桑田島停車場運用庫輕鋼結構屋面施工技術

李偉奇

摘要： 在城市軌道交通運用庫廠房的建設中，輕鋼結構屋面已備受青睞。鋼結構屋面具有投資少，效益快，安全，施工周期短等特點，逐步取代了傳統的混凝土結構。本文根據蘇州軌道交通二號線延伸線桑田島停車場運用庫工程實踐，介紹了輕鋼結構屋面的施工流程和施工技術。

Abstract： In the construction of urban rail transit garage warehouse， light steel roof has been favored. Steel roofing with less investment， high efficiency， safety， short construction cycle and other characteristics， are gradually replacing the traditional concrete structure. Based on the practice of library engineering in Sangtiandao parking lot of the extension of Suzhou Metro Line 2， this paper introduces the construction process and construction technology of light steel structure roof.

關鍵詞： 運用庫；輕鋼結構屋面； 施工技術

Key words： garage；light steel structure roof；construction technology

中圖分類號：TU392.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）02-0113-03

1 工程概況

蘇州軌道交通2號線延伸線工程桑田島停車場占地約11公頃，主要承擔2號線部分車輛的停放和日常檢查等任務，停車場房屋主要包括運用庫、綜合辦公樓等7個單體，總建筑面積為27277.69m2。

運用庫占地12671m2，主體結構一層（局部二層），主體結構為混凝土柱，屋面為輕鋼屋面（型鋼骨架+輕型屋面板），橫向分為三跨（22.2+22.2+15m），縱向238m，共由31榀屋面鋼梁組成，間距為9m，其間通過180*5.0圓管壓桿連接，并輔以HPB300的？準25鋼筋交叉通過花籃螺栓張緊固定。屋面梁為變截面H型鋼，主要截面尺寸為H700～1100*300*8*14，H1100*300*8*14，H1100～1200*350*8*14，鋼材材質為Q345B，由多段H型鋼通過10.9級大六角頭高強度螺栓連接而成，水平連接由鋼管和鋼筋組成，具體見圖1。

屋面板與鋼梁連接方式為焊接連接，芯板材質為改性水泥珍珠巖復合芯材，主肋采用C300*75*20*3.0/端肋采用C80*40*20*2.5，芯板厚度為80mm，板邊高300mm，天溝板厚度80mm。

2 鋼梁吊裝方案比選及工況分析

2.1 安裝方法比選

該運用庫屋面結構的型鋼骨架采用H型鋼分成多節加工而成，每節段的長度從6m～8m不等，H型鋼最大截面為H=1200，B=350，重量不大，可以考慮三件高空拼裝及在下部組裝后整體吊裝兩個安裝方案，但從工期的原因及施工方法的經濟性的方面考慮，若采用散件高空就地拼裝，搭設的支撐及操作平臺工作量非常大，且耗時耗料，且大量的高空拼裝作業將會帶來很多不安全的因素，同時對運用庫中其他工種的交叉施工存在不利因素，所以本次運用庫的型鋼骨架采用提前預拼裝后分節段吊裝的形式進行安裝。

2.2 吊裝方案比選

針對本工程中GJ1～GJ4四種型鋼骨架中各種截面進行計算，本工程根據運用庫的H型鋼骨架各節段的重量，吊裝GJ1的重量最大約為4.6T左右。

塔吊的吊裝能力在部分區域不能夠滿足要求，則采用汽車吊，通過行駛至各軸線吊裝位置處進行吊裝，滿足整個工程所有H型鋼骨架的吊裝工況。

起重機械的選配：根據鋼骨架（最重4.6噸）及安裝標高9.61m。選用25T汽車吊，工作半徑8m；吊臂20.85m；吊裝高度19.25m，最大起重：7.8噸（詳細參數見表1）。

2.3 總體吊裝方案

運用庫的型鋼骨架吊裝順序由西向東依次進行，每次施工兩榀H型鋼骨架，拼裝作業班組5人，負責H型鋼骨架的拼裝，配備一臺16噸汽車吊；吊裝作業班組8人，負責H型鋼骨架的安裝，配備一臺25噸汽車吊。型鋼骨架的整體吊裝分為三個步驟予以實施，即節段拼裝→H型鋼骨架吊裝→H型鋼骨架間橫向聯系安裝。下面以第一循環為例說明整個安裝過程：步驟1：節段拼裝：將一榀H型鋼骨架約6～8m的小節段按施工方案在地面型鋼凳胎架拼裝成兩大待吊裝的整體節段。步驟2：H型鋼骨架安裝：通過一臺25T汽車吊分兩次位置將兩個節段進行吊裝就位，就位后在接頭位置處通過螺栓連接。步驟3：H型鋼骨架間橫向聯系安裝：吊裝壓桿等橫向聯系并調整好標高、軸線，使之形成穩定的框架體系，成為后續吊裝的基準依據。

2.4 屋面吊裝工況驗算分析

2.4.1 GJ1吊裝工況分析（見圖2和圖3）

屋面梁GJ1吊裝工況分析：

采用一臺25噸汽車吊單機吊裝，工作半徑R=8m，拔桿長度L=20.85m，吊裝能力T=7.8t；

屋面梁GJ1分段最重G=4.6噸（長30.7m），考慮吊鉤、繩索重量約0.5t；

4.6+0.5=5.1t<7.8t；滿足安全吊裝要求。

2.4.2 GJ2/3/4工況分析

GJ2/3/4截面和重重均小于GJ1，吊裝工況分析略。endprint

2.4.3 吊索及卸扣選擇

吊索： N1=5.1/（4×sin59.09）=2.26kN

p=N1K（安全系數6）=2.26×6=13.56kN

選用6×19+1 d=17mm 鋼絲繩吊索長10m

選卸扣D6.3（62kN） 橫銷直徑D=29mm （L級）。

3 施工關鍵技術

3.1 鋼結構構件制作

具體制作流程見圖4。

3.2 地腳螺栓預埋

鋼結構與框架柱采用預埋地腳螺栓連接，在框架柱鋼筋綁扎支模固定完成之后，預埋件的埋設工作即可插入。根據測量所測放出的軸線，將預埋螺栓整體就位，首先找準埋件上邊四根固定角鋼的縱橫向中心線，并使其與測量定位的基準線吻合；然后用水準儀測出埋件四個角上螺栓頂面的標高。

3.3 型鋼骨架安裝及注意事項

①吊裝綁扎處必須位于屋面梁有加勁節點，以防產生彎曲變形。②第一榀屋面梁起吊就位后，應在屋面梁兩側用纜風繩固定。如果端部有抗風柱已校正，可與其固定。第二榀屋面梁就位后，進行垂直度校正；然后，緊固梁柱節點，安裝支撐系統，成為一個穩定的剛架區間，依次類推繼續安裝。③吊裝前應核查編號和選擇吊點，以起吊后不變形為準，并平衡和便于解繩，吊索角度不得小于45°，構件吊點處采用麻布或橡膠皮進行保護。鋼梁水平吊至安裝部位，用兩端控制纜繩旋轉對準安裝軸線，隨之緩慢落鉤。鋼梁吊裝到位時，要注意梁的方向和連接板靠向，為防止梁因自重下垂而發生錯孔現象，梁兩端臨時安裝螺栓擰緊。鋼梁找正就位后用高強螺栓固定，固定穩妥后方可脫鉤。④鋼梁安裝允許誤差（表2）。

3.4 高強螺栓連接

本工程使用的高強螺栓為10.9級大六角頭高強螺栓，主要用于鋼梁之間、系桿及水平支撐的安裝。高強度螺栓進場前，應按照規范要求抽取高強螺栓試樣進行連接構件摩擦面的抗滑移系數的復試，合格后方可安裝。高強度螺栓連接副的擰緊應分為初擰、終擰，初擰、終擰應在24小時內完成。

3.5 次構件安裝

次構件為梁柱支撐、屋面壓桿等橫向聯系。屋面系統小型構件如隅撐等，附帶吊到主構件上，不單獨吊裝。屋面主鋼梁安裝后，利用屋面檁托板設置生命線支架，在上面拉設通長的安全繩，以用于施工人員在移動時安全帶種根，安全繩在鋼梁吊裝之前固定在鋼梁上。

3.6 防火涂料施工

防火要求：鋼梁采用涂薄涂型防火涂料，耐火極限，鋼梁不小于1.5小時。本工程薄涂型防火涂料厚度為3.1mm。

考慮蘇州地鐵實際情況，現場絕大部分防火涂料采用噴涂做法，由于鋼梁截面大，現場采用抬升機進行噴涂。因抬升機作業受限，提前將鋼板預置鋪設，以使抬升機可以自由出入。

薄涂型鋼結構防火涂料的底涂層（或主涂層）宜采用重力式噴槍噴涂，其壓力約為0.4MPa。局部修補和小面積施工，可用手工抹涂。面層裝飾涂料可噴涂或滾涂。防火涂料應分次涂裝，底層一般噴2～3遍，每遍噴涂厚度不應超過2.5mm，必須在前一遍干燥后，再噴涂后一遍。

3.7 鋼骨架輕型板（天基板）施工

天基板最大構件尺寸為9m*1.5m，單塊板重為1.03T，現場投入2臺25t汽車吊車進行吊裝。根據鋼結構安裝情況，屋面板吊裝順序從1軸向50軸依次傳遞，一區（C-F）→ 二區（B-C）→ 三區（A-B）。

天基板安裝施工操作：①將屋面板按排板布置圖上要求吊裝定位、焊接牢固。（焊接長度60mm，寬度4mm）。屋面板安裝完畢之后，及時調縫。板與板之間用？準10鋼筋連接，間距為2m一道，以保證天基板的整體性。②嵌縫：先用2？準15的橡膠條，再用？準20發泡聚乙烯棒填充至板底30mm處，再用1：8水泥珍珠巖砂漿填平板縫隙，最后涂刷1厚水泥基復合抗滲涂層，然后進行屋面防水施工。

4 結束語

桑田島停車場運用庫輕鋼結構屋面在蘇州軌道交通工程中是首次使用，通過對整個施工過程中各個環節的控制，保證了輕鋼結構屋面的施工質量和進度，也為后續蘇州軌道交通車輛段運用庫的施工提供了實踐經驗。

參考文獻：

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