壓型鋼板—混凝土非組合屋面技術(shù)在站臺雨棚工程中的應(yīng)用

陳率 上海鐵路局建設(shè)管理處

壓型鋼板—混凝土非組合屋面技術(shù)在站臺雨棚工程中的應(yīng)用

陳率 上海鐵路局建設(shè)管理處

介紹壓型鋼板—混凝土非組合屋面技術(shù)以及計(jì)算原理、施工工藝，總結(jié)施工中的注意事項(xiàng)，可為今后類似的施工管理提供借鑒與參考。

壓型鋼板—混凝土非組合樓板；計(jì)算原理；施工工藝；注意事項(xiàng)

隨著上海鐵路局管內(nèi)高速鐵路的相繼建成和投入運(yùn)營，一大批結(jié)構(gòu)輕盈、空間通透、流線合理的鋼結(jié)構(gòu)站臺雨棚先后投入使用，站臺雨棚的品質(zhì)大幅度提升，為廣大旅客出行提供了方便，贏得了社會的普遍好評。但由于在使用中暴露的一些不足，促使站臺雨棚工程不斷進(jìn)行改進(jìn)。本文結(jié)合淮北站改建工程中壓型鋼板—混凝土非組合屋面技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，對非組合屋面技術(shù)進(jìn)行探討，為今后類似應(yīng)用提供借鑒與參考。

1 鋼結(jié)構(gòu)雨棚存在的不足及應(yīng)對措施

目前，高速鐵路沿線大量的站臺雨棚為鋼結(jié)構(gòu)無站臺柱雨棚或單側(cè)懸挑雨棚。雨棚屋面大多采用穿透式打釘屋面、角馳Ⅱ型暗扣式壓型鋼板屋面或直立鎖邊鋁錳鎂屋面。

1.1 存在的不足

穿透式打釘屋面的主要缺點(diǎn)是自攻螺栓穿透屋面板處易滲漏、自攻螺栓在擰緊的過程中表面防銹層易損壞，在銹蝕作用下，自攻螺栓抗拔力會逐漸減弱。角馳Ⅱ型暗扣式屋面所采用壓型鋼板須由高強(qiáng)鋼材壓軋成型，以保證鋼板的形狀、強(qiáng)度、彈性等符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，并通過支座與檁條扣牢。壓型鋼板材質(zhì)的優(yōu)劣，加工、安裝質(zhì)量的好壞，支座的固定以及下部鋼結(jié)構(gòu)施工中的誤差，都會影響壓型鋼板通過支座與檁條的扣牢吻合，導(dǎo)致抗拔力減弱。直立鎖邊鋁錳鎂屋面與檁條上的支座通過鎖邊機(jī)層層卷邊，吻合性好，牢固可靠，但工程造價高、加工安裝工藝要求高。

雨棚屋面在風(fēng)荷載作用下，承受很大的負(fù)壓，同時，列車高速通過時的震動荷載、以及產(chǎn)生的瞬時吸附作用，使屋面受力進(jìn)一步復(fù)雜化，導(dǎo)致雨棚屋面薄弱部位會隨著抗拔力的減弱產(chǎn)生松動、變形。

當(dāng)然，影響雨棚屋面抗風(fēng)能力的因素眾多，本文僅作簡要分析，其他因素還需要在實(shí)踐中繼續(xù)進(jìn)行摸索和總結(jié)。

1.2 應(yīng)對措施

對已建成站臺雨棚進(jìn)行全面現(xiàn)場排查和復(fù)核計(jì)算，對存在問題的雨棚由設(shè)計(jì)院出具方案，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。對在建站臺雨棚設(shè)計(jì)進(jìn)行全面優(yōu)化，采取加強(qiáng)措施，在施工過程中即消除隱患、完善檢修設(shè)施。對未開工雨棚引入壓型鋼板-混凝土非組合樓板技術(shù)等新技術(shù)，以適應(yīng)發(fā)展的需要。

2 壓型鋼板組合屋面技術(shù)簡介

2.1 技術(shù)簡介

（1）壓型鋼板組合屋面技術(shù)是我國80年代后期引入的技術(shù)，由于當(dāng)時我國鋼材產(chǎn)量低，壓型鋼板基材緊缺，成型的壓型鋼板和連接件等配套技術(shù)落后，未能大規(guī)模運(yùn)用。隨著近些年鋼材加工業(yè)的發(fā)展，配套技術(shù)的不斷開發(fā)和進(jìn)步，該技術(shù)在我國應(yīng)用已趨于成熟。

（2）壓型鋼板組合屋面由（見圖1壓型鋼板組合屋面）壓型鋼板、混凝土現(xiàn)澆板通過抗剪連接措施（栓釘，又稱抗剪螺釘）共同作用形成。具有施工方便、速度快、不需支設(shè)底模，受力性能、剛度特性好，設(shè)計(jì)理論成熟、簡單的優(yōu)點(diǎn)。且抗風(fēng)能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、耐久性好，造型美觀、日常維護(hù)工作量小等適于鐵路站臺雨棚工程的特性。

圖1 壓型鋼板組合屋面

2.2 分類

（1）根據(jù)壓型鋼板在組合屋面中的作用分為兩類。一是將壓型鋼板作為施工階段現(xiàn)澆混凝土屋面的永久性底模，以及施工時的操作平臺使用，不考慮壓型鋼板在正常使用階段（即建成后）的受力組合作用，不參與受力計(jì)算，僅作為自承重模板使用，設(shè)計(jì)僅驗(yàn)算其施工階段的極限狀態(tài)是否滿足要求，故稱壓型鋼板-混凝土非組合屋面。二是壓型鋼板在施工階段不僅作為現(xiàn)澆混凝土屋面的永久性底模，而且作為屋面板的下部受力鋼筋參與屋面板的受力計(jì)算，與屋面板在正常使用階段共同受力，故稱壓型鋼板-混凝土組合屋面。

（2）壓型鋼板-混凝土組合屋面在施工時對壓型鋼板的防腐、防火處理要求很高，比較費(fèi)工、費(fèi)時、費(fèi)錢，在正常使用階段，也要定期進(jìn)行維護(hù)。不符合節(jié)約工程投資、方便維護(hù)保養(yǎng)的要求，所以淮北站站臺雨棚采用壓型鋼板-混凝土非組合屋面。

3 工程概況

（1）淮北站改建工程位于安徽省淮北市相山區(qū)，站房面積9772m2，站場規(guī)模2臺6線，站臺雨棚面積8680m2，雨棚采用Y型有站臺柱鋼結(jié)構(gòu)雨棚，雨棚屋面采用壓型鋼板-混凝土非組合屋面。

（2）屋面做法：1.2mm厚改性聚乙烯防水卷材、1.5mm厚聚氨酯防水涂膜、20mm厚1：3水泥砂漿找平層、110mm厚混凝土、1.2mm厚鍍鋁鋅YXB51-305-915型壓型鋼板（見圖2）、高頻焊H型熱鍍鋅鋼檁條。

圖2 壓型鋼板YXB51-305-915型

4 壓型鋼板-混凝土非組合屋面施工工藝

壓型鋼板-混凝土非組合屋面施工主要分為壓型鋼板鋪設(shè)、固定與焊接、鋼筋綁扎、混凝土澆注四個階段（見圖3施工流程圖）。

4.1 壓型鋼板鋪設(shè)

（1）技術(shù)準(zhǔn)備

①壓型鋼板鋪設(shè)之前，應(yīng)根據(jù)板型寬度、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及建筑分隔繪制排版圖，從而確定板材的加工長度、數(shù)量，給出材料編號和清單，以便施工時按排版圖安裝壓型鋼板。

②壓型鋼板鋪設(shè)之前，下部鋼結(jié)構(gòu)安裝、焊接、節(jié)點(diǎn)處防腐等分項(xiàng)工程的驗(yàn)收合格。

圖3 施工流程圖

（2）材料的質(zhì)量要求

建筑工程上使用的壓型鋼板的尺寸、形式、板厚允許偏差應(yīng)符合《建筑用壓型鋼板》GB／T12755-2008的要求。

①壓型鋼板基材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、厚度偏差、鍍層重量等質(zhì)量報(bào)告書真實(shí)、齊全，基材不得有裂紋、銹點(diǎn)。

②壓型鋼板基材成型后，鍍層不應(yīng)有肉眼可見的裂紋，剝落和擦痕等缺陷。板面應(yīng)平直、清潔，無明顯翹曲、劃痕、磕傷，無油污。切口應(yīng)平直、切面應(yīng)整齊，板邊無明顯翹角，凹凸與波浪型。

③壓型鋼板尺寸允許偏差

當(dāng)波高≤70mm時，波高允許偏差±1.5mm；當(dāng)波高＞70mm時，波高允許偏差±2.0mm；

波距允許偏差±2.0mm；

板長允許偏差+9.0mm，0.0mm。

（3）施工方法

①堆放：壓型鋼板堆放場地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，堆疊高度不宜過高，以不超過50張為宜，堆疊時最好按排版圖依鋪裝順序疊放，以便取用。底部用方木墊起，防止地面積水浸泡，雨季施工時應(yīng)避免長期淋雨。

②起吊：壓型鋼板嚴(yán)禁用鋼絲繩捆綁起吊，應(yīng)使用軟吊索，以防變形。起吊前，應(yīng)按復(fù)核其板型、尺寸、塊數(shù)和所在部位，確認(rèn)無誤后，隨安裝順序和進(jìn)度，吊運(yùn)到各施工工點(diǎn)。起吊過程中應(yīng)捆綁牢固，防止滑落，吊放于檁條上時應(yīng)注意下放速度，切忌大起大落，并注意兩端支承寬度，避免傾斜墜落。

③鋪設(shè)：鋪設(shè)壓型鋼板前，要清理下部鋼結(jié)構(gòu)頂面污物，嚴(yán)防潮濕或涂裝未干，并在每跨Y型雨棚梁頂面標(biāo)出壓型鋼板鋪設(shè)的中心線和各檁條的位置線。因淮北站為曲線站臺雨棚，需根據(jù)現(xiàn)場鋼梁的布置情況，對壓型鋼板進(jìn)行放樣，切割。切割后的壓型鋼板應(yīng)在地面在平臺上進(jìn)行預(yù)拼裝，以便對貼合不緊密的部位進(jìn)行調(diào)整，然后再根據(jù)鋪裝圖進(jìn)行鋪設(shè)。鋪設(shè)時，先從梁頂面己彈出的中心線開始，沿鋪設(shè)方向逐塊鋪設(shè)，鋪設(shè)要肋對肋，邊鋪設(shè)邊調(diào)整，及時校位置。

4.2 壓型鋼板現(xiàn)場開孔及切割

壓型鋼板的現(xiàn)場開孔及切割工作應(yīng)使用等離子切割機(jī)，以避免破壞鋼板表面鍍層。若使用氧氣乙炔切割，則應(yīng)于對切面進(jìn)行防銹處理，以避免銹蝕。開孔部位,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

4.3 壓型鋼板固定與焊接

（1）壓型鋼板在鋪設(shè)定位后應(yīng)立即以點(diǎn)焊方式固定，防止被大風(fēng)刮起，引起損失或造成事故。位置調(diào)整完畢、復(fù)核無誤后，壓型鋼板與Y型雨棚鋼結(jié)構(gòu)梁采用角焊塞焊連接，與檁條采用栓釘穿透焊接，壓型鋼板與壓型鋼板之間采用夾緊器咬合連接，使鋪設(shè)面形成穩(wěn)固的整體。

（2）栓釘是組合屋面的剪力連接件，樓面的水平荷載通過它進(jìn)行傳遞，與檁條采用穿透焊連接成型。通過壓型鋼板鋪設(shè)前，在每跨Y型雨棚梁頂面標(biāo)出各檁條位置線進(jìn)行定位，并現(xiàn)場試焊，以確定焊接參數(shù)。焊接完成后，焊接處的焊縫應(yīng)成型飽滿，焊角尺寸應(yīng)滿足要求，并進(jìn)行抽樣，做300彎曲試驗(yàn)。

4.4 屋面鋼筋綁扎和混凝土澆注

（1）進(jìn)場鋼筋應(yīng)有合格證,并按規(guī)定抽樣檢驗(yàn),合格后方可使用。鋼筋加工的形狀和尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，表面應(yīng)潔凈無損傷,帶有顆粒狀或片狀銹蝕的鋼筋不得使用。鋼筋綁扎完畢,應(yīng)及時墊好墊塊，并報(bào)驗(yàn)。

（2）因本工程采用無支撐壓型鋼板，在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)避免混凝土堆積過高，以及傾倒混凝土所造成的沖擊力過大。屋面板應(yīng)連續(xù)澆灌,振搗過程中，應(yīng)避免損壞壓型鋼板。澆灌混凝土?xí)r,應(yīng)經(jīng)常觀察壓型鋼板、鋼筋的情況,發(fā)現(xiàn)問題,及時處理?；炷翝沧⑼戤?應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

因鋼筋綁扎和混凝土澆注工程與普通現(xiàn)澆屋面工藝相同，本文不再贅述。

5 壓型鋼板-混凝土非組合屋面施工注意事項(xiàng)

（1）雨棚鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后，應(yīng)對下部鋼結(jié)構(gòu)的位置、標(biāo)高進(jìn)行測量驗(yàn)收，避免壓型板和檁條因誤差無法貼合緊密。

（2）安裝壓型鋼板時，施工人員須穿軟底鞋，且不得聚集在一起。吊放在檁條上的壓型鋼板，應(yīng)于當(dāng)日安裝完畢，未安裝完畢的，須與檁條捆綁固定。

（3）壓型鋼板堵頭應(yīng)在澆注混凝土前安裝完畢，確保封堵嚴(yán)密。

（4）吊運(yùn)屋面鋼筋時，應(yīng)根據(jù)鋼筋長度在兩頭放置墊木，防止鋼筋端頭落下?lián)p壞壓型鋼板，綁扎鋼筋時也應(yīng)輕拿輕放。兩層鋼筋之間的馬凳可用同厚度的混凝土墊塊代替，以防止馬凳鋼筋對壓型鋼板的損壞。

（5）混凝土澆筑時應(yīng)從一側(cè)向另一側(cè)推進(jìn)，鋼筋上放置木板，以便施工人員行走，振動棒應(yīng)避免接觸壓型鋼板堵頭，防止漏漿。

（6）因壓型鋼板的滲水性和透氣性極差，混凝土凝結(jié)過程中，混凝土板表面收縮變形大于板底收縮變形，因此應(yīng)加強(qiáng)混凝土板養(yǎng)護(hù)，防止或減少表面收縮裂縫的產(chǎn)生，保證混凝土的強(qiáng)度。

6 結(jié)束語

本文通過對壓型鋼板-混凝土非組合屋面技術(shù)計(jì)算原理、施工工藝的介紹，以及施工中注意事項(xiàng)的總結(jié)，望對今后類似工程的安全管理和質(zhì)量控制，可以起到一定的借鑒和參考作用。

[1]《無站臺柱雨棚設(shè)計(jì)若干問題的探討》潘國華《鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》2008-06.

[2]《組合樓板設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會CECS273-2010.

[3]《建筑用壓型鋼板》中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會GB／T12755-2008.

責(zé)任編輯：萬寶安 胡雄偉
來稿日期：2014-01-07