鋼結(jié)構(gòu)廠房超長(zhǎng)金屬屋面板施工技術(shù)

陳偉波

【摘要】本文介紹鋼結(jié)構(gòu)廠房超長(zhǎng)金屬屋面板傳統(tǒng)的施工方法，其安裝工藝比較繁雜，施工周期長(zhǎng)，施工成本高，且易造成屋面漏水、屋面整體性不好、不美觀等問題。采用高空壓瓦機(jī)將金屬屋面板輸送至屋面后，進(jìn)行屋面板安裝，此施工技術(shù)自動(dòng)化生產(chǎn)程度高，可以提高施工進(jìn)度、節(jié)約成本。通過施工實(shí)例表明：采用該技術(shù)時(shí)間成本可節(jié)約20%～30%，造價(jià)可降低10%～30%。

【關(guān)鍵詞】超長(zhǎng)屋面板;高空壓瓦機(jī);施工技術(shù)

1. 工程概況

廣西南寧市某浮法玻璃生產(chǎn)工廠，位于廣西南寧市賓陽縣黎塘鎮(zhèn)。其中成品工段廠房建筑占地面積42028.6m2，建筑面積42028.6m2，建筑高度17.35m，檐口高度15.4m，為單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，抗震設(shè)防6度。屋面平面尺寸210m×199.2m，如圖1所示。

整個(gè)工程金屬屋面系統(tǒng)約42000m2，采用彩鋼壓型板金屬屋面。屋面板橫向敷設(shè)。車間剖面如圖2所示。

2. 金屬屋面板傳統(tǒng)施工與高空壓瓦機(jī)施工對(duì)比

2.1傳統(tǒng)施工的方法及缺點(diǎn)

大跨度的鋼結(jié)構(gòu)廠房，其金屬屋面板傳統(tǒng)的施工方法是將加工成型的屋面板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，利用汽車吊或人工將屋面板運(yùn)輸至屋面相應(yīng)位置，然后進(jìn)行搭接安裝工作。但此法施工方法不方便，屋面板在運(yùn)輸過程中易變形、損壞。需要將金屬屋面板在長(zhǎng)度方向進(jìn)行搭接，安裝工藝比較繁雜，需要大量的人工進(jìn)行屋面板搭接，施工周期長(zhǎng)，施工成本高。且易造成屋面漏水、屋面整體性不好、不美觀等問題[1]。

2.2 高空壓瓦機(jī)的工作原理及優(yōu)點(diǎn)

2.1.1高空壓瓦機(jī)工作原理

高空壓瓦機(jī)包含：整機(jī)、PLC電腦控制體系、液壓泵站體系、剪切體系。輥道是由電機(jī)拖動(dòng)，鏈條帶動(dòng)各輥轉(zhuǎn)動(dòng)，使平板金屬屋面板在輥道上輸送。液壓缸按照壓板的工藝要求可以調(diào)整成型模具上下移動(dòng)，將金屬屋面板壓成設(shè)定好的形狀。液壓缸帶動(dòng)刀具上下移動(dòng)，可以將金屬屋面板切斷。

2.1.2高空壓瓦機(jī)施工的優(yōu)點(diǎn)

（1）面板在運(yùn)輸過程中不易損壞、變形，同時(shí)還具有輸送板位置移動(dòng)靈活快速等特點(diǎn);

（2）該施工技術(shù)的運(yùn)輸方式不受時(shí)間、場(chǎng)地和材料的限制，屋面板可以源源不斷地供應(yīng)至屋面，保證了現(xiàn)場(chǎng)安裝的連續(xù)性;

（3）安裝工藝簡(jiǎn)單，減少人力、物力的浪費(fèi)，效率高，操作安全可靠，降低了施工成本;

（4）屋面整體性強(qiáng)，自重輕，防水效果好。

3. 施工工藝

3.1施工準(zhǔn)備

高空壓瓦機(jī)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前，需依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況并與業(yè)主協(xié)商后選定設(shè)備的就位場(chǎng)地。場(chǎng)地應(yīng)預(yù)先進(jìn)行平整、硬化，使設(shè)備就位后整個(gè)底部都均勻受力，以保證工作時(shí)設(shè)備能平穩(wěn)運(yùn)行。輥道應(yīng)貼近檐口，且高度應(yīng)與檐口高度相同，保證屋面板輸送順暢。

3.2高空壓瓦機(jī)參數(shù)調(diào)整

高空壓瓦機(jī)就位后，必須根據(jù)彩鋼板的工藝要求，調(diào)整好成型模具，確保金屬屋面板壓成符合要求的形狀;設(shè)定好符合要求的切割長(zhǎng)度。在開工前三天對(duì)機(jī)器進(jìn)行維修和保養(yǎng)，并進(jìn)行試生產(chǎn)，試生產(chǎn)使用慢進(jìn)模式，使板材通過成型模具并觀察有沒有不正常的噪音。加工大約500mm試樣，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量檢查清單的要求軋制成型，確保在輥輪長(zhǎng)度范圍內(nèi)沒有刮痕。反復(fù)調(diào)整壓瓦機(jī)的參數(shù)，直至能生產(chǎn)出合格的金屬板材。

3.3安裝卷材原材料

生產(chǎn)金屬屋面板的原材料為卷板，卷板需堆放在壓瓦機(jī)附近的指定位置，不能隨意放置。卷板堆放在架空的支架上，保持通風(fēng)和干燥，避免因潮濕影響卷板表面質(zhì)量。卷板每卷重約3t，利用吊車將卷材吊起安裝到壓瓦機(jī)的支架輥軸上，如圖3所示。吊具選用工作負(fù)荷為4t的扁平聚酯吊帶，而不要使用鋼絲繩，以免起吊過程中把卷板的板邊肋壓變形。

3.4屋面板壓型輸送

開動(dòng)高空壓瓦機(jī)器時(shí)，輥道速度一定要緩慢、平穩(wěn)。金屬板達(dá)到設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度后，停止壓板并切斷金屬板。金屬板長(zhǎng)需比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度略長(zhǎng)，便于后期板端切割調(diào)整。首先加工一塊板，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量檢查清單來檢查所得成品的板肋、板面是否按設(shè)計(jì)要求加工成型，板面是否有刮痕以及其他方面是否符合要求。第一塊板符合要求后，開始大批量加工剩余的金屬板，并根據(jù)《檢驗(yàn)和測(cè)試計(jì)劃》檢查成品質(zhì)量。屋面板輸送過程中：（1）必須確保工作人員穿戴了適當(dāng)?shù)陌踩Ｗo(hù)用品;（2）經(jīng)常目測(cè)板材是否存在彎曲變形;（3）目測(cè)板材上面是否存在過量的潤(rùn)滑油;（4）在生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)10片板材就重復(fù)一次上述各項(xiàng)質(zhì)量檢查;（5）屋面板安裝。

屋面板輸送到屋面后，采用人力抬運(yùn)，根據(jù)屋面板延米單重，施工人員從兩側(cè)抬運(yùn)，間距約3m。為保護(hù)施工人員的手不受劃傷，施工人員通過膠梆從板底抬運(yùn)。指揮參與抬板的施工人員較多，必須由專人指揮協(xié)調(diào)，保持一致，才能保護(hù)施工人員不受傷害和板的質(zhì)量，指揮人員用高音喇叭指揮。

4. 施工控制要素

4.1質(zhì)量控制

所有進(jìn)場(chǎng)材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，必須有符合規(guī)范的質(zhì)量說明書，材料進(jìn)場(chǎng)后，要按產(chǎn)品說明書和安裝規(guī)范，妥善保管和使用，防止變質(zhì)損壞。材料進(jìn)場(chǎng)后，立即按國(guó)家規(guī)范要求的抽檢比例和抽檢方法對(duì)材料進(jìn)行抽檢。材料抽檢的項(xiàng)目有：材料力學(xué)性能試驗(yàn)、材料化學(xué)成分分析和材料的幾何尺寸等。項(xiàng)目部將建立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理體系，嚴(yán)格按照本企業(yè)質(zhì)量體系文件以及相應(yīng)的程序文件進(jìn)行全過程控制。嚴(yán)格按工程質(zhì)量保證體系與施工工序控制程序組織施工。

4.2過程控制

過程控制是實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量目標(biāo)的關(guān)鍵。本工程嚴(yán)格按國(guó)家有關(guān)施工和驗(yàn)收規(guī)范、規(guī)程以及設(shè)計(jì)圖紙組織施工，在過程控制中突出以下幾個(gè)方面：堅(jiān)持以預(yù)防為主，預(yù)防與檢驗(yàn)相結(jié)合的方針;圍繞工序質(zhì)量，落實(shí)質(zhì)量職能，進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制;抓關(guān)鍵促一般，對(duì)關(guān)鍵工序建立質(zhì)量管理點(diǎn)，關(guān)鍵工序由項(xiàng)目經(jīng)理現(xiàn)場(chǎng)旁站實(shí)行重點(diǎn)控制和特殊管理，如壓板機(jī)就位安裝、壓板機(jī)參數(shù)調(diào)整、鋼絲繩軌道安裝、屋面板輸送安裝等。為確保工程質(zhì)量，本工程采用三檢制度嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，每道工序完成后，班組作業(yè)人員先按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行自檢。然后交下到工序班組進(jìn)行交接檢，合格后通知質(zhì)量檢查員進(jìn)行專檢。專檢合格后，質(zhì)量檢查員填寫質(zhì)量檢查記錄，報(bào)監(jiān)理業(yè)主檢查，監(jiān)理對(duì)工序檢查資料簽字認(rèn)可后進(jìn)行下道工序施工。

5. 施工安全及環(huán)境保護(hù)措施

5.1施工安全保護(hù)措施

（1）堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的原則，全面落實(shí)《建筑工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》。

（2）確保工程、設(shè)備安全，施工人員重傷、死亡事故為零指標(biāo)。

（3）安裝工人進(jìn)場(chǎng)必須進(jìn)行三級(jí)教育，特殊工種操作人員必須持證上崗。

（4）進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須佩戴安全帽、使用安全帶、電工、設(shè)備維修員帶電操作必須戴絕緣手套、進(jìn)行可能引致眼睛受到傷害的工作，必須佩戴護(hù)目鏡、嚴(yán)禁酒后作業(yè)。

（5）高空作業(yè)時(shí)，不準(zhǔn)往下往外丟鐵塊等雜物，應(yīng)上下傳遞。

（6）現(xiàn)場(chǎng)施工用電執(zhí)行一機(jī)、一閘、一漏電保護(hù)器的“三級(jí)”保護(hù)措施。其電箱設(shè)門、設(shè)鎖，并編號(hào)、注明責(zé)任人。

（7）機(jī)械設(shè)備必須執(zhí)行工作接地和重復(fù)接地的保護(hù)措施，不允許使用破損的電線和電纜，嚴(yán)防設(shè)備漏電。

（8） 電箱內(nèi)所配置的電閘、漏電、保護(hù)開頭、熔絲荷載必須與設(shè)備額定電流相等。不使用偏大或偏小額定電流的電熔絲，嚴(yán)禁使用金屬絲代替電熔絲。

（9）施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備足夠的消防器材，指定專人維護(hù)、管理、定期更新，保證完整好用;現(xiàn)場(chǎng)施工動(dòng)火要嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火審批制度，并要采取有效的安全監(jiān)護(hù)和隔離措施;施工現(xiàn)場(chǎng)的焊、割作業(yè)必須符合防火要求。

（10）施工人員不準(zhǔn)在未固定的屋面板上行走，不準(zhǔn)在未鋪設(shè)通道的檁條上行走?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員必須穿防滑鞋，嚴(yán)禁穿硬底鞋。當(dāng)天未安裝完的板或泛水等材料，下班前要固定在檁條上，以免風(fēng)將之吹落或吹變形。屋面風(fēng)力超過五級(jí)時(shí)應(yīng)停止施工。

5.2 環(huán)境保護(hù)措施

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)必須建立環(huán)境保護(hù)、環(huán)境衛(wèi)生管理和檢查制度，并應(yīng)做好檢查記錄。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的教育培訓(xùn)、考核應(yīng)包括環(huán)境保護(hù)、環(huán)境衛(wèi)生等有關(guān)法律、法規(guī)的內(nèi)容。

（2）施工期間應(yīng)遵照《中華人民共和國(guó)建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》制定降噪措施。確需夜間施工的，應(yīng)辦理夜間施工許可證明，并公告附近社區(qū)居民。

（3）盡量避免或減少施工過程中的光污染。夜間室外照明燈應(yīng)加設(shè)燈罩，透光方向集中在施工范圍、電焊作業(yè)采取遮擋措施，避免電焊弧光外泄。

（4）施工現(xiàn)場(chǎng)的主要道路必須進(jìn)行硬化處理，土方應(yīng)集中堆放。裸露的場(chǎng)地和集中堆放的土方應(yīng)采取覆蓋、固化或綠化等措施。

（5）屋面板輸送軌道下方和整個(gè)屋面周邊必須設(shè)置警戒線，派專人進(jìn)行警戒，疏導(dǎo)行人遠(yuǎn)離作業(yè)區(qū)域。

6. 結(jié)語

隨著我國(guó)鋼產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng)，輕鋼結(jié)構(gòu)廠房逐漸成為現(xiàn)下最熱門的廠房結(jié)構(gòu)，輕鋼廠房自重小、強(qiáng)度高、施工快、美觀實(shí)用、節(jié)能環(huán)保，與傳統(tǒng)廠房比較優(yōu)勢(shì)突出。在坡屋面較大情況下，需要一種經(jīng)濟(jì)高效的屋面板運(yùn)輸安裝施工技術(shù)[6]。通過實(shí)例證明，本文介紹的施工技術(shù)自動(dòng)化生產(chǎn)程度高，為全電腦程序化控制，屋面板加工成型后尺寸誤差小，舉升高度可達(dá)23m，成型速度可達(dá)28m/min，可以提高超長(zhǎng)大跨度屋面板輸送安裝的效率，增強(qiáng)屋面板的整體性和美觀性，同時(shí)時(shí)間成本可節(jié)約20%～30%，對(duì)于類似工程的施工具有良好的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳亮，葉文啟，李小玥等. 蓋世理新建倉儲(chǔ)項(xiàng)目金屬屋面板施工技術(shù)[J] .施工技術(shù)，2016，（45）：637-640.

[2] GB50017-2017 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2018，7.

[3] GB50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S] .2002，01.

[4] 黃唯，吳耀華. 金屬屋面在我國(guó)工程應(yīng)用中存在的主要問題及分析[J] .工業(yè)建筑，2013，43（6）：150-156.

[5] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2019，2.

[6] 中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司著. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一技術(shù)措施[M]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2018，3.