佛山市高明合水建筑工程公司
摘要：钢结构是近几年应用较多的结构材料，其施工方法是系统性的。因此，根据工程实际，制定相关合理的施工工艺，有利于保证工程质量及进度。本文根据工程实例，对建筑钢结构屋面的施工技术进行探讨，供同行借鉴参考。
关键词：高层建筑；钢结构屋面；施工技术
一、工程概况
某工程项目结构为框架—剪力墙结构体系，建筑面积为30000m2，建筑屋面造型为钢结构悬挑 H 形钢梁，屋面悬挑部分外挑6.8 m，投影面积3000m2。钢梁上部铺设彩钢板，钢梁下部满铺天棚饰面层。
二、屋面悬挑结构形式
（一）悬挑梁的结构形式。该建筑的屋面悬挑梁主要由钢主梁、钢次梁和钢连梁组成，钢主梁在该建筑 26.65m 标高处向外悬挑，悬挑长度为6.8m，向上悬挑角度为1.7°；钢主梁在建筑阳角处悬挑长度为9.2m，向上悬挑角度为 12°，钢主梁和钢次梁及钢连梁的连接采用高强螺栓进行连接，局部采用焊接连接。
（二）其他结构形式。该楼屋面钢梁上部铺设 20mm×60mm ×3mm 的镀锌方管檩条及10号C型钢，面层铺设0.6mm 厚的彩钢板；吊顶檩条采用60mm×80mm×3mm 的镀锌钢管，吊顶板采用3mm 厚的单铝板，单块铝板宽度为1.2m，铝板与吊顶檩条的连接采用自攻螺丝固定，铝板接缝处采用耐候密封胶进行固定。
三、施工措施
（一）选择搭设施工操作平台
1.钢结构施工措施。常规的钢结构施工操作平台有可拆卸式钢梯平台、吊篮式平台和钢栈桥平台三种施工操作平台，该结构悬挑屋面悬挑长度为6.8m，局部悬挑 9.2m，因此悬挑部分大部分采用可拆卸式钢梯平台作为施工人员的工作平台，其他局部地区采用吊篮式平台进行施工，阳角处等采用钢栈桥平台进行施工。
在钢梁等钢构件进场前 3 天，应首先将可拆卸式钢梯平台进行安装，对预埋板件等进行清理，对钢梁的安装标高和轴线的定位等工作提前做好，并提前将耳板和内拉杆等构件进行焊接。钢构件进场后，首先在可拆卸式钢梯上将钢梁构件和装饰材料等进行流水施工，安装完毕后将钢梯拆除。
2.建筑阳角处施工措施。建筑阳角处屋面悬挑梁悬挑长度为9.2m，此部位悬挑结构处无搭设平台基础，因此采用小吊篮式的操作平台方式进行安装施工。
（二）安装施工前准备措施
安装施工前应分别对建筑材料、建筑设备和建筑工人三部分提前准备，对建筑材料进行准备，如：屋面所用钢材种类、规格和数量等进行准备；对建筑设备进行准备，如：塔吊或吊车、电焊机的种类和数量、气焊切割设备的数量、自动安平水准仪的数量、角磨机的数量和手电钻的数量等；对建筑工人进行准备，如：建筑工人的工种和数量、对建筑工人进行岗前培训和技术交底等。
（三）悬挑钢结构部分施工方案
1.可拆卸式钢梯平台施工方案
经现场勘查，确定以该楼 13 层位置（标高23.15m）作为钢梯平台的支点，采用 16 号型钢 M16 高强螺栓固定于混凝土梁上，钢梯所使用的钢管为变截面桁架结构，钢管规格分别为20mm，50mm，60mm，壁厚均为3mm，采用斜拉杆将钢梯与该楼柱、梁等有效连接，将钢梯固定于结构外部，具体如图1所示。
钢梯上部端头采用Φ20mm 粗钢丝绳与结构圈梁相连，同样使用钢绳将连接圈梁与结构梁相连，确保钢梯稳定性。考虑风荷载对钢梯的影响，在钢梁上焊接100mm× 260mm×6mm 的加劲肋，加劲肋将钢梁和结构柱固定，焊接处焊缝为 6mm高的角焊缝。
将可拆卸式钢梯安装完成后，在钢梯外围设置 1.1m 高的护栏，护栏中间的钢管间距设置为1m，钢管中间每隔 300mm加设一排Φ 20mm粗水平护杆，最后在护栏内侧铺设安全网。
2.吊篮式平台施工方案
采用吊篮施工的部位主要在结构阳角部位和结构架空区两侧、大厅两侧无法搭设平台的部位。该工程所使用的吊篮为小吊篮，吊篮采用 L3mm ×20mm 的角钢焊接而成。安装小吊篮时，在地面上直接将吊篮制作成型，采用吊车将小吊篮悬挂于次梁上，小吊篮与次梁连接采用钢丝绳和钢丝绳卡扣连接，钢丝绳上涂抹润滑油，减小滑动阻力。安装完成后，在次梁梁端各安装一个定滑轮，定滑轮与吊篮之间采用钢丝绳连接，移动时直接拖拉钢丝绳可将吊篮移动至指定位置施工。一切就绪后在两吊篮之间铺设跳板作为操作平台，每个吊篮上最多可站 1 名施工人员。在吊篮上方布置一道钢丝绳，作为施工人员行走的扶手使用；跳板两侧各安装一道高180mm 的高踢脚板，以免跳板上物品掉落；跳板两侧上方1m 处各架设一根钢丝绳，作为施工人员的安全防护绳；在吊篮所在的钢结构次梁上环绕一根钢丝绳，便于施工人员挂安全带。
在对吊篮荷载进行计算时，可采用不上人屋面的活荷载即雪荷载进行计算，雪荷载确定为0.6 k N/m2，假定吊篮安装于阳角处CL2次梁上，吊篮作用面积为15m2，可计算为P=0.6×15 =9kN，吊篮的计算荷载和次梁的受力计算图如图 2所示。
3.钢栈桥平台施工方案
由于部分悬挑钢结构的梁跨度和横向跨度较大，下部搭设可拆卸式钢梯平台难度较大，使用吊篮式平台施工安全系数较低，并且在架空区的外侧和底部均铺设单铝板进行装饰，因此为方便化施工，项目部最终确定采用钢栈桥平台进行施工。
一套钢栈桥平台的总荷载为210kg，所悬挂的梁跨度为16.8m，横向长度为25.2m，在此范围内采用两套钢栈桥平台即可完成该区域内单铝板的安装施工。钢栈桥采用 Φ76 mm×4mm和Φ60 mm×3mm 的圆钢管焊接成1.5m×1m 的桁架。钢栈桥两端使用 M16 的高强螺栓各固定一个6mm 厚的钢板，钢板中间焊接Φ76 mm× 2mm 的钢管作为施工人员行走栈道。
同样在钢栈桥四周布置1.2m 高护栏，护栏中间的钢管间距设置为1m，钢管中间每隔300mm 加设一排Φ25mm 粗水平护杆，最后在护栏内侧铺设安全网。其他非悬挑部位钢结构梁截面较小、高度较低，因此此部分的装饰面板施工可直接搭设人字梯进行施工。
（四）悬挑部分装饰面板施工
悬挑部分上部所需彩钢板的总面积约为1900m2，彩钢板所安装的建筑标高为28.8m；所使用单铝板的总面积为2000m2，单铝板所安装的建筑标高为25.7m，具体安装方法和施工工艺参照 99J201平屋面建筑构造。
1.彩钢屋面板安装。
彩钢屋面板所采用的檩条规格按照99J201平屋面建筑构造中所使用的 C 型钢檩条，施工顺序为先放线，再在 C 型钢檩条上涂刷两遍防锈漆，将 C 型钢檩条焊接于悬挑部分次梁上，再将焊接部分涂刷防锈漆，最后将彩钢板用自攻螺丝固定于 C 型钢檩条上。若施工允许，应尽量采用大尺寸彩钢板，以减少彩钢板的拼缝，提高其防水效果和耐久性。彩钢板之间的拼缝采用密封胶进行密封，最后再用防水胶进行涂刷提高其防水性能。单块彩钢板端部与檩条连接的地方所使用的自攻螺丝数量不应少于3颗，当檩条跨度大于3m时至少在檩条上用2颗自攻螺丝固定，以免风荷载较大时彩钢板被掀起，固定彩钢板所使用的自攻螺丝帽最后应采用密封膏进行密封处理。
2.单铝板安装。
单铝板安装时的安装顺序为先将铝板上部龙骨铺设，再将铝板进行加工安装，安装完成后在铝板中间涂刷密封胶除缝，最后将铝板上塑料保护膜祛除。对单铝板进行加工处理时的主要内容包括对单铝板进行上色、裁切和弯边处理等。该楼所使用的单铝板为3mm 厚的银灰色单铝板，单铝板安装时采用开缝和错位安装法进行施工，铝板间距定为15mm，最后采用密封胶填塞条进行密封施工。
四、结束语
该屋面安装施工工程通过施工前准备、施工人员安排、所搭设操作平台、具体屋面板安装技术、操作平台荷载影响计算和其他注意事项等，得到一个科学合理的高层建筑悬挑屋面的施工方案，为以后类似悬挑屋面施工的安装和计算验算等提供一定的经验技术等。
参考文献：
［1］陈清，李慧颋．大跨度悬挑屋面钢管桁架结构罩棚施工技术［J］． 广西城镇建设，2010（4）：78-82．
［2］李英攀，林伟洪． 超高层屋面大悬挑结构施工脚手架设计的探讨［J］． 武汉理工大学学报，2009（12）：109-112．
论文作者:罗臻臻
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/18
标签：吊篮论文; 屋面论文; 檩条论文; 铝板论文; 钢梁论文; 结构论文; 荷载论文; 《基层建设》2017年第11期论文;