坡屋面预制板与钢结构连接施工关键技术

黄庆农

（方圆建设集团有限公司，福建 泉州 362300）

0 引言

随着房屋外部形态复杂性逐渐增加，屋面施工问题随之展现，比如坡屋面施工难度大、混凝土结构灌注困难等问题，为了有效解决以上问题，建筑企业应选择适合的建设技术，结合装配式施工模式，针对坡屋面预制板与钢结构连接施工进行完善和优化，最终取得良好建设效果。

1 坡屋面预制板概论

在建筑工程实施环节上，坡屋面预制板最早出现在20世纪的楼板结构，由于坡屋面预制板是通过预先加工成型的混凝土零部件，在加工之后直接运输至施工现场进行结构安装，因此实际制作预制板时，为了保证生产质量和效果，首先使用木板制作出空心的生产模型，而在模型空心区域安装钢筋结构之后使用混凝土灌注，等待混凝土达到一定强度之后去除结构模板。

建筑工程在建设阶段，预制板材在工程项目中施工范围比较广泛，因此结合现代化钢结构连接施工技术能够极大的提高建设质量。预制板材具有施工速度快、节省造价的优势，所以积极引进全新坡屋面预制板与钢结构连接施工技术，能够从根本上增加建筑工程施工效果。

2 钢结构施工概论

钢结构施工需要经过工厂制造和施工现场安装两个环节，而以上环节不仅可以由单独施工单位完成生产和建设，还可以由两个施工单位进行分别建设与生产，切实有效的实现钢结构生产与安装的质量保证。在建筑工程实施环节上，钢结构连接施工效果对于项目建设来说具有十分重要的作用和现实意义，为此建筑项目需要针对钢结构连接施工实际情况和标准要求详细考察。

3 施工技术特点与原理

3.1 施工技术特点

为了确保建筑工程项目施工质量和效果，在坡屋面需要使用预制板材、钢结构连接施工等施工技术。由于坡屋面预制板装配式普遍具备应用功能完整、板材重量轻、结构强度高、施工速度快、极易检查维护、板材使用耐久性高等特点，所以需要在坡屋面结构中使用质量较轻、强度较高的H形态钢材横梁作为核心骨架结构，以此实现装配式、大跨度无柱的内部空间结构。使用装配式施工模式还能够有利于内部空间的二次使用，不仅满足建筑设计人员可以实现更复杂的屋面施工模式，还可以提高坡屋面预制板与钢结构连接施工效果。

3.2 施工原理

坡屋面预制板以及钢结构连接施工结构体系主要包含H型钢架，比如钢立柱、钢结构支撑、室内钢材质横梁以及槽钢等部分。楼层横梁所使用的H型钢整体支架包括钢结构支撑板材、钢锚筋、H型钢结构架以及钢结构基础支撑等，以此满足坡屋面预制板与钢结构能够有效连接[1]。在坡屋面预制板安装前，H型钢结构架、钢支撑架等材料已通过螺栓或者结构焊接等方式完成整个钢结构屋面的基础建设，因此在坡屋面预制板安装环节上，需要引进全新的钢结构连接施工以及预制板建设技术。除此之外，坡屋面预制板安装施工时，需要在其基础结构上预留孔洞，为此坡屋面预制板与钢结构连接施工时，应选用无收缩的高强度灌浆原材料，确保槽钢能够与螺栓连接。施工中，为了保证坡屋面预制板安装效果，还应该将预制板结构与槽钢安装在H型钢屋架标准位置上，并且通过螺栓零部件与钢结构相互连接，完成整体屋面建设结构。

4 施工要点

4.1 准备环节

坡屋面预制板与钢结构连接施工过程中，为了保证施工质量，首先需要熟悉设计图纸，编撰施工方案，做好专业技术交底。其次，对坡屋面预制板支撑结构开展质量检查和效果验收，同时详细核对建筑工程预制板以及钢结构连接数量、位置以及标准高度等基础参数，等待清除预制板泥浆等物质之后，进行详细的标志处理。第三，预制板材与钢筋材料进入施工现场时，应对施工现场内部零部件进行详细检查和质量验收，同时按照施工图纸的要求以及验收标准开展验收，进一步检查质量证明文件、工程结构标识、钢结构件外观、锚栓安装位置以及预留孔洞等。同时钢结构零部件在安装和焊接环节上还应进行全面检查，确保后续验收效果[2]。

4.2 钢梁安装

钢梁进行安装时应使用两点捆绑吊装模式，起吊安装之前需要将钢横梁提升至距离地面200~300 mm，详细检查吊索稳定性之后，缓慢提高至连接板材位置，最终放置在相应连接区域中。材料运输至合理位置之后，还需要使用撬杆设备调整钢梁具体孔洞位置，同时使用连接螺栓进行临时固定。使用螺栓进行安装和位置确定之后，还应使用线锤设备检测钢梁的安装角度，详细检查钢梁侧面弯曲程度，确保安装效果能够满足标准要求，待螺栓固定稳定之后在开启吊索设备。

4.3 钢斜撑施工

钢斜撑结构，吊装应使用塔式起重机将钢材连接部件运输至指定位置实现基础安装，而实际安装时，需使用手动吊装模式，将安装葫芦固定在工程室内区域的屋脊钢梁结构上。为了确保钢材质斜撑效果，其坡屋面预制板与钢结构连接施工位置应在整体结构三分之一位置上，而当斜支撑完全离地之后，需检查零部件质量以及安装位置，检查无误之后才能开展后续安装施工。

当斜支撑起吊和运输至设计位置时，首先需针对上端连接板材进行结构焊接和安装，随后使用撬杆设备配合葫芦设备明确斜支撑下部分连接施工位置，此时应使用线锤设备针对施工区域内部的钢结构垂直度进行二次校正，得到位置明确之后，应该在钢斜撑下部分结构进行焊接，全部施工完成之后才能撤出全部辅助施工设备和零部件[3]。

4.4 预制板与钢结构连接

预制板材与槽钢连接施工时，首先需要在稳定且平整的外部环境上测量出预制板材与槽钢的具体位置和高度控制线路。而槽钢在吊装至相应位置后应使用木板固定，并且在槽钢结构以及预制结构板材周边安装宽度10 mm、厚度为3 mm的定位胶带，避免产生漏浆问题和安全风险。而当坡屋面预制板安装在槽钢上方200~300 mm时，应及时调整安装位置，致使预制板材的预留孔洞与槽钢相互校准。同时在预制板材安装就位后，板材预留孔洞应使用无收缩、高强度的水泥浆进行灌注，直至水泥浆涌出制板预留孔洞5 mm以上。

4.5 预制板安装

预制板材实际安装之前应该做好充足的准备工作，首先在板材吊装之前应对施工区域钢结构架吊点进行位置确定、切割打磨，而材料在运输和安装环节上所产生的损坏部位，需进行补充涂抹，以此保证钢材表面无破损。在预制板以及槽钢孔洞灌注水泥浆24 h之后才能开始预制板材的安装，因此施工区域内结构架上应按照标准施工流程和顺序安装预制板材。除此之外，预制板材在安装和施工时应使用4点位安装，并且安装时应配合电动葫芦零部件调整预制板材的安装角度，致使安装结构与坡屋面角度一致，等待安装完毕之后，才能缓慢下方预制板并调整安装位置，让槽钢结构与连接板材孔洞位置能够保证一致性，插入螺栓进行临时结构固定[4]。最后所有安装环节完毕后，还需使用激光水平设备针对预制板材的结构定位详细检查和调整，等待位置明确无误后，实现坡屋面预制板与钢结构连接施工。

4.6 钢屋架安装

在钢结构支撑架安装环节上，一般需要使用两点或者多点进行吊装操作。由于整个安装水平较高，需要由专人进行指挥和设计。当钢结构起吊时首先需要将整个吊架提升地面200~300 mm，详细检查吊索结构稳定和安全之后，在缓慢提高至标准位置和楼层，此时为了保证施工质量，需要使用麻绳将施工内部屋架移动至安装位置，让其确保距离主要支撑结构板材面上方500 mm，使该结构能够对应相关孔洞位置。

初步定位之后，如果连接板材定位线路产生错误，应使用撬杆设备针对钢结构屋架底部进行精准调整，并且重复审核标准高度，随后将侧面立柱两侧位置与连接板材固定处理，而另一侧位置板材则使用千斤顶设备精准控制位置，等待位置明确之后将板材与立柱焊接固定。同时采用挂线锤和检测尺校对屋架的垂直度，在屋架两侧用钢管临时斜撑固定。最后屋架柱脚翼缘外侧与连接板焊接固定完成后，松开吊索。

5 施工质量控制

为了保证坡屋面预制板与钢结构连接施工水平，施工支撑结构架安装之前应该针对预制板进行定位处理，同时针对定位轴线和标准高度进行重复检查。对进入施工现场的施工零部件应该详细检查质量证明文件和生产标准，比如：零部件尺寸、零部件横截面数据、预留孔洞以及锚栓等，做好材料进场验收工作。

而在安装流程和顺序的规划方面上还应确保内部结构的稳定性，防止钢结构件产生形变。为了保证施工质量和效果，应在槽钢与预制板安装施工方面上，确保施工场地的平整性完成基础的灌注操作，而槽钢安装环节上首先应使用木条进行结构固定，保证预制板连接定位的准确性，并且坡屋面预制板与钢结构连接施工时需保持整洁。除此之外，在灌注材料的选择上为了保证材料稳定性应使用铝制桶。其灌入材料应在搅拌时确保基础搅拌时间为2 min，并且在搅拌完成之后的泥浆应在30 min内使用完备，并且在预制板材上的预留孔洞应确保一次性灌注完成，不能重复使用。

6 结语

坡屋面预制板与钢结构连接施工技术使用范围十分广泛，不仅可以使用在各种建筑工程中，还可以应用在改造工程环节上。除此之外，相比传统施工模式来说，装配式施工模式有效解决了坡屋面支撑模式的复杂问题，有效提高施工效率和质量，节省大量人力和物力，符合绿色施工需求。