地铁工程建设中的钢结构雨棚屋面与幕墙施工工艺

孙道斌

（中电建南方建设投资有限公司，广东 深圳 518000）

1 工程概况

将观景台设置在大运站站厅两侧，两座出入口设置在站厅东西侧，侧式站台设置在站台层的两侧，“湾区之舞”屋盖是大运站上部结构的主要形式，交通核设置在大运站西侧平台上部，其中包含上盖结构和换乘通道主体。

2 屋面雨棚结构

扭曲空间网格结构是屋面雨棚的主要结构类型，最高点标高达到了30m，大屋盖雨棚钢结构由12 根Y型柱构成，支撑结构为16 根圆管柱，钢柱的主要材质为Q390HJC。使用八根空间扭曲圆管主龙骨构成了屋盖结构，材质类型为Q390GJC。69 排空间扭曲倒梯形箱型钢梁构成了次梁，将空间倒三角桁架设置在屋盖中间合拢位置处，桁架的长度设置为84m，跨度设置为55m，桁架重量达到了200 多吨，屋盖结构使用的主要材质为Q390GJC[1]。

3 建筑屋面与幕墙施工

钢结构雨棚屋面面层的主要类型为玻璃+铝板，以片状波浪形为整体类型，在工程项目施工时，施工难度最高的位置为面板定位和面板扭曲，存在着大量上下交叉施工的区域，给施工安全和施工技术提出了更高的要求。使用普通平板钢化玻璃来制作幕墙，交通核外立面是主要的施工区域。

3.1 安装工艺流程

安装工艺流程如图1 所示。

3.2 安装工艺

3.2.1 测量放线

对水准点和基准轴线进行明确，拐角控制线和控制线要使用经纬仪完成测量放线。再次检测土建施工时提供的水平线和基准中心线，在保证万无一失的情况下将钢线放好，便于准确确定幕墙和屋面的基准线。

3.2.2 检查结构与预埋件

测量过程中，对航摄数码影像有如下要求：（1）航空数码影像呈像清晰、色调一致、反差适中；（2）地面分辨率是影响成果质量的重要因素，分辨率越高，立体效果越好，但是，由于数据量较大，一般规定用于生产的影像地面分辨率不得低于0.2m，并选择专业的航摄仪进行测量，如UCXP_WA；（3）像片重叠度、像片旋偏角、像片倾斜角、航线弯曲度、航高等均应满足要求，一旦出现超限现象，需要补飞或重飞。

在对幕墙的安装精度进行检查时，要以测量放线的结果为依据，综合分析测量放线得到的数据信息，如果发现问题，立即与总承办单位取得联系，限期整改。对预埋件进行检查时，发现存在的误差比较大，要制定修整方案进行处理[2]。

钢结构质量受柱顶标高和柱轴线准确度的影响，雨棚伸缩方向为地脚螺栓的定位方向。将夹具固定在土建木模板上，以施工图纸中规定的信息为依据完成固定施工任务，在横轴线和纵轴线复测时，使用的主要仪器为经纬仪，所有数据全部满足设计要求以后，将其固定结实。将螺栓放入定位模板中时，需要将其表面的油污全部清理干净，使螺栓的预埋质量得到满足。在混凝土浇筑施工的过程中，对专用模具进行仔细的检查，确保不会出现松动的情况，如果发现问题，要立即处理。混凝土凝固时间达到24h 以后，将模具全部卸掉，使用钢丝将螺栓的螺牙部位清理干净，涂刷黄油润滑，并使用塑料薄膜将其捆扎严实。

3.2.3 安装连接件

测量放样人员在结构上将标高线和分格向弹射清楚，以此为后续连接件安装基准线。在钢连接件安装施工时，要以放线组弹射的分格线、中心线为依据，钢连接件的左右、高低误差要控制在2mm 以内。以放线组设置的钢丝线和施工图为依据来开展安装施工任务，在埋件上使用螺栓将角码连接好，将螺栓调整到安装的位置处，将其全部拧紧。

3.2.4 安装钢龙骨

安装钢龙骨以前，对材料进行仔细的检查，使用拉通线的方法对钢龙骨的直线度进行检查，如果不能达到设计的要求，要立即对其进行矫正。钢龙骨的安装施工顺序为自下而上，安装骨架后要立即开展仔细的检查工作，及时调整，将误差控制到最小的范围之内。栓接是主要的施工方法，螺栓要增加弹垫和平垫，使其变得更加紧固。在安装整个墙面的竖向龙骨使，需要在外控制线尺寸范围之内将尺寸误差消除掉，防止出现向外延伸的情况发生。

在安装钢龙骨的过程中，预留伸缩缝在竖向位置处，每个楼层间都要设置伸缩缝，竖向伸缩缝的间隙要控制在2cm 左右，连接时使用插芯的方法，使用硅酮耐候封胶将缝隙全部填满。竖向龙骨全部安装完成以后，对分格情况进行仔细的检查，全部满足要求以后，方可安装横向龙骨。安装横向龙骨的过程中，要沿着水平横向来开展施工任务，以五分紧的程度来拧横料，将横向鱼丝线全部调节到最佳位置后，将其再次拧紧。

3.2.5 安装铝合金压板

在铝板安装施工以前，在立柱和横梁上固定铝合金压板，拧到压板稍微固定即可。在安装好铝板块以后，上下、左右要调整到合适的位置，调整完成以后，将其拧紧。安装压板要满足设计的标准，主体部分与压板连接时，螺栓间的距离要保持在30cm 左右[3]。

3.2.6 安装铝板

安装好钢龙骨架以后，方可安装整个铝板，将铝板安装中心定位线重新弹设到龙骨上，弹射的墨线几何尺寸要符合设计的标准，要清晰可见。安装铝板要严格按照编号图位置施工，要事先将横向和竖向控制线拉设好，整个钢架会有存在不平整的地方，因此需要调整垫平铝板支撑点位置处。在吊装、搬运铝板时，要使用竖直的方式处理，不能平台搬运铝板饰面，将铝板挠曲变形问题控制到最低。安装铝板的过程中，副框朝水平方向向着横向压板内推入，接着将铝板的侧边向纵向压板内推入。调节时，要以分格钢丝线为依据，相邻两个横向铝板的水平标高要保持在2mm 以内，竖向板材的直线度误差要控制到2.5mm 以内。安装铝板时，要以设计规定的螺钉数量为依据完成安装施工，对其平整度进行严格的管理，同时对分格缝和所有质变进行重点关注，使其保持在误差允许的范围中。安装要严格按照铝板保护膜上的箭头方向施工，使铝板折光产生的误差得到高效控制。

3.2.7 铝板打胶

安装好铝板以后，将板缝清理干净，使用打底漆的方式来连接铝板与密封胶，最后使用泡沫条均匀的将存在的缝隙填严实，防止出现凸凹不齐的情况。使用泡沫条填缝以后，粘贴美纹纸，美纹纸要确保横平竖直，不能出现弯曲的情况。在打胶施工时，注胶施工要确保连续、均匀，不能出现跳刀的情况。

3.2.8 卸载屋面结构

（1）对于屋面结构体系来说，从支撑状态向设计状态转换，需经历卸载过程。卸载屋面结构，拆除滑靴和滑移轨道，将各棍析架的球形支座安装滑移到指定位置，从而使设计要求的永久结构体系得以形成。

在卸载屋面结构时，施工顺序为从最后拼装的一跨向第一跨递进施工。卸载施工时，析架端部顶起时，使用液压千斤顶完成顶起施工，与轨道支撑和滑靴相分离，拆除支座位置处的轨道和支座下的滑靴，及时完成球形支座的安装施工。

（2）屋面结构的构造非常复杂，结构体系跨度非常大，单件起重的重量也比较沉，工程项目的危险性非常大。在卸载、结体滑移和析架吊装施工时，要及时分析、验算和模拟施工过程，使用高效的方式方法，使施工过程中结构体系所有杆件的变形和应力被控制到设计要求的范围之内，制定专项施工方案，专家评审通过以后才能投入建设施工[4]。

3.3 幕墙工程施工

卸载屋面钢结构以后，拆除滑靴和滑移轨道，将滑移就位使用得到各种球形制作安装就位，从而使设计要求的永久结构体系得以真正的实现，最后安装屋面玻璃幕墙。

（1）深化开展幕墙设计工作，对各个分格尺寸进行明确，高效完成下料生产加工工作。幕墙施工前，实现做好测量防线工作，接着安装龙骨和转接件。安装好框架以后才能安装面材。

（2）材料运输。在材料运输的过程中，使用的主要方法为垂直运输和水平运输。在加工场中将材料加工好，以材料进场计划为依据使用货车将材料运送到指定的存放区域，整齐的堆放好。初步计划屋面幕墙使用塔吊吊挂的方式，在水平、垂直运输幕墙玻璃时，使用组合吸盘完成运输任务，人工配合完成安装、卸料和调运工作。

（3）钢结构吊装会给外围幕墙施工造成不同程度的影响，因此，钢结构屋架全部施工完成以后，方可开始施工。脚手架要使用双排式，同时将卷扬机安装就位，运输外墙玻璃时，使用组合吸盘来运输，人工配合，确保安全运输到指定施工位置。

（4）施工程序如下：测量放线→安装主梁→安装横梁→粘贴副框→安装玻璃→注胶、清洗幕墙外立面→检测→验收。①安装主梁。在安装幕墙主梁时，从钢结构底部开始施工，依据施工图纸对主梁的尺寸进行严格的控制，确保孔位准确，在主梁上组装连接件，支座与主梁连接时，使用焊接的方法，做好主梁水平度和垂直度的调整工作。②安装横梁。使用焊接的方式处理横梁两端与主梁连接位置，接缝不能有缝隙存在，横梁安装施工要采取自下而上的顺序，一层安装结束以后，及时开展检查工作，确保与设计的标准一致。③安装带副框玻璃板块。在加工场中预制板块，板块要全部标号处理，以分格图上的标号位置为依据，使用铝合金压块将板块压实到幕墙骨架上，使用螺丝与横竖龙骨连接起来，用密封胶处理接缝位置。④清理。清洗外饰面，使其保持干净、整洁，将注胶用的胶带清理干净，同时讲幕墙板块上的保护膜拆除。⑤处理幕墙，使用脚手架或者是吊篮来清洗室外，使用自动升降平台、人工滑板来协助清洗室内[5]。

4 结语

如今机械化施工水平和机械设备能力都达到了很高的水平，屋面板联合钢结构主体已经成为今后高架站使用的主要结构形式，推动高架站实现了快速的发展。本文介绍了深圳市城市轨道交通14 号线既有3 号线大运站改造工程钢结构现场安装方案、采取的安全措施及幕墙施工处理方式等，不仅保证了该车站站站台雨棚的顺利完成，也为今后类似既有线车站钢结构雨棚项目的施工打下良好基础。