高層住宅屋面花架外懸挑造型施工總結(jié)

劉大召，馬見(jiàn)龍，曲夢(mèng)婉

(中國(guó)建筑第五工程局河南分公司，河南 鄭州450000)

伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及土地資源、人口的壓力，高層建筑、超高層建筑和大型公共建筑的修建需求日益增大，建筑造型也是多種多樣，原有的鋼筋混凝土體系在建筑工程施工中已經(jīng)很難滿(mǎn)足全部的建筑需要。特別是一些新穎的造型部位，現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有時(shí)很難做到。

多年來(lái)，我國(guó)一直注重新材料、新工藝的研發(fā)，其中鋼結(jié)構(gòu)是最古老的材料，特別是一些結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求高、工期緊的部位，則會(huì)考慮做成鋼結(jié)構(gòu)。而國(guó)內(nèi)外大跨度廠(chǎng)房、大橋、特大橋都會(huì)采用鋼結(jié)構(gòu)的形式。

1 施工工藝對(duì)比

1.1 工程概況

寶能朗寓位于鄭州市鄭東新區(qū)高鐵東廣場(chǎng)核心商務(wù)區(qū)，道東街以北、動(dòng)力路以南，博學(xué)路以東，思源西街以西，總建筑面積102677.74m2，包含3棟高層公寓、商業(yè)及整體、3層地下車(chē)庫(kù)，寶能朗寓屋面花架原設(shè)計(jì)為混凝土梁+外包鋁板。具體情況如表1所示。

表1

1.2 施工工藝比選分析

1.2.1 鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝

屋面花架梁外圍一跨懸挑部分采用鋼結(jié)構(gòu)+鋁板進(jìn)行施工，中間部分花架施工仍為混凝土梁。待主體施工至頂層時(shí)，在頂層底板懸挑16#工字鋼搭設(shè)腳手架作為鋼結(jié)構(gòu)飄架施工的操作架，同時(shí)屋面搭設(shè)輪扣式滿(mǎn)堂架作為中間花架的支模架(操作架)。

屋面花架主體施工時(shí)在花架層梁、柱頂外側(cè)預(yù)埋錨板，待混凝土澆筑及梁柱側(cè)模板拆除后且混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%，塔吊配合鋼結(jié)構(gòu)吊裝與焊接，鋼結(jié)構(gòu)外圍采用3mm厚鋁單板進(jìn)行施工，鋁板表面采用氟碳漆涂層，與鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行錨固連接，鋁板之間采用耐候膠密封。頂層滿(mǎn)堂腳手架及外圍操作架待屋頂外挑鋼結(jié)構(gòu)、屋頂鋁板施工完成后再拆除(見(jiàn)圖1)。

圖1 外懸挑飄架部分鋼結(jié)構(gòu)施工節(jié)點(diǎn)圖

1.2.2 混凝土飄架+真石漆施工工藝

屋面花架梁全部采用混凝土結(jié)構(gòu)，外圍做抹灰及真石漆涂刷。主體施工至頂層時(shí)，在頂層底板懸挑加強(qiáng)型雙排單層貝雷架(標(biāo)準(zhǔn)節(jié)型號(hào)為3000*1500*450mm)、貝雷架上焊接16#工字鋼并搭設(shè)扣件式架體作為外懸挑混凝土飄架施工的支模架，同時(shí)屋面搭設(shè)輪扣式滿(mǎn)堂架作為中間花架的支模架(操作架)。

針對(duì)本工程設(shè)計(jì)概況，由于按照傳統(tǒng)的懸挑工字鋼+扣件式支模架進(jìn)行受力計(jì)算不能通過(guò)，擬采用貝雷架(主楞)+工字鋼(次楞)+扣件式腳手架作為本屋面混凝土飄架施工的支模架，其中剪力墻、上翻梁部位需留置大量的1600*550*墻厚mm的預(yù)留洞(此處需設(shè)計(jì)出具專(zhuān)業(yè)的加強(qiáng)措施)，貝雷架需與結(jié)構(gòu)板進(jìn)行穿板錨固，待外懸挑飄架混凝土澆筑完成且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，拆除側(cè)模與底模進(jìn)行主體修補(bǔ)、外表面抹灰、涂刷真石漆。頂層滿(mǎn)堂腳手架及外圍懸挑支模架待屋頂外挑結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)外表面抹灰、涂刷真石漆全部施工完成后再拆除(見(jiàn)圖2)。

圖2 貝雷架懸挑支模架剖面示意圖

此方案現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施難度大、結(jié)構(gòu)安全隱患較大、現(xiàn)場(chǎng)不具備可實(shí)施性，考慮到貝雷架拼接及安裝、工字鋼焊接、支模架搭設(shè)、屋面花架梁施工、梁側(cè)及梁底拆除、主體打磨、抹灰、真石漆施工、支模架拆除，保守預(yù)計(jì)需要6個(gè)月施工周期。

1.2.3 綜合比選分析

綜上所述鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工方案無(wú)論在安全技術(shù)還是施工工期方面都具有較大優(yōu)勢(shì)。

2 鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝流程

2.1 鋼結(jié)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)

主要材料選用表如表2所示。

表2 主要材料選用表

2.2 工程施工分析

2.2.1 鋼結(jié)構(gòu)的制作與加工

按結(jié)構(gòu)圖對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行放樣、展開(kāi)，編制數(shù)控切割軟盤(pán)、號(hào)料劃線(xiàn)草圖、零件配套表及加工檢驗(yàn)樣板，并注意以下各點(diǎn)。

鉚工下料之前應(yīng)根據(jù)圖紙情況進(jìn)行放樣。下料時(shí)應(yīng)根據(jù)板材情況及圖紙尺寸進(jìn)行套裁，最大限度的節(jié)省材料。

在放樣前必須對(duì)各零件的焊接收縮變形進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合本公司在以往各項(xiàng)工程中的經(jīng)驗(yàn)與記錄，確定各零件的收縮變形量進(jìn)行放樣。必要時(shí)可在若干個(gè)分段的接縫處單側(cè)留有余量，在分段拼裝、總裝時(shí)給予調(diào)整、割除，以保證拱架外形尺寸的精度。

檢驗(yàn)樣板：在正式號(hào)料、切割前必須對(duì)所用鋼板進(jìn)行確認(rèn)。

切割與加工：零件成形后必須滿(mǎn)足下列要求(見(jiàn)表3)：

表3

2.2.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝流程

構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收→主體預(yù)留預(yù)埋板→放線(xiàn)、鋼梁加工→懸挑主梁焊接處理→次鋼梁焊接及找坡→懸挑端頭加強(qiáng)及防銹漆涂刷→鋁板安裝→耐候膠密封→板面清理。

2.2.3 施工操作要點(diǎn)

由于主體梁的施工存在一定偏差，連接主體梁部位的挑梁應(yīng)避免按圖批量下料，需按全范圍現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量放線(xiàn)，尤其是連接主體梁的外挑鋼梁，可大大減少損耗率及返工，保證一次加工安裝合格率。

連接鋁板的次梁焊接時(shí)，上表面一定要做找坡處理，鋁板的裁板精度控制在1-2mm、從而保證打膠的寬度一致，耐候密封膠需采用國(guó)內(nèi)知名一線(xiàn)品牌，保證使用年限及優(yōu)質(zhì)物理性能。注漿的深度不小于5mm、覆蓋板邊飾面層1-2mm。

3 工程應(yīng)用效果分析

3.1 成型質(zhì)量

成型質(zhì)量完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，如圖3所示。

圖3

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

以寶能朗寓1#樓為例：

鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝實(shí)際成本如表4所示。

表4

若采用混凝土飄架+真石漆施工工藝實(shí)際成本如表5所示。

表5

綜上所述采用鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝可節(jié)約成本834302.37元。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以寶能朗寓實(shí)例為工程研究背景，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)采用屋面懸挑花架采用鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝具有以下特點(diǎn)：

(1)采用屋面懸挑花架由混凝土優(yōu)化為鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝可以大大降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度，并有效節(jié)約工期。

(2)屋面懸挑花架采用鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝成型質(zhì)量完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

(3)屋面懸挑花架采用鋼結(jié)構(gòu)花架+鋁板施工工藝可以大大節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)施工成本，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。