浅析大跨度钢结构屋面在施工中的应用

摘要：近10余年来，各种类型的大跨度钢结构屋面发展迅猛，其跨度和规模越来越大，新材料和新技术的应用越来越广泛，结构形式越来越丰富。基于此，本文就某三甲医院业务大楼为例，对大跨度钢结构屋面施工技术、概况、意义等方面进行探讨。

关键词：建筑工程；钢结构屋面；大跨度；吊装

1 建筑概况

该三甲医院业务大楼总建筑面积4.6万㎡。本大楼屋面工程为钢结构：①钢架结构屋面：建筑高度为20.6米：②钢梁：建筑面积为 598.91㎡；③屋面钢化玻璃：采用8+12A+10+1.52PVB+10钢化LOW-E中空夹胶玻璃，玻璃面积为 598.91㎡。 2 吊装施工

为保证优质、安全、高效完成吊装任务，把整个工程按单位工程划成吊装单元，严格按如下钢结构吊装流程图施工：

本工程钢梁单榀拼装后长度25.6米（按最长钢梁），先于地面进行拼接然后进行吊装。拼接完成梁吊装前对构件进行检查，构件变形、缺陷超出允许偏差时，须进行处理。并检查高强度螺栓连接磨擦面，不得有泥砂等杂物，磨擦面必须平整、干燥，不得在雨中作业。地面拼装时采用无油枕木将构件垫起，构件两侧用木杠支撑，增强稳定性。拼装前组成一个拼装平台，平台至少有8个支承点，把实腹梁均放置平台上，按图纸编号进行拼接，先用高强螺栓连接初拧，待检验准确后用测力扳手终拧拧紧。以此类推，按照钢构件安装图装配好，然后检查吊点，对位基准及中心线。

连接用高强度螺栓须检查其合格证，并按出厂批号复验扭矩系数。长度和直径须满足设计要求。高强度螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，不得气割扩孔。穿入方向要一致。高强度螺栓由带有扭矩板手从中央向外拧紧，拧紧时分初拧和终拧。初拧宜为终拧的50%。高强度螺栓接触面有间隙时，小于1.0mm间隙可不处理；1.0—3.0mm间隙，将高出的一侧磨成1：10斜面，打磨方向与受力方向垂直；大于3.0mm间隙加垫板，垫板处理方法与接触面同。

根据本工程单榀钢梁的特点，采用塔吊逐品进行吊装。钢梁由横跨 25.6m，自重约5.2吨，吊点采用2点绑扎，绑扎点，用软材料垫至其中以防钢构件受损。起吊时先将钢梁吊离楼面50cm左右，使钢梁中心对准安装位置中心，然后徐徐升钩，将钢梁吊至柱顶以上，再用溜绳旋转钢梁使其对准柱顶或牛腿处，以使落钩就位，落钩时缓慢进行，并在钢梁刚接触柱顶时即刹车对准预留螺栓孔，并将螺栓穿入孔内，初拧作临时固定，同时进行垂直度校正和最后固定，钢梁垂直度用挂线锤检查，第一榀钢梁连接后用二根溜绳从两边把钢梁拉牢，以后每吊一榀钢梁即用连系梁作连接固定。待钢梁经校正后，即可安装各类支撑等，并终拧螺栓作最后固定。在吊装钢架时，由于屋面钢结构外围有钢脚手架及安全网，挡住塔吊司机的视线，因此必须设一名持证的起重指挥工，由起重指挥工统一指挥。 吊装方案的选择：钢架梁共11榀，每榀梁分3-5段，总重约50吨。钢架示意图如下：

3 围护结构安装 3.1二次龙骨安装

材质：Q345B双面镀锌；规格：矩管200*100*6或100*100*6；安装二次龙骨前，检查屋顶梁的垂直度，沿垂直于二次龙骨的方向上绑一条直线，使每一根二次龙骨上的同一孔位对齐，如果没有对齐，重新调整钢构架使之对齐，待所有构件垂直方正后，用螺栓将二次龙骨最后固定。

二次龙骨安装方法：①屋面二次龙骨：在两榀屋架梁上各坐上1人，系好安全带、拴好保险扣，将滑轮挂在屋架梁上，并拴好麻绳，地上每头两人将二次龙骨拉到位置，屋梁上工人将螺丝穿好后移动滑轮进行第二根二次龙骨安装。②墙面二次龙骨：将滑轮挂在屋架梁端头，下面每头两人将二次龙骨拉到位置后每头各上去1人穿好螺栓，墙面二次龙骨自下而上依次装完后移动滑轮。

屋面二次龙骨全部安装完毕后，调整好墙筋水平且孔位对齐后用螺钉固定，在接头部位根据实际情况进行现场钻孔。

二次龙骨的质量检查：工具用粉线、卷尺测量，按国标墙二次龙骨的弯曲矢高L/750，且不大于12mm。 3.2屋面玻璃安装

屋面钢化玻璃安装：一般情况下起始第一张玻璃都是高坡部开始安装，从上往下安装，安装过程中先铺设双面贴，然后将玻璃安装在双面贴上，玻璃与玻璃之间应预留1-2cm间隙。间隙内填塞塑料胶条，然后表皮缝隙用硅酮密封胶注满，密实防水。 4安全措施

4.1塔吊使用安全措施

钢结构吊装用主要机械为塔吊，在吊装过程中重物在空中需要较长时间停留时，操作人员应将起升卷筒制动锁住，人不得离开操作室。

吊机带载回转时，操作应平稳，严禁急剧回转或急停，换向应在停稳后进行。起吊物下严禁站人。起重人员需持证上岗，塔吊应有专人指挥。不得擅自起吊或不听指挥。

4.2屋面钢化玻璃安装安全措施

①生命线必须用质量良好，单根直径在8mm以上且不得有断头或断丝的钢丝绳架设。②屋面钢结构为单坡，沿屋面钢结构横轴方向架设两条或三条副生命线，以方便施工人员行走和扣好安全带。③生命线架根据屋面钢结构具体情况，相邻线架间隔30—50米。檐口线架高度不小于1000mm。④屋面作业人员严禁向下抛东西，严禁在屋面上跑或在屋面上乱丢东西。⑤加强作业人员的安全教育，及时进行安全技术交底，严惩违规操作人员。 4.3施工用电安全措施

根据钢结构施工特点，施工用电高峰期为墙面屋面安装期间，主要用电电压为220V，但施工用电设施的架设要符合《建设工程施工现场供电安全规范》要求。现场接引电源必须由现场电工进行，并设专人进行监护。电工必须持证上岗。 电从电源接引至施工现场必须采取三级安全保护的配电方式进行设置，电线必须架空2.5m左右。

配电箱应加锁并设专人保管，电气设备明显部位应设“严禁靠近，以防触电”的标志。

雨天电工应停止现场用电，严禁雨天施工，雨天过后电工必须先检查现场用电设备、配电箱及用电线路确定安全后方可投入使用。

执行一机一闸制，严禁一闸多机。 5结束语

近几十年来，各类大跨度钢结构屋面在发达国家发展很快，许多气势恢宏又富有特色的大跨度建筑早已成为当地的标志性人文景观。我国大跨度钢结构屋面原来基础较薄弱，随着国家经济实力的增强和社会发展的需要大跨度钢结构建筑由此产生。其施工难度和要求也越来越高。因此大跨度钢结构屋面技术的优劣，对整个施工过程中的安全可靠性及质量的保证起着极其重要的作用。

参考文献：

[1]《钢结构施工及质量验收规范》（GB50205-2001） [2]《钢结构工程质量检验及评定标准》（GB50221-2001） [3]《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）

作者简介：李泓辰，男，工程管理工程师、房地产经营与管理助理经济师，本科，从事工程管理十二年。