大跨度無梁拱形彩鋼波紋屋面施工技術

楊良張軻馬紅衛（平煤建工集團有限公司土建處河南平頂山467000）

【摘要】作者對該企業承建施工的河南平煤化工葉縣工業園制鹽項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進行了簡單介紹。
【關鍵詞】大跨度；無梁彩鋼屋面；功能；流程；效益

1．工程概況
平煤葉縣工業園項目工程位于河南省葉縣葉廉路南側，西鄰葉縣藍光電廠，該項目工程制鹽單位工程在該項目工程中部，鹽倉軸線尺寸為229000㎜×63000㎜，由散鹽倉、袋鹽倉、包裝間三部分構成，其中散鹽倉、袋鹽倉為單層排架結構，建筑面積14427㎡，屋蓋系統設計采用30.8M兩連跨和21M三連跨的彩鋼屋蓋結構體系，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，內墻涂刷環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工業公司為該國軍界研制開發的一種獨特的快速建筑機械系統，是美國獨立開發后用于軍隊使用的，該產品建造的建筑頂部呈拱形，內部無需任何橫梁和支柱進行支撐，產品在第一次海灣戰爭結束后轉入民間使用，目前全世界有38個國家和地區在應用此技術。
2.2我國九十年代初引入此項技術，該技術在我國火車站臺、糧倉、露天煤倉、大型車庫、倉庫、展覽館、體育館、集貿市場等系列工業與民用建筑上得到應用。
6.1本項目鹽倉單位工程屋蓋結構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，彩板利用率
達66%，用SX-GB-610型拱板成型機一次壓制成型。
6.2屋蓋結構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，其間距和端距不應小于其直徑的四倍。
6.4山墻處槽板與屋蓋結構的連接應根據槽板的截面形狀采用相適應的連接方式進行連接，且必須符合節點構造要求。
6.5屋蓋因通風和采光需要時，單元板的開孔面積不應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現場要求對本工程鹽倉周邊有選擇地選取一塊地皮作為進場機械設備用
地，該場地必須平整且施工用電方便，有專用配電箱，場區平整寬大且有排水溝。
7.2設備要求進場設備必須符合本工程屋蓋施工的需要，型號嚴格按照施工措

2.3金屬拱形波紋屋頂可以滿足不同跨度民用和工業建筑的使施要求選取，且進場設備經過年檢合格的設備，設備在場地擺放時必

用，由很?。?.6～1.5㎜）的彩色鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板通過屋頂成型機連續須嚴格按工藝要求進行擺放和就位，設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，然后用自動封邊機作牌及責任牌板必須齊全，設備試運轉正常。

將若干槽板連接拼裝形成整體，并用起吊機械將拼裝成型的槽板吊至屋頂圈梁（邊梁）位置進行固定，若干模塊槽板在屋頂經二次機械咬合形成整體屋面。

3．拱形屋面的優點
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、投資少，經濟實惠,使用年限達30年。
3.3施工方便，工期短，每天可以建造1000㎡。
3.4耐用性好，高速機械咬合鎖邊，防水且無滲漏質量問題。
3.5自重輕，抗風抗雪能力強，檢測可抵抗160㎞∕N強風和承受148㎏／㎡的雪載。
3.6功能齊全，梁板合二為一，集保溫、隔熱、通風、采光等多項功能。
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．施工機具

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

5．工藝流程

彩板進場吊裝就位→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

構造要求

7.3制作與安裝因為本工程所處在惡劣的環境中，所以，對拱形波紋鋼屋蓋結構
采用的彩涂板牌號、基板厚度、鍍層重量、涂層要求和外觀質量等必須符合設計要求及《拱形波紋鋼屋蓋結構技術規程》（CECS167：2004）的規定。

7.3.1設備進場后，用25噸的吊車就位，然后找平設備，先找到建筑的絕對標高，然后用水準儀抄出設備標高并墊平設備。

7.3.2連接件的焊接：根據現場實際情況先找出錨栓水平基準點，根據此水平基準點焊接鋼板預埋件、鋼板預埋件依照實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備直板出口處，然后以設備的直板出口為標高，逐塊抄平調校直板架并連接固定，直板架的長度以實際跨度與矢高的計算為準。
7.4.2彎板架子的擺放：首先找出第一塊彎板架，并固定在設備彎板料口。然后以彎板的出料口為標高，沿著彎板的彎曲方向搭設出合適的彎板架，用水準儀找平并固定好彎板架。
7.5直彎板的軋制
7.5.1設備的調校：緊固螺栓，潤滑輪軸，用塞尺根據板厚調校直板輪軸的關系，檢查設備的電路情況，使之能正常運轉。
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，并使之與設備保持平行，后打開彩卷，將彩卷的板頭用等離子切割機剪出斜口，由人工將板頭入至出斜口，然后開動設備轉動使之把板從直板出斜口軋出，直板符合直板度后，用設備的專用切板刀切斷直板。
7.5.3彎板的制作：將直板從設備的彎板入斜口放入開動彎板傳動系統，使之彎板按實際弧度軋出，工人每3米遠1人扶好彎板，在彎板全部軋出后，工人抬到成型板停放區。
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。軋出一定數量后，再進行地面貼裝板間密封膠條和單元（下轉第244頁）

設在隧道管片斜坡上，以免影響隧道通行。在鹽水管路和冷卻水循環	分析得來的。
管路上設置伸縮接頭、閥門和儀表測溫、壓力表、流量計等測試元件。	3.1凍結系統監測
鹽水管路經試漏、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。集配液圈與凍結管用高壓膠管連接，每根凍結管	上設置流量計，來測流量。
的進出口各裝閥門1個以控制流量。聯絡通道四周主凍結孔2個一串	3.2凍土帷幕監測
聯，其它凍結孔3個一串聯。冷凍機組的蒸發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積極凍結與維護凍結	變化。
設備安裝完畢后進行調試和試運轉。試運轉時雖是調節壓力、溫	3.3地表和隧道變形監測
度等參數，使機組在有關工藝規程和設備要求的技術參數條件下運	由于覆土深度約為18m，根據經驗，在隧道20m附近的區域，要進
行。凍結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	行監測，監測地面沉降、隆起和建筑物開裂、沉降等安全問題，并檢測
調整凍結系統運行參數。凍結系統運行正常后，進入積極凍結，即讓冷	隧道的水平和垂直位移。從施工鉆孔開始到凍結帷幕融化結束，根據
凍機組滿負荷運行。	結構的位置和結構形式，確定監測頻率。
當凍土達到設計要求后，再開探孔判斷水文情況、試挖。正式開挖	4.融沉處理
后，根據凍土帷幕的穩定性，可適當提高鹽水溫度，進入維護凍結，淡	土層受凍后膨脹，消融后沉降，沉降幅度與凍結時間、土層性質及
鹽水溫度應＜-20℃。	地面構筑物有關，本工程采用注漿，控制了地面沉降。
2.5永久結構施工	5.結束語
開挖掘進采用短段掘砌技術，開挖步距控制在0.5m左右，采用兩	從實踐情況來看，采取冷凍法施工技術,既保證了地鐵聯絡通道
次支護，第一次支護（臨時支護）采用型鋼支架加木背板，有效的控制	的施工安全,又保證了工程質量和進度，達到了預期的效果。以上只是
了凍土的冷量損失和蠕變，第二次支護（永久支護）采用現澆鋼筋砼，	根據現場實際從有限的幾方面進行了探索，不足之處在所難免。希望
兩層支護間安裝EVA防水層。	能夠起到拋磚引玉的作用?？?/td>
為保證施工安全，永久結構分兩步做，即先做通道的開臨時支護、
噴射砼、防水層、鋼筋綁扎、穩模、澆灌砼，而后再做泵站的開挖、臨時	●
		【參考文獻】
支護、噴射混凝土、防水層、鋼筋綁扎、澆灌混凝土。	［1］北京土木建筑學會．《建筑工程技術交底記錄（第二版）》．經濟科學出版社．

3.凍結工程監測
監測工作在所有凍結工程中有著極其重要的作用，凍結帷幕是否達到設計要求，以及開挖時間的判斷，主要是依據監測數據，進行綜合


（上接第189頁）期待視野來確定適當的翻譯策略?？?br />
【參考文獻】

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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。吊裝時此工程用現場16/25噸吊車進行吊裝，用專用吊具連接成型板，每組成型板與吊車連接兩個點。安裝第一組成型板時，一定要調校準第一組板垂直度。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）專用封邊機咬合連接，從屋頂的一端安裝另一端必須保持平行同步，固定處必須按照設計節點要求進行。

8.經濟效益
以1萬平方米輕型工業廠房為例，門式剛架結構施工工期在3~5個月，彩拱結構則僅需1~2個月，彩拱的時間效益更為突出；彩拱的用鋼量在8~25Kg/㎡，加上下部結構用鋼量在10~33Kg/㎡，與門式鋼架

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［11］張隆溪.二十世紀西方文論述評[M].三聯書店出版社,1986.
20~40Kg/㎡用鋼量相比優勢明顯，由此可見經濟效益由顯著。

9．結束語
河南平煤化工葉縣工業園制鹽項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，以質量優進度快而得到業主的認可，我們也深深地體會到質量優進度快才是效益的保證，施工企業應在工程管理方面加快新技術的引進與開發，企業才能獲得更大的發展空間和利潤。科
作者簡介：
楊良（1966—），男，河南安陽人，平煤建工集團有限公司土建處，工程師。
張軻（1974—），男，河南葉縣人，平煤建工集團有限公司土建處，助理工程師。
馬紅衛（1966—）,男，河南洛寧人，平煤建工集團有限公司土建處，助理工程師。