屋面悬挑钢结构玻璃雨篷施工技术

屋面悬挑钢结构玻璃雨篷施工技术

蓝振芳 王娅璞

中国建筑第二工程局有限公司华南分公司 广东省深圳市 518048

【摘要】本文结合了某临近海边的高层住宅建筑工程实例，通过对悬挑钢结构玻璃雨篷的施工特点进行分析探讨，探究如何在保证安全性、适用性的条件下提高悬挑钢结构施工技术水平，为后续施工进度、质量控制，提供保障。

【关键词】悬挑钢结构、玻璃雨篷、钢梁焊接、施工技术

1 引言

雨棚是设在建筑物出入口或顶部阳台上方用来挡雨、防高空落物砸伤的一种建筑装配，在设计时往往作为悬挑构件进行设计，按材料种类可分为混凝土雨篷和钢结构雨篷。而玻璃雨篷因其可部分拆装、多次重复使用、绿色环保等特点，一直都受到大家的青睐。随着我国建筑行业的发展,人们对建筑施工技术水平及建筑物美观的要求日益提高，悬挑钢结构雨篷施工技术逐渐得到了普及和应用,对于悬挑钢结构施工技术手段的研究也在逐渐深化。本文结合某建筑工程实例,分析悬挑式钢结构雨篷的施工特点与存在的问题,并提出相应的技术手段予以解决,以期为悬挑式钢结构玻璃雨篷设计与施工提供参考依据。

2 工程概况

融创观海苑项目位于海南文昌市清澜开发区，高隆湾旅游度假区内。该项目建筑物包括12栋高层住宅楼及一层地下车库，主体结构为钢筋混凝土框架结构，总建筑面积：99408.24㎡、其中住宅（计容）：84632.94㎡、商业配套：1091.52㎡、地库：12613.97㎡，属于剪力墙结构。地上建筑功能为住宅、配套商业及公建配套，地下建筑功能为车库、设备房。建筑高度为33.9~44.50m。

本工程地处热带北缘沿海地带，具有热带和亚热带气候特点。建筑设计采用开放式阳台设计，屋面层阳台防雨顶棚采用悬挑式钢结构玻璃雨篷。雨篷在结构设计中属于最不利受力构件之一。钢结构雨篷具有轻质高强的优点，在悬挑结构施工时可满足跨度要求，但同时由于跨度大将导致悬挑钢结构挠曲变形较大，台风、风雨天气时其上部荷载也较大，雨篷受力复杂，施工时难度也较大。

3 工程重难点

（1）节点连接

本工程主体结构为混凝土结构，而雨篷为钢结构，设计时未将雨篷的钢梁埋板浇筑于混凝土梁柱中，因此该工程的重点在于连接点的处理。施工现场采用后置埋板锚固焊接的方法将钢梁固定在混凝土结构上，按照规范要求对化学锚栓进行拉拔试验。同时深化设计时需考虑钢梁锚固处屋面混凝土梁的强度不应小于C40。

本工程钢结构玻璃雨篷悬挑长度约为1.8m，单跨度为1.1m，悬挑面积约为1.98㎡。本工程项目所在地雨量丰富，常年降雨量1721.6毫米，平均1529.8～1948.6毫米，雨季主要集中在5～10月份，且8～11月间该地区常受到强热带风暴和台风的影响，钢梁承受其自重荷载的同时，受风雨、台风及自然降水影响，该雨篷所受附加荷载较大。由于该雨篷悬挑端部并未设置立柱，顶部也未设置拉结杆，所有荷载均通过钢梁与混凝土结构连接节点传递至混凝土柱内。因此考虑将雨篷所在边梁设置为抗扭钢梁，同时应满足相应抗震要求。

（2）施工场地狭小

由于该悬挑式钢结构雨篷安装位置为塔楼屋面层的阳台顶棚处，工人只能在阳台区域进行安装、焊接作业，施工场地狭小且属于高处作业，危险性大。雨篷安装时，现场外脚手架已拆除完毕，需重新在阳台部位设计并搭设满堂脚手架操作平台。如何在确保作业人员人身安全的前提下完成施工任务是本工程重难点之一。

（3）雨棚玻璃吊装

本工程雨篷玻璃采用尺寸1050mm×1790mm、10mm+1.52PVB+10mm双钢化夹胶玻璃，由于玻璃尺寸较大、安装楼层较高，无法使用电梯运输至安装楼层亦无法使用吊车进行吊装，项目部经协商讨论决定采用塔吊配合施工进行吊装作业。在吊装玻璃之前，必须先通过计算设计合理的吊梁，选择合适的吊索具及玻璃保护装置，保证在吊装过程中玻璃不失稳、不受损。在计算时应综合考虑折减系数、不均衡系数、动载系数和安全系数等。

4 雨篷安装施工技术

4.1后置埋件安装

（1）测量放线： 

a)找出定位轴线、定位点：将图纸中标明的定位轴线与实际施工现场进行对照找出定位轴线及定位点的准确位置。定位点数量不得少于两点，确定定位点时要反复测量一定要保证定位准确无误。 

b)拉水平线：用水准仪，对两个定位点确定水平位置，定位间距离大致相同，水准仪要摆正放稳，不能出现移动、错位等现象。在找出定位点位置抄平后，在定位点间拉水平线，水平线可选用细钢丝线，同时用紧线器收紧，保证钢丝线的水平度。

c)测量误差：在水平线拉好后，对所在工作面进行测量，主要进行水平方向的测量，同时检查各轴线（定位轴线）间的误差。通过测量出的结果分析产生误差的原因，核对有关规范（施工）对误差允许值的要求，在规定误差范围内的，可消化误差，超过误差范围应及时纠正解决。 

（2）钻孔及清理

a)找出定位轴线、定位点后，对安装点定位用电锤钻出深约145mm直径为10mm的圆孔。

b）用专用毛刷掏清钻孔时产生的混凝土碎块，并用专用吹风机把钻孔内的混凝土屑吹干净。 

（3）安放化学锚栓及后置埋板

本工程采用300×250x16mm热镀锌Q235B钢板, 6-M20×170定型(倒锥)化学锚栓，锚栓埋入深度110mm，锚栓最外排间距×最外列间距：300mm×150mm。安装步骤：

a)取出化学药剂检查无破损后将其小心推进到清理干净的钻孔内。

b)取出螺栓固定在钻头上，将螺栓旋转插入到钻孔内使化学药剂玻璃管破碎，螺栓在钻孔内旋转3~5秒使化学药剂搅拌均匀，打入设计要求深度即可。

c)待螺杆达到指定深度后，对后置铁板进行安装，在后置铁板的安装过程中，在螺杆未完全固化前及时调整螺杆的方向。

d)后置埋板安装时，应根据图纸的尺寸要求，对铁板的三维方向尺寸进行复核，在复核无误后，螺杆套上垫片及螺母用扳手拧紧固定。

e)后置埋件处，采用JS防水涂料进行加强。

4.2钢梁安装 

本工程承重钢梁选用变截面H型钢，钢梁之间采用φ20*4mm圆钢进行拉结稳定。钢结构表面采用常温氟碳喷涂，氟碳漆涂前在钢材表面做基底处理(要求做到表面平整光滑、无明显的凹坑和损伤、露出金属光泽)后，涂装环氧富锌底漆二道(最低干膜厚度100μm)，然后披刮钢结构专用腻子，可多次分层披刮，面层打磨应细腻，表面平整、光滑、光洁、无毛细孔，在灯光下无明显凹凸感，再涂装封固底漆、中间漆(最低干膜厚度120μm)，然后喷涂第一遍氟碳面漆，缺陷处找补，再喷涂第二遍氟碳面漆(氟碳面漆最低干膜厚度80μm)。

雨篷钢梁根部角焊缝一律满焊,外观质量等级为二级，焊缝应均匀饱满、无夹渣，确保焊接质量。所有焊缝应及时剔除焊渣并在表面涂两遍环氧富锌漆。钢梁焊接时，施工人员分别在钢梁两端的脚手架上，对钢梁进行稳定，待钢梁的准确位置确定后，将其焊接固定在埋板上。所有钢梁焊接时均为先焊接上部钢板，再焊接两侧钢板，最后焊接下部钢板。焊接过程中使用全站仪对钢梁及雨篷的位移变化进行实时监测。焊接完毕前后将雨篷钢梁端部与钢管操作架进行临时支撑，钢结构雨篷安装完毕后，再将临时支撑进行拆除。

4.3玻璃安装

雨棚玻璃安装时，先在钢梁上铺设2mm厚橡胶绝缘支承垫片，而后放置专用铝合金副框，用M6x15mm不锈钢盘头机制螺栓配合铝合金压块（@300mm）与钢梁连接，玻璃与铝合金副框之间采用8×8mm双面贴及硅酮耐候密封胶粘贴牢固。

玻璃拼接处留15mm缝填以耐候密封胶密封，上部用半透明大板玻璃胶将拼缝与玻璃板面齐平。注胶前应用酒精擦拭胶缝的表面，除去灰尘等其它杂务，保证表面清洁无污染，防止密封胶粘接不牢，影响密封胶效果；注胶时要均匀、饱满，注好的胶面要进行整修，保证胶缝表面光滑、平整。

玻璃拼缝处均应设置防水条。玻璃与玻璃之间拼缝处防水条采用316不锈钢玻璃夹通长设置，M6x60mm加长不锈钢盘头机制螺栓固定，玻璃夹两侧用耐候密封胶密封。玻璃与主体结构之间拼缝处防水条采用3mm厚铝单板通常设置，用双面贴及耐候密封胶与玻璃板面粘贴牢固。

玻璃板片在安装调整过程中，相邻二单元板高低差控制在＜1mm，缝宽控制在±1mm。

5 施工安全措施 

1.结构吊装人员进入施工现场，要戴好安全帽，系好帽带，穿好工作服、工作鞋。安全员佩带专职标志。 

2.在玻璃吊装时，为防止物料和工具坠落造成安全事故，应在施工区域周边布置警戒带及安全播报设施，设置禁行区，禁止人员在下面走动。 

3.起重工在起吊构件前，要确认构件重量，选用与之相匹配的吊索具，并且要检查吊索的安全性（如钢丝绳是否断股等）。 

4.雨篷安装操作工必须做到双保险，即安全带、安全绳检查完好，佩带整齐方可进行安装工作。高空作业，随身的工具要挂好或放入工具包中，上下传递工具应用绳索绑好递送。

5.每次焊接前要开动火证，焊接过程中，设专职看火人，配备灭火器，焊接时必须使用接火斗。 

6.施工用的电动机械和设备均需接地，绝不允许使用破损的电线和电缆，严防漏电。 

7.雨天和风力达到5级时，雨篷作业必须停止。 

6 结束语

钢结构重量轻、截面小、施工简便快捷、利用空间大，但钢结构的安装精度易受外界不利因素的影响，尤其是焊接施工中产生的温度应力等。随着如今我国建筑施工多往高层及超高层发展的同时，人们对建筑物美观的要求越来越高，悬挑钢结构雨篷得到了相应的广泛应用。因此，我们需要做好悬挑钢结构雨篷的施工设计，并采取有效的技术进行施工控制，以保障其施工质量。

参考文献：

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