【摘 要】本文著重解決工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面施工完成后,因各種原因需開設(shè)大直徑洞口的問題。在已完工的鋼結(jié)構(gòu)屋面開洞主要面臨屋架結(jié)構(gòu)形式、支托承重、防水蓋板、保溫、彩板曲面防水、安全施工等技術(shù)難點(diǎn),本文通過(guò)工程實(shí)例提出一種解決方案,可供同類工程施工借鑒。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);屋面;大直徑;開洞
1.問題的提出
工業(yè)廠房建設(shè)實(shí)踐中,鋼結(jié)構(gòu)屋面施工完成后,需要開設(shè)大直徑洞口,主要有以下幾種情形:原有生產(chǎn)工藝改變,需增設(shè)排煙洞、排氣洞、管道口等洞口;原設(shè)計(jì)采光井等預(yù)留洞口較大,如與彩板屋面同步施工會(huì)有較大安全隱患需在屋面板施工完成后再開洞施工;鋼結(jié)構(gòu)屋面投入使用后因臺(tái)風(fēng)、雨季形成滲漏、破損等情形,需補(bǔ)設(shè)洞口進(jìn)行防水。
屋面完成后再進(jìn)行開洞施工,面臨一系列技術(shù)和施工難點(diǎn),本文通過(guò)工程實(shí)例提出一種解決方案,可作為相同條件下工程施工參考。
2.工程概況
某市XX海洋海工基地涂裝房工程,建筑面積10740m2,單層建筑(局部二層),空間網(wǎng)架平面尺寸47.59m*34.75m,中間無(wú)柱支撐,單跨最大跨度47.59m。網(wǎng)架下弦標(biāo)高12.45m,上弦標(biāo)高15.45m—17.16m,主檁采用C型鋼160*70*20*3.0,次檁采用C型鋼120*60*20*3.0,屋面板采用5mm厚單層YX35—125—750型鍍鋁鋅彩鋼板鋪設(shè)。
噴砂間換氣氣流方式原設(shè)計(jì)采用獨(dú)立新風(fēng)全循環(huán)送風(fēng)方式,后經(jīng)設(shè)備招標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)后調(diào)整為部分利用自然風(fēng),降低通風(fēng)系統(tǒng)工作負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)“綠色生產(chǎn)節(jié)能減排”的目標(biāo)。設(shè)計(jì)的改變,則需在鋼結(jié)構(gòu)屋面上增設(shè)D800圓形洞口18只,用于通風(fēng)進(jìn)氣管穿出屋面。本工程網(wǎng)架結(jié)構(gòu)跨度較大,如提前開洞,則屋面板施工過(guò)程安全隱患較大,綜合考慮后要求屋面板施工完成后再開設(shè)通風(fēng)洞。
3.開洞方案設(shè)計(jì)
本工程鋼結(jié)構(gòu)屋面板下設(shè)保溫層+鋼絲網(wǎng)結(jié)構(gòu),鋼絲網(wǎng)為單根張緊型,所以開洞過(guò)程中不能截?cái)鄰埦o鋼絲,否則保溫層會(huì)散落,由于保溫層為易燃物,單層彩板下施工時(shí)不得采取動(dòng)火作業(yè)。
開洞方案設(shè)計(jì)思路:采用80*6.5主角鋼支托于檁條上,再用80*6.5次角鋼支托于主角鋼上,圍成1000*1000開洞加固區(qū)域;將通過(guò)該區(qū)域的鋼絲截?cái),錨固于角鋼上;對(duì)已加固區(qū)域開洞切割;洞口邊緣用彩板封閉;待通風(fēng)管穿越洞口后在屋面上用專用防水蓋片進(jìn)行防水施工。
4.施工工藝流程
(1)主要分為以下四個(gè)步驟進(jìn)行施工部署:
。2)加工廠材料制作包括以下工序:
按圖紙?jiān)O(shè)計(jì),預(yù)備貼合鋼板、螺桿、自攻螺絲、防水蓋片、中性硅膠等施工材料,減少施工待料時(shí)間。
按開洞部位的檁條間距,核對(duì)好尺寸,采用80*6.5角鋼制作主次加固骨架,角鋼端部割平作為擱置部位,并在骨架上提前預(yù)留鋼絲張緊口、加固螺栓洞,以避免骨架在屋面上的動(dòng)火作業(yè);
。3)下部支托安裝:
施工人員帶好保護(hù)繩站立于網(wǎng)架下弦上,按圖紙將主骨架兩端削平部位插入檁條上,并在端部用鐵絲固定;主骨架就位后,將次骨架兩端削平部位插入主骨架上,用螺桿插入預(yù)留孔中,將次骨架固定于主骨架上。
將穿越主次骨架的保溫層張緊鋼絲理順并通過(guò)張緊鋼絲口集中,截?cái)啾3衷袕埩Φ臓顟B(tài)固定于張緊鋼絲口。上述施工過(guò)程不得擾動(dòng)保溫層,防止散落。
(4)開洞并安裝通風(fēng)管:
施工人員可預(yù)先劃出開洞部位,站立于屋面板上用切割機(jī)進(jìn)行開洞作業(yè),開洞過(guò)程中防止保溫層散失,開洞作業(yè)完成后,應(yīng)采用同類型彩鋼板對(duì)洞口邊緣進(jìn)行圍護(hù),防止保溫層散落。
吊裝通風(fēng)管,并焊接通風(fēng)管加固支架,減小平面位移;在通風(fēng)管壁焊接止水圍護(hù)鋼片,以保證塑料防水蓋片與通風(fēng)管的貼合;
彩鋼板屋面上迎水面沿通風(fēng)管四周切除波峰150mm,防止形成水槽,影響防水效果;
先在塑料防水蓋片與鋼板貼和的部位打上中性硅膠。用BX自鉆自攻螺釘將塑料條形蓋片固定于鋼板表面;
打上雙道硅膠止水線,防止水沿著咬合處漏進(jìn)蓋片與屋面的接口處;
利用條形蓋片邊緣的可延伸性,將條形蓋片與屋面板結(jié)合的邊進(jìn)行拉伸,并與波峰貼和,并打上螺釘;所有外露結(jié)合部位檢查一遍,并使用中性硅膠一道封閉。
5.施工管理
(1)進(jìn)場(chǎng)材料管理:
本工程屬于高空作業(yè),后期修補(bǔ)施工難度大,進(jìn)場(chǎng)材料必須保證質(zhì)量。防水蓋片、中性硅膠必須具備耐候性,自攻螺絲等外露部分必須具備防銹能力,工程所用材料必須檢測(cè)合格,并能保證滿足設(shè)計(jì)使用期限。
。2)人員管理:
施工人員必須配備1名安全觀察人員,所有在屋面施工的人員必須配備安全繩等安全裝置,施工前必須進(jìn)行安全教育;施工過(guò)程中技術(shù)人員保證尺寸準(zhǔn)確,防止風(fēng)管偏位。
。3)質(zhì)量管理要點(diǎn):
主次骨架必須提前在加工廠制作完成,細(xì)部開孔等工作也應(yīng)提前完成,以避免保溫層下進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)。
施工過(guò)程中不得碰斷保溫層張緊鋼絲網(wǎng),防止保溫層整體散落,主次骨架就位后,仔細(xì)查找張緊鋼絲,并切斷錨固于主次骨架上;
為保證通風(fēng)管與防水蓋片的豎向貼合,可在通風(fēng)管壁焊接圍護(hù)鋼片,鋼片一般可采用與屋面板相同的光板;
因屋面采用壓型鋼板,有波峰和波谷,迎水面容易滲漏?稍诓ǚ逄幥衅150mm,通過(guò)防水蓋片的寬度做成水槽排水;
有條件的情況,通風(fēng)管應(yīng)設(shè)置支撐加固結(jié)構(gòu),減少平面位移,大風(fēng)天氣能有效保護(hù)防水蓋板不被撕裂;
如廠房有美觀要求,應(yīng)在開洞設(shè)計(jì)時(shí)考慮在防水蓋片上油漆處理,可用不同顏色油漆標(biāo)志為色帶;
。4)安全管理:
因本工程同時(shí)在屋面板上和板下作業(yè),均屬于高空作業(yè),必須加強(qiáng)安全管理。
施工節(jié)點(diǎn)為鋼結(jié)構(gòu)屋面完成后,而且為單層暗扣式屋面,屋面板上較光滑,施工人員必須配備安全繩作業(yè)。
屋面板下有已完成施工的管線、保溫層等易燃材料,屋面板下施工時(shí)應(yīng)避免動(dòng)火作業(yè);
開洞完成后,施工人員必須裝好安全繩,防止從洞口高處墜落。
主次骨架施工過(guò)程中,人員只得站在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)下弦桿件上,不得立足于鋼結(jié)構(gòu)吊頂上,防止吊頂破裂。
無(wú)油漆的屋頂施工時(shí)應(yīng)配備防眩光裝置,避免眩光造成安全隱患。
6.結(jié)論與展望
。1)本工程實(shí)施完成后,經(jīng)過(guò)兩次臺(tái)風(fēng)、暴雨天氣考驗(yàn),無(wú)滲漏、開裂等現(xiàn)象,施工效果良好。
。2)鋼結(jié)構(gòu)屋面后開洞施工方法適用于工藝變更、為保證安全而進(jìn)行后施工、鋼結(jié)構(gòu)屋面滲漏、補(bǔ)洞等多種情形,隨著鋼結(jié)構(gòu)屋面系統(tǒng)廣泛使用和使用期限延長(zhǎng),滲漏、修補(bǔ)等需求將進(jìn)一步增加,該施工方法應(yīng)用將更為普遍。
。3)采用鋼結(jié)構(gòu)屋面后開洞施工方法施工,必須熟悉原建筑物設(shè)計(jì)圖紙,做好安全預(yù)案,有保溫層的屋面更要注意避免動(dòng)火作業(yè),防止火災(zāi)造成重大損失。
。4)目前防水蓋片、中性硅膠市場(chǎng)上良莠不齊,應(yīng)注重材料選擇及質(zhì)量檢測(cè),保證防水效果。
(5)可研究一體化施工方法,加固作業(yè)盡量采取地下拼裝,減少屋面高處作業(yè)。也可進(jìn)一步研究異形防水蓋片,適合曲面屋頂、廠房側(cè)面部位穿管的使用。
參考文獻(xiàn)
[1]GB50017—2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]。
[2]GB502—5—2001,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S]。