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[摘要] 对某大型主题乐园明日世界园区多数单体楼承板施工进行深化设计,介绍组合楼屋面及柔性屋面楼承板施工的安装要点。阐述了楼承板安装时栓钉焊接施工工艺。工程实践表明,施工前做好充分的技术准备能够提高楼承板施工效率、避免返工并有效提高楼承板的施工质量。
[关键词] 楼承板;组合楼板;栓钉;深化设计;施工技术
1 工程概况某大型主题乐园明日世界园区302 创极速光轮摩托和303 超级盒子单体(以下简称302 及303 单体)项目组合楼面及屋面采用1.2mm 厚3W 型板,用直径19mm、长110mm、间距305mm 的栓钉进行熔焊固定;除组合楼屋面外还有部分柔性屋面,柔性屋面主要采用1. 5mm 厚B-36 型楼承板,用射钉与钢梁进行连接,每肋1 颗射钉,间距152mm。楼承板镀锌量均为275g/ m2,基本屈服强度≥300MPa,最大施工活荷载为1.0kPa。楼承板具有以下优点:①可代替模板,省去全部或部分模板支撑;②减少混凝土用量,减轻结构永久荷载;③充分发挥压型钢板良好的抗拉强度和延伸性能,与混凝土的结合可提高钢材的整体性能;④缩短工期,加快进度,节约项目的投资成本。
2 楼承板深化设计本项目楼承板施工存在大量的异形空间,标高错综复杂,因此在施工前对施工图进行深化及处理。
楼承板深化图纸须表达以下要点:①须准确无误地标注出详细的边界尺寸,消除错误的边界线;②明确楼承板的铺设方向及搭接方式;③确定洞口定位及加固方式;④满足栓钉的间距及安装要求;⑤细化收边板的安装及与钢柱的连接节点。其中楼承板边界线及预留洞口位置、大小的确定为最主要问题。
1)设计图纸中没有明确的边界线且边界线存在诸多错误,可通过三维模型进行综合建模,查找楼板与墙体及其他构件的关系,对有疑问的边界线与设计师进行协调,最终确定楼承板的边界线。
2)虽然建筑图纸中已对楼、屋面上的预留洞口明确定位及大小,但与机电专业报审的设备尺寸预留洞口大小及定位存在很大出入。因此,根据审核通过的设备报审资料,进行三维模型综合建模,将机电专业管线放入模型中进行碰撞检查,并确定预留洞口的大小及位置,最终反映到楼承板深化图中,经审核后再进行现场施工。
3)本项目柔性屋面深化设计还须经过FM(向全球的工业及商业产品提供检测及认证服务的机构)认证。在深化过程中发现,屋面檩条跨度间距不满足FM 要求(檩条跨度间距≤2.4m),设计图纸中部分檩条跨度间距>2.4m,对不满足要求的部位进行结构受力计算分析,采用檩条进行加固。
3 楼承板施工工艺3.1 施工流程(见图1)
图1 楼承板施工流程
3.2 堆放及吊装要求
1)楼承板到场后,按照要求进行堆放,以每堆不超过40 张为宜。
2)需妥善保护,不得有任何损害与污染。
3)吊装前核对楼承板捆号及吊装位置,检查包装是否稳固。
4)起吊前先进行试吊,检查重心是否稳定,起吊时每捆应有2 条钢丝绳,分别捆于两端1/4 处。
5)由下往上顺序吊料,避免因先行吊放上层材料而阻碍下一层的吊放作业。
3.3 组合楼承板安装要点
1)根据深化图纸要求测量放线,先在铺板区用墨线弹出钢梁的中心线,梁的中心线是铺设楼承板的控制线,由主梁的中心线控制楼承板搭接钢梁的搭接宽度,并确定楼承板与钢梁熔头焊接的焊点位置。
2)放样作业时需先检查钢构件尺寸,避免因钢构件安装误差导致放样错误。边沿、孔洞、柱角处都要切口,采用等离子切割机进行切割,严禁采用火焊。
3)楼承板铺设前需确认钢结构已完成校正、焊接、检验,验收完成、办理工序交接后方可施工。
4)安装时在楼承板两端弹设基准线,以母肋为起始边,由一端至另一端铺设,最后一块作为调节板。超过钢梁翼缘外侧应≥50mm,如不满足要求可调整板间搭接宽度。楼承板梁上搭接如图2 所示。
5)根据深化图纸要求,对楼承板洞口用角钢加固以满足结构受力要求,并将楼承板的每个凹肋与角钢进行熔焊。楼承板搭接位置采用大力钳将搭接口咬合夹紧,夹点间距≤305mm。楼承板搭接口咬合如图3 所示。
6)为防止浇筑混凝土时漏浆,楼承板收边板及封口板必须安装到位,且与楼承板波峰点焊牢固(见图4)。
3. 4 组合楼承板在钢梁上的固定
1)楼承板所用焊条为E4313 或E4322,直径≤3.2mm,点焊过程中焊机的电流必须调节到最小状态,以免电流过大损坏楼承板。
2)楼承板所经大小梁均需于每个波谷至少点焊1 处。
3)楼承板端部采用直径19mm、长110mm、间距305mm 的栓钉与钢梁进行熔焊连接(焊穿楼承板)。
4)楼承板及收边板侧向搭接于钢梁上,点焊间距≤400mm。
5)边模与钢梁的焊接长25mm,间距300mm。
6)楼承板公母肋扣合处应采用大力钳夹紧固定。
7)边模及收边板配件以对接的方式点焊连接,焊接间距50mm(见图5)。
8)封口板与楼承板波峰、波谷处点焊牢固。
3.5 柔性屋面楼承板安装要点
1)柔性屋面楼承板铺设的方式与组合楼承板相同,但固定的方式不同。柔性屋面楼承板采用喜利得X-ENP-16 L15 型号射钉及ITW 自攻螺钉1070000 HWH12-24 × 1-1/2(射钉及自攻螺钉型号由FM 指定)进行固定;楼承板与楼承板搭接位置采用自攻螺钉进行固定,其他波谷与钢梁交接位置采用每个波谷1 颗射钉进行固定;压型钢板从外轮廓边缘向内4m 范围内根据FM 抗风压认证要求楼承板每个波谷采用2 颗射钉进行固定。柔性屋面板固定方式如图6 所示。
2)铺设楼承板时,严格按照深化图纸中的铺板方向进行铺设,严禁随意铺设,且楼承板采用射钉进行固定时,应从屋脊向下坡方向固定,严禁逆向固定。
柔性屋面铺设完成后不久,部分射钉被楼承板剪断(见图7),楼承板松动。经分析发现,工人在施工中未按照要求的打钉方向进行固定,而是随意进行打钉或由坡底向屋脊方向打钉,使得楼承板应力
图6 柔性屋面板固定方式
不能及时释放,全部推向屋脊区域,致使屋脊区域楼承板应力过大将射钉剪断。最终对作业人员重新进行技术交底并指导正确的射钉安装方向,对已剪切破坏的部位重新进行打钉补强。射钉安装方向如图8 所示。
4 栓钉焊接施工工艺4.1 作业环境要求
焊接过程中,作业区域的相对湿度≤90%。焊件表面若有潮湿,应采取加热去湿除潮措施;下雨天气禁止作业。
4.2 焊前准备
1)栓钉和瓷环进场后,应按规格分类堆放,并将随车附带的材料合格证书及质保资料及时报业主、监理进行审批。
2)焊接前由栓钉焊工对栓钉进行检查,确保无锈蚀、氧化皮、油脂、受潮及其他对焊接质量造成影响的缺陷。
3)在栓钉施焊处的钢梁上不得有油漆等其他物质,以免影响焊接质量。
4)穿透焊对瓷环强度及热冲击性能要求较高,禁止使用受潮瓷环,若受潮应在250℃下焙烘1h 后使用。瓷环中心钉孔的直径和圆度应满足要求。瓷环质量的好坏直接影响栓焊的质量。
5)栓钉焊接施工流程如图9 所示。
4. 3 工艺评定
栓钉焊接开工前,应根据栓钉材质,楼承板厚度及钢梁材质等,按规范要求进行栓钉穿透焊接工艺评定试验,合格后方能进行栓钉焊接。在现场操作时还需要根据线路电压、电缆线的长度、施工季节、风力等因素进行调整。
4.4 施工要点
1)为保证电弧稳定,电压及电流波动须≤5%,现场必须设置专用配电箱及专用线路;若电流及电压不稳定,应避开用电高峰期,待电压及电流稳定后再进行施工作业。
2) 栓钉熔透楼承板焊于钢构件, 楼承板厚1.2mm,焊接区域楼承板上保持干净、干燥,按照施工图弹出焊接位置、标距线等。钢梁焊接面上严禁涂刷油漆。
3)如楼承板有翘起而与钢梁间隙过大,可用手持杠杆式卡具对楼承板临近施焊处局部加压,使之与钢梁上翼缘贴紧再进行焊接。
4. 5 存在的问题及解决方案
在楼承板栓钉焊接质量检查过程中发现,栓钉焊接质量合格率70% ~75%,主要质量问题是栓钉焊脚不均匀,栓钉焊缝气孔较多。
造成焊脚不均匀的主要原因是焊接机械陈旧、电流不稳定、焊枪操作不当及焊接过程中没有采取挡风措施等;造成焊接气孔的主要原因是楼承板材料较厚(为1.2mm),楼承板材料镀锌层过厚(本项目楼承板镀锌层为275g/ m2,比常规项目镀锌量大)及焊接时间过长,出现焊接穿孔问题,焊接材料储存不当等。
针对以上问题,本项目采取如下解决方案。
1)淘汰不合格的焊接机械,焊接前应做焊接试验来调整电流大小、焊接时间及焊接过程中施压的程度,根据焊接情况及时调节焊接参数。
2)在天气状态不佳的情况下应及时采取施工措施或停止作业。
3)该项目楼承板厚度及镀锌量均较大,焊接过程中镀锌层会影响焊接质量,因此在焊接前对栓钉的位置采用电焊机先进行点焊,烧穿楼承板,但穿孔大小必须小于栓钉直径19mm,以10mm 孔径为宜,待完成后再进行栓钉焊接,减小镀锌层对焊接质量的影响。
4)栓钉及瓷环等材料储存时,在仓库内设置专用储存区,且保持房间干燥,防止瓷环受潮。
5 结语楼承板目前应用较为广泛,施工工艺难度不大,只要在施工前期充分做好技术准备工作,如图纸的深化设计、技术交底等,就能够很好地指导现场施工。施工过程中及时检查监督施工质量,能够提高工作效率、避免返工并有效地提高楼承板的施工质量。
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