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楼承板在大型主题乐园的应用及施工技术

发布时间:2019/11/13 点击量:
本文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。
 
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/㎡,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。
 
一、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。
 
二、楼承板施工工艺
 
1、施工流程(见图1)
 
图1 楼承板施工流程
 
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、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。
 
图2 楼承板梁上搭接
 
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。
 
图3 楼承板搭接口咬合
 
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)。
 
图4 封口板安装
 
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)。
 
图5 边模安装
 
8)封口板与楼承板波峰、波谷处点焊牢固。
 
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-16L15型号射钉及ITW自攻螺钉1070000HWH12-24×1-1/2(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。
 
图6 柔性屋面板固定方式
 
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。
 
图7 射钉剪断

图8 正确安装方向示意
 
三、栓钉焊接施工工艺
 
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。
 
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。
 
图9 栓钉焊接施工流程
 
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、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。
 
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/㎡,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。
 
结语
 
楼承板目前的应用比较广泛,而且它的施工工艺难度不大,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。在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。(作者:田俊年)