钢结构屋面抗风加固体系安装技术

发表时间:2020/8/18   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷11期   作者:陈小舟 黄开贤
[导读] 在建筑工程施工过程中,屋面结构施工始终是非常重要的一环
        摘要:在建筑工程施工过程中,屋面结构施工始终是非常重要的一环,而在通常情况下,需针对屋面结构加装抗风加固体系,在提升屋面结构整体稳定性及强度的同时发挥屋面结构的抗风、抗震作用。对此,文章基于钢结构屋面抗风加固体系,从多个方面详细分析了其技术要点,同时也结合实例指出了质量控制的有效措施,旨在给予钢结构屋面结构设计安装人员一定的帮助和指导,并最终提升建筑物的整体使用质量。
        关键词:钢结构;屋面结构;抗风加固体系;安装技术;质量控制
        引言:近年来,基于建筑行业的迅速发展,钢结构屋面逐渐成为建筑结构设计的主流,其中,对于钢结构屋面来说,由于其承载力储备较低,容易在暴雨、暴雪、大风等极端天气下受到破坏,因此,多通过于屋面结构中加装抗风加固体系以提升屋面结构的抗负荷能力,进而达到保障钢结构屋面使用质量及使用安全的目的。对此,需从材料选择、施工构造、结构设计等多个方面就钢结构屋面抗风加固体系进行安装设计,在充分发挥屋面抗风加固体系安装价值的基础上,保障建筑物的整体使用性能。
1 工程分析
针对钢结构屋面抗风加固体系安装技术,本文以会某展中心工程为例进行研究,其中,修复项目共包含三个馆,共计修复面积为36731㎡。同时,修复内容包括金属无盖修复、加固金属无盖修复、木地板修复以及膜结构修复四个部分,其面积分别为1889㎡、9515㎡、5360㎡和2966㎡,整体施工规模相对较大,需借助多种专业修复技术形成完整的工程施工体系。
2 钢索施工技术
2.1安装准备
在围绕钢索施工技术开展安装作业之前,需就钢索支座的性能进行全面检验,在确保其防水性能满足施工标准及相关行业要求的基础上保障钢索施工的有效性。同时,要事先就待安装钢索以标号形式进行统计,进而为后续施工作业提供方便。此外,为应对施工过程中可能出现的高强铝合金圆管支撑部位,需在明确穿索位置即铝合金圆管支撑与直立锁边板间空间处的基础上选择最合适的抗风受力连接部件,一般为钢索、Z型件和方通。其中,需注意的是,不同工程的钢索施工要求往往有所不同,例如针对本文涉及工程,由于其应将台风吹损部位的铝合金圆管支撑取消,因此只需要依赖放索施工便可以完成整项钢索施工作业。
2.2技术要点
2.2.1钢索固定件安装
针对钢索固定件安装过程,首先需上紧钢索紧固件,在观察钢索拉力基础上就拉力进行控制以免增加钢索下部件的安装难度,同时,要就钢索固定件与钢索间的安装工序进行明确,尽可能保证钢索固定件的安装稳定性。
2.2.2钢索板连接
针对钢索板连接过程,需借助钢索连接板试装件就钢索支座的连接性能进行检测,同时应基于钢索支座的中心就连接板的位置进行校正,即连接板的位置应与支座上的高强螺栓孔保持一致。
2.2.3钢索连接
针对钢索连接过程,螺栓的紧固是整项作业的关键所在,其中,基于较为紧固的螺栓,应适当拧松,其目的在于为后续锚具的安装连接提供方便。此外,要就存在质量隐患的螺栓进行及时更换,以免对整项作业的质量造成影响。
2.2.4高强长螺栓安装
在就钢索连接完成后,需针对螺栓进行高强长螺栓安装,其中,首先需明确钢索走向,在初步上紧的同时就索盘进行固定,同时考虑到钢索张拉力会形成图一变化规律,因此应在支座转动的帮助下形成索盘两端的平衡力,进而一方面针对索盘扭矩不为零的问题进行解决,另一方面为后续第二次张拉提供帮助。其中,张拉的受力一般应依照设计拉力的50%,且应在安装作业完成后对高强长螺栓的扭矩进行精准检测,最终达到预定的设计要求即可。

图一:钢索预张拉曲线图
3 预应力钢索张拉施工技术
3.1技术要点
3.1.1张拉应力控制
在开展预定力钢索张拉施工作业时,应时刻就张拉应力进行控制,遵循同步性和阶段性原则开展作业。首先,应做到分阶段张拉,在缓慢提升张拉应力的同时规避错误操作所致的预应力损失问题,其中,针对本文涉及工程,采用逐根张拉方式进行钢索张拉,且应确保张拉速度的缓慢和匀速,进而保证钢索的使用质量;其次,针对重要钢索结构,一般需采用双向控制方式来就索力和位移进行调节,同时应尽量将索力和位移误差控制在≤5%的范围以内,此外,需注意的是,应依照钢索施工的设计要求就张拉应力进行选择,其中在通常情况下,钢索的预拉力应为50KN,最大不应超出215KN;最后,除了应按照每次增加25%预拉力的方式就预拉力进行调节外,还应在预应力钢索张拉施工完成后以详细的检验标准就预定力进行检测,检测比例一般为10%,最终在及时发现并解决潜在质量隐患的基础上保证预应力钢索张拉施工的总体质量。
3.1.2预应力控制
在整个张拉应力控制过程中,除了应采用双控张拉方式以调节钢索拉力、伸长值和钢结构变形值外,还应在每项张拉操作完成后均进行预定力检测,以免预应力过高、过低影响整体结构的使用质量。同时,考虑到大规模屋面工程往往需涉及较多的张拉设备及组件,因此应加强对于张拉设备组件的管理,一方面应于安装作业开始之前做好现场设备的摆放,另一方面应围绕张拉设备构建完善的检测标准,进而以此保障张拉作业的协调开展。此外,为了充分应对安装过程中可能出现的张拉偏心问题,一般需先启动油泵再逐步增加压力,并应在张拉应力达到5%时停止加压操作
3.2质量控制要点
3.2.1质量检验
基于钢索张拉过程,需始终按照操作要求进行安装施工,其中,除了应针对已经安装完成的钢结构进行尺寸审验明确其准确性外,还应随时就预应力张拉索力和伸长值进行调节,以保证整体钢索张拉的质量和稳定性。同时,针对伸长值计算,应以钢索生产厂家的弹性模量为依托进行分析,并应随时考虑厂家的弹性模量误差,在综合多种影响因素的基础上保证伸长值的合格。此外,一般可利用压力传感器来就张拉力进行工程检验,但需注意的是,应做好误差处理工作,即当误差过大时,应立即停止张拉操作并进行相关处理。
3.2.2安装控制
在整个钢索张拉过程中,应注重就重要部位进行加强控制,一般应从索力和位移两方面进行双向控制,同时,针对横向张拉作业,应采用专业的张拉设备以免造成较大的张拉误差,例如,针对本文涉及的工程项目,应采用带有压力表的液压机进行控制,并应严格遵循四个阶段的张拉原则分别就25%、50%和75%三个控制值进行调节。此外,在每个阶段加压作业完成后,一般应停留1min左右时间,进而一方面为拉锁拉力的传递预留时间,另一方面方便现场人员进行张拉应力的实时检测。
3.3预应力损失及处理对策
考虑到因不可抗力因素张拉过程仍不可避免的会出现一定的锚具回缩变形问题,因此在应对包括调节螺杆变形等问题所致预应力损失现象时,除了应加强对于张拉力的控制并严格按照行业规范进行操作外,还应提高对于施工人员专业素养的培养,在强化其责任意识的同时保障钢索张拉施工的规范性和合格性。
4.结束语
针对大型建筑钢结构屋面抗风加固体系安装过程,采取正确的安装技术、系统,对安装过程进行质量管控,是保证结构安装质量的关键所在。对此,需在强化现场安装人员质量意识的基础上综合就安装方案进行优化设计,尽可能在贴合屋面结构加固需求的同时采取正确的安装方法,进而以此保障钢结构屋面抗风加固体系的安装完善,并提高屋面结构的整体承载性能。
        参考文献:
[1]陈圆.关于轻钢结构屋面系统抗风设计的探讨[J].江苏建筑,2018(03):49-51.
[2]张雷,高炜,王玉华.轻钢结构设计中常见问题分析[J].建筑结构,2018,48(04):64-66.
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