压型钢板—混凝土非组合屋面技术在站台雨棚工程中的应用

2014-04-11陈率上海铁路局建设管理处

上海铁道增刊 2014年1期

关键词：压型檩条雨棚

陈率上海铁路局建设管理处

陈率上海铁路局建设管理处

介绍压型钢板—混凝土非组合屋面技术以及计算原理、施工工艺，总结施工中的注意事项，可为今后类似的施工管理提供借鉴与参考。

压型钢板—混凝土非组合楼板；计算原理；施工工艺；注意事项

随着上海铁路局管内高速铁路的相继建成和投入运营，一大批结构轻盈、空间通透、流线合理的钢结构站台雨棚先后投入使用，站台雨棚的品质大幅度提升，为广大旅客出行提供了方便，赢得了社会的普遍好评。但由于在使用中暴露的一些不足，促使站台雨棚工程不断进行改进。本文结合淮北站改建工程中压型钢板—混凝土非组合屋面技术的实际应用，对非组合屋面技术进行探讨，为今后类似应用提供借鉴与参考。

1 钢结构雨棚存在的不足及应对措施

目前，高速铁路沿线大量的站台雨棚为钢结构无站台柱雨棚或单侧悬挑雨棚。雨棚屋面大多采用穿透式打钉屋面、角驰Ⅱ型暗扣式压型钢板屋面或直立锁边铝锰镁屋面。

1.1 存在的不足

穿透式打钉屋面的主要缺点是自攻螺栓穿透屋面板处易渗漏、自攻螺栓在拧紧的过程中表面防锈层易损坏，在锈蚀作用下，自攻螺栓抗拔力会逐渐减弱。角驰Ⅱ型暗扣式屋面所采用压型钢板须由高强钢材压轧成型，以保证钢板的形状、强度、弹性等符合设计和规范要求，并通过支座与檩条扣牢。压型钢板材质的优劣，加工、安装质量的好坏，支座的固定以及下部钢结构施工中的误差，都会影响压型钢板通过支座与檩条的扣牢吻合，导致抗拔力减弱。直立锁边铝锰镁屋面与檩条上的支座通过锁边机层层卷边，吻合性好，牢固可靠，但工程造价高、加工安装工艺要求高。

雨棚屋面在风荷载作用下，承受很大的负压，同时，列车高速通过时的震动荷载、以及产生的瞬时吸附作用，使屋面受力进一步复杂化，导致雨棚屋面薄弱部位会随着抗拔力的减弱产生松动、变形。

当然，影响雨棚屋面抗风能力的因素众多，本文仅作简要分析，其他因素还需要在实践中继续进行摸索和总结。

1.2 应对措施

对已建成站台雨棚进行全面现场排查和复核计算，对存在问题的雨棚由设计院出具方案，进行补强。对在建站台雨棚设计进行全面优化，采取加强措施，在施工过程中即消除隐患、完善检修设施。对未开工雨棚引入压型钢板-混凝土非组合楼板技术等新技术，以适应发展的需要。

2 压型钢板组合屋面技术简介

2.1 技术简介

（1）压型钢板组合屋面技术是我国80年代后期引入的技术，由于当时我国钢材产量低，压型钢板基材紧缺，成型的压型钢板和连接件等配套技术落后，未能大规模运用。随着近些年钢材加工业的发展，配套技术的不断开发和进步，该技术在我国应用已趋于成熟。

（2）压型钢板组合屋面由（见图1压型钢板组合屋面）压型钢板、混凝土现浇板通过抗剪连接措施（栓钉，又称抗剪螺钉）共同作用形成。具有施工方便、速度快、不需支设底模，受力性能、刚度特性好，设计理论成熟、简单的优点。且抗风能力强、性能稳定、耐久性好，造型美观、日常维护工作量小等适于铁路站台雨棚工程的特性。

图1 压型钢板组合屋面

2.2 分类

（1）根据压型钢板在组合屋面中的作用分为两类。一是将压型钢板作为施工阶段现浇混凝土屋面的永久性底模，以及施工时的操作平台使用，不考虑压型钢板在正常使用阶段（即建成后）的受力组合作用，不参与受力计算，仅作为自承重模板使用，设计仅验算其施工阶段的极限状态是否满足要求，故称压型钢板-混凝土非组合屋面。二是压型钢板在施工阶段不仅作为现浇混凝土屋面的永久性底模，而且作为屋面板的下部受力钢筋参与屋面板的受力计算，与屋面板在正常使用阶段共同受力，故称压型钢板-混凝土组合屋面。

（2）压型钢板-混凝土组合屋面在施工时对压型钢板的防腐、防火处理要求很高，比较费工、费时、费钱，在正常使用阶段，也要定期进行维护。不符合节约工程投资、方便维护保养的要求，所以淮北站站台雨棚采用压型钢板-混凝土非组合屋面。

3 工程概况

（1）淮北站改建工程位于安徽省淮北市相山区，站房面积9772m2，站场规模2台6线，站台雨棚面积8680m2，雨棚采用Y型有站台柱钢结构雨棚，雨棚屋面采用压型钢板-混凝土非组合屋面。

（2）屋面做法：1.2mm厚改性聚乙烯防水卷材、1.5mm厚聚氨酯防水涂膜、20mm厚1：3水泥砂浆找平层、110mm厚混凝土、1.2mm厚镀铝锌YXB51-305-915型压型钢板（见图2）、高频焊H型热镀锌钢檩条。

图2 压型钢板YXB51-305-915型

4 压型钢板-混凝土非组合屋面施工工艺

压型钢板-混凝土非组合屋面施工主要分为压型钢板铺设、固定与焊接、钢筋绑扎、混凝土浇注四个阶段（见图3施工流程图）。

4.1 压型钢板铺设

（1）技术准备

①压型钢板铺设之前，应根据板型宽度、结构设计要求及建筑分隔绘制排版图，从而确定板材的加工长度、数量，给出材料编号和清单，以便施工时按排版图安装压型钢板。

②压型钢板铺设之前，下部钢结构安装、焊接、节点处防腐等分项工程的验收合格。

图3 施工流程图

（2）材料的质量要求

建筑工程上使用的压型钢板的尺寸、形式、板厚允许偏差应符合《建筑用压型钢板》GB／T12755-2008的要求。

①压型钢板基材的化学成分、力学性能、厚度偏差、镀层重量等质量报告书真实、齐全，基材不得有裂纹、锈点。

②压型钢板基材成型后，镀层不应有肉眼可见的裂纹，剥落和擦痕等缺陷。板面应平直、清洁，无明显翘曲、划痕、磕伤，无油污。切口应平直、切面应整齐，板边无明显翘角，凹凸与波浪型。

③压型钢板尺寸允许偏差

当波高≤70mm时，波高允许偏差±1.5mm；当波高＞70mm时，波高允许偏差±2.0mm；

波距允许偏差±2.0mm；

板长允许偏差+9.0mm，0.0mm。

（3）施工方法

①堆放：压型钢板堆放场地应平整坚实，堆叠高度不宜过高，以不超过50张为宜，堆叠时最好按排版图依铺装顺序叠放，以便取用。底部用方木垫起，防止地面积水浸泡，雨季施工时应避免长期淋雨。

②起吊：压型钢板严禁用钢丝绳捆绑起吊，应使用软吊索，以防变形。起吊前，应按复核其板型、尺寸、块数和所在部位，确认无误后，随安装顺序和进度，吊运到各施工工点。起吊过程中应捆绑牢固，防止滑落，吊放于檩条上时应注意下放速度，切忌大起大落，并注意两端支承宽度，避免倾斜坠落。

③铺设：铺设压型钢板前，要清理下部钢结构顶面污物，严防潮湿或涂装未干，并在每跨Y型雨棚梁顶面标出压型钢板铺设的中心线和各檩条的位置线。因淮北站为曲线站台雨棚，需根据现场钢梁的布置情况，对压型钢板进行放样，切割。切割后的压型钢板应在地面在平台上进行预拼装，以便对贴合不紧密的部位进行调整，然后再根据铺装图进行铺设。铺设时，先从梁顶面己弹出的中心线开始，沿铺设方向逐块铺设，铺设要肋对肋，边铺设边调整，及时校位置。

4.2 压型钢板现场开孔及切割

压型钢板的现场开孔及切割工作应使用等离子切割机，以避免破坏钢板表面镀层。若使用氧气乙炔切割，则应于对切面进行防锈处理，以避免锈蚀。开孔部位,应进行补强。

4.3 压型钢板固定与焊接

（1）压型钢板在铺设定位后应立即以点焊方式固定，防止被大风刮起，引起损失或造成事故。位置调整完毕、复核无误后，压型钢板与Y型雨棚钢结构梁采用角焊塞焊连接，与檩条采用栓钉穿透焊接，压型钢板与压型钢板之间采用夹紧器咬合连接，使铺设面形成稳固的整体。

（2）栓钉是组合屋面的剪力连接件，楼面的水平荷载通过它进行传递，与檩条采用穿透焊连接成型。通过压型钢板铺设前，在每跨Y型雨棚梁顶面标出各檩条位置线进行定位，并现场试焊，以确定焊接参数。焊接完成后，焊接处的焊缝应成型饱满，焊角尺寸应满足要求，并进行抽样，做300弯曲试验。

4.4 屋面钢筋绑扎和混凝土浇注

（1）进场钢筋应有合格证,并按规定抽样检验,合格后方可使用。钢筋加工的形状和尺寸应符合设计和规范要求，表面应洁净无损伤,带有颗粒状或片状锈蚀的钢筋不得使用。钢筋绑扎完毕,应及时垫好垫块，并报验。

（2）因本工程采用无支撑压型钢板，在浇筑混凝土时，应避免混凝土堆积过高，以及倾倒混凝土所造成的冲击力过大。屋面板应连续浇灌,振捣过程中，应避免损坏压型钢板。浇灌混凝土时,应经常观察压型钢板、钢筋的情况,发现问题,及时处理。混凝土浇注完毕,应按标准要求进行养护。

因钢筋绑扎和混凝土浇注工程与普通现浇屋面工艺相同，本文不再赘述。