現代梁柱式膠合木結構構架安裝施工技術

桑良平

(山西六建集團有限公司，山西太原 030024)

0 引言

近年來木結構因其造型美觀，技術成熟與自然環境能很好的融合，逐漸興起，尤其是高檔會所或別墅。現階段木結構包括3種結構形式:方木與原木結構、輕型木結構和膠合木結構。膠合木結構最早興起在歐洲與北美，在我國近幾年隨著膠合木結構技術的引進，以及國內膠合木加工企業的不斷發展，許多地方大量使用，其優點已得到了業界認可，也越來越受人們的歡迎。我國住建部于2012年1月21日發布了GB/T 50708-2012膠合木結構技術規范，于2012年8月1日起實施，規范的發布實施表明膠合木結構在我國發展已經步入了正軌。

1 工藝原理

1)膠合木是指以厚度為20 mm～45 mm的板材，沿順紋方向疊層膠合而成的木制品，也稱層板膠合木，或稱結構用集成材。由專業制作企業按設計文件規定的膠合木的設計強度等級、規格尺寸、構件截面組坯標準及使用環境在工廠加工制作，分為普通層板膠合木、目測分等和機械(彈性模量)分等層板。

2)glulam指集成材，即膠合木。現階段膠合木普遍采用SPF，SPF是云杉—松木—冷杉的英文縮寫，是產自加拿大的主要商用軟木材樹種組合。

3)膠合木結構是指承重構件由層板膠合木制作的結構。依據設計文件，將在工廠預制好的膠合木構件(柱、梁、檁條、椽條、格柵等)和連接件在現場進行拼裝而形成的結構體系。結構框架形成后用龍骨及面板進行墻體的填充。

2 膠合木結構的特點

1)具有天然木材紋理，外形美觀;

2)構件的長度和截面尺寸不受木材天然尺寸的限制，能夠制作成滿足建筑和結構要求的各種尺寸的構件，外觀造型上基本不受限制;

3)可以擴大結構用材的樹種，使用次生林和人造速生林，提高資源利用，并且能夠有效避免天然木材的缺陷影響，從而具有相對均勻的構件強度，并提高了木材強度設計的取值，且膠合木結構可以具有可靠的耐火性和耐久性;

4)構件工業化生產，減少施工現場的工作量和現場的施工期，提高生產效率和安裝精度。

3 施工工藝流程和操作要點

3.1 工藝流程

膠合木結構構架施工工藝流程見圖1。

3.2 操作要點

圖1 膠合木結構構架施工工藝流程圖

3.2.1 預埋件安裝

1)木結構柱與混凝土結構一般采用預埋鋼板上焊柱腳連接件或預埋錨栓與柱腳連接件用螺栓連接，木墻體與混凝土結構采用預埋錨栓連接。

2)預埋件的構造、安裝位置、標高依照設計圖紙，與結構鋼筋焊接固定。

3)預埋件安裝需控制平面位置與標高，平面位置利用鋼尺測量，標高利用水平儀測量。混凝土澆筑后用水準儀測量實際標高，彈出十字線。

3.2.2 基座安裝

1)待基礎混凝土強度達到設計強度的75%以后，進行基座安裝。

2)基座入場前進行編號，與現場基座編號圖對應進行安裝。

3)基座安裝前要對預埋鋼板的位置標高進行復核，在基座上畫好十字中心線，與預埋件上的十字中心線對齊，利用水平儀進行標高測量，可采用基座下加鋼板或鋼筋進行微調，符合要求后用電焊機點焊固定(見圖2，圖3)。

圖2 柱腳節點大樣圖（一）

3.2.3 柱、梁安裝定位

1)柱、梁采用SPF規格材，柱與基座采用螺栓連接，柱與梁之間采用專用連接件螺栓連接(見圖4)。

2)柱、梁安裝依照構件制作單位提供的三維定位圖中的編號與構件編號對應安裝。

圖3 柱腳節點大樣圖（二）

圖4 梁柱連接節點圖

3)除木柱因需站立，吊裝時可僅設一個吊點外，木梁吊裝時吊點不宜少于2個，吊索與水平線夾角不宜小于60°，吊索采用合成纖維吊裝帶。

4)構件與吊索，應根據吊點位置、吊索夾角和被吊構件的自重等進行驗算。構件在吊裝時，產生內力不應超過1.2倍膠合木強度設計值。安全性不足時應做臨時加固。

5)木柱安裝后基座螺栓進行初步擰緊，并將柱進行臨時固定，臨時固定方法根據現場情況確定，一般采用木支撐斜向與木柱拉結，裝第一根柱時應至少在兩個方向設臨時斜撐，后安裝的柱縱向應用連梁或柱間支撐與首根柱相連，橫向應至少在一側面設斜撐。臨時固定后安裝柱梁連接件，連接件安裝好后進行梁的安裝，第一跨梁安裝前進行柱的垂直度校正，采用吊線錘的方法，以后各根柱進行復核。柱垂直度符合要求后擰緊螺栓正式固定，拆除斜撐。

6)木柱安裝前應在柱側面和柱墩頂面上標出中心線，安裝時應按中心線對中，柱位偏差不應超過±20 mm，柱在兩個方向的垂直度偏差不應超過柱高的1/200，且柱頂位置偏差不應大于15 mm。

7)柱與梁交錯安裝，不宜將柱臨時支撐放置太久，應及時的將已安裝好臨時固定的柱進行梁的安裝。

8)螺栓連接的螺栓數目、排列方式、間距、邊距和端距，除應符合設計文件的規定外，尚應符合下列要求:

a.螺栓孔徑不應大于螺栓桿直徑1 mm，也不應小于或等于螺栓桿直徑;

b.螺帽下應設鋼墊板，其規格除應符合設計文件的規定外，厚度不應小于螺桿直徑的30%，方形墊板的邊長不應小于螺桿直徑的3.5倍，圓形墊板的直徑不應小于螺桿直徑的4倍，螺帽擰緊后螺栓外露長度不應小于螺桿直徑的80%。螺紋段剩留在木構件內的長度不應大于螺桿直徑的1.0倍;

c.連接件與被連接件間的接觸面應平整，擰緊螺帽后局部可允許有縫隙，但縫寬不應超過1 mm。

3.2.4 樓面安裝

1)樓面安裝先安裝樓面格柵，再安裝樓面板，樓面格柵采用SPF規格材，樓面板采用OSB板，面板邊緣釘采用普通圓釘，釘距為150 mm。

2)低于梁頂標高的樓面格柵通過掛件與主梁連接，高于梁頂標高的樓面格柵直接放置在梁上固定(見圖5)。格柵間架設通長橫向支撐，支撐采用同規格SPF，間距不大于1 200 mm。

圖5 樓面格柵與梁連接節點

3)格柵定位依照圖紙間距及位置確定。

4)木樓板采用符合設計文件規定的厚度的企口板，長度方向的接頭應位于格柵上，相鄰板接頭應錯開至少一個格柵間距，板在每根格柵處用長度為60 mm的圓釘從板邊斜向釘牢在格柵上。

5)被連接件間的接觸面應平整，釘緊后局部縫隙寬度不應超過1 mm，釘帽應與被連接件外表面齊平。釘孔周圍不應有木材被脹裂等現象。

3.2.5 檁條、椽條、屋面板安裝

1)檁條、椽條安裝依照構件制作單位提供的三維定位圖中的編號與構件編號對應安裝。

2)檁條、椽條材質均為glulam規格材，椽條通過連接件與木柱柱頂進行連接，檁條每側均用兩個CH-DFH連接件與椽條連接。

3)檁條鋪設完成后，沿其垂直方向鋪設2×6SPF@610 mm，屋面板采用12 mm的OSB板，面板邊緣釘采用直徑3.7 mm的普通圓釘，間距為100 mm。

4)檁條、椽條的吊裝同梁吊裝。

3.2.6 墻體安裝

1)墻體做法一般采用木龍骨加覆面板做法，墻骨采用2×4SPF或2×6SPF，間距為406 mm。剪力墻面板采用OSB板，采用普通釘連接。剪力板邊緣設置橫撐，橫撐規格同墻骨柱。

2)剪力墻與梁連接時，墻體平行于梁時采用雙排鍍鋅麻花釘將墻頂梁與木梁連接，墻體垂直于梁時采用雙排鍍鋅麻花釘將墻頂梁與格柵連接(見圖6，圖7)。墻體與基礎連接節點見圖8。

圖6 剪力墻和框架梁平行的連接節點

圖7 剪力墻和框架梁垂直的連接節點

3)剪力墻相鄰面板的接縫應位于骨架構件上，面板可水平或豎向鋪設，面板之間應留有不小于3 mm的縫隙。

圖8 墻體與基礎連接節點

4)木基結構板材的尺寸不得小于1.2 m×2.4 m，在剪力墻邊界或開孔處，允許使用寬度不小于300 mm的窄板，但不得多于兩塊，當結構板的寬度小于300 mm時，應加設填塊固定。

5)墻板釘距在每塊面板邊緣不得大于100 mm，中間支座上釘的間距不得大于300 mm，釘應牢固的打入骨架構件中，釘面應與板面齊平。

6)當墻體兩側均有面板，且每側面板邊緣釘間距小于150 mm時，墻體兩側面板的接縫應相互錯開，避免設在同一根骨架構件上。當骨架構件的寬度大于65 mm時，墻體兩側面板拼縫可在同一根構件上，但釘應交錯布置。

7)木墻骨架的垂直度偏差不應超過隔墻高度的1/200。

4 效益分析

1)質量情況:工程施工完后，經設計、建設、監理單位驗收，質量要求均能滿足設計與相關規范要求。

2)進度情況:因本做法多用于高檔會所，裝修要求比較豪華考究，由于該做法的應用節省了工程裝修時間。

3)經濟效益:與鋼筋混凝土結構相比較，經濟效益體現在兩個方面，其一比鋼筋混凝土結構自重輕，可以減少地基基礎及木結構下主體結構的荷載，減小結構截面及地基處理造價等;其二節省了鋼筋混凝土結構的二次裝修費用，木結構工程施工后即可滿足裝修的要求，不用進行二次裝修。我公司施工的三個項目，可節約約206萬元，取得了很好的經濟效益。