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鋼結構網架屋面施工技術探討論文

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摘要:當前,鋼結構網架屋面施工技術在大中型建築結構中使用比較普遍,獨特的施工技術在建築行業贏得了一片天地。鋼結構網架屋面施工技術目前在體育館建設中使用比較廣泛,本文分析廣西荔浦體育館鋼結構網架屋面施工技術,旨在加深人們對鋼結構網架屋面施工技術的認識。

鋼結構網架屋面施工技術探討論文

關鍵詞:鋼結構;網架屋面;施工技術

引言

在大跨度以及大空間建築結構中,螺栓球網架結構使用較多,原因在於其具有的幾大突出優點:重量輕、跨度大、剛度強、抗震性能和整體性好。當前,在體育館、影劇院、展覽館等大中型建築結構中已經廣泛使用,本文就以體育館爲例分析鋼結構網架屋面施工技術。

一、工程概況

廣西荔浦體育館屋面建設使用的是鋼結構螺栓球節點網架,總建築面積4200m2,跨度爲60m×70m,雙坡屋面設計,網架結構起坡,網架的最大厚度可達3.8m。廣西荔浦體育館在建設過程中,網架球節點和套筒材料爲45#鋼,高強度螺栓使用材料爲40Cr鋼,別的重要部件,比如網架杆件、支座、支託材料爲A3鋼,金屬屋面施工材料爲鍍鋅彩鋼板、鋼檁條、保溫棉,並且進行了雙層設計,周邊封板採用的材料爲單層鍍鋅彩鋼板。

二、施工準備

1、網架施工之前,各種工程技術資料必須準備齊全,主要資料包括施工全套圖紙和各種報告等。

2、在網架安裝之前,需要進行的兩項工作是搭設腳手架、科學安排安裝隊生活與施工。

3、安裝之前要確保各種網架零部件全部加工完畢,並對零部件進行驗收和小單元拼裝,合格之後才能全部進場。

4、安裝之前需要準備的機具很多,要確保機具準備齊全,比如電焊機、砂輪切割機、氣泵、電動鉚槍等。施工前需要準備的測量工具也很多,比如經緯儀、水準儀、鋼捲尺、水平尺、遊標卡尺等,這些工具都要準備齊全。

三、網架安裝

1、安裝前準備工作

網架安裝前需要進行的準備工作很多,比如檢查網架支座軸線與標高、檢查支座混凝土強度、搭設滿堂紅腳手架並檢查各支點的位置與標高、用千斤頂調整臨時支點的網架高度。網架支座軸線以及標高設計要嚴格按照有關標準規定進行,嚴禁隨意進行;對於混凝土強度,必須符合設計要求與國家現行標準;搭設的腳手架要詳細布置臨時支點,經過計算準確得出臨時支點的位置和數量;臨時支點的網架高度必須使用千斤頂嚴格調整。

2、安裝工藝流程

(1)總體安裝步驟高空散裝法是網架安裝常用的方法,本工程在施工過程中就採用了這種方法,施工之前要將網架零部件垂直放置於安裝平臺,注意要分散開,安裝過程中要嚴格按照安裝圖進行,編號要一一對應。爲了提高安裝軸線的準確率,經過研究決定首先將對應支撐點與一榀網架相連,待支座位置校正之後,從一邊向另一邊依次安裝,將積累誤差最大限度減小。(2)具體安裝步驟安裝底部弦杆和底部弦球:每個安裝球都編號,根據固定的底部球數的數量確定連接後的底部和絃,與對角線尺寸測量和其他結束的水平,右後焊接。下弦杆與下弦球的安裝:施工前,將每一個安裝球對應一個編號,施工的過程中可以根據編號對下弦球進行固定以確定中心,然後將下弦球連接下弦杆,測量方式爲對角尺寸測量,而且應與另一頭作爲基準,確定之後方可進行點焊。腹杆的安裝:上弦杆與下弦杆的位置在網架安裝之前要得到科學校正,之後才能進行焊接。運用高強螺栓將網架腹杆以及網架上弦球進行連接,然後設定爲朝下的四角錐體系,同時運用點焊的連接方式,將腹杆的下部同下弦球進行連接,以此來保證上弦杆的安裝能夠順利完成。頂部弦的總成:向上的四角錐體系中的四根上弦杆採用由內向外的安裝方式進行,在排列杆件時,注意參照腹杆椎體,高強度螺栓應依次擰緊,對腹杆應加以檢查並擰緊,以免有鬆動的杆件造成不安全。每榀裝的安裝方法相同,一榀裝好之後再進行第二榀,安裝完畢爲止。網架安裝過程中,要隨時檢查螺栓的鬆緊、焊接質量、安裝過程中產生的撓度以及支撐點軸線偏差,發現問題及時解決。(3)網架的檢測網架的監測要嚴格按照《鋼結構工程質量檢驗評定標準》進行,網架的安裝縱橫長度要在±30mm以內,周邊支座的高度要在15mm以內,杆件的彎曲矢高要在5mm以內。水準儀鋼尺爲檢測過程中最常使用的工具,透過拉線對結果進行自檢,並將結果詳細填入驗收資料。

四、網架結構防腐塗裝

1、基面清理

塗裝是網架結構工程中必不可少的項目,而塗裝的過程也是要建立在網架的構件的製作及安裝合格的基礎上,因而需檢驗合格,方可進行塗裝。在塗刷之前需要清理塗裝部位,比如塗裝部位的鐵鏽、焊縫藥皮、油污以及塵土等雜物要徹底清除。以保證網架結構的塗裝質量作爲出發點,對成品的螺栓球和杆件要進行全方位自動噴丸除鏽。全方位自動噴丸除鏽的除鏽方法是藉助於壓縮空氣的壓力,對網架構件表面要連續不斷地使用鋼丸進行衝擊,將構件表面的氧化皮、鏽以及附着物清除乾淨,直至表面僅留下輕微痕跡,螺栓球和杆件表面出現均勻一致的光澤。

2、底漆塗裝

底漆塗裝過程中要勤沾、短刷,主要爲了防止刷子粘上太多的漆,造成油漆的浪費。防鏽漆在塗刷之前要調勻,科學調製油漆,保證油漆有足夠的粘度、稠度和稀度,爲了確保油漆顏色均勻要充分攪拌。油漆在塗裝的第一次必須保證同一個方向,接搓而且要整齊,前一次的油漆徹底幹後方可油漆下一層,並且後一次的塗刷方向應當與前一次垂直,這樣就可以確保漆膜厚度的均勻性。底漆塗刷結束以後,要重新標註構件上對應的原始編號,對於一些主要部件,重量、重心、位置等細節要標註在構件的表面上。

3、面漆塗裝

現場安裝完成之後要進行面漆塗裝,,也要將表面要塗裝的網架構件徹底清潔乾淨,清除其表面上的灰塵等雜物。面漆塗裝之前要調製面漆,確保面漆顏色一致,稀稠適中,並且在塗刷之前要充分攪拌,使其色澤均勻。調製的面漆粘度和稠度不能出現流墜和刷紋。塗裝過程中還需要不斷調和麪漆,採用與底漆塗裝相同的方法進行塗裝。

4、塗層檢查與驗收

塗裝之後的檢查和驗收主要是檢查塗裝過的工件是否得到保護、塗裝顏色是否一致、塗裝厚度是否均勻。塗裝後的構件應該得到有效保護,避免表面出現塵土和其它雜物;塗刷的構件圖層顏色應該保持一致,確保構件表面鮮明、光亮、沒有皺皮和疙瘩;塗裝厚度應在3點厚度之內,且保持均勻,主要採用觸點式漆膜測厚儀進行檢測。

5、成品保護

網架結構塗裝完成之後需要進行維護,對構件進行維護隔離操作,避免塗層被踐踏或者損傷;在4小時之內如果遇到颳大風或者下雨天氣,需要加以覆蓋,防止塗層上面沾染塵土和水氣,破壞塗層;對於需要運輸的塗裝構件,在運輸過程中要加防護措施,防止出現磕碰、地面拖拉等現象,損壞塗層;塗裝的構件要避免與酸性溶液接觸,防止塗層遭到腐蝕。

五、屋面施工

1、質量標準

本網架屋面面層採用的是彩鋼板,屋面採用的是岩棉夾芯板。施工過程中選用的彩鋼板品種、規格以及尺寸等都符合《建築用壓型鋼板》的規定以及相關設計檔案的要求。

2、安裝前準備

屋面施工之前除了要做好必要的準備之外,還要採取安全措施,仔細包裝彩鋼板、科學搬運和貯存彩鋼板、有效保護檁條、安全接通工具電源。對於板的包裝,採用疊板方式供貨,每層之間的支撐物是60mm厚的聚苯乙烯,放置的間距爲900-1000mm,目的在於方便起吊與裝卸。至於選用何種起吊與裝卸方法要根據每件包裝質量來決定,每件包裝上要詳細註明重量、數量、長度以及工程名稱等資訊。對於板的搬運和貯存,第一在吊裝板時要保持平衡,採用寬度在200mm以上的尼龍帶進行吊裝,在板與帶之間需要嵌入木板;第二要將包裝好的板放置於牢固平坦的地面上,並且在下部以聚苯乙烯或者是木條嵌入,要傾斜存放,確保凝聚液及積水及時排出;第三包裝好的板堆放要低於三層,每層之間以隔板分割;第四不能將板長時間暴露放置,一般在4個月之內。

3、安裝技術要求

第一,板安裝之前要將其按照圖紙進行準確定位。確定安裝起始點之後,開始從一側向另一側,沿檐口向屋脊方向安裝。第二,安裝方向明確了就要開始安裝彩鋼板,安裝之前首先固定好端邊封口板,然後安裝第一塊板,並用檁條垂直固定,按照順序依次完成第二塊、第三塊的.安裝,直至安裝完畢。前一個板與後一個板的凸沿要重疊,並且要保持垂直,將板用自攻螺釘與檁條緊密連接在一起。第四,彩鋼板與C檁條之間的連接採用自攻螺釘,採用兩個6.3的自攻螺釘。第五,以保證屋面平整作爲出發點,每兩個檁條之間,要在板寬方向另加鉚釘,檁條之間的間距要在300mm以內。第六,板安裝要按照順序進行,並且在安裝過程中要注意連接部位的防水處理。第七,彩鋼板的短邊搭接長度要在200mm以內,具體多少根據排水距離和坡度來確定。以改善搭接部分的抗氣候能力作爲出發點,一般還會在搭接處塗兩行膠泥,外加鉚釘緊固,每個鉚釘的間距在300mm以內。第八,壓型彩鋼板鋪設過程中,每相鄰兩塊板的連接要沿着最大頻率風向;根據屋頂的長度,確定上下兩排板間的搭接長度,搭接長度一般大於200mm,同時連接部位要用密封膠密封。此外,要用自攻螺釘加上密封墊圈連接彩鋼板和檁條,並且用密封膠對屋脊處進行密封。

4、質量保證措施

要想確保鋼結構網架屋面的施工質量,需要從材質、網架構件等方面進行努力,施工過程中使用的材料要進行力學性能檢測和化學分析,合格之後才能用於施工;網架構件要確保在工廠內製作,對於螺栓球、杆件以及支座等零部件要有檢驗合格記錄,滿足相關設計要求;網架構件表面清潔度要達到要求,噴砂除鏽要達到Sa2.5級,手工除鏽要達到St2.5級。網架構件之間要按照等級強度要求進行焊接,要按照相關規範要求進行焊接,確保焊接質量,焊縫要滿足國家規定的二級質量檢驗標準要求。進行支座球體與普通鋼的焊接時要確保溫度在50℃,並且採用系列焊條進行。

5、檢查驗收

(1)用拉線和鋼尺檢查彩鋼板的尺寸偏差符合下表:注:H爲彩鋼板截面高度

(2)檢查彩鋼板、泛水板的過程中要嚴格按照國家相關標準進行,此外,還要檢查連接件的規格以及密封材料的性能。

(3)檢查彩鋼板以及泛水板是否固定可靠,塗刷的防腐塗料以及輻射的防水密封材料是否均勻,並且嚴格按照國家標準檢查連接件的數量以及設計的間距。

(4)檢驗壓型金屬板安裝的搭接長度。

【總結】

綜上所述,鋼結構網架屋面施工技術十分複雜,爲了確保施工能夠順利進行,應該嚴格進行施工準備,施工過程中應該嚴格按照國家標準要求規範進行。鋼結構網架屋面施工技術作爲一項技術經過長期發展已經趨於成熟,目前在大中型建築結構中都有應用,本文列舉的廣西荔浦體育館屋面建設就是非常典型的案例。未來,隨着社會的發展,網架屋面施工技術的進步和創新,會有更多的建築使用網架屋面施工技術,網架屋面施工技術發展前景一片看好。

參考文獻

[1]杜書廷.鋼網架XPS板外牆外保溫系統性能分析與應用[J].施工技術,2013(03):26-30.

[2]劉公林.鋼網架XPS板外牆外保溫系統防火技術性能分析與應用[J].消防技術與產品資訊,2014(04):24-27.

作者:任媛 單位:山西職業技術學院