坡屋面框支全透明采光顶施工技术总结[详细]

1、坡屋面框支全明采光顶施工技术总结集团有限公司2020年1月近年来,随着大量展览馆、体育馆、车站、机场等公共建筑规模的不断增大,建筑物的跨度越来越大,通过门窗、幕墙玻璃进入室内的光线越来越不能满足室内采光的需要,所以在大跨度屋盖上大面积设置玻璃采光顶进行室内采光,尽量减少室内电能的消耗成为新的发展趋势,此结构不但使建筑更加美观,而且节约能源。因此越来越多的设计师利用玻璃来实现建筑更亮、更轻、更美的感观效果,提XX市的现代化气息。坡屋面采光顶施工技术是我公司在近些年流行的单层小跨度小面积玻璃采光顶施工技术的基础上研究开发形成,2020至2020年期间在山西瑞光热电有限责任公司一期2300MW机组建

2、设综合办公楼工程中得到了成功应用。2020年12月XX省住房和城乡建设厅组织对坡屋面采光顶施工关键技术进行了技术鉴定,该工法不仅解决了采光顶屋面的排水、保温和防渗漏等问题,同时实现屋面采光、节能和美观等效果。研究成果在总体上达到了国内采光顶设计、施工的领先水平,具有广泛的推广应用价值。三维示意图2.特点2.0.1实现了大跨度大面积屋面采光功能；2.0.2框架柱竖向构件和钢桁架水平构件的钢砼组合结构形成了屋面的结构承载体系和玻璃分格体系,合理、美观、大方；2.0.3自带防渗内排水的大坡度明框采光顶体系解决了屋面的排水以及易渗漏问题。 2.0.4玻璃的型式设计有效实现了采光顶对于玻璃的采光、强度、

3、刚度以及节能保温等功能的要求；2.0.5施工速度快、精度高,工期短,经济效益显著。2.0.6可操作性强、工序衔接紧密,工效高。3.工艺原理3.0.1通过混凝土框架柱与桁架、檩条钢结构组合式采光顶支撑体系的设计和施工实现采光顶的大跨度和玻璃板块的合理分格；(见图3.0.1)图3.0.1 钢结构桁架三维图3.0.2通过采光顶大坡度的设计和铝材明框体系的设计与施工实现屋面的排水和防渗漏功能；图3.0.2采光顶明框体系三维图3.0.3通过采光顶玻璃的规格和型式的设计与施工实现采光顶的采光、保温和节能功能。4.施工工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程钢结构、铝材和玻璃规格型式深化设计玻璃下料钢结构制作、

4、安装测量放线及结构检查玻璃的加工制作铝材开模加工制作调节支座安装铝合金连接件安装玻璃板块安装压板和装饰扣盖安装收口连接注胶及清理淋水试验及验收图4.1施工工艺流程图4.2操作要点4.2.1玻璃、铝材规格型式和钢结构深化设计1 根据混凝土框架柱纵横向跨度合理确定玻璃板块的基本分格,玻璃分格尺寸要适中,以2020mm3000mm为宜,既体现采光顶装饰效果大气、美观,还要满足钢构及玻璃强度、刚度及承载力要求,而后根据玻璃的分格尺寸设计玻璃的规格型式。玻璃采用TP10(Low-e)+12A+ TP8+1.52PVB+TP8中空钢化夹胶Low-e玻璃,其规格型式既能满足强度、刚度的安全性要求,又能满足采

5、光、节能和保温等功能性要求。2 铝材规格型式的深化设计除了强度和刚度等基本要求以外,关键其型式设计要考虑作为采光顶的防渗漏内排水系统(如图4.2.1)。铝材材质选用6063-T5A。 防渗漏排水水道 图4.2.1 纵向铝材排水道节点图3 钢结构的深化设计1)在混凝土框架柱上预埋地脚螺栓,通过带钢板底座300圆钢管短柱与采光顶水平承重钢构件连接；2)水平构件的设计采用方管桁架和方管檩条组合式钢结构,既可以实现采光顶单元的大跨度,而又不显笨重,不失美观。5.2.2钢结构制作、安装1 钢结构的加工制作在专业加工车间内工厂化生产,快捷、准确、高效。2 钢结构安装1)构件连接除钢管短柱通过钢板底座与混凝

6、土框架柱用地脚螺栓连接外,其余构件连接全部采用焊接连接。2)水平构件桁架和檩条的安装要用经伟仪和水准仪配合挂钢线,重点控制桁架、檩条安装的直线度以及钢结构安装完成以后整个钢结构平面的平面度及坡度。4.2.3测量放线及结构检查根据已完成的钢结构及采光顶深化设计图纸,按照采光顶玻璃平面分格图用经纬仪和水准仪配合大钢尺在钢结构平面上测设出玻璃分格线及采光顶平面控制面,然后进行钢结构的复核,确定无误后,在钢构件上弹分格线。根据分格线拉设位置及平面控制钢线,根据测量放线结果对结构进行复核,并对误差较大部位的钢构件进行调整,确保准确。4.2.4铝材开模加工制作铝材加工制作在专业生产厂家定尺加工,现场再根据

7、实际放线尺寸精准切割。本工法采用的铝材为专用型式铝材,因此铝材加工需要厂家开模定制。4.2.5玻璃下料在采光顶玻璃分格平面布置图中将所有的玻璃全部编号,同时计算和编制对应的玻璃下料单,对于异形玻璃的下料要附图。4.2.6玻璃加工制作1 玻璃的加工采用专业厂家工厂化生产,严格按照玻璃下料单要求尺寸精确下料。2 由于采用的玻璃为钢化玻璃,自爆是钢化玻璃的一个固有缺陷,不可避免,为了降低玻璃的自爆率,要求厂家对所有玻璃进行二次均质处理。3 玻璃装箱以前,要根据下料单,对所有玻璃全部进行编号。4.2.7调节支座安装1 由于采光顶对于基层钢结构的平直度和平面度要求较高,为了满足采光顶铝材及玻璃的安装精度

8、,在采光顶水平钢构件桁架上弦杆和檩条上安装轻钢调节支座,调节支座采用404角钢和4mm厚钢板组合制作安装(如图5.2.7)。调节支座的安装要严格按照采光顶的玻璃面控制钢线安装,确保调节支座安装完成之后的平面度,其误差不大于5mm。图4.2.7调节支座安装节点图2 调节支座角钢与钢板以及角钢与采光顶钢构件的连接采用焊接连接,为了避免调节支座在焊接过程中局部受热而产生过大变形,焊缝采用断焊,焊缝长度100mm,断焊间距1000mm,焊接时尽可能在同一构件两面对称施工,同时要保持一定的施工间隙。4.2.8铝合金连接件安装1 待调节支座焊接完毕,检查其坡面平整度和双向直线度,符合要求后,进行铝合金连接

9、件的安装；2 铝合金连接件的安装顺序为先纵向(平行于坡度方向)后横向(垂直于坡度方向)；3 铝合金连接件安装前先依据定位钢线在调节支座上粘贴橡胶绝缘垫,绝缘垫的宽度同铝合金连接件宽度,长度沿铝合金连接件安装位置满铺；4 铝合金连接件的安装:铝合金连接件安装前要先将三元乙丙密封条穿好,后根据控制钢线准确定位,与调节支座的固定采用自攻螺丝固定(如图42.8),图4.2.8铝合金连接件安装节点图在纵横向交接位置处采用纵向通长,横向碰纵向的方式连接。在铝合金连接件的所有接缝位置处以及自攻螺丝固定位置处要全部用密封胶密封。铝合金连接件安装过程中要随时检查其定位尺寸偏差,要求其定位轴向偏差控制在1mm范围

10、内。4.2.9玻璃板块安装1 铝合金连接件安装完成后进行玻璃的安装,玻璃的安装要按照编号图进行,安装前应对玻璃的对角线以及孔位尺寸进行检查,确定无误后方能进行安装；2 玻璃板块在加工厂已经制作完成,每块玻璃均有编号,按分格图上相应的编号位置将板块插入到左右纵向连接件中,通过柔性密封胶条落在横向连接件上,密封胶条均为三元乙丙制作,已事先安装在铝合金连接件上,保证胶条牢固、严密。安装后的玻璃板块要保持平整、协调,保证每块玻璃的四边受力均匀。玻璃安装应注意内外片的关系,防止玻璃安装后产生颜色变异,若不合格不得进行安装。玻璃安装需分跨分片顺序安装,以提高工作效率。总的安装顺序以横向排为安装单元,从坡底

11、向坡顶顺序安装。3 玻璃的吊装由于玻璃板块分格相对较大,最大尺寸为2020mm3140mm,面积为6.47m2,玻璃重约430kg,整个采光顶玻璃板块约900多块,且玻璃采光顶距0.00楼面最高约28m,考虑采光顶的施工工艺及施工安全要求,本工程玻璃板块的吊装采用塔吊吊装,人工配合就位,楼上玻璃就位人员、楼下玻璃筛选人员以及塔吊司机要服从指挥、紧密配合,按顺序分跨分片进行安装,塔吊将玻璃吊至相应位置上方,由施工人员配合移至对应位置,将玻璃慢慢放下,先将玻璃单边入槽,另一边用方木或其他柔性材料将玻璃临时支垫,取下挂钩,然后塔吊去吊运下一块玻璃,同时,作业面玻璃就位施工人员利用玻璃吸盘将玻璃支起的

12、一边抬起取出绑带和支撑方木,然后将玻璃整块全部入位,并将玻璃调整至准确位置,然后转入下一施工区域。图4.2.9玻璃就位后节点图4.2.10压板和装饰扣盖安装1 压板安装:待玻璃安装完毕后,检查玻璃左右、上下间隙,符合要求后进行铝合金压板的安装,安装前要将密封胶条提前穿好,压板与连接件的连接采用自攻螺丝固定,每个自攻螺丝固定点以及压板的接缝位置要全部用密封胶密封,安装顺序先纵向后横向。压板安装的顺直度要挂通线控制。2 装饰扣盖安装:在压板安装完成符合要求后进行外装饰扣盖的安装。本着先纵后横的顺序安装,安装扣盖过程中,轻轻拍打,直至扣盖完全入位。4.2.11收口连接采光顶外围混凝土结构上设混凝土排

13、水沟,采光顶外围与混凝土结构衔接部位采用铝单板收口,采光顶排水通过收口铝单板进入排水沟。铝单板安装的完成面要求与采光顶玻璃在同一平面。4.2.12注胶及清理1 对于采光顶,此工序非常重要,密封不好,就会漏雨。对于本工程,设计时不仅考虑了有组织排水,同时,也考虑了微量的渗水(因为采光顶容易从胶缝处渗水),故设计时考虑通过竖框结构内排水。2 在装饰扣盖安装完成后进行扣盖两侧及扣盖接缝的注胶密封。注胶顺序是先上 后下,先竖向后横向。 3 注胶注意事项:1) 先清洗玻璃,玻璃及铝材上的污迹要清洗擦干；2) 清洗完后要在24小时之内注胶完成并及时清理；3) 注好的胶不得有外溢,毛刺等现象,保证胶缝填实；

14、4) 注胶如有凸起必须在胶表面硫化前修整好,如在自检中发现有局部注胶缺陷(如气泡、空心、断缝、表面裂纹),必须将该部分切除清理后重新注胶；5) 注胶速度要适宜,快慢均匀,不能时快时慢,避免胶缝不饱满和出现气泡；6) 注胶时,玻璃反面胶缝要用油灰刀刮胶,与注胶同时进行；7) 注胶一段长度后,正面角缝用油灰刀迅速刮平胶缝。图4.2.12-1完成后横向节点断面图 图4.2.12-2完成后纵向节点断面图4.2.13淋水试验及验收1 淋水试验采光顶安装完成以后,利用采光顶系统安装的冲洗装置进行淋水试验,持续时间不少于2h,要确保采光顶最终无渗漏。2 验收在进行采光顶防水功能检测合格之后进行采光顶的竣工验

15、收,验收执行标准:建筑工程施工质量统一验收标准GB50300-2020；建筑装饰装修工程质量验收规范GB50210-2020；建筑玻璃采光顶JG/T231-2020。5.质量控制5.1 一般规定5.1.1验收执行标准:建筑工程施工质量统一验收标准GB50300-2020；建筑装饰装修工程质量验收规范GB50210-2020；建筑玻璃采光顶JG/T231-2020。5.1.2 采光顶工程验收应检查下列文件记录1 钢结构桁架施工图,设计说明及受力计算书。2 采光顶结构设计计算书及热功计算书。3 钢材的检查记录和质量验收记录。4 玻璃、铝材的性能检测报告、进场验收记录单。5 隐蔽工程验收记录。6 结

16、构上的后置预埋件的数量、位置及拉拔力符合设计要求。5. 2 主控项目5.2.1采光顶的预埋件应位置准确,安装牢固。5.2.2采光顶玻璃及玻璃组件的制作应符合现行行业标准建筑玻璃采光顶JG/T231-2020的有关规定。5.2.3 采光顶玻璃表面应平整、洁净,颜色均匀一致。5.2.4 玻璃采光顶与周边墙体之间的连接应符合设计要求。5.2.5 采光顶玻璃及其配材料的质量必须符合设计要求。5.2.6 玻璃采光顶的连接和密封处理必须符合设计要求,不得有渗漏现象。5.2.7 硅酮结构胶和密封胶的打注必须密实、连续、饱满,不得有气泡、开裂、脱落等缺陷。5. 3 一般项目5.3.1 玻璃采光顶铺装应平整、顺

17、直,排水坡度应符合设计要求。5.3.2 玻璃采光顶的冷凝水收集和排水构造,应符合设计要求。5.3.3 明框采光顶的外露金属框应横平竖直,压条安装应牢固。5.3.4 采光顶玻璃的密封胶缝应横平竖直,深浅一致,宽窄均匀,光滑顺直。表5.3明框采光顶安装允许偏差和检查方法明细表项次项目允许偏差(mm)检验方法铝构件钢构件1通长构件水平度构件长度30m1015拉线构件长度60m1520构件长度90m20251通长构件水平度构件长度150m2530拉线构件长度15m30352单一构件水平度构件长度2m23用靠尺和塞尺检查构件长度2m343相邻构件位置偏差12用钢直尺检查4通长构件直线度构件长度35m57

18、用钢直尺塞尺检查构件长度35m795分格框对角线构件长度2m34用钢直尺检查构件长度2m3.555. 4 其他注意事项5.4.1 设计上要注意原结构预留埋件的承载力,要控制在预留埋件承载力范围内。5.4.2 设计中要充分考虑连接中的调节作用,要满足调节量的要求。5.4.3 施工中注意桁架各部分杆件的焊接质量,达到国家相关标准要求。6.安全保证措施6.0.1建立以项目经理为首分级负责的安全管理保证体系。以项目经理为第一责任人成立安全生产管理小组,项目副经理、技术负责人、专职安全员为副组长,专业工长和施工队班组长为组员的项目安全生产领导小组；在项目形成安全管理体系。6.0.2各班组每天进行班前班后岗位安全检查,落实安全技术交底及时发现隐患,消除隐患,并作好当天工作环境的检查,每天做好当日的安全检查记录。各级安全员巡回安全检查,管理人员在检查生产的同时检查安全,做到经常性的安全检查。6.0.3在现场设有