钢骨架轻型屋面板(天基板)施工工法中铁建工集团北京有限公司孟祥顺1、前言钢骨架轻型屋面板是以珍珠岩及BAS无机轻质材料为主要填充材料,由热轧C 型钢、高强钢丝网制作成骨架,表面涂刷防水耐磨涂层起保护与防水作用。
钢骨架轻型屋面板主要适用于工业厂房、仓库、超市、公共建筑、体育场馆等大跨度建筑的屋面,能与混凝土结构、钢结构及网架等多种结构形式配套使用,用途广泛。
与传统技术相比较,可节省混凝土量,而且重量轻,保温隔热、隔声、防水防火性能良好,而且施工工艺简单,安装快捷,维护简便。
该板即继承了传统钢筋混凝土屋面板的可靠性,又吸收了其他轻质板材的优点,在实现轻质和多功能的同时,突出了结构的安全性和耐久性。
本工法根据我项目部施工的两个单位工程的施工经验编制而成,实践证明本工法可以提高工程质量,加快工程进度,不受地域、气侯诸条件影响,本工法有广泛的推广和应用价值。
2、工法特点2.1钢骨架轻型屋面板可以根据具体工程特点及各项性能要求定制各种规格板材及异形板材,使用时无须铺设檩条,板上可开洞、安装采光罩、出屋面管道、风机等。
施工中大大减少了板块零散拼装数量,避免板材切割现象,最大限度地降低施工难度和减少施工费用。
2.2 钢骨架轻型屋面板施工工艺简单,安装速度快,维修简便,可提高施工进度,降低维修费用。
而且屋面板可根据用户需要制成彩色板面或做其他装饰处理,外形轻巧美观,富有时代气息。
2.3钢骨架轻型屋面板水泥及钢筋用量极少,芯材采用BAS无机轻质芯材,容重仅为300—500kg/m³,100mm厚成品板自重为59kg/㎡,仅为传统屋面重量的1/4,有利于大跨度施工,创造开阔空间。
2.4钢骨架轻型屋面板保温隔热性及隔声性能良好,可同时兼做屋面保温层隔热层。
所用的BAS无机轻质芯材具有优良的保温性能,导热系数低,整板传热系数为0.5—0.8 w/m²k,一般工程不设置屋面保温层即可满足节能设计要求;在防火实验中,当板底900℃高温烘烧时,板背温度仅为50℃;平均隔声量40db。
2.5经济性:基于钢骨架轻型屋面板的上述特点,此屋面板可明显节约钢材、混凝土用量,大大降低施工措施费用,缩短施工周期,综合经济效益明显。
3、适用范围钢骨架轻型屋面板主要适用于工业厂房、大型仓储、超市、公共建筑、体育场馆等大跨度建筑的屋面,能与混凝土结构、钢结构及网架等多种结构形式配套使用,用途广泛。
4、工艺原理钢骨架轻型屋面板是以珍珠岩及BAS无机轻质材料为主要填充材料,由热轧C 型钢、角钢、高强钢丝网制作成骨架,表面涂刷防水耐磨涂层起保护与防水作用。
根据钢网架单元尺寸确定屋面板规格后,委托屋面板厂家在厂内加工制作,运至现场。
安装时使用塔吊按一定次序逐块吊装就位,每块屋面板四周的钢框与钢网架支托焊接,就位固定后使用填充材料嵌缝。
本工艺施工方便快捷,并能有效的减轻对钢网架的荷载。
图4.1-1 屋面板剖面图嵌缝1图4.1-2 屋面板安装示意图5、施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程屋面板排版、分格→屋面板加工→屋面板进场→测量放线→屋面板吊装、就位→固定焊接→嵌缝底模焊接→嵌缝 5.2 操作要点:5.2.1根据屋面钢网架跨度及网格尺寸确定屋面板标准板尺寸,并对整个屋面进行分格排版。
分格原则:按钢网架单元网格跨度等分,尽量接近3000*3000mm 标准板,并使板块规格最少。
本工程网架单元网格跨度为8000*8400mm ,按纵横均按三等分分格,再考虑板块间预留缝隙,确定屋面板规格为2647*2780mm 。
5.2.2 将根据图纸确定的屋面板规格、数量提供给屋面板加工厂家,在工厂内加工制作。
5.2.3屋面板进场1)现场存放场地应平整、密实,屋面板水平码放整齐,每块板之间垫两道50*100mm木方,屋面板每垛高度重叠堆放不得超过10块。
现场严禁在板上方乱扔脚管等重物尖物,以免砸坏板面。
2)材料进场后必须逐块进行检查,对有开裂或破损板块需在料场进行修补,修补时将开裂或破损处的填充材料剔除,漏出框架内的钢筋网片,使用木板支设板底模。
接茬处用毛刷清理干净,涂刷一层加胶水泥浆结合层。
将按比例拌合好的珍珠岩填充材料一次填充至需修补的空洞处,振捣密实后抹平,填充材料干燥后涂刷防水涂层。
5.2.4在钢网架支托上拉通线,确定每块板安装定位线,定位原则:屋面板角点位于支托中心两侧10mm(预留20mm缝),每跨屋面板板缝均匀顺直。
图5.2.4 屋面板定位线5.2.5安装:使用塔吊吊装,自网架一端向另一端依次推进就位,不得无序安装,每块板就位后及时与网架支托焊接。
吊装时加工专用吊钩,与屋面板吊装孔卡牢并做好防滑移措施。
每块板在支托上就位后使用撬棍微调缝隙,使两端搭接长度和空隙均匀,所有板缝顺直。
施工过程中避免硬物磕碰板面,对施工过程中磕碰产生的表面微小损坏可现场涂刷防水涂层修补。
安装完成的屋面板上不得集中堆放重物,屋面板允许荷载150kg/㎡。
焊接图5.2.5-1 屋面板安装顺序图5.2.5-2 吊装示意图图5.2.5-3 吊装实景图5.2.6抗位移措施:在每块屋面板就位后,及时与支托进行焊接,有翘角现象或支撑处有空隙可调整支托高度或加垫薄钢板焊接,每块板与支托或预设埋件焊接保证至少有三点焊接(端头部分焊接四点),焊缝长度不小于60mm,以保证屋面板的纵向稳定。
焊接固定完成后所有焊缝涂刷防锈漆。
焊接焊接图5.2.6-1焊接示意图图5.2.6-2 焊接实景图5.2.7嵌缝:屋面板边框外侧下部焊有Ф6钢筋作为板间缝隙的钢筋底模,用以拖住橡胶棒底模。
将直径30mm 圆橡胶棒挤入缝隙底部被钢筋底模卡住为止,然后用1︰3水泥珍珠岩砂浆将板缝填平至距天基板上表面,浇筑时将砂浆填实抹平。
待嵌缝材料干燥后在缝隙上涂刷100mm 宽耐磨防水涂膜,涂膜要盖过两块板的钢肋。
屋面板四周边框与结构间空隙如若较大,可在屋面板主肋侧壁下部焊接角钢作为嵌缝底模,角钢下方与板主肋下方的距离不超过10 mm ,但不可将角钢下方露出屋面板主肋下方。
如下图:角钢底模橡胶棒底模珍珠岩嵌缝防水涂膜砼女儿墙板与结构间嵌缝珍珠岩嵌缝橡胶棒底模钢筋底模板间嵌缝图5.2.7 嵌缝示意图5.3劳动力组织根据现场工期要求,屋面板安装时配备如下作业人员:表5.3-1 现场安装阶段拟投入的劳动力计划表6、材料与设备现场需采用2647*2780mm的屋面板180块,其中1块设置上人洞口,由项目部物资部门负责采购,根据施工进度分两批进场。
材料进场后由质检、技术人员进行进场检验,并协助材料室做好物资进场报验。
吊装设备使用现场的QTZ4509塔吊。
如下表:表6-1 现场主要施工材料及设备表7、质量控制7.1屋面板的制作安装必须执行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)、《轻骨料混凝土结构设计规程》(JGJ 12-99)及《钢骨架轻型板构造图集》(05SG3)(注:本标准为企业标准)的要求。
7.2钢骨架轻型屋面板的进场验收7.2.1钢骨架轻型屋面板,除应满足规格尺寸和外观质量的要求外,尚应具有符合施工要求的物理力学性能。
7.2.2屋面板进场时,厂家应出具产品合格证、出厂检验报告,钢骨架和填充材料的质量证明文件。
除此之外,还应进行进场抽样检验(进场复检)。
复检项目包括外观质量、尺寸偏差、重量、钢框尺寸壁厚、焊接质量、抗压荷载等内容。
对每批进场的屋面板外观质量应全数目测检查,其质量应符合有关规定;对不符合外观质量要求的屋面板,可在现场修补,经检验合格后可重新用于工程。
表7.2-1 屋面板尺寸允许偏差7.2.3屋面板在运输、堆放及装卸过程中应小心轻放,严禁甩扔。
7.3屋面板安装质量的验收表7.3-1 轻质填充体安装检验批的质量验收表8、安全措施8.1 设一名负责安全的专职安全员,随时检查,随时掌握安全生产情况,发现违章作业及时纠正,有紧急情况,有权决定暂停作业。
8.2 进入施工现场,要戴好安全帽,工作时间内不准饮酒、不准吸烟、不准赤脚、穿拖鞋、硬底、高跟、带钉易滑鞋。
8.3高空作业时,必须挂好安全带,要高度思想集中。
要检查脚手架是否牢固,不得有探头板,时刻听从信号指挥,禁止现场打闹,吊机人员,提升或下降要平稳,不得有冲击,振动。
8.4吊装前要检查绳具,看其有无破损,是否符合安全系数要求。
8.5构件起吊时,在机械工作半径内的各类人员不得停留与穿行。
吊装工作区应禁止非工作人员入内。
8.6 电焊作业:防护罩要齐全牢固,配备专业焊工手套、绝缘鞋,一次电源要用橡胶套缆线,长度不得大于三米,作业时要清除其下部易燃物品,必须要设专人看管。
配备灭火器,雨天停止作业。
8.7 多台电焊机操作时,当须拆除其中一台焊机时,断电后应在其一侧先行验电,确认无电后,方可进行拆除。
露天使用焊机,应有防潮措施,机下应用干燥物体垫起,机上设有防雨罩。
8.8六级以上强风、雨天不得高空作业。
雨后施工要求除积水,严格用手触动或脚踩电焊机线。
8.9 起重机在电线下工作时,必须停电作业;在特殊情况下,不停电时,1千伏以下电压起重机须远离二米以上;20千伏电压远离三米以上;110千伏电压远离五米以上;220千伏电压远离八公尺以上,并在施工前,组织有关领导提出切实可行的施工方案,施工中须加设护栏,限制起重机机臂旋转范围。
9、环保、节能措施由于屋面板所用轻质填充材料及嵌缝材料含有珍珠岩颗粒,施工及保管不当容易造成珍珠岩颗粒散落污染。
因此,施工过程中的材料运输、保管由专人负责,搬运过程轻拿轻放,外表一旦发现破损就及时修补。
现场安装时按需供给,施工面不过多堆放,避免屋面板堆放过多影响其它工种的施工,同时减少了材料的人为破损。
修补及嵌缝产生的填充料散落及时清扫收集。
10、技术经济效益等分析与一般砼楼板比较,使用钢骨架轻型屋面板每一百平米可节省钢材2.7吨,砼10m³,模板支设100㎡,节省施工措施费用45%。
钢骨架轻型屋面板通过钢框与钢结构网架支托焊接连接为一体,安装操作简单,大大减少人为因素对安装质量的影响。
屋面板在工厂内提前加工,实现工厂化施工,施工质量得到保证。
而且屋面板施工简便,加快了施工速度,降低了施工成本。
使用钢骨架轻型屋面板屋面保温效果优良,有效的控制了室内热量流失,对能源节约有重要意义。
与传统的屋面结构相比本工艺虽在各项性能上均有诸多优点,大量工程业已有所应用,但至今仍未形成正式统一的施工工艺标准和验收规范,有待于进一步总结经验,形成正式的标准、规范,以使钢骨架轻型屋面板在建筑工程中更广泛的推广应用。
11、工程实例太原铁路局调度指挥中心信息机房综合生产房屋工程和调度指挥中心工程,屋面均采用的钢骨架轻型屋面板,共计3300㎡。
使用该工艺大大加快了施工速度,信息机房综合生产房屋1300㎡屋面从安装至完成仅用4天时间。