谈某冷弯薄壁型钢结构体系低层住宅施工技术
2017-11-01董文东连小荣
董文东 连小荣
(甘肃建投钢结构有限公司,甘肃 兰州 730087)
谈某冷弯薄壁型钢结构体系低层住宅施工技术
董文东 连小荣
(甘肃建投钢结构有限公司,甘肃 兰州 730087)
以某二层冷弯薄壁型钢结构体系住宅为依托,介绍其现场施工关键技术、工程创新点,通过解决现场施工过程中遇到的重点、难点问题,总结了基础施工、墙体施工、楼板施工及屋面施工等关键技术,为同类冷弯薄壁型钢结构体系施工提供了技术参考。
低层住宅,冷弯薄壁型钢,结构体,装配式
1 研究背景
建筑业作为我国的主要支柱产业,占有国民经济总值比重较大。长期发展以来,建筑工程耗能高、建设效率低、使用寿命短等缺点备受关注,成为目前建筑业亟需解决的问题。冷弯薄壁型钢结构体系住宅作为最适合工业化生产的绿色建筑,近年来在欧美、日本等发达国家得到了广泛的应用,由于其自重轻,施工周期短,环保,抗震性能高等优点,以及在建设部大力推进钢结构住宅产业化的背景下,国内也开始引进了冷弯薄壁型轻钢结构体系。主要适用于3层及以下民用建筑。该结构体系保温隔热性能良好,符合当前我国发展低碳经济和节能环保建筑的要求。此外,冷弯薄壁型钢结构体系可以高度工业化生产,符合我国住宅产业化的发展方向。本文以某2层冷弯薄壁型钢结构体系住宅为依托,介绍其现场施工关键技术、工程创新点,通过解决现场施工过程中遇到的重点、难点问题,总结了基础施工、墙体施工、楼板施工及屋面施工等关键技术,以及该体系目前所取得的一些技术成果,从而完整的将一个工业化住宅建造体系展示出来。
2 工程概况
本工程为低层冷弯薄壁型钢结构体系试点项目。采用的冷弯薄壁型钢结构体系,是由C型或U型薄壁钢骨组成的复合式墙板、楼板、屋架等结构。基础为筏板基础,共2层,层高3 m,总建筑面积300 m2,工程总工期22 d,整体式集成卫浴,一体化厨房,布设了集成旋转楼梯,见图1。
3 施工关键技术
3.1基础施工
基础施工时,先对基础底层土壤进行夯实,并使用水准仪抄平。再采用C30混凝土硬化,厚度为10 cm,以混凝土顶部标高作为±0控制标高,在混凝土基础浇筑时,根据混凝土施工相关技术标准及施工图纸要求,进行模板、钢筋、伸缩缝、混凝土浇筑及养护等,如图2所示。
3.2主体施工
墙体骨架由C型或U型薄壁钢在车间制造为半成品,现场根据拼装图纸用自攻螺钉将其拼装在一起。现场将墙体用临时支撑固定后,在墙体底部打孔,然后用膨胀螺栓将其固定在基础上,端部用地脚加强件和膨胀螺栓加强固定,墙体通过拉带紧固件紧固。墙体之间主要是通过L型、T型和扁钢连接件用自攻螺钉连接。通过拉带紧固件和墙角加强件将墙体划分为多个平面力系,提高了墙体的整体性和承载力。2层墙体是将楼板打孔,通过钻尾丝连接,见图3,图4。
墙体骨架之间采用玻璃丝绵和岩棉作为保温隔热材料进行填充,在墙体内侧采用石膏板进行包裹,外侧采用水泥板进行包裹,内墙粘贴呼吸纸,一定范围内可调整室内空气湿度。
外墙装饰装修采用了节能保温装饰一体板。因为本工程外墙外部使用了石膏板包裹,其基层非常平整,进行保温装饰一体板施工基础准备工作非常成熟,减少了工序,增加了施工进度。一体板采用粘挂结合的方式进行施工,并按照相关要求对粘结砂浆、硅酮耐候密封胶等材料的性能进行了检验,确保了外墙施工质量,见图5。
3.3楼板及屋面施工
楼板骨架做法与墙体大致相同。除此之外,楼板内部填充隔音棉(100 mm厚岩棉+75 mm厚玻璃丝绵),然后在下部安装12 mm,将18 mm厚高密度水泥板置于龙骨上,用钻尾丝将其固定于龙骨上。整个楼板施工完成。
屋面施工与楼板施工基本相同。在此基础之上按照相关规定和要求进行防水卷材的铺贴,紧接着做保护层,最后铺沥青瓦。
4 工程创新点
4.1建筑设计
轻型冷弯薄壁型钢结构体系一般应用于3层及3层以下建筑,整个建筑无梁无柱,外墙承重为主,室内承重墙少且规范,因此,可根据用户需求,提供灵活的室内布局,设计不同的户型。
4.2结构体系设计和分析
轻型冷弯薄壁型钢结构体系是由C型或U型薄壁钢骨组成的复合式墙板、楼板、屋架等结构,所有组件均为工厂化生产,现场装配化施工。结构钢骨和螺栓均采用高镀锌、镀铝锌及镀镁铝锌工艺,并根据GB 50011—2010建筑抗震设计规范对结构体系进行设计和验算。该体系工厂化程度高、现场干作业施工、周期短、外观精美,各项使用性能俱佳、绿色环保,抗震性能好、结构安全,设计使用年限可达95年。此外,该体系材料回收率高、建筑垃圾极少。
4.3复合墙体设计
墙体采用了实用新型专利“一种新型冷弯薄壁型钢结构组合墙体”,并根据JGJ 209—2010轻型钢结构住宅技术规程和JGJ 227—2011低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程进行布设,使用“一种轻型冷弯薄壁型钢房屋墙体加固装置”对墙体进行加固,保证了安装精度和施工安全。并使用保温岩棉进行填充,再使用水泥纤维板对墙体进行包裹,此外,外墙外表面采用新型保温装饰一体板,粘挂结合施工。该墙体保温、隔热、隔音、防火、防渗、防腐等性能俱佳,且集外部装饰为一体,减少了施工工序,厚度仅为150 mm~200 mm,同时也增加了使用面积。
4.4复合楼板设计
楼板采用冷弯薄壁型钢,现场组装完成,使用自攻螺钉与墙体顶部进行连接,用岩棉填充,下部使用石膏板包裹,上部用水泥纤维板布设,通过JGJ 227—2011低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程进行荷载验算。该楼板质量轻、强度高、施工便捷。
4.5屋架设计
本研究中的屋架采用冷弯薄壁型钢,通过JGJ 227—2011低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程进行荷载验算。使用保温岩棉和玻璃丝绵进行填充,屋面依次铺设OSB板、防水卷材和沥青瓦。该屋盖具有轻质美观,且大大提高了保温、隔热、防水等性能。
5 结语
随着新型建筑材料和建筑工艺的开发,轻型冷弯薄壁型钢结构体系能够更好的满足人类对住宅建筑的各项性能要求,具有节能环保、材料可循环再利用等优点,其自身有着传统建筑所不能比拟的优点和特性:自重轻、可持续发展的生态化建筑体系、施工周期短、增加使用面积、抗风、抗震性能良好等。本文结合试点工程,对该体系施工关键技术及创新点进行了简要的阐述,对推广使用该结构体系从而更进一步满足人类对住宅建筑的使用安全性、舒适性和经济性的要求具有重要的意义。
[1] 沈祖炎,李元齐,姚行友.低层冷弯薄壁型钢龙骨体系房屋结构设计关键技术[J].工业建筑,2011(sup):196-197.
[2] 周旭红,石 宇,周天华,等.低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系[J].建筑科学与工程学报,2005,22(2):210-211.
Analysisonthekeytechnologyoflow-riseresidentialbuildingsinacold-formedthin-walledsteelstructuresystem
DongWendongLianXiaorong
(GansuConstructionInvestmentSteelStructureCo.,Ltd,Lanzhou730087,China)
Based on a two-story cold-formed thin-walled steel structure system, this paper introduces the key technologies and engineering innovations of on-site construction, and solves the difficult problems encountered in the construction process. This paper summarizes the key technologies such as foundation construction, wall construction, floor construction and roofing, and provides a technical reference for the construction of cold-formed thin-walled steel structure.
low-rise residential, cold-formed thin-walled steel, structure, assembly style
TU745.5
A
1009-6825(2017)27-0086-02
2017-07-11
董文东(1980- ),男,工程师; 连小荣(1989- ),男,助理工程师