大跨度無梁拱形彩鋼波紋屋面施工技術(shù)

楊良張軻馬紅衛(wèi)（平煤建工集團(tuán)有限公司土建處河南平頂山467000）

【摘要】作者對該企業(yè)承建施工的河南平煤化工葉縣工業(yè)園制鹽項(xiàng)目工程鹽倉單位工程屋面采用大跨度無梁拱形彩鋼波紋屋面施工技術(shù)進(jìn)行了簡單介紹。
【關(guān)鍵詞】大跨度；無梁彩鋼屋面；功能；流程；效益

1．工程概況
平煤葉縣工業(yè)園項(xiàng)目工程位于河南省葉縣葉廉路南側(cè)，西鄰葉縣藍(lán)光電廠，該項(xiàng)目工程制鹽單位工程在該項(xiàng)目工程中部，鹽倉軸線尺寸為229000㎜×63000㎜，由散鹽倉、袋鹽倉、包裝間三部分構(gòu)成，其中散鹽倉、袋鹽倉為單層排架結(jié)構(gòu)，建筑面積14427㎡，屋蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用30.8M兩連跨和21M三連跨的彩鋼屋蓋結(jié)構(gòu)體系，屋面面積12509㎡左右，其它裝飾施工地面為水磨石地面、塑鋼窗、外墻白色墻面磚，內(nèi)墻涂刷環(huán)氧玻璃鋼罩面防腐涂料。

2．無梁拱形彩鋼波紋屋面簡介
2.1大跨度無梁柱彩鋼拱形建筑是美國MIC工業(yè)公司為該國軍界研制開發(fā)的一種獨(dú)特的快速建筑機(jī)械系統(tǒng)，是美國獨(dú)立開發(fā)后用于軍隊(duì)使用的，該產(chǎn)品建造的建筑頂部呈拱形，內(nèi)部無需任何橫梁和支柱進(jìn)行支撐，產(chǎn)品在第一次海灣戰(zhàn)爭結(jié)束后轉(zhuǎn)入民間使用，目前全世界有38個國家和地區(qū)在應(yīng)用此技術(shù)。
2.2我國九十年代初引入此項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)在我國火車站臺、糧倉、露天煤倉、大型車庫、倉庫、展覽館、體育館、集貿(mào)市場等系列工業(yè)與民用建筑上得到應(yīng)用。
6.1本項(xiàng)目鹽倉單位工程屋蓋結(jié)構(gòu)的單元板采用梯形槽型截面，該拱形波紋彩板適用36M跨度的屋面與本工程相適應(yīng)，彩板利用率
達(dá)66%，用SX-GB-610型拱板成型機(jī)一次壓制成型。
6.2屋蓋結(jié)構(gòu)拱腳處的連接采用鉸接方式，便于屋蓋傳力和維修。
6.3拱腳與連接角鋼的連接件數(shù)量，單元板每端不少于四個，若采用自攻螺釘或螺栓固定時，其間距和端距不應(yīng)小于其直徑的四倍。
6.4山墻處槽板與屋蓋結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)根據(jù)槽板的截面形狀采用相適應(yīng)的連接方式進(jìn)行連接，且必須符合節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求。
6.5屋蓋因通風(fēng)和采光需要時，單元板的開孔面積不應(yīng)大于單元板表面積的5%，屋蓋孔洞面積之和不宜大于整個屋蓋面積的3%。
7．屋蓋的制作與安裝
7.1現(xiàn)場要求對本工程鹽倉周邊有選擇地選取一塊地皮作為進(jìn)場機(jī)械設(shè)備用
地，該場地必須平整且施工用電方便，有專用配電箱，場區(qū)平整寬大且有排水溝。
7.2設(shè)備要求進(jìn)場設(shè)備必須符合本工程屋蓋施工的需要，型號嚴(yán)格按照施工措

2.3金屬拱形波紋屋頂可以滿足不同跨度民用和工業(yè)建筑的使施要求選取，且進(jìn)場設(shè)備經(jīng)過年檢合格的設(shè)備，設(shè)備在場地?cái)[放時必

用，由很?。?.6～1.5㎜）的彩色鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板通過屋頂成型機(jī)連續(xù)須嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行擺放和就位，設(shè)備操作員需持證上崗，安全操冷模滾壓成直形槽板和帶有橫行波紋的拱形槽板，然后用自動封邊機(jī)作牌及責(zé)任牌板必須齊全，設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

將若干槽板連接拼裝形成整體，并用起吊機(jī)械將拼裝成型的槽板吊至屋頂圈梁（邊梁）位置進(jìn)行固定，若干模塊槽板在屋頂經(jīng)二次機(jī)械咬合形成整體屋面。

3．拱形屋面的優(yōu)點(diǎn)
3.1滿足不同跨度建筑物的要求，無梁、無柱、無檁條，空間開闊。
3.2低造價(jià)、投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,使用年限達(dá)30年。
3.3施工方便，工期短，每天可以建造1000㎡。
3.4耐用性好，高速機(jī)械咬合鎖邊，防水且無滲漏質(zhì)量問題。
3.5自重輕，抗風(fēng)抗雪能力強(qiáng)，檢測可抵抗160㎞∕N強(qiáng)風(fēng)和承受148㎏／㎡的雪載。
3.6功能齊全，梁板合二為一，集保溫、隔熱、通風(fēng)、采光等多項(xiàng)功能。
3.7造型美觀，色彩鮮艷、新穎且富有動感，賦予建筑物全新的外觀。

4．施工機(jī)具

工具名稱	型號	數(shù)量	備注
彩鋼成型機(jī)	MMR238型	1臺
電焊機(jī)	50型	2臺
等離子切割機(jī)	40型	1臺
氣泵	AW-0.71／12.5	1臺
吊索、吊具	專用	1套	與起吊機(jī)械配套
子攻槍、大力鉗等	專用	若干

5．工藝流程

彩板進(jìn)場吊裝就位→直槽板成型→彎槽板成型→分塊槽板地面分組咬合→分組編號吊裝就位→圈梁（邊梁）分組固定到位→屋面咬合成整體。

6．工藝要求

構(gòu)造要求

7.3制作與安裝因?yàn)楸竟こ趟幵趷毫拥沫h(huán)境中，所以，對拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)
采用的彩涂板牌號、基板厚度、鍍層重量、涂層要求和外觀質(zhì)量等必須符合設(shè)計(jì)要求及《拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS167：2004）的規(guī)定。

7.3.1設(shè)備進(jìn)場后，用25噸的吊車就位，然后找平設(shè)備，先找到建筑的絕對標(biāo)高，然后用水準(zhǔn)儀抄出設(shè)備標(biāo)高并墊平設(shè)備。

7.3.2連接件的焊接：根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況先找出錨栓水平基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)此水平基準(zhǔn)點(diǎn)焊接鋼板預(yù)埋件、鋼板預(yù)埋件依照實(shí)際尺寸在埋件上鉆孔，然后與錨栓滿焊，埋件焊接完畢后在埋件上焊接連接件，連接件與預(yù)埋件兩邊滿焊，保證連接件焊接平直。
7.4擺放直彎板架子
7.4.1直板架子的擺放：首先找出第一塊直板并固定在設(shè)備直板出口處，然后以設(shè)備的直板出口為標(biāo)高，逐塊抄平調(diào)校直板架并連接固定，直板架的長度以實(shí)際跨度與矢高的計(jì)算為準(zhǔn)。
7.4.2彎板架子的擺放：首先找出第一塊彎板架，并固定在設(shè)備彎板料口。然后以彎板的出料口為標(biāo)高，沿著彎板的彎曲方向搭設(shè)出合適的彎板架，用水準(zhǔn)儀找平并固定好彎板架。
7.5直彎板的軋制
7.5.1設(shè)備的調(diào)校：緊固螺栓，潤滑輪軸，用塞尺根據(jù)板厚調(diào)校直板輪軸的關(guān)系，檢查設(shè)備的電路情況，使之能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
7.5.2直板的制作：首先用16噸的吊車把卷板吊裝就位在直板架上，并使之與設(shè)備保持平行，后打開彩卷，將彩卷的板頭用等離子切割機(jī)剪出斜口，由人工將板頭入至出斜口，然后開動設(shè)備轉(zhuǎn)動使之把板從直板出斜口軋出，直板符合直板度后，用設(shè)備的專用切板刀切斷直板。
7.5.3彎板的制作：將直板從設(shè)備的彎板入斜口放入開動彎板傳動系統(tǒng)，使之彎板按實(shí)際弧度軋出，工人每3米遠(yuǎn)1人扶好彎板，在彎板全部軋出后，工人抬到成型板停放區(qū)。
7.6安裝
7.6.1單元板的組合：彎板軋出后，由人工抬到成型板停放區(qū)。軋出一定數(shù)量后，再進(jìn)行地面貼裝板間密封膠條和單元（下轉(zhuǎn)第244頁）

設(shè)在隧道管片斜坡上，以免影響隧道通行。在鹽水管路和冷卻水循環(huán)	分析得來的。
管路上設(shè)置伸縮接頭、閥門和儀表測溫、壓力表、流量計(jì)等測試元件。	3.1凍結(jié)系統(tǒng)監(jiān)測
鹽水管路經(jīng)試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫，保溫層厚50mm，	采用熱電阻傳感器，測量來、去回路的鹽水溫度，并在來、去回路
外用塑料薄膜包扎。集配液圈與凍結(jié)管用高壓膠管連接，每根凍結(jié)管	上設(shè)置流量計(jì)，來測流量。
的進(jìn)出口各裝閥門1個以控制流量。聯(lián)絡(luò)通道四周主凍結(jié)孔2個一串	3.2凍土帷幕監(jiān)測
聯(lián)，其它凍結(jié)孔3個一串聯(lián)。冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路用棉絮保	通過測溫孔熱電阻傳感器測定帷幕溫度，測量頻率為2次/天，每
溫，鹽水箱和鹽水干管用50mm厚聚苯乙烯薄膜塑料板保溫。	個測孔測量三個斷面。通過泄壓管安裝壓力表測量未凍土空隙的水壓
2.4積極凍結(jié)與維護(hù)凍結(jié)	變化。
設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。試運(yùn)轉(zhuǎn)時雖是調(diào)節(jié)壓力、溫	3.3地表和隧道變形監(jiān)測
度等參數(shù)，使機(jī)組在有關(guān)工藝規(guī)程和設(shè)備要求的技術(shù)參數(shù)條件下運(yùn)	由于覆土深度約為18m，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在隧道20m附近的區(qū)域，要進(jìn)
行。凍結(jié)過程中定時檢測鹽水溫度、流量和凍土帷幕開展情況，必要時	行監(jiān)測，監(jiān)測地面沉降、隆起和建筑物開裂、沉降等安全問題，并檢測
調(diào)整凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行正常后，進(jìn)入積極凍結(jié)，即讓冷	隧道的水平和垂直位移。從施工鉆孔開始到凍結(jié)帷幕融化結(jié)束，根據(jù)
凍機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行。	結(jié)構(gòu)的位置和結(jié)構(gòu)形式，確定監(jiān)測頻率。
當(dāng)凍土達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再開探孔判斷水文情況、試挖。正式開挖	4.融沉處理
后，根據(jù)凍土帷幕的穩(wěn)定性，可適當(dāng)提高鹽水溫度，進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)，淡	土層受凍后膨脹，消融后沉降，沉降幅度與凍結(jié)時間、土層性質(zhì)及
鹽水溫度應(yīng)＜-20℃。	地面構(gòu)筑物有關(guān)，本工程采用注漿，控制了地面沉降。
2.5永久結(jié)構(gòu)施工	5.結(jié)束語
開挖掘進(jìn)采用短段掘砌技術(shù)，開挖步距控制在0.5m左右，采用兩	從實(shí)踐情況來看，采取冷凍法施工技術(shù),既保證了地鐵聯(lián)絡(luò)通道
次支護(hù)，第一次支護(hù)（臨時支護(hù)）采用型鋼支架加木背板，有效的控制	的施工安全,又保證了工程質(zhì)量和進(jìn)度，達(dá)到了預(yù)期的效果。以上只是
了凍土的冷量損失和蠕變，第二次支護(hù)（永久支護(hù)）采用現(xiàn)澆鋼筋砼，	根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際從有限的幾方面進(jìn)行了探索，不足之處在所難免。希望
兩層支護(hù)間安裝EVA防水層。	能夠起到拋磚引玉的作用。科
為保證施工安全，永久結(jié)構(gòu)分兩步做，即先做通道的開臨時支護(hù)、
噴射砼、防水層、鋼筋綁扎、穩(wěn)模、澆灌砼，而后再做泵站的開挖、臨時	●
		【參考文獻(xiàn)】
支護(hù)、噴射混凝土、防水層、鋼筋綁扎、澆灌混凝土。	［1］北京土木建筑學(xué)會．《建筑工程技術(shù)交底記錄（第二版）》．經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社．

3.凍結(jié)工程監(jiān)測
監(jiān)測工作在所有凍結(jié)工程中有著極其重要的作用，凍結(jié)帷幕是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，以及開挖時間的判斷，主要是依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合


（上接第189頁）期待視野來確定適當(dāng)?shù)姆g策略?？?br />
【參考文獻(xiàn)】

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（上接第261頁）板的組合。地面單元板每三塊單元板為一組，用MMR-238專用封邊機(jī)咬合，咬合的形式為克口咬合。

7.6.2成型板的安裝：安裝時測量好圈梁（邊梁）的尺寸，每五米彈一分段線，用以控制成型板的安裝使之平行前進(jìn)。吊裝時此工程用現(xiàn)場16/25噸吊車進(jìn)行吊裝，用專用吊具連接成型板，每組成型板與吊車連接兩個點(diǎn)。安裝第一組成型板時，一定要調(diào)校準(zhǔn)第一組板垂直度。吊裝就位后，用專用自攻槍以自攻螺栓的形式固定成型板，每條單元板用不低于4個螺釘（即每個單元板的拱角不低于三個螺栓，其間距60mm成型板之間的連接用MMR-238）專用封邊機(jī)咬合連接，從屋頂?shù)囊欢税惭b另一端必須保持平行同步，固定處必須按照設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)要求進(jìn)行。

8.經(jīng)濟(jì)效益
以1萬平方米輕型工業(yè)廠房為例，門式剛架結(jié)構(gòu)施工工期在3~5個月，彩拱結(jié)構(gòu)則僅需1~2個月，彩拱的時間效益更為突出；彩拱的用鋼量在8~25Kg/㎡，加上下部結(jié)構(gòu)用鋼量在10~33Kg/㎡，與門式鋼架

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20~40Kg/㎡用鋼量相比優(yōu)勢明顯，由此可見經(jīng)濟(jì)效益由顯著。

9．結(jié)束語
河南平煤化工葉縣工業(yè)園制鹽項(xiàng)目工程鹽倉單位工程屋面采用大跨度無梁拱形彩鋼波紋屋面施工技術(shù)，以質(zhì)量優(yōu)進(jìn)度快而得到業(yè)主的認(rèn)可，我們也深深地體會到質(zhì)量優(yōu)進(jìn)度快才是效益的保證，施工企業(yè)應(yīng)在工程管理方面加快新技術(shù)的引進(jìn)與開發(fā)，企業(yè)才能獲得更大的發(fā)展空間和利潤?？?br /> 作者簡介：
楊良（1966—），男，河南安陽人，平煤建工集團(tuán)有限公司土建處，工程師。
張軻（1974—），男，河南葉縣人，平煤建工集團(tuán)有限公司土建處，助理工程師。
馬紅衛(wèi)（1966—）,男，河南洛寧人，平煤建工集團(tuán)有限公司土建處，助理工程師。