发泡水泥复合板屋面施工浅析
作者:赵慧
来源:《建筑工程技术与设计》2015年第04期
【摘要】 介绍了发泡水泥复合板屋面工程的工艺特点、施工过程及关键方法,并结合该发泡水泥复合板承重保温一体化、轻质、耐火等品质优点,说明其在建筑工程应用中的优势。 【关键词】发泡水泥复合板,屋面,无檩,防水,渗漏 0. 引言
发泡水泥复合板,又称太空板,它是采用冷弯薄壁型钢边框或预应力混凝土边框、内置钢筋桁架与发泡水泥芯材及上下水泥面层(含玻纤网)复合而成的构件产品。发泡水泥复合板既保持了传统混凝土预制构件良好的耐火耐久性能,又有轻质、高强、承重保温一体化、隔声、保温、隔热、节能环保、安全健康等优良特性,在一定程度上弥补了传统混凝土板自重大和轻质压型钢板耐久、防水等方面还存在的不足,是目前建筑围护结构保温和防火隔离带最理想的一种绿色、节能、环保的新型建筑板材。正是这些优点使得发泡水泥复合板广泛应用于装配式建筑、大型厂房等大跨空间结构建筑的屋面、墙面及楼板。 1. 工程概况
某车体车间(解体联合厂房)工程总建筑面积7574.85m2,建造高度为 17.55m,采用混凝土排架结构,屋架为预应力折线形屋架,最大跨度27m。厂房屋面采用120mm厚发泡水泥复合板,防水为双层3mm厚SBS改性沥青防水卷材。 2. 工艺特点
2.1 采用无檩屋盖结构体系
120mm厚发泡水泥复合板承载能力达到3.47kN/m2,具有较高的强度及刚度,将发泡水泥复合板直接安装在屋架结构件上,组成无檩屋盖结构体系。该屋盖体系构件的种类和数量相对有檩屋盖结构体系少,屋盖横向刚度大,整体性、耐久性好。同时,由于发泡水泥复合板容重仅有310kg/m³,其轻质的特点在一定程度上弥补了传统无檩结构体系大型屋面板自重较大、不利于抗震、屋盖及下部结构用钢量大的不足。 2.2 屋面不需施工找平层
屋面发泡水泥复合板安装完毕后,具有坚固、密实、平整的优点。作为防水施工的基层,满足屋面工程质量验收规范中对防水施工找平层强度、平整度等要求,因此发泡水泥复合板上无需施工找平层即可进行防水施工。
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2.3 屋面不需施工保温层
发泡水泥复合板本身具有承重保温一体化的特点,根据《公共建筑节能设计标准》、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,工程所在地属于寒冷地区,屋面传热系数应小于标准限值0.6,该厂房采用120mm厚发泡水泥复合板,屋面传热系数为0.51,因此屋面无需施工额外保温层。
正是由于以上的工艺特点,使得发泡水泥复合板在节约屋面造价、提升屋面工程施工速度上有着强大的优势。 3. 工艺流程
施工准备→作业面验收放线→吊装发泡水泥复合板→焊接固定→天沟板安装→板缝处理→采光罩施工→基层清理→防水层施工→防水保护层→板底面修补→完工验收。 4. 主要工序施工要点 4.1 施工准备
施工前的准备工作有熟悉图纸、编制施工方案、绘制屋面配板图、掌握细部做法等。其中,绘制配板图时应综合考虑层高、跨度、板尺寸、板缝位置,明确包括安装尺寸、洞口位置、采光罩连接、设备布置、线管走向、屋架埋件位置及节点做法等内容,必要时可增加异形板。
4.2 作业面验收放线
发泡水泥复合板吊装前必须对屋架进行复核,复核内容屋架的轴线、标高和预埋件位置,若发现屋架偏差及时整改,在屋架满足板材的安装定位要求后标出板的定位控制线。 4.3 发泡水泥复合板吊装
发泡水泥复合板应按照从屋面的一侧向另一侧逐跨吊装的安装顺序吊装,严禁分段同时吊装。在每一跨安装中,应遵从檐口向屋脊方向、屋脊两侧对称吊装的原则,防止屋架受力不均匀发生变形。
发泡水泥复合板起吊至屋面初步就位后,应扶住吊索保持板的稳定,再用撬棍对屋面板的位置进行调整,达到控制线定位要求时放开吊钩,将板材与屋架进行焊接固定。板材调整应满足板材安装偏差、板材拼缝宽度等要求,采用钢边框发泡水泥复合板,缝宽宜小于等于15mm。 4.4 焊接固定
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发泡水泥复合板与屋架的焊接,应在板材定位准确无误后,将其钢边框与屋架或预埋件进行焊接不少于三点的焊接,当板材在房屋端部作外挑板时,可焊两点。焊缝若无设计要求,应根据标准图集发泡水泥复合板(02ZG710),当为钢边框时,焊缝长度沿板纵向不小于60mm满焊,沿板横向不小于边框底宽,焊缝焊脚尺寸为3mm[2]。相邻两块发泡水泥复合板进行焊接连接,短边焊接不少于1点,长边焊接不少于3点,焊缝长度不少于3cm。 4.5 板缝处理
发泡水泥复合板板缝处,放入托棒后上用水泥砂浆珍珠岩抹压密实,避免出现冷桥。水泥砂浆珍珠岩配比为水泥:砂:珍珠岩=1:2:4,板缝缝顶处距离板面以下预留20mm高采用1:3水泥砂浆抹平,并进行养护。 4.6 防水施工
防水卷材的施工前,基层必须干净、干燥。采用高聚物改性沥青防水卷材,铺贴时宜平行于屋脊方向铺贴,铺贴方法可采用空铺法,避免卷材防水层的起鼓和基层变形导致的开裂。防水卷材在天沟、水落口、泛水等细部做法、卷材搭接方式与长度等,应遵照设计图纸、屋面工程质量验收规范要求施工。 5. 质量控制措施
与分部工程相同,在采用发泡水泥复合板的屋面工程施工中也必须采取有效的组织、管理和技术措施防治质量通病发生,保证施工质量。屋面工程最常见的质量通病就是板材安装偏差、屋面渗漏水,施工质量保证措施主要有以下几点: 5.1 施工准备工作的质量保证措施
施工前应编制施工方案、绘制屋面配板图。屋面配板图的绘制应符合设计图纸及板材图集,满足整体屋面及细部配置合理、可操作性强的要求。同时,配板图作为发泡水泥复合板安装的一项重要技术准备资料和施工依据,应与施工方案同等重视,由项目技术负责人及设计单位审核批准后,方可实施。 5.2 材料质量保障
发泡水泥复合板、防水材料及相关材料的质量直接影响屋面工程的质量,要想保障屋面施工质量,首当其冲的是把好材料质量这一关。
发泡水泥复合板、防水材料应有产品合格证书和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求[1]。同时发泡水泥复合板成品出厂应有28d以上的养护期。
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发泡水泥复合板进场后,先按设计图纸和配板图核对所选用发泡水泥复合板的类型、规格、数量,检查破损和变形情况。对于材料的复验,发泡水泥复合板应复验导热系数、密度、抗压强度等性能,SBS高聚物改性沥青防水卷材应复验外观质量,拉力、延伸率等物理性能。对于不符合要求的材料,严禁使用。 5.3 工序交接检验及复核工作
施工过程中要严格执行工序交接检验,工序验收合格后方可开始下道工序。在屋面发泡水泥复合板安装前,对屋架标高、屋面平面几何尺寸、预埋件位置是否满足板材的安装条件的复核工作。
5.4 板材安装的质量保证措施
在板材安装主要包括起吊、定位、焊接固定。板材起吊时采用专用吊具四点起吊,绳索与板面水平夹角不宜小于45°,每吊数量不得超过两块。起吊定位应匀速稳健,不得碰撞刮蹭,造成板材损坏。板材定位后进行焊接,焊缝质量等级为三级,要保证焊缝长度,且不得出现余高尺寸不合要求、焊瘤、咬边、弧坑、电弧烧伤、表面气孔、表面裂纹、焊接变形和翘曲等外部缺陷。
5.5 防范屋面开裂渗漏
无保温层的发泡水泥复合板屋面,开裂多为存规则的横向裂缝,常出现在屋面板端缝、屋脊及其他容易变形的部位,在开裂部分发生渗漏。
对屋面开裂的治理,首先要控制屋架的施工质量,如屋架与支座的焊接质量、发泡水泥复合板与屋架的焊接质量等,做好这些工作能在一定程度上提升屋面的整体刚度,从而减小板端位移,降低对防水卷材的拉力。其次是采用种类合适防水卷材,如延伸率较高的高聚物改性防水卷材或合成高分子防水卷材。在卷材的铺贴方法上,底层卷材可以选择使用空铺法,该方法可以使卷材防水层适应基层的变动,防止开裂。也可在卷材铺贴前,在板缝处干铺一层200mm至300mm宽的卷材,作为结构变形的缓冲层。 5.6 完善细部构造
据调查表明,有70%的屋面渗漏是由于节点部位的防水处理不当引起的,如屋面天沟、采光罩与屋面连接处、落水口、突出屋面管道等部位[5]。
因此为了防止屋面渗漏,应先做板材细部构造及细部防水增强处理,在细部构造处理完毕之后,必须经隐蔽验收合格才能进行隐蔽、开始下道工序。在细部构造上,应严格遵照设计图纸、屋面工程质量验收规范及施工图集等相关文件,进行施工和验收。 6. 结语
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通过采用新型材料及周密的施工组织管理,该厂房屋面工程自2014年5月圆满完成了屋面的施工任务完工,经过半年时间的验证,屋面没有发生任何渗漏问题。经过施工成本造价对比,发泡水泥复合板屋面成本为450元/m2,较压型钢板屋面615元/m2,降低了26.8%,经济效果显著。
从发泡水泥复合板在本工程实例的成功应用,我们总结出一系列施工方法、控制要点,提升了我应用新材料的信心。随着科技的进步,越来越多的新材料、新工艺涌现,将它们在我们的手中应用,造就出更多的新型节约型建筑。 参考文献
[1]山西省住房和城乡建设厅.GB50207-2012屋面工程质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]北京中铁工建筑工程设计院,北方交通大学勘察设计研究院.02ZG710发泡水泥复合板[S].北京:中国建筑标准设计研究所,2002.
[3]王小燕.发泡水泥复合板高效节能减排创新绿色围护材料[J].城市住宅,2008(2):82-89
[4]董劲松.浅谈无保温层的屋面板拼缝开裂渗漏问题[J].黑龙江科技信息,2003(3):157-157
[5]贾建鸿.建筑屋面渗漏原因分析和屋面关键节点处理方法[J].江苏建筑,2009(3):42-44
作者简介: 赵 慧(1978.4— ),女,汉族,山西太原人,中铁城建集团第一工程有限公司工程师,从事工业与民用建筑专业。
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