坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工關鍵技術(shù)

黃慶農(nóng)

（方圓建設集團有限公司，福建 泉州 362300）

0 引言

隨著房屋外部形態(tài)復雜性逐漸增加，屋面施工問題隨之展現(xiàn)，比如坡屋面施工難度大、混凝土結(jié)構(gòu)灌注困難等問題，為了有效解決以上問題，建筑企業(yè)應選擇適合的建設技術(shù)，結(jié)合裝配式施工模式，針對坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工進行完善和優(yōu)化，最終取得良好建設效果。

1 坡屋面預制板概論

在建筑工程實施環(huán)節(jié)上，坡屋面預制板最早出現(xiàn)在20世紀的樓板結(jié)構(gòu)，由于坡屋面預制板是通過預先加工成型的混凝土零部件，在加工之后直接運輸至施工現(xiàn)場進行結(jié)構(gòu)安裝，因此實際制作預制板時，為了保證生產(chǎn)質(zhì)量和效果，首先使用木板制作出空心的生產(chǎn)模型，而在模型空心區(qū)域安裝鋼筋結(jié)構(gòu)之后使用混凝土灌注，等待混凝土達到一定強度之后去除結(jié)構(gòu)模板。

建筑工程在建設階段，預制板材在工程項目中施工范圍比較廣泛，因此結(jié)合現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)連接施工技術(shù)能夠極大的提高建設質(zhì)量。預制板材具有施工速度快、節(jié)省造價的優(yōu)勢，所以積極引進全新坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工技術(shù)，能夠從根本上增加建筑工程施工效果。

2 鋼結(jié)構(gòu)施工概論

鋼結(jié)構(gòu)施工需要經(jīng)過工廠制造和施工現(xiàn)場安裝兩個環(huán)節(jié)，而以上環(huán)節(jié)不僅可以由單獨施工單位完成生產(chǎn)和建設，還可以由兩個施工單位進行分別建設與生產(chǎn)，切實有效的實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與安裝的質(zhì)量保證。在建筑工程實施環(huán)節(jié)上，鋼結(jié)構(gòu)連接施工效果對于項目建設來說具有十分重要的作用和現(xiàn)實意義，為此建筑項目需要針對鋼結(jié)構(gòu)連接施工實際情況和標準要求詳細考察。

3 施工技術(shù)特點與原理

3.1 施工技術(shù)特點

為了確保建筑工程項目施工質(zhì)量和效果，在坡屋面需要使用預制板材、鋼結(jié)構(gòu)連接施工等施工技術(shù)。由于坡屋面預制板裝配式普遍具備應用功能完整、板材重量輕、結(jié)構(gòu)強度高、施工速度快、極易檢查維護、板材使用耐久性高等特點，所以需要在坡屋面結(jié)構(gòu)中使用質(zhì)量較輕、強度較高的H形態(tài)鋼材橫梁作為核心骨架結(jié)構(gòu)，以此實現(xiàn)裝配式、大跨度無柱的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。使用裝配式施工模式還能夠有利于內(nèi)部空間的二次使用，不僅滿足建筑設計人員可以實現(xiàn)更復雜的屋面施工模式，還可以提高坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工效果。

3.2 施工原理

坡屋面預制板以及鋼結(jié)構(gòu)連接施工結(jié)構(gòu)體系主要包含H型鋼架，比如鋼立柱、鋼結(jié)構(gòu)支撐、室內(nèi)鋼材質(zhì)橫梁以及槽鋼等部分。樓層橫梁所使用的H型鋼整體支架包括鋼結(jié)構(gòu)支撐板材、鋼錨筋、H型鋼結(jié)構(gòu)架以及鋼結(jié)構(gòu)基礎支撐等，以此滿足坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)能夠有效連接[1]。在坡屋面預制板安裝前，H型鋼結(jié)構(gòu)架、鋼支撐架等材料已通過螺栓或者結(jié)構(gòu)焊接等方式完成整個鋼結(jié)構(gòu)屋面的基礎建設，因此在坡屋面預制板安裝環(huán)節(jié)上，需要引進全新的鋼結(jié)構(gòu)連接施工以及預制板建設技術(shù)。除此之外，坡屋面預制板安裝施工時，需要在其基礎結(jié)構(gòu)上預留孔洞，為此坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工時，應選用無收縮的高強度灌漿原材料，確保槽鋼能夠與螺栓連接。施工中，為了保證坡屋面預制板安裝效果，還應該將預制板結(jié)構(gòu)與槽鋼安裝在H型鋼屋架標準位置上，并且通過螺栓零部件與鋼結(jié)構(gòu)相互連接，完成整體屋面建設結(jié)構(gòu)。

4 施工要點

4.1 準備環(huán)節(jié)

坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工過程中，為了保證施工質(zhì)量，首先需要熟悉設計圖紙，編撰施工方案，做好專業(yè)技術(shù)交底。其次，對坡屋面預制板支撐結(jié)構(gòu)開展質(zhì)量檢查和效果驗收，同時詳細核對建筑工程預制板以及鋼結(jié)構(gòu)連接數(shù)量、位置以及標準高度等基礎參數(shù)，等待清除預制板泥漿等物質(zhì)之后，進行詳細的標志處理。第三，預制板材與鋼筋材料進入施工現(xiàn)場時，應對施工現(xiàn)場內(nèi)部零部件進行詳細檢查和質(zhì)量驗收，同時按照施工圖紙的要求以及驗收標準開展驗收，進一步檢查質(zhì)量證明文件、工程結(jié)構(gòu)標識、鋼結(jié)構(gòu)件外觀、錨栓安裝位置以及預留孔洞等。同時鋼結(jié)構(gòu)零部件在安裝和焊接環(huán)節(jié)上還應進行全面檢查，確保后續(xù)驗收效果[2]。

4.2 鋼梁安裝

鋼梁進行安裝時應使用兩點捆綁吊裝模式，起吊安裝之前需要將鋼橫梁提升至距離地面200~300 mm，詳細檢查吊索穩(wěn)定性之后，緩慢提高至連接板材位置，最終放置在相應連接區(qū)域中。材料運輸至合理位置之后，還需要使用撬桿設備調(diào)整鋼梁具體孔洞位置，同時使用連接螺栓進行臨時固定。使用螺栓進行安裝和位置確定之后，還應使用線錘設備檢測鋼梁的安裝角度，詳細檢查鋼梁側(cè)面彎曲程度，確保安裝效果能夠滿足標準要求，待螺栓固定穩(wěn)定之后在開啟吊索設備。

4.3 鋼斜撐施工

鋼斜撐結(jié)構(gòu)，吊裝應使用塔式起重機將鋼材連接部件運輸至指定位置實現(xiàn)基礎安裝，而實際安裝時，需使用手動吊裝模式，將安裝葫蘆固定在工程室內(nèi)區(qū)域的屋脊鋼梁結(jié)構(gòu)上。為了確保鋼材質(zhì)斜撐效果，其坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工位置應在整體結(jié)構(gòu)三分之一位置上，而當斜支撐完全離地之后，需檢查零部件質(zhì)量以及安裝位置，檢查無誤之后才能開展后續(xù)安裝施工。

當斜支撐起吊和運輸至設計位置時，首先需針對上端連接板材進行結(jié)構(gòu)焊接和安裝，隨后使用撬桿設備配合葫蘆設備明確斜支撐下部分連接施工位置，此時應使用線錘設備針對施工區(qū)域內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)垂直度進行二次校正，得到位置明確之后，應該在鋼斜撐下部分結(jié)構(gòu)進行焊接，全部施工完成之后才能撤出全部輔助施工設備和零部件[3]。

4.4 預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接

預制板材與槽鋼連接施工時，首先需要在穩(wěn)定且平整的外部環(huán)境上測量出預制板材與槽鋼的具體位置和高度控制線路。而槽鋼在吊裝至相應位置后應使用木板固定，并且在槽鋼結(jié)構(gòu)以及預制結(jié)構(gòu)板材周邊安裝寬度10 mm、厚度為3 mm的定位膠帶，避免產(chǎn)生漏漿問題和安全風險。而當坡屋面預制板安裝在槽鋼上方200~300 mm時，應及時調(diào)整安裝位置，致使預制板材的預留孔洞與槽鋼相互校準。同時在預制板材安裝就位后，板材預留孔洞應使用無收縮、高強度的水泥漿進行灌注，直至水泥漿涌出制板預留孔洞5 mm以上。

4.5 預制板安裝

預制板材實際安裝之前應該做好充足的準備工作，首先在板材吊裝之前應對施工區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)架吊點進行位置確定、切割打磨，而材料在運輸和安裝環(huán)節(jié)上所產(chǎn)生的損壞部位，需進行補充涂抹，以此保證鋼材表面無破損。在預制板以及槽鋼孔洞灌注水泥漿24 h之后才能開始預制板材的安裝，因此施工區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)架上應按照標準施工流程和順序安裝預制板材。除此之外，預制板材在安裝和施工時應使用4點位安裝，并且安裝時應配合電動葫蘆零部件調(diào)整預制板材的安裝角度，致使安裝結(jié)構(gòu)與坡屋面角度一致，等待安裝完畢之后，才能緩慢下方預制板并調(diào)整安裝位置，讓槽鋼結(jié)構(gòu)與連接板材孔洞位置能夠保證一致性，插入螺栓進行臨時結(jié)構(gòu)固定[4]。最后所有安裝環(huán)節(jié)完畢后，還需使用激光水平設備針對預制板材的結(jié)構(gòu)定位詳細檢查和調(diào)整，等待位置明確無誤后，實現(xiàn)坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工。

4.6 鋼屋架安裝

在鋼結(jié)構(gòu)支撐架安裝環(huán)節(jié)上，一般需要使用兩點或者多點進行吊裝操作。由于整個安裝水平較高，需要由專人進行指揮和設計。當鋼結(jié)構(gòu)起吊時首先需要將整個吊架提升地面200~300 mm，詳細檢查吊索結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全之后，在緩慢提高至標準位置和樓層，此時為了保證施工質(zhì)量，需要使用麻繩將施工內(nèi)部屋架移動至安裝位置，讓其確保距離主要支撐結(jié)構(gòu)板材面上方500 mm，使該結(jié)構(gòu)能夠?qū)嚓P孔洞位置。

初步定位之后，如果連接板材定位線路產(chǎn)生錯誤，應使用撬桿設備針對鋼結(jié)構(gòu)屋架底部進行精準調(diào)整，并且重復審核標準高度，隨后將側(cè)面立柱兩側(cè)位置與連接板材固定處理，而另一側(cè)位置板材則使用千斤頂設備精準控制位置，等待位置明確之后將板材與立柱焊接固定。同時采用掛線錘和檢測尺校對屋架的垂直度，在屋架兩側(cè)用鋼管臨時斜撐固定。最后屋架柱腳翼緣外側(cè)與連接板焊接固定完成后，松開吊索。

5 施工質(zhì)量控制

為了保證坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工水平，施工支撐結(jié)構(gòu)架安裝之前應該針對預制板進行定位處理，同時針對定位軸線和標準高度進行重復檢查。對進入施工現(xiàn)場的施工零部件應該詳細檢查質(zhì)量證明文件和生產(chǎn)標準，比如：零部件尺寸、零部件橫截面數(shù)據(jù)、預留孔洞以及錨栓等，做好材料進場驗收工作。

而在安裝流程和順序的規(guī)劃方面上還應確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止鋼結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生形變。為了保證施工質(zhì)量和效果，應在槽鋼與預制板安裝施工方面上，確保施工場地的平整性完成基礎的灌注操作，而槽鋼安裝環(huán)節(jié)上首先應使用木條進行結(jié)構(gòu)固定，保證預制板連接定位的準確性，并且坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工時需保持整潔。除此之外，在灌注材料的選擇上為了保證材料穩(wěn)定性應使用鋁制桶。其灌入材料應在攪拌時確?；A攪拌時間為2 min，并且在攪拌完成之后的泥漿應在30 min內(nèi)使用完備，并且在預制板材上的預留孔洞應確保一次性灌注完成，不能重復使用。

6 結(jié)語

坡屋面預制板與鋼結(jié)構(gòu)連接施工技術(shù)使用范圍十分廣泛，不僅可以使用在各種建筑工程中，還可以應用在改造工程環(huán)節(jié)上。除此之外，相比傳統(tǒng)施工模式來說，裝配式施工模式有效解決了坡屋面支撐模式的復雜問題，有效提高施工效率和質(zhì)量，節(jié)省大量人力和物力，符合綠色施工需求。