钢构架仿古屋面施工方案.docx

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钢构架仿古屋面施工方案

钢构架仿古建筑屋面施工方案

1、前言

我国是一个有悠久文化的国家，有独特的文化、独特的建筑风格。

随着城市化的不断进展，不断出现的仿古建筑仿佛就是一张名片，向世人展示城市的历史形象。

仿古屋面造型的多样性，更为城市的综合形象增添一份色彩。

然而传统屋面是由檩、椽、木梁组合成构架，然后铺板布瓦形成屋面系统。

传统屋面的缺点是跨度空间较小、工期过长、渗漏现象较为严重。

仿古建筑考虑大跨度空间要求，一般采用钢结构，而钢结构屋面是仿古建筑施工中的最大难题。

仿古建筑采用钢构架、压型钢板、坐瓦木条、硬质发泡保温防水、水泥砂浆布瓦综合施工技术，五步骤进行屋面曲线的修正，使屋面曲线流畅美观，解决屋面保温防水问题，达到古建筑屋面效果。

2、特点

2.1优点

2.1.1使用三维立体放样技术，对钢架、压型钢板、坐瓦木条进行曲线放样控制，并采用测距仪定位，数据准确可靠。

不但提高工作效率，而且在技术保证了屋面现场施工放线时的数据准确性。

2.1.2采用压型钢板满足施工荷载及刚性防水的要求的同时，减轻屋面荷载，延长屋面使用寿命。

且机械化加工质量好，精度高，更美观适用。

2.1.3采用硬质聚氨酯发泡保温防水技术，在进行屋面曲线微调控制，同时能减轻屋面荷载，满足屋面保温防水的要求。

聚氨酯发泡体的保温性能好。

导热系数0.025左右，比聚苯板还好，是目前建筑保温较好的材料。

传统古建筑屋面无保温，仿古建筑中屋面保温主要为内保温。

聚氨酯发泡体的防水性能好。

压型钢板刚性防水结合发泡聚氨酯防水的特点，两道防水能起到良好的防水效果。

聚氨酯发泡体粘结性能好。

能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固，不怕大风揭起。

聚氨酯发泡体经济效益好。

发泡聚氨酯一般只作为保温材料使用，但是实践证明发泡聚氨酯在也能起到良好的防水作用。

如果把保温层和防水层分开，不仅造价高，而且工期长，而发泡聚氨酯一次成活。

2.1.4施工工期短，由于采用三维立体放样，能把相关数据有效利用，方便构件加工，提高安装质量，缩短施工工期。

2.1.5易满足仿古建筑屋面曲线要求。

采用三维立体放样技术，结合压型钢板和聚氨质发泡的特点，能有效的满足仿古屋面曲线要求。

2.2缺点

2.2.1钢构架施工受天气影响较大。

2.2.2发泡聚氨酯施工在10℃以下的温度，发泡率降低。

因此使用时明显受到季节的制约。

2.2.3发泡聚氨酯喷涂成型速度快，喷涂表面平整度差，凹凸不平属正常的。

用于仿古建筑屋面防水保温时，因布瓦时还有20-40mm水泥砂浆粘结层可进行调整，平整度可放宽。

3、使用范围

本工法可适用于仿古建筑曲线型的屋面，施工方便、周期短，特别是解决了与各种防水体系配套和施工平整度等主要问题。

该系统在曲线屋面及形状复杂的工程施工中更能体现其优越性。

使用本工法体系可达到古建筑屋面效果的同时，增加建筑屋面的使用寿命、增强屋面保温防水性能。

4、工艺原理及主要特点

4.1工艺原理

4.1.1三维放样应用技术

采用CAD软件将钢构架建立三维模型，并依次计算出各构件的详细尺寸、配型、规格分析。

对各构件数据分析完成后，再通过CAD软件进行组拼，根据CAD组拼的数据对构件进行更进一步的精度控制，再将各构件数据传递至加工厂进行下料组对。

现场安装过程中，根据此前加工好的各规格的构件，依序组拼安装，测距仪控制精度。

通过三维放样技术，更容易控制仿古建筑屋面各个构件的规格、尺寸，从而控制仿古建筑屋面双向曲线的平滑流畅。

4.1.2压型钢板应用技术

传统屋面做法为在屋架上铺一层木板以解决传递荷载及满足施工要求。

因瓦是弧形，如铺一层木板，势必在瓦下要满铺一层粘结材料，致使屋面荷载增加更多。

压型钢板的特点即为型，可以做成与屋面瓦相配套的沟槽，从而减轻屋面负荷。

压型钢板也是一层刚性防水层，与木基层相比更容易解决防火及防腐的要求，且它的外表更美观。

4.1.3硬质聚氨酯发泡技术

仿古建筑中难易解决的另一问题就是保温性能、防水性能。

仿古建筑的保温主要为内保温，且防水只能靠水泥砂浆、卷材防水及控制瓦的渗水率来保证。

而卷材防水很难保证布瓦时瓦的向下滑移。

采用硬质聚氨酯现场喷涂发泡，与基层粘结性能好，形成连续的无空腔构造，无需锚栓、没有拼缝，无冷热桥影响；聚氨酯的闭孔率高（达到95%以上），强度大（容重55kg以上）与防水层结合稳定可靠，保温防水性能优异，更易防滑。

4.2主要特点

4.2.1屋面双向曲线的形成，依靠三级放样技术进行三次修正，从而达到古建筑屋面坡度的顺畅性及美观性。

4.2.2压型钢板的优化选型，减少屋面荷载的同时，增加一层刚性防水层。

4.2.3硬质聚氨酯发泡技术

聚氨酯硬泡体闭孔率≥95%,吸水率≤1%，节能、隔热效果好，聚氨酯硬泡体是高密度闭孔的泡沫化合物，导热系数≤0.022W/mk,节能效果好。

施工厚度≥40mm就可以达到节能65%的要求。

聚氨酯硬泡体的抗压强度≥300Kpa，还可以根据实际情况加大抗压强度到600Kpa以上，满足了工程的各种不同要求。

具有很强的抗渗透能力，通过机械化施工，屋面形成无接缝连续壳体。

曲线形屋面极易施工，各节点处理简单方便，防水性能可靠。

聚氨酯硬泡体在低于-50℃情况不脆裂，在高温+150℃情况下不流淌，不粘连，可正常使用，且耐弱酸，弱碱等化学物质侵蚀。

施工简便迅速，简化了屋面整体的施工工艺机械化施工，施工人员少，减少安全隐患，一套设备在良好条件下每天可完成800—1000平米的施工，比常规防水保温材料施工时间节省80%。

4.3构造做法如图所示。

5、施工工艺流程及主要施工方法

5.1施工工艺流程

CAD三维立体放样→三维拼装→修正→下料→现场压型钢板定位放线→铺设压型钢板→安装坐瓦木条→基底处理→机械准备→喷涂厚度饼→试喷，确定各种压力参数→大面积喷涂施工及修整、收边→铺脚手板等保护工具布瓦。

5.2主要施工方法

（1）施工图纸、技术资料准备完成。

（2）三维软件对屋架、压型钢板、做瓦木条曲线模拟放样完毕，并试拼、修正数据。

（3）安装压型钢板，从屋脊正中进行分线安装，燕尾丝固定，咬合锁口。

凡固定点必须加橡胶垫及密封胶进行封堵。

（4）坐瓦木条的安装。

坐瓦木条分别顺压型钢板的波峰及波谷进行布置安装，也为硬质聚氨酯发泡体的厚度控制进行服务。

（5）聚氨酯发泡料喷涂

参照屋面坐瓦木条及压型钢板的坡型进行喷涂，厚度不少于50mm。

喷涂时分层进行，每层不宜超过20mm。

因大气环境因素，每层喷涂完成应对非紧密接触部分进行复喷。

喷涂完成时应依板瓦为规矩顺压型钢板波谷进行修整，对边角部位进行收头处理（补喷一层增强）。

发泡聚氨酯施工环境温度和待喷涂物体表面温度要求：

5℃以上，温度过低泡沫与物体表面的粘结性差，易脱离，且泡沫密度加大，导热系数加大，浪费原料，如在低于5℃以下不易施工。

雨天空气潮湿度大于80%时或气温低于15℃不宜施工。

要求待喷物体表面无水珠，无粉尘，无油污和潮气。

（6）布瓦时应采用铺设垫板等方法保证不破坏发泡体，同时操作工人不宜穿带钉的鞋。

以防破坏发泡体。

6、材料设备

6.1主要材料

6.1.1发泡聚氨酯

黑料：

BASF公司或烟台万华粗WDI基本规格：

CNO30～32%密度（25℃）1.19～1.25g/㎝3平均官能度2.7b。

白料：

聚醚组合料基本规格：

羟值380～650（mgkOH/g）。

硬泡聚氨酯喷涂屋面防水的主要性能指标：

项目

单位

性能指标

密度

Kg/m3

≥55

导热系数

w/m.k

≤0.022

吸水率v/v

%

≤1.0

抗压强度

mpa

≥0.3

尺寸稳定性（70℃±1℃,48h）

%

≤1.0

6.1.2压型钢板

根据结构设计要求及建筑屋面板瓦要求进行选型。

6.2主要机具

测距仪、麻线若干米、5米卷尺若干。

6.2.1压型钢板

手枪钻、咬合钳、手提切割机等。

6.2.2硬质聚氨酯发泡喷涂

电焊机、高压撞击混合发泡机：

混合压力150～200Bar，加热器功率2×2000W管路保温加热功率2000W。

7、质量控制

7.1质量标准

7.1.1严格按照“建筑工程施工质量验收统一标准”GB50300-2001，“屋面施工质量验收规范”GB50207-2009。

“地下工程防水技术规范”GB50108-2001执行。

“钢结构结构施工质量验收规范”GB50205-95。

7.2控制要点

7.2.1CAD三维立体放样应根据实际尺寸进行放样，在现场施工放线中按照三维立体放线尺寸进行，以确保放线的准确性。

7.2.2坐瓦木条在固定时，铁钉不易过，根据木条厚度选择合适的铁钉，防止铁钉过长，将压型钢板穿透。

7.2.3聚氨酯屋面防水保温在屋面防水防腐保温方面优势显著，施工对象即建筑屋面的结构层为混凝土时，应设找坡层或找平层。

找坡层或找平层应坚实、平整（其平整要求不得有明显积水）干燥（其含水率应小于8%），表面不应有浮灰和油污。

7.2.4发泡聚氨酯防水保温施工现场的大气温度不宜低于15℃，空气相对温度宜小于85%，风力应小于3级。

氨酯硬泡体喷涂层表面呈现连续的、均匀的喷涂波纹，当风力大于3级时，应采用挡风措施。

7.2.5屋面上设备、管线等应在硬泡体聚氨酯防水保温喷涂施工前安装就位，避免割破防水保温层的表面。

7.2.6不需保温部位（突出屋面的结构）的硬泡防水层厚度不应小于20mm。

7.2.7应多次喷涂，每次喷涂厚度宜在10-15mm左右。

将聚合物保护层原料用刮板涂在改性硬泡表面上，要求分三次刮涂成型，保护层厚度在5mm左右，最薄处不小于3mm。

7.3出现故障排出方法

7.3.1如出现突然停电，及时关闭机械和喷枪。

检查是否非正常停电，如出现电源插座松动或短路及时修理更换。

停电时机械不能正常运转会可能导至喷枪堵室。

由于原料是由双组分组成当混合到喷枪时会产生泡沫，所以停电后要检查清洗保持清洁顺畅。

7.3.2喷涂现场不能使用明火、气焊、电焊等，如使用时必需要配备灭火器材，安排专业人员看守防护。

当出现火灾时，及时打开灭火器材，扑灭火源。

7.3.3施工人员在喷涂作业时必须佩带防毒面具、胶手套、胶鞋。

防止原料伤害作业人员。

如有不小心触即到原料及时清水清洗，严重者送往医院救治。

7.3.4施工人员在高空作业时必须佩带安全帽和安全带，防止高空坠落。

8、安全措施

8.1安全教育

8.1.1新工人上岗前，必须对他们进行安全技术教育，学习国家有关部门关于安全生产和安全施工的各项规定、安全技术规程，经考试合格后，才可上岗工作。

8.1.2特殊工种的工人，未经专门技术培训或未取得操作证者，不得独立作业。

8.1.3每天作业前，负责人应根据当天作业特点，具体交待安全注意事项，指明工作区内的危险部位及危险设备。

8.1.4集体操作的作业，操作应明确分工，统一指挥，步调一致。

8.1.5工作前及工作中严禁喝酒，工作时要精力集中，严禁吵闹。

8.1.6对于特殊工种的作业及作业现场，应有专门的安全技术交底。

8.2安全防护

8.2.1作业人员进入施工现场时，要按要求穿戴好劳动防护用品：

高空作业人员应戴好安全帽，扎好安全带；电气焊作业人员应戴好防护镜或防护面罩；电工应穿好绝缘鞋；凡与火、热水、蒸汽接触者，应戴上防护脚盖或穿上石棉防火衣；女工应戴好工作帽。

8.2.2在有毒性、窒息性、刺激性或腐蚀性的气体、液体和粉尘管道的作业现场，必须预先进行良好的通风和除尘；施工人员必须戴上口罩、防护镜或防毒面具。

尤其是进入空气停滞、通风不畅的死角，如管道、容器、地沟及隧道等处，必要时还应进行取样化验分析，合格后才许进入。

8.2.3在地沟、地下井等阴暗潮湿的场所，以及有水的金属容器内作业时，应有3名以上工人同时作业，而且应戴上绝缘手套，穿好绝缘胶鞋。

8.2.4现场人员严禁在起吊的物件下面行走或停留，更不得随