裝配式鋼結構集成辦公用房生產制作技術研究

刁曉翔

（天津住宅集團建設工程總承包有限公司，天津 300070）

0 引 言

隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，越來越多的新材料、新技術、新工藝在建筑領域得到廣泛的推廣和應用，按照國家“十三五”規(guī)劃中有關建筑節(jié)能及建筑工業(yè)化發(fā)展的要求，以及響應天津住宅集團裝配式建筑戰(zhàn)略的號召，筆者單位在借鑒國外先進技術的基礎上與國內有關企業(yè)開展積極的合作，向國內市場推出結構安全、造型美觀、經濟實惠、節(jié)能環(huán)保的一款新產品——施工現(xiàn)場裝配式辦公用房。

裝配式辦公用房是建筑工業(yè)化發(fā)展的必然產物。它的主體結構以及所有零部件都是在工廠流水線上按照標準化的生產流程、嚴格的設計標準，進行規(guī)模化生產制作的［1］。它有別于傳統(tǒng)建筑，它是將預先在工廠生產好的建筑構件運送到施工現(xiàn)場，在施工現(xiàn)場由安裝工人在現(xiàn)場組裝。

1 施工技術簡介

1.1 工藝原理

裝配式辦公用房系統(tǒng)，以底框—龍骨—地板—立柱—墻板—頂框—頂面板構成單獨的箱體單元。箱體之間橫向采用特制的連接卡件連接，豎向采用插槽式連接，安裝便捷、牢固穩(wěn)定。單獨的箱體單元按照施工布置圖紙拼裝成一整套的辦公用房系統(tǒng)。

1.2 技術特點

1）裝配式辦公用房的所有構件均采取工業(yè)化和標準化的生產模式，提高了生產效率，減少了建材的浪費，降低了建筑成本，縮短了加工工期，保證了產品質量。

2）箱體之間采用螺栓形式連接，安裝快捷、操作簡便，可有效縮短施工工期。

3）箱體內部管線在主體框架以及墻板中排布，室內沒有外露的明線以及線槽。

4）裝配式辦公用房可拆卸、循環(huán)使用。

5）房屋隔熱性、氣密性、節(jié)能性較好。

2 施工工藝流程及操作要點

裝配式鋼結構集成辦公用房的生產制作應有嚴格的生產制度，并按照加工流程和操作要點進行管理。以下對加工流程和加工過程中的操作要點進行詳細闡述。

2.1 加工流程圖

裝配式鋼結構集成辦公用房的加工主要包括生產準備、原料加工、鋼骨架制作、板材安裝、水電安裝和細部處理等，具體如圖1所示。

圖1 生產制作流程圖

2.2 操作要點

2.2.1 車間施工準備

1）材料準備。根椐采購計劃備料、進料、領料。嚴格檢驗到場原料的規(guī)格、尺寸、產品質量等，確保其符合相關規(guī)范要求及圖紙、設計要求。

2）車間準備生產器具。生產中使用的機具包括切割機、電焊機、經緯儀、角磨機、無齒鋸、吊車等，機具在生產前須進行檢驗、維護，確保其滿足生產要求。特殊崗位的人員必須持證上崗，如電焊工、吊車工等。

3）技術交底。技術交底包括兩個方面的內容，一是安全技術交底，二是施工技術交底。

2.2.2 原料的加工

對型材先經調直校正并除銹后，進行生產下料。依據(jù)技術人員發(fā)放的圖紙尺寸進行零件的切割下料并且按圖對零件編號。

2.2.3 鋼骨架的制作、涂裝

1）箱體的骨架是由頂框架、底框架、龍骨、4根立框共同焊接而成的（長 6 m×寬 3 m×高3 m）長方體整體框架，如圖2所示。底框架由矩型管150 mm×100 mm×3 mm 焊接組成；頂框架由方管 100 mm×3 mm 焊接組成；主龍骨是矩形管 80 mm×40 mm×2 mm，附龍骨是方管 40 mm×2 mm，主附龍骨是焊接在頂框架和底框架上；立框是由矩型管 150 mm×100 mm×3 mm 組成。

圖2 鋼骨架制作示意圖

2）鋼骨架制作。必須保證工作平面上不得有焊瘤、焊塊，須光潔水平。在工作平臺上依設計圖紙放大樣制做一外框模具胎（3000 mm×6000 mm）。底框和頂框的外形尺寸相同，共同利用此模具。在外框模具胎內焊接底框（矩型管 150 mm×100 mm×2 mm）和頂框（方管 1100 mm×2 mm）。頂框（底框）相鄰的兩桿件為八字形斜槎焊接接口。

3）龍骨制作。選定底框（矩型管150 mm×100 mm×2 mm）和頂框（方管 100 mm×2 mm）的一面為上面，均加焊主（矩形管 80 mm×40 mm×2 mm）附（方管 40mm×2 mm）龍骨，龍骨上皮與框架上面的（上皮-20 mm）相平。橫向龍骨為主龍骨（矩形管 80 mm×40 mm×2.0 mm），間距凈尺為 560 mm，共 11 根；縱向龍骨為附龍骨（方管 40 mm×2 mm），間距凈尺為 550 mm，共 54 根。主附龍骨在同一水平面。

4）箱體的立框（立柱）。用梁式吊車吊起頂框，與底框上下對正加焊 4 個立框（矩型管150 mm× 100 mm×2 mm）。加焊 4 根立框時必須用 4 架以上經緯儀在不同位置同時打線，保證立框的垂直度和頂框的水平度。

5）附件。在箱體4個頂角設置作為上層箱體墊底（角鋼 L75 mm×5 mm）插件的插槽，兼做集水口（方 管 100 mm×8 mm）。墊底插入插槽的深度為 30～ 50 mm，與箱體自重共同作用以抵抗風壓保證箱體集合體的穩(wěn)定性。四周邊平焊槽鋼（［14A）作為收水槽，流經集水口再沿立框（矩形管 150 mm×100 mm×3 mm）內的圓管（D48 mm×3 mm）向下排水。頂部外檐設置出水口（方管 100 mm×3 mm），也叫溢水口。在箱體底部設有墊底（角鋼 L75 mm×5 mm），高度為 30～50 mm，一個功能是將底層箱體架離地面防水防潮，另一功能是上層與下層的連接卡件的插件。

6）框架主體的涂裝。涂裝必須在環(huán)境適宜的溫度、濕度、風速的條件下進行。框架主體焊接完畢，用角磨機對各道焊口的焊瘤、毛刺打磨光滑。經過鋼刷清渣、除銹。用毛刷或滾刷涂刷醇酸鐵灰防銹底漆二遍。待底漆干透后再涂刷一遍芬蘭綠面漆?？偲崮ず穸取?00 μm。

2.2.4 墻面板的安裝

1）墻面雙色復合板的安裝包括箱體辦公單元、箱體走廊單元的安裝，如圖3所示。使用前應對雙白色復合板進行檢查，不得使用不潔凈或踩踏變形的復合板面。

圖3 墻板安裝示意圖

2）箱體辦公單元。墻面預先進行模數(shù)（0.4 mm× 75 mm×950 mm）排版，墻面單塊墻面板（雙白色復合板）的尺寸應≥ 300 mm，否則重新調整模數(shù)［2］。板與板之間為子母口拼接，板與立框的連接是由立框與角鋼（L30 mm×3 mm）組成的卡槽卡緊。墻面鋪設過程中嚴格按照施工圖紙標注的位置加設電路的豎向管線及開關、插座、空白面板。

3）箱體走廊單元。箱體走廊單元包括端頭走廊和中間走廊兩個形式的單元。端頭走廊的相鄰兩個立面為空框，另外相鄰的兩個立面為玻璃窗體。中間走廊的三個面均為空框，另一個面為玻璃窗體。玻璃窗體加設窗框窗格，固定牢固。玻璃可現(xiàn)場安裝。運輸過程中在窗框窗格上須加橫豎支撐以防窗框窗格擠壓變形。

4）門窗洞口的預留。位置及大小均應符合墻板的模數(shù)（0.4 mm×75 mm×950 mm），且不應出現(xiàn)單塊板小于 300 mm的墻板，否則重新調整模數(shù)。門窗的洞口用與墻面板同色的 0.4 mm 厚的 U 型彩連件做包口，門及窗框依實測洞口尺寸進行定制安裝，固定牢固。玻璃可現(xiàn)場安裝。運輸過程中在窗框窗格上須加橫豎支撐以防窗框窗格擠壓變形。

2.2.5 地板安裝

地板是由彩鋼板、巖棉、無機防火板、地革共 4 層逐層疊加而成的［3］（見圖4）。最下層是點焊附著在所有主龍骨下皮的鋼絲網。中間層是在龍骨上面滿鋪保溫棉（100 mm）并使隔斷內充滿，空間的厚度應≥100 mm，填充率達到 100 %。上層是無機防火板，采用間距≤400 mm 的自鉆釘與龍骨固定。無機防火板上打膠滿鋪粘貼纖維地膠，這一層纖維地膠即為飾面層，具有防水防潮、防滑耐磨、高彈性、吸音降噪的優(yōu)點，而且是綠色環(huán)保。

圖4 地面安裝示意圖

2.2.6 衛(wèi)生間防水

在淋浴間墻壁及蹲便器的靠墻墻面內壁粘貼上下通高的防水 UV 板，設置衛(wèi)生間隔斷及淋浴間隔斷。無水淋的正面及側面墻面內壁由地面起粘貼 1200 mm 高的防水 UV 板。

2.2.7 頂面板安裝

頂面板分為 3 個層次：最下層為 0.4 mm 厚彩板，中間是保溫棉（100 mm），最上層是蒙皮板 0.6 mm厚（見圖5）。最下層的彩板與彩板之間采用子母扣式的自鎖插口拼接，板與底框的連接是由邊框與角鋼（L30 mm×3 mm）組成的卡槽卡緊。中間層的保溫棉采用龍骨上滿鋪并使隔斷內充滿，空間的厚度應≥100 mm，填充率達到 100 %。最上層的蒙皮板，板間則采用 180°咬口式拼接，并在箱體寬度（3 m）的中間延向（6 m）加一根方管（方管 30 mm×2 mm）采用自鉆釘固定，做脊起坡兒。蒙皮板的邊緣伸過槽鋼上焊接的角鋼，并沿角鋼的折肢邊緣反折 180°，用防水的丁基膠條粘合。必須在所有接縫接口處打防水膠。在安裝頂面的過程中嚴格按照施工圖紙標注的位置穿插安裝橫向電路管線、頂燈。

圖5 頂面安裝示意圖

2.2.8 淋水、通電、通球及通水試驗

箱體安裝完成之后，為了保證箱體能夠正常投入使用，需要對箱體進行淋水、通電、通球及通水試驗。如果在試驗過程中發(fā)現(xiàn)問題，應及時整改，整改之后應該再次試驗，直到全部合格為止。

2.2.9 連接卡件的制作。

連接卡件為 U 形卡槽，使用 20 mm 厚的鋼板制作，規(guī)格 100 mm×60 mm，一端折成凹槽，另外一端焊接M 20×60 普通螺栓，用于箱體的水平連接及固定。

2.2.10 箱體結構的驗收

1）由班組工段長在自檢合格的基礎上提出申請，質量檢驗人員組織相關人員進行驗收，并同時簽字。主要檢驗項目有：①箱體的外圍尺寸；②墻板的平整度；③箱體頂板的平整度；④箱體外部頂板的坡度；⑤墻板及頂板的板縫拼接緊密平直。

2.2.11 細部處理

1）樓梯間。兩個箱體組成一套完整的兩跑樓梯間，不銹鋼圓管的扶手欄桿，花紋鋼板（-3 mm）的踏步，花紋向上兼起防滑作用。踏步寬度 280 mm，高度 160 mm，樓梯凈寬 1200 mm。如有特殊要求，踏步上還可以粘貼橡膠的防滑飾面層。

2）衛(wèi)生間。便池、手盆、排風扇、墩布池等，所有潔具、凸出物的周邊必須打防水結構膠。

3）室內的附件。由于電路接線和內部裝飾件的安裝聯(lián)系較為緊密，所以內部裝飾件和電路接線是同時并行安裝的。其中室內裝飾附件包括陰角線、踢腳線、三維角線。

①陰角線是墻面角豎線、墻面與頂面角橫線處的裝飾件。三維角線則是相鄰兩墻面與頂面的三維角的裝飾件。踢腳線是地面周邊的墻面飾件，起到保護墻面潔凈的作用。所有的飾件均設有暗槽，在暗槽內打木螺絲與墻面固定結實，再扣上暗槽的鑲嵌條。

②電路接線遵循“左零右火、插座共接、燈線回零、統(tǒng)一接地”的原則，按照“進戶線接總開—總開關接負載空氣開關—負載空氣開關接用電器”的接線順序進行線路連接，必須注意的是進出線的安裝不得安裝反，線路交叉位置需折彎處理。

4）室外的附件。室外附件包括扣蓋式線纜橋架（1.2 mm）、窗護欄、空調外機掛架?？凵w式線纜橋架在箱體的外檐：在箱頂向下 250 mm 位置處分別在 2 個立杠上用三外自鉆釘固定角鋼（L50 mm×3 mm）支架，扣蓋式的線纜橋架（厚度 1.2 mm）也通過自鉆釘與角鋼支架固定。窗護欄多是門窗廠家提供并負責安裝?？照{外機掛架是由三個立面和一個底面組成的空架，底框的材料是方管 40 mm×2 mm，中間的欄桿及三個立面選用的材料均是方管 20 mm×2 mm，空調外機掛架與箱體的立框和底框滿焊相連，同樣也是兩遍醇酸鐵灰防銹底漆和一遍芬蘭綠面漆。

3 技術應用

該技術生產的裝配式臨時辦公用房已經在天津市警示教育中心新建項目等工程中運用，并取得良好效果。市警示教育中心新建項目，位于天津市河西區(qū)賓館南道 5 號，總建筑面積 30000 m2，地上建筑面積 18000 m2，地下建筑面積 12000 m2。本工程使用裝配式辦公用房 775.8 m2，其中衛(wèi)生間單元 54 m2、走道單元 91.8 m2、房間單元 630 m2，取得了良好效果。裝配式辦公用房的工業(yè)化、標準化生產比起傳統(tǒng)模式房屋在建造上更加精準，流水線的作業(yè)也讓房屋的品質有效得到保障。同時各箱體之間的連接采用螺栓連接，安裝快捷，操作簡便，省去了現(xiàn)場裝配的作業(yè)時間，有效地縮短施工工期，節(jié)省施工現(xiàn)場作業(yè)投入的成本。

4 結 語

本文介紹了裝配式鋼結構集成辦公用房生產制作技術，其中重點闡述了鋼骨架的制作和涂裝、墻面板的安裝、地板安裝、衛(wèi)生間防水、頂面板安裝等操作要點。該技術已在實際工程中應用，且效果良好。裝配式鋼結構集成辦公用房的應用研究符合現(xiàn)代綠色施工理念，也是對裝配式技術的進一步推廣，同時為綠色、文明施工提供新的技術措施。