桑田島停車場(chǎng)運(yùn)用庫(kù)輕鋼結(jié)構(gòu)屋面施工技術(shù)

李偉奇

摘要： 在城市軌道交通運(yùn)用庫(kù)廠房的建設(shè)中，輕鋼結(jié)構(gòu)屋面已備受青睞。鋼結(jié)構(gòu)屋面具有投資少，效益快，安全，施工周期短等特點(diǎn)，逐步取代了傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)蘇州軌道交通二號(hào)線延伸線桑田島停車場(chǎng)運(yùn)用庫(kù)工程實(shí)踐，介紹了輕鋼結(jié)構(gòu)屋面的施工流程和施工技術(shù)。

Abstract： In the construction of urban rail transit garage warehouse， light steel roof has been favored. Steel roofing with less investment， high efficiency， safety， short construction cycle and other characteristics， are gradually replacing the traditional concrete structure. Based on the practice of library engineering in Sangtiandao parking lot of the extension of Suzhou Metro Line 2， this paper introduces the construction process and construction technology of light steel structure roof.

關(guān)鍵詞： 運(yùn)用庫(kù)；輕鋼結(jié)構(gòu)屋面； 施工技術(shù)

Key words： garage；light steel structure roof；construction technology

中圖分類號(hào)：TU392.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）02-0113-03

1 工程概況

蘇州軌道交通2號(hào)線延伸線工程桑田島停車場(chǎng)占地約11公頃，主要承擔(dān)2號(hào)線部分車輛的停放和日常檢查等任務(wù)，停車場(chǎng)房屋主要包括運(yùn)用庫(kù)、綜合辦公樓等7個(gè)單體，總建筑面積為27277.69m2。

運(yùn)用庫(kù)占地12671m2，主體結(jié)構(gòu)一層（局部二層），主體結(jié)構(gòu)為混凝土柱，屋面為輕鋼屋面（型鋼骨架+輕型屋面板），橫向分為三跨（22.2+22.2+15m），縱向238m，共由31榀屋面鋼梁組成，間距為9m，其間通過(guò)180*5.0圓管壓桿連接，并輔以HPB300的？準(zhǔn)25鋼筋交叉通過(guò)花籃螺栓張緊固定。屋面梁為變截面H型鋼，主要截面尺寸為H700～1100*300*8*14，H1100*300*8*14，H1100～1200*350*8*14，鋼材材質(zhì)為Q345B，由多段H型鋼通過(guò)10.9級(jí)大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接而成，水平連接由鋼管和鋼筋組成，具體見圖1。

屋面板與鋼梁連接方式為焊接連接，芯板材質(zhì)為改性水泥珍珠巖復(fù)合芯材，主肋采用C300*75*20*3.0/端肋采用C80*40*20*2.5，芯板厚度為80mm，板邊高300mm，天溝板厚度80mm。

2 鋼梁吊裝方案比選及工況分析

2.1 安裝方法比選

該運(yùn)用庫(kù)屋面結(jié)構(gòu)的型鋼骨架采用H型鋼分成多節(jié)加工而成，每節(jié)段的長(zhǎng)度從6m～8m不等，H型鋼最大截面為H=1200，B=350，重量不大，可以考慮三件高空拼裝及在下部組裝后整體吊裝兩個(gè)安裝方案，但從工期的原因及施工方法的經(jīng)濟(jì)性的方面考慮，若采用散件高空就地拼裝，搭設(shè)的支撐及操作平臺(tái)工作量非常大，且耗時(shí)耗料，且大量的高空拼裝作業(yè)將會(huì)帶來(lái)很多不安全的因素，同時(shí)對(duì)運(yùn)用庫(kù)中其他工種的交叉施工存在不利因素，所以本次運(yùn)用庫(kù)的型鋼骨架采用提前預(yù)拼裝后分節(jié)段吊裝的形式進(jìn)行安裝。

2.2 吊裝方案比選

針對(duì)本工程中GJ1～GJ4四種型鋼骨架中各種截面進(jìn)行計(jì)算，本工程根據(jù)運(yùn)用庫(kù)的H型鋼骨架各節(jié)段的重量，吊裝GJ1的重量最大約為4.6T左右。

塔吊的吊裝能力在部分區(qū)域不能夠滿足要求，則采用汽車吊，通過(guò)行駛至各軸線吊裝位置處進(jìn)行吊裝，滿足整個(gè)工程所有H型鋼骨架的吊裝工況。

起重機(jī)械的選配：根據(jù)鋼骨架（最重4.6噸）及安裝標(biāo)高9.61m。選用25T汽車吊，工作半徑8m；吊臂20.85m；吊裝高度19.25m，最大起重：7.8噸（詳細(xì)參數(shù)見表1）。

2.3 總體吊裝方案

運(yùn)用庫(kù)的型鋼骨架吊裝順序由西向東依次進(jìn)行，每次施工兩榀H型鋼骨架，拼裝作業(yè)班組5人，負(fù)責(zé)H型鋼骨架的拼裝，配備一臺(tái)16噸汽車吊；吊裝作業(yè)班組8人，負(fù)責(zé)H型鋼骨架的安裝，配備一臺(tái)25噸汽車吊。型鋼骨架的整體吊裝分為三個(gè)步驟予以實(shí)施，即節(jié)段拼裝→H型鋼骨架吊裝→H型鋼骨架間橫向聯(lián)系安裝。下面以第一循環(huán)為例說(shuō)明整個(gè)安裝過(guò)程：步驟1：節(jié)段拼裝：將一榀H型鋼骨架約6～8m的小節(jié)段按施工方案在地面型鋼凳胎架拼裝成兩大待吊裝的整體節(jié)段。步驟2：H型鋼骨架安裝：通過(guò)一臺(tái)25T汽車吊分兩次位置將兩個(gè)節(jié)段進(jìn)行吊裝就位，就位后在接頭位置處通過(guò)螺栓連接。步驟3：H型鋼骨架間橫向聯(lián)系安裝：吊裝壓桿等橫向聯(lián)系并調(diào)整好標(biāo)高、軸線，使之形成穩(wěn)定的框架體系，成為后續(xù)吊裝的基準(zhǔn)依據(jù)。

2.4 屋面吊裝工況驗(yàn)算分析

2.4.1 GJ1吊裝工況分析（見圖2和圖3）

屋面梁GJ1吊裝工況分析：

采用一臺(tái)25噸汽車吊單機(jī)吊裝，工作半徑R=8m，拔桿長(zhǎng)度L=20.85m，吊裝能力T=7.8t；

屋面梁GJ1分段最重G=4.6噸（長(zhǎng)30.7m），考慮吊鉤、繩索重量約0.5t；

4.6+0.5=5.1t<7.8t；滿足安全吊裝要求。

2.4.2 GJ2/3/4工況分析

GJ2/3/4截面和重重均小于GJ1，吊裝工況分析略。endprint

2.4.3 吊索及卸扣選擇

吊索： N1=5.1/（4×sin59.09）=2.26kN

p=N1K（安全系數(shù)6）=2.26×6=13.56kN

選用6×19+1 d=17mm 鋼絲繩吊索長(zhǎng)10m

選卸扣D6.3（62kN） 橫銷直徑D=29mm （L級(jí)）。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作

具體制作流程見圖4。

3.2 地腳螺栓預(yù)埋

鋼結(jié)構(gòu)與框架柱采用預(yù)埋地腳螺栓連接，在框架柱鋼筋綁扎支模固定完成之后，預(yù)埋件的埋設(shè)工作即可插入。根據(jù)測(cè)量所測(cè)放出的軸線，將預(yù)埋螺栓整體就位，首先找準(zhǔn)埋件上邊四根固定角鋼的縱橫向中心線，并使其與測(cè)量定位的基準(zhǔn)線吻合；然后用水準(zhǔn)儀測(cè)出埋件四個(gè)角上螺栓頂面的標(biāo)高。

3.3 型鋼骨架安裝及注意事項(xiàng)

①吊裝綁扎處必須位于屋面梁有加勁節(jié)點(diǎn)，以防產(chǎn)生彎曲變形。②第一榀屋面梁起吊就位后，應(yīng)在屋面梁兩側(cè)用纜風(fēng)繩固定。如果端部有抗風(fēng)柱已校正，可與其固定。第二榀屋面梁就位后，進(jìn)行垂直度校正；然后，緊固梁柱節(jié)點(diǎn)，安裝支撐系統(tǒng)，成為一個(gè)穩(wěn)定的剛架區(qū)間，依次類推繼續(xù)安裝。③吊裝前應(yīng)核查編號(hào)和選擇吊點(diǎn)，以起吊后不變形為準(zhǔn)，并平衡和便于解繩，吊索角度不得小于45°，構(gòu)件吊點(diǎn)處采用麻布或橡膠皮進(jìn)行保護(hù)。鋼梁水平吊至安裝部位，用兩端控制纜繩旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)安裝軸線，隨之緩慢落鉤。鋼梁吊裝到位時(shí)，要注意梁的方向和連接板靠向，為防止梁因自重下垂而發(fā)生錯(cuò)孔現(xiàn)象，梁兩端臨時(shí)安裝螺栓擰緊。鋼梁找正就位后用高強(qiáng)螺栓固定，固定穩(wěn)妥后方可脫鉤。④鋼梁安裝允許誤差（表2）。

3.4 高強(qiáng)螺栓連接

本工程使用的高強(qiáng)螺栓為10.9級(jí)大六角頭高強(qiáng)螺栓，主要用于鋼梁之間、系桿及水平支撐的安裝。高強(qiáng)度螺栓進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)按照規(guī)范要求抽取高強(qiáng)螺栓試樣進(jìn)行連接構(gòu)件摩擦面的抗滑移系數(shù)的復(fù)試，合格后方可安裝。高強(qiáng)度螺栓連接副的擰緊應(yīng)分為初擰、終擰，初擰、終擰應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)完成。

3.5 次構(gòu)件安裝

次構(gòu)件為梁柱支撐、屋面壓桿等橫向聯(lián)系。屋面系統(tǒng)小型構(gòu)件如隅撐等，附帶吊到主構(gòu)件上，不單獨(dú)吊裝。屋面主鋼梁安裝后，利用屋面檁托板設(shè)置生命線支架，在上面拉設(shè)通長(zhǎng)的安全繩，以用于施工人員在移動(dòng)時(shí)安全帶種根，安全繩在鋼梁吊裝之前固定在鋼梁上。

3.6 防火涂料施工

防火要求：鋼梁采用涂薄涂型防火涂料，耐火極限，鋼梁不小于1.5小時(shí)。本工程薄涂型防火涂料厚度為3.1mm。

考慮蘇州地鐵實(shí)際情況，現(xiàn)場(chǎng)絕大部分防火涂料采用噴涂做法，由于鋼梁截面大，現(xiàn)場(chǎng)采用抬升機(jī)進(jìn)行噴涂。因抬升機(jī)作業(yè)受限，提前將鋼板預(yù)置鋪設(shè)，以使抬升機(jī)可以自由出入。

薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的底涂層（或主涂層）宜采用重力式噴槍噴涂，其壓力約為0.4MPa。局部修補(bǔ)和小面積施工，可用手工抹涂。面層裝飾涂料可噴涂或滾涂。防火涂料應(yīng)分次涂裝，底層一般噴2～3遍，每遍噴涂厚度不應(yīng)超過(guò)2.5mm，必須在前一遍干燥后，再噴涂后一遍。

3.7 鋼骨架輕型板（天基板）施工

天基板最大構(gòu)件尺寸為9m*1.5m，單塊板重為1.03T，現(xiàn)場(chǎng)投入2臺(tái)25t汽車吊車進(jìn)行吊裝。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)安裝情況，屋面板吊裝順序從1軸向50軸依次傳遞，一區(qū)（C-F）→ 二區(qū)（B-C）→ 三區(qū)（A-B）。

天基板安裝施工操作：①將屋面板按排板布置圖上要求吊裝定位、焊接牢固。（焊接長(zhǎng)度60mm，寬度4mm）。屋面板安裝完畢之后，及時(shí)調(diào)縫。板與板之間用？準(zhǔn)10鋼筋連接，間距為2m一道，以保證天基板的整體性。②嵌縫：先用2？準(zhǔn)15的橡膠條，再用？準(zhǔn)20發(fā)泡聚乙烯棒填充至板底30mm處，再用1：8水泥珍珠巖砂漿填平板縫隙，最后涂刷1厚水泥基復(fù)合抗?jié)B涂層，然后進(jìn)行屋面防水施工。

4 結(jié)束語(yǔ)

桑田島停車場(chǎng)運(yùn)用庫(kù)輕鋼結(jié)構(gòu)屋面在蘇州軌道交通工程中是首次使用，通過(guò)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，保證了輕鋼結(jié)構(gòu)屋面的施工質(zhì)量和進(jìn)度，也為后續(xù)蘇州軌道交通車輛段運(yùn)用庫(kù)的施工提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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