装。间缝与管道平齐。将钢丝网铺设在保温板后，所有的工字筋和钢筋骨架的顶端将穿过钢丝网孔洞略高出钢丝网平面，进入下一道工序。

setp5：工字筋和钢筋骨架顶端部位的绑扎：绑扎完成后可形成完整的工字筋和日字型的钢筋骨架；待所有半工字筋、钢筋骨架顶端绑扎完成后，在绑扎的横筋的下面垫上垫片，卡紧钢丝网，进入下一道工序。

setp6：竖向排气管及伸缩缝隔离板的安装：在排气主管顶端的各个洞口安装竖向排气管，端口与排气主管扣紧，末端加装完全向下的弯头。接着安装泡沫板，泡沫板间隔钢筋骨架箍筋同等间距凿去一条条缺口，并用塑料薄膜包裹住，条形缺口卡在钢筋骨架上，完成一块块泡沫板的隔离的安装，完成后进入下一道工序。

setp7：上找平层和面层的施工：浇筑水泥砂浆，要求保温层的砂浆缝、管缝、以及钢筋骨架处等空间填充浇筑密实，最终浇筑厚度能盖住工字筋和钢筋骨架的顶端稍许，控制好厚度及尺寸后开始面层地砖的铺贴，地砖正常铺贴，铺贴完成后进入下一道工序。

setp8：伸缩缝的处理。将泡沫板拔出，换成宽度略宽的塑料分隔条插入到伸缩缝中，再在顶端涂刷防水涂料，防止雨水通过细缝渗入伸缩缝中。

setp1中所述钢筋骨架在制作时，底部纵筋与箍筋绑扎或焊接牢固，中间两根纵筋、横筋与箍筋只进行简单绑扎即可，不用绑扎牢固，以便在安装排气主管时为确定最终支撑高度，适当调整中间的横筋的高度，待高度调整好后再进一步绑扎或焊接牢固，边安排气主管边绑扎牢固。

所述setp3中工字筋布置与保温板施工同时进行，边安置保温板边留缝布置工字筋，工字筋底端没入缝中砂浆内，间隔适当距离插入一个，此处所布置的工字筋为半成品，为一倒“t”型的焊接品，工字筋安置好后的高度比钢丝网高，在铺设钢筋网后再进行上端横筋焊接，形成工字筋。

本发明一种可减少内部应力的屋面结构及其构造方法，具有以下技术效果：

1）、排气主管、排气支管采用的是橡胶柔性材料，可抵抗混凝土（水泥砂浆）的胀缩变形，在水平层面上还可缓解保温层中保温板之间的错位、偏移等情况，使得屋面整体结构应力疏散、分布均匀，避免因应力集中引起的局部变形或破坏情况发生。

2）、工字筋及钢丝网的设置起到将保温层与上下层衔接紧密，在竖向空间上限位了保温层乃至整个屋面结构的变形，加上钢筋骨架的设立，加强了底层结构层与上部找平层的衔接固定，在竖向空间上进一步限位了屋面整体的变形。

3）、一般情况下，一大块的材料形变量通常较大，分割成多个小块后，由于尺寸效应，每一小块由于长度、面积等变小，其形变量也通常变小。同理，排气主管、排气支管的设置对屋面整体起到了分隔带的作用，将屋面整体分隔成多个小块区域，每一小块区域的混凝土的变形一般要小于整体时的变形，即排气主管、排气支管的设立在整体层面上削弱了屋面结构的变形。

4）、传统混凝土屋面各种工艺做法，采用的排气管布置简单，保温层直接安置在砂浆内，层间衔接不强，热胀冷缩引起的屋面混凝土开裂、层间脱层的现象比较严重，本发明可较大程度避免这些缺点。

5）、此外，工字筋、短横筋的焊接利用可采用施工场地的废旧钢筋，起到废物利用、变废为宝的作用，符合建筑工地提倡的绿色施工、节能环保的相关要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图（不含竖向排气管）。

图2为图1中a处的局部放大示意图。

图3为本发明的结构示意图（含竖向排气管）。

图4为本发明中保温层的示意图。

图5为本发明中钢丝网铺设后的示意图。

图6为本发明中面层施工后的俯视图。

图7为本发明中钢筋支架的结构示意图。

图8为本发明对伸缩缝进行隔离的泡沫板安装示意图。

图中：纵筋1，钢筋骨架2，结构层3，排气支管4，排气主管5，上找平层6，保温层7，钢丝网8，防水层9，面层10，竖向排气管11，伸缩缝12，防水涂料13，钢筋支架14，箍筋15，横筋16，下找平层17，工字筋18，地砖19，泡沫板20，缺口21，砂浆缝22，主管缝23，支管缝24。

具体实施方式

如图1-8所示，一种可减少内部应力的屋面结构，包括结构层3、防水层9、下找平层17、保温层7、上找平层6、面层10以及内置在其中的钢丝网8、竖向排气管11、伸缩缝12、工字筋18、钢筋支架14。

所述结构层3在前期预埋钢筋骨架2，钢筋骨架2上端伸至上找平层6，内宽与排气主管5外径相同或略大，用于支撑后期纵向安装的排气主管5。钢筋骨架2包括上下两排共4根纵筋1，与结构层3垂直的多对箍筋15及上排两根纵筋1之间搭设的多根横筋16。钢筋骨架2的纵筋1直径不小于8mm，箍筋15直径不小于6mm。所述钢筋骨架2顶端也间隔设有横筋16，该横筋16于钢丝网8铺设完成后再绑扎或焊接，起到对钢筋骨架2的进一步约束固定作用。

所述保温层7为保温板拼成，保温板7拼接成块后，块与块之间留设一道道砂浆缝、主管缝和支管缝，砂浆缝用于安置工字筋18，主管缝用于安置排气主管5，支管缝用于安置排气支管4。

排气主管5和排气支管4安置前在相应的支管缝处安置钢筋支架14，钢筋支架14间距适中，用于架立起排气支管4，使得排气支管4相较于保温板7的厚度趋于中间高度。钢筋支架14中间开口宽度比排气支管4直径略大，架立高度不超过保温板7厚度的一半，钢筋支架14的材质通常为钢筋，也可为其他金属或塑料。

所述排气主管5直径比排气支管4稍大些，排气主管5纵向布置，排气支管4横向布置。且在排气主管5上每间隔一段距离设置一处竖向排气管11，竖向排气管11垂直地面向上，末端管口外露，顶端加装弯曲向下的转接头，防止雨水浸入。排气支管4将整个屋面结构内的气体汇聚传至排气主管5，排气主管5将气体通过竖向排气管11排外。

所述竖向排气管11与地面接触处涂刷防水涂料，防止雨水渗入。

在保温层7施工完后再其上铺设一层钢丝网8，保证保温板7整体平整的同时也提升了屋面的整体性。

在保温板7间缝中安置有工字筋18，工字筋18用于连接下找平层17、上找平层6，进一步加强屋面结构的整体性和稳定性。

所述排气主管5、排气支管4选用具有一定塑形的管材，如橡胶管。可适应屋面结构内力变化引起的变形，保障屋面整体结构性能安全。

所述上找平层6、下找平层17厚度不小于1.5cm。

所述排气主管5的管身有许多洞口，与排气支管4和竖向排气管11的管口均嵌合，相互之间能够嵌套扣紧，避免逸气漏气。

上找平层6的水泥砂浆浇筑前用泡沫板20对伸缩缝12处进行隔离。所述泡沫板20上面间隔凿有条形缺口21，用于卡在钢筋骨架2上卡紧。

所述泡沫板20安置在钢筋骨架2上，架设后的顶面比预计的面层高出3～5cm，且其外表包裹一层塑料薄膜，以方便后期方便拔出。

上找平层6、下找平层17采用的水泥砂浆掺有防渗剂，增强砂浆的抗渗性能。

一种新型屋面结构构造方法，其步骤如下：

setp1：首先是钢筋骨架2的制作和预埋。所述的钢筋骨架2需提分批制作好并在浇筑结构层3时埋设，埋深一半以上。钢筋骨架2在制作时需注意横筋16（图1～图2）上下两处搭接，在预埋时下处的横筋16只需进行简单绑扎即可，不用绑扎牢固，以便在安装排气主管5时方便上下细微调整，待高度调整好后再进一步绑扎或焊接牢固，边安管边绑扎牢固，确保排气主管5与排气支管4高度匹配，两种管与保温板7的中轴线基本平齐。

setp2：紧接着是防水层9的施工。将结构层3的表面清理干净，根据防水卷材的类型涂刷底油及相关涂料，铺贴防水卷材，在钢筋骨架2处需做好细节处理，防水卷材多铺垫几层，多涂刷防水涂料，确保交界薄弱处防水性能良好。防水层9处理好后进入下一道工序。

setp3：接下来是下找平层17及保温层7的施工。浇筑一层水泥砂浆，控制好厚度及尺寸后开始铺装保温板7，保温板7铺装整齐，拼接成块，块与块之间留设一道道砂浆缝、管缝。在砂浆缝中安置工字筋18，在管缝中先安放一个个钢筋支架14，工字筋18和钢筋支架14间排匀称，间距适中，底端没入砂浆内（砂浆缝是安好工字筋18后浇筑，管缝是安好钢筋支架14后浇筑的）即可。然后是排气主管5、排气支管4的安置。将排气支管4安置在钢筋支架14上，排气主管5安置在钢筋骨架2上。调整钢筋骨架2上的下处的横筋16与箍紧、纵筋的位置，微调其高度，与相邻的排气主管5、周围的排气支管4的平面高度基本一致，扣紧排气主管5与排气支管4的接口，使之相互扣紧，避免漏气，扣好后再对钢筋骨架2中间的横筋16用铁丝绑扎拧紧固定，待检查无误后，进入下一道工序。

setp4：进行钢丝网的铺设。铺设在钢筋骨架2上的钢丝网8需留设一道间缝，间缝宽度为2.5～3.5cm，，为后面伸缩缝12处的隔离板的安置留下空间，且于竖向排气管11的洞口位置留设宽度再稍微大些，方面竖向排气管11的安装。间缝与管道平齐。将钢丝网8铺设在保温板后，所有的工字筋18和钢筋骨架2的顶端将穿过钢丝网孔洞略高出钢丝网平面，进入下一道工序。

setp5：工字筋18和钢筋骨架2顶端部位的绑扎。绑扎完成后可形成完整的工字筋18和日字型的钢筋骨架2。待所有工字筋18、钢筋骨架2顶端绑扎完成后，在绑扎的横筋的下面垫上垫片，卡紧钢丝网8，进入下一道工序。

setp6：竖向排气管11及伸缩缝隔离板的安装。在排气主管5顶端的各个洞口安装竖向排气管11，端口与排气主管5扣紧，末端加装完全向下的弯头。接着安装泡沫板20，泡沫板20间隔钢筋骨架2箍紧同等间距凿去一条条缺口21（如图8所示），并用塑料薄膜包裹住（缺口21可不用包裹），条形缺口21卡在钢筋骨架2上，完成一块块泡沫板20的隔离的安装。完成后进入下一道工序。

setp7：上找平层和面层的施工。浇筑水泥砂浆，要求保温层7的砂浆缝、管缝、以及钢筋骨架2处等空间填充浇筑密实，最终浇筑厚度能盖住工字筋18和钢筋骨架2的顶端稍许，控制好厚度及尺寸后开始面层地砖19的铺贴，地砖19正常铺贴，铺贴完成后进入下一道工序。

setp8：伸缩缝的处理。将泡沫板20拔出，换成宽度略宽的塑料分隔条插入到伸缩缝12中，再在顶端涂刷防水涂料，防止雨水通过细缝渗入伸缩缝12中。

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