桑田岛停车场运用库轻钢结构屋面施工技术

李伟奇

摘要： 在城市轨道交通运用库厂房的建设中，轻钢结构屋面已备受青睐。钢结构屋面具有投资少，效益快，安全，施工周期短等特点，逐步取代了传统的混凝土结构。本文根据苏州轨道交通二号线延伸线桑田岛停车场运用库工程实践，介绍了轻钢结构屋面的施工流程和施工技术。

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.

关键词： 运用库；轻钢结构屋面； 施工技术

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

中图分类号：TU392.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）02-0113-03

1 工程概况

苏州轨道交通2号线延伸线工程桑田岛停车场占地约11公顷，主要承担2号线部分车辆的停放和日常检查等任务，停车场房屋主要包括运用库、综合办公楼等7个单体，总建筑面积为27277.69m2。

运用库占地12671m2，主体结构一层（局部二层），主体结构为混凝土柱，屋面为轻钢屋面（型钢骨架+轻型屋面板），横向分为三跨（22.2+22.2+15m），纵向238m，共由31榀屋面钢梁组成，间距为9m，其间通过180*5.0圆管压杆连接，并辅以HPB300的？准25钢筋交叉通过花篮螺栓张紧固定。屋面梁为变截面H型钢，主要截面尺寸为H700～1100*300*8*14，H1100*300*8*14，H1100～1200*350*8*14，钢材材质为Q345B，由多段H型钢通过10.9级大六角头高强度螺栓连接而成，水平连接由钢管和钢筋组成，具体见图1。

屋面板与钢梁连接方式为焊接连接，芯板材质为改性水泥珍珠岩复合芯材，主肋采用C300*75*20*3.0/端肋采用C80*40*20*2.5，芯板厚度为80mm，板边高300mm，天沟板厚度80mm。

2 钢梁吊装方案比选及工况分析

2.1 安装方法比选

该运用库屋面结构的型钢骨架采用H型钢分成多节加工而成，每节段的长度从6m～8m不等，H型钢最大截面为H=1200，B=350，重量不大，可以考虑三件高空拼装及在下部组装后整体吊装两个安装方案，但从工期的原因及施工方法的经济性的方面考虑，若采用散件高空就地拼装，搭设的支撑及操作平台工作量非常大，且耗时耗料，且大量的高空拼装作业将会带来很多不安全的因素，同时对运用库中其他工种的交叉施工存在不利因素，所以本次运用库的型钢骨架采用提前预拼装后分节段吊装的形式进行安装。

2.2 吊装方案比选

针对本工程中GJ1～GJ4四种型钢骨架中各种截面进行计算，本工程根据运用库的H型钢骨架各节段的重量，吊装GJ1的重量最大约为4.6T左右。

塔吊的吊装能力在部分区域不能够满足要求，则采用汽车吊，通过行驶至各轴线吊装位置处进行吊装，滿足整个工程所有H型钢骨架的吊装工况。

起重机械的选配：根据钢骨架（最重4.6吨）及安装标高9.61m。选用25T汽车吊，工作半径8m；吊臂20.85m；吊装高度19.25m，最大起重：7.8吨（详细参数见表1）。

2.3 总体吊装方案

运用库的型钢骨架吊装顺序由西向东依次进行，每次施工两榀H型钢骨架，拼装作业班组5人，负责H型钢骨架的拼装，配备一台16吨汽车吊；吊装作业班组8人，负责H型钢骨架的安装，配备一台25吨汽车吊。型钢骨架的整体吊装分为三个步骤予以实施，即节段拼装→H型钢骨架吊装→H型钢骨架间横向联系安装。下面以第一循环为例说明整个安装过程：步骤1：节段拼装：将一榀H型钢骨架约6～8m的小节段按施工方案在地面型钢凳胎架拼装成两大待吊装的整体节段。步骤2：H型钢骨架安装：通过一台25T汽车吊分两次位置将两个节段进行吊装就位，就位后在接头位置处通过螺栓连接。步骤3：H型钢骨架间横向联系安装：吊装压杆等横向联系并调整好标高、轴线，使之形成稳定的框架体系，成为后续吊装的基准依据。

2.4 屋面吊装工况验算分析

2.4.1 GJ1吊装工况分析（见图2和图3）

屋面梁GJ1吊装工况分析：

采用一台25吨汽车吊单机吊装，工作半径R=8m，拔杆长度L=20.85m，吊装能力T=7.8t；

屋面梁GJ1分段最重G=4.6吨（长30.7m），考虑吊钩、绳索重量约0.5t；

4.6+0.5=5.1t<7.8t；满足安全吊装要求。

2.4.2 GJ2/3/4工况分析

GJ2/3/4截面和重重均小于GJ1，吊装工况分析略。endprint

2.4.3 吊索及卸扣选择

吊索： N1=5.1/（4×sin59.09）=2.26kN

p=N1K（安全系数6）=2.26×6=13.56kN

选用6×19+1 d=17mm 鋼丝绳吊索长10m

选卸扣D6.3（62kN） 横销直径D=29mm （L级）。

3 施工关键技术

3.1 钢结构构件制作

具体制作流程见图4。

3.2 地脚螺栓预埋

钢结构与框架柱采用预埋地脚螺栓连接，在框架柱钢筋绑扎支模固定完成之后，预埋件的埋设工作即可插入。根据测量所测放出的轴线，将预埋螺栓整体就位，首先找准埋件上边四根固定角钢的纵横向中心线，并使其与测量定位的基准线吻合；然后用水准仪测出埋件四个角上螺栓顶面的标高。

3.3 型钢骨架安装及注意事项

①吊装绑扎处必须位于屋面梁有加劲节点，以防产生弯曲变形。②第一榀屋面梁起吊就位后，应在屋面梁两侧用缆风绳固定。如果端部有抗风柱已校正，可与其固定。第二榀屋面梁就位后，进行垂直度校正；然后，紧固梁柱节点，安装支撑系统，成为一个稳定的刚架区间，依次类推继续安装。③吊装前应核查编号和选择吊点，以起吊后不变形为准，并平衡和便于解绳，吊索角度不得小于45°，构件吊点处采用麻布或橡胶皮进行保护。钢梁水平吊至安装部位，用两端控制缆绳旋转对准安装轴线，随之缓慢落钩。钢梁吊装到位时，要注意梁的方向和连接板靠向，为防止梁因自重下垂而发生错孔现象，梁两端临时安装螺栓拧紧。钢梁找正就位后用高强螺栓固定，固定稳妥后方可脱钩。④钢梁安装允许误差（表2）。

3.4 高强螺栓连接

本工程使用的高强螺栓为10.9级大六角头高强螺栓，主要用于钢梁之间、系杆及水平支撑的安装。高强度螺栓进场前，应按照规范要求抽取高强螺栓试样进行连接构件摩擦面的抗滑移系数的复试，合格后方可安装。高强度螺栓连接副的拧紧应分为初拧、终拧，初拧、终拧应在24小时内完成。

3.5 次构件安装

次构件为梁柱支撑、屋面压杆等横向联系。屋面系统小型构件如隅撑等，附带吊到主构件上，不单独吊装。屋面主钢梁安装后，利用屋面檩托板设置生命线支架，在上面拉设通长的安全绳，以用于施工人员在移动时安全带种根，安全绳在钢梁吊装之前固定在钢梁上。

3.6 防火涂料施工

防火要求：钢梁采用涂薄涂型防火涂料，耐火极限，钢梁不小于1.5小时。本工程薄涂型防火涂料厚度为3.1mm。

考虑苏州地铁实际情况，现场绝大部分防火涂料采用喷涂做法，由于钢梁截面大，现场采用抬升机进行喷涂。因抬升机作业受限，提前将钢板预置铺设，以使抬升机可以自由出入。

薄涂型钢结构防火涂料的底涂层（或主涂层）宜采用重力式喷枪喷涂，其压力约为0.4MPa。局部修补和小面积施工，可用手工抹涂。面层装饰涂料可喷涂或滚涂。防火涂料应分次涂装，底层一般喷2～3遍，每遍喷涂厚度不应超过2.5mm，必须在前一遍干燥后，再喷涂后一遍。

3.7 钢骨架轻型板（天基板）施工

天基板最大构件尺寸为9m*1.5m，单块板重为1.03T，现场投入2台25t汽车吊车进行吊装。根据钢结构安装情况，屋面板吊装顺序从1轴向50轴依次传递，一区（C-F）→ 二区（B-C）→ 三区（A-B）。

天基板安装施工操作：①将屋面板按排板布置图上要求吊装定位、焊接牢固。（焊接长度60mm，宽度4mm）。屋面板安装完毕之后，及时调缝。板与板之间用？准10钢筋连接，间距为2m一道，以保证天基板的整体性。②嵌缝：先用2？准15的橡胶条，再用？准20发泡聚乙烯棒填充至板底30mm处，再用1：8水泥珍珠岩砂浆填平板缝隙，最后涂刷1厚水泥基复合抗渗涂层，然后进行屋面防水施工。

4 结束语

桑田岛停车场运用库轻钢结构屋面在苏州轨道交通工程中是首次使用，通过对整个施工过程中各个环节的控制，保证了轻钢结构屋面的施工质量和进度，也为后续苏州轨道交通车辆段运用库的施工提供了实践经验。

参考文献：

[1]王涛.钢骨架轻型板施工技术[J].施工技术，2011（S1）：168-170.

[2]GB50755-2012，钢结构工程施工规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]GB50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国计划出版社，2001.

[4]王康，郑洋，于吉圣，郝天存，张平.天基板施工技术[J].江苏建筑，2015（04）：62-63，70.endprint