王潇
上海建工四建集团有限公司 201103
摘要 ：随着现代发展的需求，工程建筑正逐步向着“快、高、大”的方向进行扩展。钢结构符合这一特点：施工速度快，强度高、延性好、抗震性佳，易形成高大空间，方便后期规划。故越来越多的工程采用钢结构形式或者钢混结构进行施工。而钢 结构从设计到施工，存在其固有的特点。在实际应用中，由于专业的不同或者需求的偏差，往往最终无法达到各方的要求。本工程就此，对施工过程中钢结构与主体结构间的节点问题进行分析、处理。
关键词 钢结构 主体结构 设计施工 土建施工
一、工程概况
新建浦江镇第五中学位于闵行区浦江镇江桦路与浦锦路路口。总建筑面积为25015.87平方米，共包含1幢教学楼、1幢科技楼、1幢综合楼、一个地下停车库、以及门卫、垃圾用房及看台附属建筑。其中主要建筑教学楼、科技楼、综合楼均为钢结构框架形式 ，楼板采用压型钢板钢筋混凝土组合楼板。
整个工程钢结构工程量约2400t，主要内容为结构方钢柱、等截面H型钢梁、钢结构楼梯。钢结构构件的生产、运输、吊装、安装均由专业单位负责完成。土建工程与钢结构工程之间存在多个交接作业面，主要涉及二结构、门窗、外保温等多个专业。因此在现场施工过程中，因钢结构施工所存在的特殊节点往往容易引发冲突。项目就体针对钢结构实际情况进行分析，提出解决方案。部分施工节点存在不足，现提出解决想法作为参考。
二、施工节点及应对措施
2.1、钢梁与外立面节点
根据原设计图纸主体钢结构框架形式，钢梁均为H型钢，主要型号为H300、H400、H450、H500、H800、H850。位于结构外围钢梁主要型号H400及H500，并与钢结构柱居中刚性连接。建筑外立面规则方正，采取外贴岩棉组合板仿砖涂料形式。二结构墙体沿轴线外侧齐平砌筑至梁底形成立面。然而，钢梁侧面封闭 设计采取另封钢板形成平面的方法。（如图1）此方法虽可行，但侧封钢板，为现场焊接施工，存在如下问题：1）现场焊接多为人工横焊，工作量大，容易因工期需求影响施工质量；2）长距离单面横向焊接，易对原钢梁及钢板产生温度变形，产生内应力，发生沿焊缝方向的横向、纵向、角度、弯曲变形。梁高400-500mm，焊接钢板上下焊缝施焊过程中，其立面易产生曲面波浪变形；3）后期岩棉组合板固定仅靠锚钉，组合板与钢板见易剥离无法粘接牢靠。
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图1 图2
后与设计沟通，采取装饰铝板形式，制作钢架，内铺保温，外扣铝板。周边结构采取耐候密封胶封闭，替代原设计做法。 （如图2）
现场外立面铝板施工程序：
1）前期待外保温铺设工作大面完成后，进行测量，以保证最终铝板完成面较整体立面突出约5mm。（确保后期密封胶封闭平直，质量保证）
2）采用40mm镀锌方钢管制作框架与原结构钢梁焊接固定，对转角位置、加肋位置进行加固支架，避免在主结构螺栓节点处焊接。
3）测量铝板尺寸，由工厂定加工制作，按要求喷涂颜色。铝板 分块根据立面整体布置形象，长度控制在2m左右，方便工人安装。铝板下檐口折边，应做到外低内高，形成滴水线，防止雨水渗入。
4）铝板整体调整完成后，进行密封固定。铝板下口设置出水口防止内侧积水。
2.2、钢梁柱加腋板节点
根据设计图纸，钢梁与钢柱刚性连接节点位置有加腋钢梁的处理，但建筑立面此处位置为铝窗窗框位置。加腋高度与铝窗窗框相互干涉。（如图3）并且由于结构梁跨度不同，梁高不同，现场 作业安装偏差，造成节点位置加腋高度5-8cm不等，局部存在10cm、13cm。
与设计沟通，此加腋节点为结构重要构件，无法去除，唯有降低窗框尺寸，但窗框下降后，窗上口将近10cm的空档如何封闭成为关键点。若仍使用预制或现浇混凝土圈梁均无法达到很好的效果，且端部固定存在隐患，质量也不理想。
最终与设计沟通协商，在原钢结构梁下侧设置C型檩条，最终使得窗上口平直，满足安装需求。檩条与工字梁的连接也采取分段连接，用6段扁钢分别在檩条的两端及中间和工字钢下缘 焊接固定，确保完成后的檩条不产生变形。同时，在檩条内填满岩棉，并在外侧使用水泥板封闭达到断桥效果。
铝窗窗框上口通过檩条进行固定，满足安装固定需求。（如图4）
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2.3、钢柱与二结构墙体
根据设计图纸，钢结构采用厚型防火涂料，建筑设计预留5cm空间，但根据实际材料性能，防火涂料厚度3cm即满足需求，造成 现场实际钢结构防火涂料涂刷3cm厚度。钢柱与二结构墙体不在一个平面，存在2cm的凹陷，继续喷涂易产生空鼓脱落起壳，同时也不经济。（如图5）
后与设计院沟通，通过后期装饰封闭。在钢柱两侧柱边上下焊接耳板，耳板间距2m。随后设置上下贯通镀锌方钢固定，作为骨架，外侧铺设钢柱等宽纸面石膏板，自攻螺丝固定。最终与两侧墙体采用网格布铺贴，防水防霉腻子批嵌达到装饰面层整体平整的效果。
2.4、屋面防水节点
工程结构封顶墙体砌筑完成后，检查发现部分钢柱柱顶四周有水 渍，水沿柱顶下流。楼层及屋面均为压型钢板混凝土组合楼板，检查屋面未发现明显渗点。项目部检查此类水渍一般与当天前后天气无关，周边亦无安装管线，且往往出现在同一根钢柱的顶层和底层。
项目体推断渗漏原因可能为屋面雨水沿钢柱内侧渗漏形成。现场屋面结构自下而上分别为压型钢板混凝土楼板，找坡层、找平层、保温层、隔离层、防水层、保护层。在屋面类型上属于正置式屋面，由于保温层位于防水层下方，为排出保温层中的时期，避免水汽在防水层上起鼓，会在屋面上设置透气孔，而排气孔的设置破坏力防水层的整体性。反而容易导致保温层内存在积水。此部分积水在屋面上无法排除，并且由于下侧找坡层的存在，积水易汇聚在结构外围，并顺着混凝土细小裂纹或栓钉渗透下方，从 而产生渗水水渍现象。部分水则渗入钢柱内部在，造成渗水，并且影响范围直接到达一层。
由于此时主体结构完成，装饰作业步入收尾阶段。除基本的积水引流以及屋面防水附加以外，钢柱内侧渗水处理很难完全根治。因此，在前期结构施工工程总应与设计沟通以下几点避免此类问题的发生：
1）屋面防水采用倒置式防水屋面。减少保温层排气系统的设置，同时，也减少屋面渗漏的风险。
2）钢柱柱顶标高提升，将外围钢柱柱顶标高提升至屋面完成面以上。钢柱位于结构外围并不会影响屋面整体形象及使用，同时也与屋面女儿墙形成封闭整体。抬高柱顶使得水通过柱顶渗入钢柱内部的几率降低，减少因渗漏致使同一平面位置多层渗水的情 况的防水，将堵漏控制在屋面层。
3）屋面压型钢板的安装以及栓钉的固定，焊枪固定栓钉时，控制好电流大小、时间长度，焊接金属凝固前，不得移动焊枪。
由于压型钢板与钢柱结合处需要切割部分压型钢板，会造成强度下降，容易变形产生细裂缝，故应在切割位置加焊角钢不强，保证长度超过一个波谷长度，固定。
4）混凝土浇筑，避免浇筑时混凝土集中堆料造成压型钢板变形，导致压型钢板间缝隙超差。必要时设置支撑排架体系。
三、现场实施效果
现场最终梁外围封闭采用成品铝板封闭施工，在保证原有设计保温需求、建筑外观需求的同时，减少现场手工焊接作业量，铝板安装进度与建筑外立面装饰作业几乎同步完成。由于密封胶柔性固定且封闭防水的特点，外立面施工完成后淋水试验效果尚佳，无明显部位积水。由于前期结构施工的偏差，造成外立面非完全平面，有一定的凹凸，对后期铝板安装造成困难，突出立面 5mm安装可适当解决此缺陷，并加强建筑空间立体感。
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结构钢梁下焊接C型檩条，檩条固定牢靠，不破坏原有钢结构主体结构，不影响建筑节能及使用功能。同时，通过此节点设置，铝窗安装不受到结构影响，上口固定牢靠。解决了工程节点难题，保证工程顺利进行。
现场钢柱位置采取镀锌方管管龙骨，外铺纸面石膏板方式。完成后，满足设计防火设计的同时，降低现场工程施工质量的难度。
钢柱内侧积水造成的影响及受损例如墙面起鼓、涂料开裂、色差、保温脱落，往往在后期维保上，需要持续消耗人力物力及材料。项目部目前提前做好预防措施，减少屋面积水现象，加强细部阴角位置防水，对渗漏部位后观察。
四、结语
钢结构凭着“自身刚度好、产品质量可靠、现场作业速度快”等特点，在现代建筑中应用越来越广泛。相较于传统混凝土结构，有着明显优势，但在局部节点处，因对专业工程认知不足，往往会使得原有的优势转变成劣势。本文对现场实际案例分析，通过后期的优化以及后期装饰装修工程的弥补，得以解决，有效保证工程质量、进度的需求。
参考文献：GB 14907-2018 钢结构防火涂料