一种具有运动场地的结构找坡架空透水屋面及施工方法 |
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| 申请号 | CN202310479330.2 | 申请日 | 2023-04-28 | 公开(公告)号 | CN116591368A | 公开(公告)日 | 2023-08-15 |
| 申请人 | 精工绿筑科技集团有限公司; 浙江精工钢结构集团有限公司; | 发明人 | 姚盼盼; 姚进华; 王云章; 王留成; 田州君; 刘慧贞; 王狄; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种具有运动场地的结构找坡架空透 水 屋面及施工方法，结构找坡架空透水屋面包括第一屋面和第二屋面，第一屋面为表面具有坡度的结构找坡屋面，第一屋面设置在 钢 桁架上，第一屋面 自下而上 包括 钢筋 混凝土 结构板、防水层、保温层及刚性保护层，刚性保护层顶部设置排水沟及多个柱墩，所有柱墩顶部的标高一致，柱墩底部与结构板连为一体，所述第二屋面架空设置于柱墩上，第二屋面为具有运动场地的透水屋面。本发明所设计的架空透水屋面具有运动场地，该运动场地建设在 建筑物 的 屋顶 上，充分提高了建筑屋顶的使用率，增加了城市的运动场地数量，并且，运动场地不会积水，对承载运动场地的第一屋面的荷载及防水要求也降低了。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有运动场地的结构找坡架空透水屋面，其特征在于：包括第一屋面和第二屋面，所述第一屋面为表面具有坡度的结构找坡屋面，第一屋面设置在钢桁架上，第一屋面自下而上包括钢筋混凝土结构板、防水层、保温层及刚性保护层，刚性保护层顶部设置排水沟及多个柱墩，所有柱墩顶部的标高一致，柱墩底部与结构板连为一体，所述第二屋面架空设置于柱墩上，第二屋面为具有运动场地的透水屋面。 |
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| 说明书全文 | 一种具有运动场地的结构找坡架空透水屋面及施工方法技术领域[0001] 本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种具有运动场地的结构找坡架空透水屋面及施工方法。 背景技术[0002] 为拥有一个健康的身体更好的投入生活和工作中，越来越多的人民开始重视运动健身，但随着城市用地的紧张化，城市中建设的运动场馆数量有限，并且运动场馆远离居民住所地，已然无法满足广大群众的健身需求。为了充分利用城市的土地资源，为城市居民就近提供更多的运动场地，有许多建筑设计者提出了“屋顶运动场地化”的理念。 [0003] 要实现“屋顶运动场地化”，需要从屋面荷载、场地设置、保温、防水、隔振一体化等方面进行合理设计。对于建设在地面上的运动场地而言，上述提及的各个方面设计相对比较容易实现，但对于建设在屋面上的运动场地，如何确保运动场地快速排水，并且做好建筑屋面的防水和保温非常重要，在满足运动场地使用需求的前提下，不会对建筑屋面造成使用影响。 [0004] 现有公开的文献中，对于屋面运动场地的建设，多采用建筑找坡方式提高运动场地的排水问题，通过在屋面层上铺设透水层加快运动场地的积水渗透，并将积水排入排水沟内。上述现有建设方式，对建筑屋面的防水要求较高，并且建筑找坡方式需要增加屋面的自重，使得以该方式建设的屋面运动场地的排水以防为主，并且排水速度较慢，技术应用推广受到制约。 发明内容[0005] 本发明首先公开一种具有运动场地的结构找坡架空透水屋面，以结构找坡屋面作为第一屋面，将具有运动场地的第二屋面以架空形式设置在第一屋面上，既降低了对第一屋面的防水及荷载要求，又实现了运动场地的快速排水。 [0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种具有运动场地的结构找坡架空透水屋面，包括第一屋面和第二屋面，所述第一屋面为表面具有坡度的结构找坡屋面，第一屋面设置在钢桁架上，第一屋面自下而上包括钢筋混凝土结构板、防水层、保温层及刚性保护层，刚性保护层顶部设置排水沟及多个柱墩，所有柱墩顶部的标高一致，柱墩底部与结构板连为一体，所述第二屋面架空设置于柱墩上，第二屋面为具有运动场地的透水屋面。 [0007] 进一步，所述钢桁架的上弦杆放坡，钢桁架顶部铺设钢筋桁架楼承板，在钢筋桁架楼承板上浇筑混凝土形成钢筋混凝土结构板，钢筋混凝土结构板向两个方向找坡，排水沟设置在坡度的最低点处，钢筋混凝土结构板的坡度不小于3%。 [0008] 进一步，所述防水层包括设置于保温层底部的涂膜防水隔汽层以及设置于保温层顶部的卷材防水层。 [0010] 进一步，所述排水沟设置在坡度的最低点处，排水沟延伸至第一屋面的边缘处开设紧急溢流口。 [0011] 进一步，所述第二屋面包括位于下层的玻璃钢格栅盖板以及位于上层的透水的运动场地面层，玻璃钢格栅盖板包括矩形孔玻璃钢格栅板以及玻璃钢面板，玻璃钢面板设置在格栅板顶部且两者连为一体，玻璃钢面板上开设透水孔，相邻玻璃钢格栅盖板的单元板之间用固定卡件连接。 [0012] 进一步，所述第二屋面顶部的运动场地分为足球场、环绕足球场的跑道、设置在跑道外侧的休闲草坪，在跑道内圈环绕足球场外围一圈设置有高于运动场地面层的结构翻边，结构翻边与结构板连为一体，在结构翻边上设置围网及照明灯杆，结构翻边底部开设过水孔。 [0013] 进一步，所述足球场及休闲草坪区域的运动场地面层采用人工草坪面层，上述区域内的柱墩顶部先铺设橡胶缓冲垫，橡胶缓冲垫顶部铺设玻璃钢格栅盖板，玻璃钢格栅盖板顶部铺设透水弹性垫层，透水弹性垫层顶部铺设人工草坪面层；所述跑道区域的运动场地面层采用塑胶面层，该区域内的柱墩顶部先铺设橡胶缓冲垫，橡胶缓冲垫顶部铺设玻璃钢格栅盖板，玻璃钢格栅盖板顶部直接铺设塑胶面层。 [0014] 本发明同时还公开上述具有运动场地的结构找坡架空透水屋面的施工方法，具体包括以下内容：步骤1：在承重梁上施工形成钢桁架混凝土结构的第一屋面，第一屋面的形成如下： 1.1）先在承重梁上架设钢桁架，令钢桁架的上弦杆向两个方向找坡； 1.2）在钢桁架顶部铺设钢筋桁架楼承板； 1.3）在钢筋桁架楼承板上浇筑混凝土形成钢筋混凝土结构板，结构板向两个方向放坡，结构板浇筑时位于坡度最低点形成排水沟，并且沿结构板顶面间隔形成多个与结构板连为一体的柱墩，将所有分布于结构板顶部的柱墩上口标高找平，结构板顶部预留多个向上伸出高于柱墩且与钢桁架连接的U形钢筋； 1.4）在结构板顶部施工形成涂膜防水隔汽层； 1.5）在涂膜防水隔汽层顶部施工形成保温层； 1.6）在保温层顶部施工形成卷材防水层； 1.7）在卷材防水层顶部施工形成刚性保护层； 步骤2：在柱墩顶部以架空形式施工形成透水的第二屋面，第二屋面的中心区域划分为足球场，环绕足球绕的外围区域设置跑道，跑道的外侧区域设置休闲草坪，第二屋面的形成如下： 2.1）在柱墩顶部铺设橡胶缓冲垫； 2.2）在橡胶缓冲垫顶部铺设开设有透水孔的玻璃钢格栅盖板，用固定卡件将拼接的玻璃钢格栅盖板的单元板之间固定连接； 2.3）在跑道内侧与足球场外侧之间的U型钢筋处浇筑混凝土形成一圈结构翻边，浇筑结构翻边时在底部预留过水孔，在结构翻边顶部安装围网及照明灯杆； 2.4）在足球场及休闲草坪区域的玻璃钢格栅盖板顶部铺设透水弹性垫层，在透水弹性垫层顶部铺设人工草坪面层；在跑道区域的玻璃钢格栅盖板顶部直接铺设塑胶面层。 [0015] 进一步，施工过程中的要求如下：施工形成结构板时，在排水沟壁与楼承板的交接处不形成施工缝，浇筑混凝土时拉好控制线以确保结构板坡度一致性，在每条排水沟底部预留虹吸雨水洞口以及溢流雨水洞口，在每条排水沟的一端预留一个紧急溢流口，令紧急溢流口的底部高于第一屋面的天沟底部； 在结构板顶部施工形成涂膜防水隔汽层之前，先用砂浆对结构板表面找平； 施工刚性保护层时，采用细石混凝土作为刚性保护层，刚性保护层内配Ф6@150双向钢筋，分仓缝不大于6m×6m,留缝宽15mm，四周须留缝，PVC油膏嵌缝。 [0016] 本发明所设计的架空透水屋面具有运动场地，该运动场地建设在建筑物的屋顶上，充分提高了建筑屋顶的使用率，增加了城市的运动场地数量。运动场地设置在透水的第二屋面顶部，第二屋面以架空方式设置在第一屋面上，第一屋面为结构找坡屋面，能快速将第二屋面渗透的雨水利用坡度排至排水沟中，避免了运动场地积水，也减少了雨水对第一屋面的长时间浸泡，上述设计结构，对第一屋面的荷载及防水要求降低，从建设成本、施工质量、技术难度、运动场地排水性能上比较，本发明的方案都明显优于现有技术中屋面运动场的设计方案。附图说明 [0017] 图1为本发明实施例示出的具有运动场地的结构找坡架空透水屋面的平面图；图2为图1中A‑A处断面剖视图； 图3为图2局部放大图； 图4为图1中环绕足球场的结构翻边内部钢筋与结构板连接示意图； 图5为图1所示运动场上铺设的玻璃钢格栅盖板示意图； 图6为拼接的玻璃钢格栅盖板之间固定连接示意图。 具体实施方式[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 [0019] 实施例：如图1至图6所示，本实施例中以一个运动场馆的屋面施工为例，该运动场馆的一层和二层为室内运动场馆，该运动场馆的屋顶面积达11000余平方，为有效利用屋面，同时提高场馆的体育运动的综合性，将其屋顶设计为具有运动场地的结构找坡架空透水屋面。结构找坡架空透水屋面包括第一屋面和第二屋面，第一屋面为表面具有坡度的结构找坡屋面，第一屋面设置在钢桁架上，第一屋面自下而上包括钢筋混凝土结构板、防水层、保温层及刚性保护层，刚性保护层顶部设置排水沟及多个柱墩，所有柱墩顶部的标高一致，柱墩底部与结构板连为一体，第二屋面架空设置于柱墩上，第二屋面为具有运动场地的透水屋面。 [0020] 第二屋面的顶面位于中部区域设有足球场1，环绕足球场1设有健身跑道2，跑道2的外侧设有休闲草坪3。设该运动场馆所处地面的标高为±0，第二屋面标高为20.6m，第二屋面的最宽处为102m，第二屋面的最长处为132m。 [0021] 其中，第一屋面为结构找坡屋面，是为在承重梁上布置的混凝土结构屋顶，结构找坡屋面的坡度不小于3%，对于面积较大的屋面，可向两个方向找坡，坡度的最高点和最低点可设置多道。第一屋面结构具体如下：如图2和图3所示，在承重梁上架设钢桁架，令钢桁架的上弦杆以3%向两个方向放坡，在钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板，并在楼承板上浇筑120mm厚的混凝土形成钢筋混凝土结构板7。结构板7采用3%向两个方向放坡，结构板7的标高为19.6m～20.2m，在结构板7上依次施工形成涂膜防水隔汽层8、保温层9、卷材防水层10、刚性保护层11，由此构成第一屋面。 [0022] 具体地，涂膜防水隔汽层8为1.5mm厚PU‑1单组分聚氨酯防水涂料，施工前需采用MU15砂浆将结构板7进行找平，以确保结构板7的表面平整度。保温层9应采用具有良好憎水性、具有高抗湿性、体积吸水率不应大于3%的轻质保温板。本实施例中的保温层9为挤塑聚苯板（B1级），厚度70mm，铺设完成后在其上铺设一层20mm厚MU15预拌砂浆保护层。铺设在保温层9上的防水层应为耐腐蚀、耐霉烂、适应基层变形能力强的防水材料，防水等级应为Ⅰ级。本实施例中的卷材防水层10为3.0mm厚双面自粘聚合物改性沥青防水卷材。刚性保护层11为50mm厚C20细石混凝土刚性保护层，内配Ф6@150双向钢筋，分仓缝不大于6m×6m,留缝宽15mm，四周须留缝，PVC油膏嵌缝。 [0023] 其次，关于排水系统的设计，在第一屋面坡度的最低点处设置排水沟6，排水沟6与第一屋面一体浇筑混凝土形成，排水沟6的深度及宽度可根据建筑物所在地区降雨量计算进行设计。排水沟6底部连接运动场馆的排水管，如果水量较大，还可以配套设置虹吸雨水系统，将排水沟6延伸至第一屋面的边缘，位于第一屋面边缘的排水沟6侧边开设紧急溢流洞。 [0024] 具体地，结构板7采用抗渗等级为P6的混凝土浇筑而成，在排水沟6壁与楼板交接处尽量不形成施工缝。浇筑混凝土时拉好控制线，确保混凝土结构板7坡度统一，表面平整。混凝土结构板7最高标高为20.2m，最低标高为19.6m，排水沟6底标高为19.1m。在每条结构排水沟6底部根据长度预留8‑10个虹吸雨水洞口，2‑3个溢流雨水洞口，在每条排水沟6的一端预留一个紧急溢流口，紧急溢流口底部高于天沟底300mm,紧急溢流口大小为150mm* 200mm。 [0025] 再次，第一屋面的结构板7上要形成多个支撑运动场地的柱墩12，柱墩12为钢筋混凝土柱墩或带钢筋的砖砌柱墩，柱墩12内部的钢筋需与结构板7连为一体。所有柱墩12上口标高须统一，上口需统一找平，令其顶面位于同一水平面上。 [0026] 具体地，本实施例中柱墩12为在结构板7上采用MU15的混凝土实心砖砌筑的240mm*240mm的矩形柱墩，柱墩12内设置两根直径为8mm的钢筋与结构板7连成整体，柱墩12之间基本均匀布置，彼此间距1200mm，围绕足球场1一圈的结构翻边16及女儿墙位置需适当调整柱墩12的间距，总柱墩数为11051个，柱墩12四周及顶部进行抹灰，顶标高统一为 20.54m。 [0027] 另外，考虑到运动场地使用安全性需求，在跑道2内圈环绕足球场外围一圈设置有高于运动场地面层的结构翻边16。本实施例中的结构翻边16为混凝土翻边梁，翻边梁宽度400mm，顶标高为20.7m。结构翻边16内部的配筋如图4所示，为在结构板7上预留直径为8mm的HRB400的U型钢筋17，U型钢筋17向上延伸高于柱墩12，U型钢筋17底部与钢桁架连接，U型钢筋17的间距150mm，再布置直径为8mm的HRB400的横向分布钢筋18，采用与结构板7同等级的混凝土浇筑，结构翻边16上预留固定围网4及照明灯杆5的预埋件。将围网4及照明灯杆5安装在结构翻边16顶部。同时与结构板7放坡方向垂直的结构翻边16预埋直径150mm× 400mm的过水孔19，过水孔19间距3m均匀布置，以确保足球场1表面的雨水能够通过汇入排水沟6内。 [0028] 最后，在柱墩12顶部形成具有运动场地的第二屋面，第二屋面的标高为20.6m。第二屋面主要是指铺设在柱墩12顶部的玻璃钢格栅盖板13以及铺设在玻璃钢格栅盖板13顶部的运动场地面层。玻璃钢格栅盖板13为采用模塑成型工艺制作的带有许多规则分布的矩形空格的聚酯板材+同材质的面板。 [0029] 具体地，如图5和图6所示，玻璃钢格栅盖板13包括矩形孔玻璃钢格栅板23以及玻璃钢面板22，图6中标号24即为格栅板23上的矩形孔。本实施例中，玻璃钢格栅盖板13的单元板块尺寸为3.6m×1.2m，格栅板23厚度38mm，相邻矩形孔24的中心距为38mm，玻璃钢面板22厚度3mm，在工厂加工时将格栅板23与玻璃钢面板22粘结成为整体。相邻玻璃钢格栅盖板之间通过专用固定卡件21卡牢固定成整体，固定卡件间距600m沿板块拼缝均匀布置。固定卡件21为不锈钢U型卡，其宽度为20mm比矩形孔24净尺寸稍小，总体高低在相邻两块面板22边缘开设长条孔，将U型卡的两翼向下插入长条孔中，将两翼外露端的底部用两个螺钉25拧紧。为提高排水效率，在玻璃钢面板22的中间位置用钻头设置直径为10mm的透水孔20，用于排除玻璃钢格栅盖板13上的雨水，运动场地上的雨水通过板缝及透水孔20排至第一屋面上。 [0030] 具体设置时，对于足球场1和休闲草坪3区域的运动场地面层采用人工草坪面层15，在此区域内的玻璃钢格栅盖板13与柱墩12之间铺设1cm厚XPE透水弹性垫层14，然后在透水弹性垫层14上铺设2cm厚人工草坪面层15。对于跑道2区域的运动场地面层采用塑胶面层，直接在玻璃钢格栅盖板13上铺设2cm厚的塑胶面层。 [0031] 本发明所设计的架空透水屋面，自上而下形成运动场地、架空系统、汇水排水系统、保温系统、防水系统。有效的提升了屋顶的使用率，降低了运动场地建设的土地成本同时，彻底解决了屋顶运动场排水效率低及容易积水的难题。同时玻璃钢格栅盖板轻质、高强，便于切割和安装的特点，有效减小了运动屋面整体的荷载，减小了架空屋面对屋顶的荷载要求，提高了架空运动场地施工的效率。 [0032] 本发明所设计的架空透水屋面特点如下：（1）承载运动场地的第一屋面采用结构找坡屋面，相比建筑找坡屋面，结构找坡屋面能够有效排出屋面雨水，不窜水和积水，是以排为主，以防为辅。建筑找坡会增加屋面本身的自重，结构找坡则减少了大量的找坡材料及人工、机械费用。 [0033] （2）相比其他通过透水材料填平的屋面运动场地，采用架空式找平的方式，运动场地表面能够完全避免积水，且在雨后场地能够及时的干爽。雨水通过架空层后在下部屋面的汇集、排出速度会更加快速。 [0034] （3）相比其他采用预制混凝土板架空的屋面，玻璃钢格栅盖板重量轻，能有效降低屋面的荷载。同时玻璃钢格栅盖板生产工艺成熟，产品质量及施工质量可控，现场施工速度快。本身具有耐腐蚀、老化，具有较好的阻燃性能和抗疲劳性能，轻质、高强，便于切割和安装。现场只要选用合适的柱墩间距及板厚，柱墩顶部平整度控制到位，玻璃钢格栅盖板架空层就可以达到不晃动、不翘边、翘角的要求。 [0035] （4）本发明还提供了运动场地架空透水屋面的成套施工方法，很好的解决了运动场地与结构、汇水、排水系统之间的关系，可以为大型公共建筑屋面的设计提供参考借鉴，且通过实际应用证明本发明所公开的方案具有综合造价低、排水效率高、施工速度快，运动场地效果好的优势，具有很高的推广价值。 |
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