LOFT钢结构夹层装配施工技术分析

徐巨龙 浙江中天精诚装饰集团有限公司技术顾问，高级工程师

章勇军 浙江中天精诚装饰集团有限公司技术发展部经理，高级工程师

1 工程概况

杭州龙湖金地铂瑞悦府项目是商业住宅楼，地上18 层，建筑高度100 m,钢筋混凝土框架-剪力墙结构，项目在主体结构完成后交由装修单位施工，施工内容包含钢结构夹层和室内精装饰。本项目图纸设计二至十八层均为LOFT型式住宅（见图1），总建筑面积117 000 m2，层高4.79 m，面宽4.05 m,进深9.3 m～10.0 m，LOFT 将室内一分为二,上层空间标高2.29 m,下层空间标高2.5 m。

图1 项目效果图

2 LOFT夹层优化设计

2.1 龙骨结构优化

本LOFT 钢结构夹层原设计是由位于墙体标高2.3 m 处的砼圈梁中的钢板预埋件焊接钢结构骨架，再在钢结构骨架上部平铺钢板瓦楞板作底模，上扎直径8 mm＠200的钢筋，浇90 mm 厚C20 砼,作为夹层楼板层。竖向卫生间分割采用80 mm 厚轻质砼砌块组砌到顶。

本着保证结构安全、施工快捷原则，通过对夹层二次钢结构进行优化设计，以定点集中加工、现场拼装的施工方式，简化了施工工艺[1]。

2.1.1 钢结构优化

龙湖金地铂瑞悦府LOFT 原设计主梁采用15H 型钢，次梁采用10 槽钢，再次梁采用63 角钢，预埋件用化学锚栓固定。现据项目平面尺寸10 000 mm×4 050 mm（见图2）和钢结构设计施工规范，对夹层结构进行优化设计。

图2 LOFT 建筑平面图（单位：mm）

主卧主梁采用12H 型钢，由于空间不充裕，梁结构采用平面结构（不采用上下梁结构），主梁的水平间距900 mm。

采用40 mm×60 mm×4 mm 方管与各主梁垂直焊接，两者在楼面齐平，楼板边缘若处于悬空位置，须增加辅梁。主梁、辅梁所用接口采用焊接，所有钢材在施工之前满刷防锈漆。

在卫生间底板龙骨方面，采用钢筋砼现浇，考虑卫生间墙体竖向荷载，这部分的主梁采用100 mm×100 mm×8 mm 方管，中间采用63 角钢和10#螺纹钢筋焊接成十字小网格状，与主梁、辅梁焊接，再用混凝土现浇。与主梁、辅梁焊接，再用混凝土现浇、防水层、水泥找平层、瓷砖层（见图3）[2]。

图3 LOFT 建筑剖面图（单位：mm）

2.1.2 夹层楼板优化设计

根据设计LOFT 夹层是建立在墙体预埋件连接固定，夹层楼面板采用在钢梁上平铺瓦楞钢板上浇钢筋砼；为了减少夹层荷载，经深化设计采用24 mm 高密度纤维水泥板铺设。其技术性能：密度大于1.8 g/cm3，抗折强度（气干状态）大于28 Mpa。符合设计强度要求。

2.1.3 卫生间隔墙优化设计

原LOFT 卫生间隔墙设计采用80 mm厚轻质砼砌块水泥砂浆砌筑到顶，显然这种做法有如下问题：一是卫生间砌体横向与主体墙，纵向与砼楼板下部及钢结构上部的连接靠水泥砂浆粘结；二是80 mm 厚轻质砼砌块内还要根据水电开槽预埋管线，这样做墙体安全稳定性能差。为此，这个设计项目把卫生间的分割墙深化设计成为350 mm×1 800 mm 预制成品件。具体做法：采用40 mm×40 mm 厚镀锌方管焊接成宽350 mm，长1 800 mm 的方框，中间穿插纵横直径4＠100 钢筋网，中间填充浇筑C20 轻质砼预制后拼装。

3 施工安装工艺

3.1 作业流程

施工准备→预埋件预埋及校核→钢梁、钢楼梯安装→纤维水泥压力楼板拼装→卫生间隔断墙板安装。

3.2 施工工艺

3.2.1 施工准备

首先进行定位放线。用激光水平仪测量出屋内最高点，然后找出基准点，测量出钢结构水平线，在墙上弹出标准位置线。下一步，根据深化设计图纸，定点加工生产所有钢构件进行全方位除锈，打磨，涂刷第两遍防锈漆。

3.2.2 墙体钢板预埋件安装及校核

（1）施工预埋。依据墙体钢板预埋件安装顶底标高，在加气混凝土砌块时，依据预埋件设计图纸合理优化墙体砌筑排砖图，预埋件将墙体砌筑分为上、下两部分砌，在预埋件安装部位加设C20 钢筋砼圈梁，尺寸为240 mm×200 mm，内配4 根Φ12钢筋，箍筋为Φ8@200，预埋件电焊固定在钢筋上，如双面墙设置预埋件时，在预埋钢板间加二根Φ12 钢筋，对穿电焊连接固定（见图4）。

图4 墙体钢板预埋件（单位：mm）

（2）后置预埋。预埋钢板的背面墙皮开槽、铲掉（找平层），边框背面的墙皮同样铲掉，保证与承重实墙紧密连接边框，防止坠移。依次按照步骤：基材钻孔→清扫钻孔、重复吹气、刷尘→置入化学锚栓胶管→钻入螺杆→硬化等待→安装预埋钢板。

3.2.3 钢梁、钢楼梯安装

（1）钢梁龙骨安装。二次结构地面垫层浇筑后钢梁进场安装，依据钢梁设计深化图纸，预埋件施工完毕后在预埋件上标注出每根主梁的定位，现场实测预埋件间的主梁尺寸，结合图纸确定钢梁下料长度，并搭设钢管搭设操作平台、准备主梁托架（每隔2 m 设置托架）。主梁居中焊接于预埋件表面，焊角高度为4 mm，三级焊缝，四周围满焊，在主梁上标注出连系梁定位，现场实测出连系梁尺寸后加工，由于连系梁、辅梁尺寸较小，焊接时采用帮工加焊工施工。钢梁焊接完成后进行防锈、防火、防腐处理（见图5）。

图5 钢梁安装平面图（单位：mm）

（2）钢楼梯安装。为方便安装钢楼梯，钢楼梯踏步采用角钢焊接，尺寸为40 mm×40 mm×4 mm，楼梯踏步两侧主梁可以采用矩形钢梁进行作业，其尺寸应为120 mm×60 mm×4 mm，主梁与钢楼梯上部休息平台钢板接触面两直角部位均设置焊脚，焊脚高度为4 mm，焊脚长度为850 mm（见图6）。

图6 钢楼梯大样（组图）（单位：mm）

3.2.4 纤维水泥压力楼板拼装

钢主梁上平铺纤维水泥压力须将顶面焊缝磨平，并将焊接物清除。纤维水泥压力板为1 220 mm×2 440 mm×25 mm，纤维水泥板的纵向应与主梁平行，板的任何边缘不得悬空，板与板之间的接缝要位于梁的中心位置，留3～5 mm 的缝隙，板缝间填筑硅酮密封胶。

固定用的自攻钉长度为55 mm，钉距在 300～600 mm，板四周钉孔中心距板边缘20 mm 左右，靠墙体一侧不打钉。先钻孔后打钉，开孔孔径要大于钉帽的直径，板面钉头不能突出。打钉先从板中心的钉开始，然后向外打，最后打边钉。边钉的打钉位置应距板边缘20 mm 左右。钉距：中钉钉距600 mm 左右，边钉钉距300 mm左右（见图7）。

图7 钢梁与预制纤维水泥压力板链接

3.2.5 卫生间隔断墙板安装

（1）深化设计、预制。依据原施工图设计要求LOFT 卫生间隔墙是采用60 厚轻质砼砌块，用砂浆砌筑到顶，为保证卫生间隔墙安全稳定，经优化设计把卫生间墙体分割成1 400 mm×2 190 mm 预制成品件。采用40 mm×50 mm 厚镀锌方管焊接成宽500 mm，长1 400 mm 的方框，中间穿插纵横Φ4＠200 钢筋网，中间填充浇筑C20 泡沫砼预制（见图8）[3]。

图8 卫生间墙板预制安装

（2）拼装。等到泡沫砼预制达到设计强度后，依据深化设计拼装顺序自主体墙起向门框处电焊安装，板与板、板与墙中间，板上下与楼面、楼板及钢梁之间电焊连接固定点均不少于2点，并对电焊处进行防锈、防腐处理（见图9）。

图9 隔墙钢架深化图（单位：mm）

4 LOFT钢结构夹层的验收

LOFT 钢结构夹层须在监理的见证下，配合检测仪器进行结构质量验收。

4.1 钢结构夹层验收

（1）锚栓孔测试：用检测仪和图纸定位检测原有混凝土柱或梁的钢筋是否被打断，如有钢筋被打断必须采取补救措施，否则可能就成危楼了。

（2）锚栓生根检测：根据设计荷载用拉拔实验仪进行拉拔实验，抽检3%，拉拔力不得小于设计拉力（如果图纸没有设计值可按锚栓设计值检测）。

（3）锚板测量：厚度配栓如遇内藏板可采用超声波测厚仪检测，和图纸校对锚栓数量和直径。

（4）主梁验收：根据图纸设计要求测量型材尺寸检查厂家合格证和材质单，看是否有对焊缝和焊缝探伤报告，次梁连接点焊口，以及几何尺寸。

（5）柱梁连接节点：主次梁连接以及次梁和檩条的连接，高强度螺栓检测报告，必要时需做复检报告以及抗滑移实验，测量节点板厚度及尺寸。

（6）次梁验收：根据图纸设计要求测量型材尺寸检查厂家合格证和材质单，看是否有对焊缝和焊缝探伤报告，檩条连接点焊口，以及几何尺寸[4]。

4.2 钢结构防腐处理检查

钢结构制作安装完成后，表面必须除锈，除锈等级达St3 级，涂二度底漆和二度面漆；底漆为铁红聚氨脂防腐底漆，干膜厚度为60 um，面漆为聚氨脂防腐面漆，干膜厚度为60 um。

4.3 纤维抗压楼板铺设验收

铺设前必须将顶面的焊缝打磨平，并将焊接飞溅物清除干净；楼板的纵向应与主梁平行，板的任何边缘不得悬空，板与板之间须留3～5 mm 的缝隙，板与板之间的接缝要位于梁的中心位置。拼接高度差≤2 mm，平整度≤3 mm。

5 结语

本案例LOFT 采用轻钢结构构件+纤维水泥压力楼板+预制轻质隔断墙板结构，减轻夹层楼面荷载、优化夹层钢结构龙骨、加强锚固预埋件的施工质量；经过强化卫生间隔断墙体与主体结构的连接，确保了LOFT 钢结构夹层安全稳定性。

采用定点加工，现场装配施工工艺，为LOFT 钢结构夹层施工标准化、专业化开辟了一条崭新的道路。并缩短施工周期、减少现场湿作业，降低施工噪音和污染，创造绿色施工环境，值得同行借鉴推广。