加纳木结构坡屋面施工工法.docx
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加纳木结构坡屋面施工工法
加纳木结构坡屋面施工工法
１、前言
在加纳地区建筑大多以钢筋混凝土框架梁作支座,采用木屋架屋面体系。
我国际工程公司在加纳承接了海岸角可图克热巴市场项目工程,根据合同及清单要求,屋面应采用木屋架结构。
由于局部跨度达到15m，从力学角度轻型钢结构较为合理,不过业主方考虑热带沿海气候,空气高温潮湿含盐量较高,钢结构的维护费用会很高,坚持使用木结构。
我项目提出以下方法，经业主同意后进行静载试验,事实证明方案可行,在以后的施工中有一定指导意义.
2、工法特点
２.１该工法处理木材,防腐蚀防虫蛀性能更显著,降低成本;同时铝瓦屋面在潮湿环境中耐久性良好，不易腐蚀,整个屋面体系能够很好的适应热带海边气候。
2。
2该工法节点采用简单的螺栓铰接连接,抗震性能良好,施工简单方便,节约工期。
２．3该工法建造木结构跨度可超过１０ｍ，最大可达到１5m,使得建筑布局灵活。
３、适用范围
适合于热带地区任何建筑以及国内古建筑建造和加固。
４、工作原理
此工作原理是用实木材将木排架进行有效的连接，形成可以承受一定荷载的屋架体系,再用铝瓦作为覆盖材料；其中用掺防蚁剂的混合油作为木材防腐蚀防虫蛀的油封,采用木桁架加固木屋架下弦来实现大跨度。
5、施工工艺流程及操作要点
5。
1工艺流程:
木材防蚁防腐处理→山形木桁架施工→水平和垂直支撑连接→铝瓦屋面铺设→天沟安装施工
5。
２施工方法
5。
2。
1木材防蚁防腐处理
木方应在使用前一个月进场，搁置在平整通风的堆料场地进行自然风干。
然后用柴油稀释回收的废机油,按照1:
2比例进行配比（体积比）,加入适量防蚁剂,对充分凉干的木方浸泡渗透,在表面形成隔离保护层。
纽敦豆木本来具有良好的防蚁防腐效果，对表面再进行处理,能保证其耐久性。
５。
２.2山形木桁架施工
木结构屋架是将一排排的山形桁架进行有效连接，形成一个承受屋面瓦荷载和风雨等动荷载的架构．
山形桁架相当于一道道的梁连系各跨,当支座净跨长度不大于5m时,桁架的上弦、下弦和立杆均采用单根5cm＊1５cm＊5m的木方,斜拉杆采用５ｃm*１0ｃm＊５m的木方;当支座净跨长度小于５ｍ且不大于10m时,桁架的上弦、下弦和立杆均采用双根５cｍ*15cm*５ｍ的木方,斜拉杆采用5cm*1０cm＊5m的木方；当支座净跨长度大于１0ｍ时,不宜采用木结构屋架；屋架局部（如相邻两个斜屋脊处）可能出现下弦长度超过１０m的情况，应该采用木桁架（红色）对下弦杆进行加固，如图。
图5.２.2—1下弦加固示意图
考虑屋面排水顺畅,要求屋面坡度不得小于20°，同时考虑屋面瓦自重和海风负荷载,设计屋面坡度不大于３5°，故桁架上弦和下弦设计夹角不小于20°且不大于35°。
同一桁架相邻两根立杆间距为１.2m－1.5m,下弦杆应进行起拱,起拱高度为千分之五的跨度长度.
为了运输和加工方便，一般木方长度最长为５m,所以木方连接频繁又重要,首先把两根木方的接头锯成咬合紧密的齿状，准备两块８mm厚经过防锈处理的钢板,把接头夹住，用φ12mm的螺栓穿过预先留好的孔洞，将钢板和木方固定在一起。
每个连接点段连接长度不小于80cｍ，螺栓个数不少于6个;双根木方的弦接头应错开在木方中间三分之一范围内.
图5.2.２—2下弦木方对接示意图
5.2.3水平和垂直支撑连接
相邻两榀桁架间距应为1。
2m,待所有桁架制作到位，用5cm*10ｃｍ的水平撑连接下弦杆，间距与桁架立杆间距相同;上弦采用５cｍ*10cm的檩条连接,檩条间距不超过50cm;垂直方向使用5cm*10ｃm的斜撑杆进行十字连接。
5.2。
４铝瓦屋面铺设
铝瓦在波峰处采用带防水密封胶垫的自攻螺钉与檩条连接,连接件可每波或隔波设置一个，但每块板不得少于3个。
铝瓦纵向搭接应位于檩条处,搭接端应与檩条有可靠的连接，搭接部位应设置防水密封胶带。
纵向最小搭接长度为20ｃm。
铝瓦横向搭接方向宜与主导风向一致，搭接不应小于一个波,搭接部位应设置防水密封胶带。
搭接处用连接件紧固时，连接件应采用带防水密封胶垫的自攻螺钉设置在波峰上。
铝瓦檐口挑出墙面的长度不应小于2００mm；伸入檐沟、天沟内的长度不应小于100ｍm;泛水板与突出屋面墙体的搭接高度不应小于250ｍm；屋脊盖板在两坡面金属板上的搭盖宽度不应小于250mm。
5。
2．5天沟安装施工
加纳屋面天沟主要有两种：
铝制天沟和钢筋混凝土天沟．当天沟设计水平宽度小于30cm采用铝制天沟;反之采用钢筋混凝土天沟,这里光对铝制天沟进行详细介绍．常用成品铝制天沟横截面规格有1０cm*8cｍ；15ｃｍ*１0ｃｍ；20ｃｍ*１2cｍ;2５cm*１5cｍ，厚度8mm。
外天沟采用支架固定于承重结构之上,而内天沟则安装于双檩条之间,找正位置用自攻螺钉连接，天沟板后一块压住前一块,互相搭接,用定位孔定位后,相互搭接处用氩弧焊接，天沟落水口等装完后,用云石锯在相应位置开泄水口，后将水落口斗焊于其上（搭接焊）,落水斗下安装落水管。
天沟分段安装时,搭接要工整，顺直；排水通畅,无积水.天沟纵向坡度不应小于１％;天沟采用铝板制作时，应伸入屋面铝瓦的下面,其长度不应小于１０0mm。
图５。
2。
5-１天沟安装示意图
6、材料与设备
6。
1机具设备
序号
机械名称
型号
数量
1
木工手提切割机
Ｍ1Y—FF—185
按工程规模配置
２
电锤
Z1Ｃ—FF０3—26
2
３
电焊机
BＸ1-315-２
2
4
氧气、乙炔
/
4
5
浸油池
0.6（Ｗ）*0.3（D）*6（L）m
１
６
手枪钻
FF０5-1０A９。
6V
2
7
台钻
西湖Z512B
1
表６.1—1机具设备清单
6。
2材料
5*10*50０cｍ和5*１5*500cｍ的实木方（建议使用纽敦豆木材）、屋面瓦、φ12m螺栓、钢钉、8ｍm厚钢板、防锈漆、废机油、柴油等材料必须有质量证明书并复试合格后方可使用.
木材进场验收:
首先应保证原木为活木，表面无活虫蛀咬孔洞,而且木材无树节、无裂纹,质地均匀密实,最后对木材实际截面尺寸进行复核,不得低于设计值。
6．3劳动力组织
按照屋面投影面积2０00㎡的施工规模，工期30天来组织劳动力,人员配置如下表：
序号
工种
要求
数量（名）
职责
1
工长
熟悉图纸，了解木工施工工艺
１
负责施工组织,工人交底,施工质量把控
2
木工
熟练工,小木
8
负责木屋架制作,屋面瓦铺盖
3
焊工
有特种作业证,持证上岗
1
负责钢构件的加工
4
力工
／
4
负责材料搬运，辅助技工
表６.3—1 劳动力组织
７、质量控制
7.1木结构施工除设计要求外，其质量控制规范及验收标准依照:
1）《木结构设计规范》（GB５0005-2003）
2）《木结构工程施工规范》（GB／T5077２-２012）
3）《木结构工程施工质量验收规范》（GB50２06—20１２）
4）《防腐木材的使用分类和要求》（LＹ/T16３６－２0０5）
5）《轻型木桁架技术规范》（JGJ/T26５-2012）
６）《木结构试验方法标准》（GB/T50３２9—2０02）
7。
2质量验收方法
7.２.1主控项目
1）木方结构形式，结构布置、构件尺寸,应符合设计文件的规定
检查数量:
检验批全数。
检验方法:
实物与施工设计图对照、丈量。
2）钉连接、螺栓连接节点的连接件规格、数量,应符合设计文件的规定．
检查数量：
检验批全数。
检验方法：
目测、丈量.
3）规格木材的平均含水率不应大于２0%．
检查数量：
每一检验批每一树种每一规格等级规格材随机抽取5根。
检验方法：
烘干法测含水率。
4）木桁架节点，接头部位避开木方腐朽、裂纹、斜纹和松节等缺陷部位。
检查数量:
检验批全数.
检验方法：
目测。
7.２。
2一般项目
１）木结构桁架制作允许偏差不得超过下表
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
构件截面尺寸
木方和胶合木构件截面的高度宽度
—3
钢尺量
板材厚度宽度
-2
原木构件梢径
-5
２
构件长度
长度不大于１5m
±10
钢尺量桁架支座节点中心
长度大于１5ｍ
±１5
3
桁架高度
长度不大于15m
±１０
钢尺量脊节点中心与下弦中间距离
长度大于15ｍ
±１5
４
受压或压弯构件纵向弯曲
方木、胶合木构件
Ｌ/50０
拉线钢尺量
原木构件
L／200
5
弦杆节点间距
±5
钢尺量
6
齿连接刻槽深度
±２
7
支座节点受剪面
长度
—10
钢尺量
宽度
方木、胶合木
-3
原木
—4
8
螺栓中间间距
进孔处
±0.2d
出口处
垂直木纹方向
±0。
5d且不大于4B／100
顺木纹方向
±１ｄ
9
钉进孔处的中心间距
±1d
10
桁架起拱
±20
以两支座节点下弦中心线为准，用钢尺量
±1０
两跨中下弦中心线与拉线之间的距离
表7.2.2-1 木结构桁架制作允许偏差
２）木结构桁架安装允许偏差不得超过下表
项次
项目
允许偏差（mｍ）
检验方法
１
结构中心线的间距
±２０
钢尺量
2
垂直度
H/2０0且不大于15
吊线钢尺量
３
受压或压弯构件纵向弯曲
Ｌ／３0０
吊（拉）线钢尺量
4
支座轴线对支承面中心位移
１0
钢尺量
5
支座标高
±5
用水准仪
表7.2.2—2 木结构桁架安装允许偏差
3）木结构屋面木构件安装允许偏差不得超过下表
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
檩条、椽条
方木、胶合木截面
-２
钢尺量
原木梢径
—5
钢尺量、椭圆时取大小径的平均值
间距
-10
钢尺量
方木、脚很上表面平直
4
沿坡拉线钢尺量
原木上表面平直
７
２
油毡搭接宽度
-１0
钢尺量
3
挂瓦条间距
±５
4
封山、封檐板平直
下边缘
5
拉10m线，不足1０ｍ拉通线,钢尺量
表面
8
表７.２．2—3 木结构屋面木构件安装允许偏差
4）齿连接的承压面应平整,局部缝隙不应超过1ｍm，非承压面应留外口约5mm的楔形缝隙。
检查数量：
检验批全数。
检验方法:
目测、丈量,检查交接检验报告。
８、安全措施
8。
1建立健全以项目经理为首的安全生产管理体系,制定日常巡查制度.
8。
2做好安全技术交底,交底内容具体有针对性。
8。
3施工前对工人进行现场安全教育.
８．4自制防蚁油具有一定挥发性和毒性，在木方浸油时，工人佩戴安全口罩和安全手套。
８。
5电焊工、架子工必须进行专业培训持证上岗。
8.６登高作业的工人必须正确佩戴安全带、安全帽、安全防滑鞋,雨天停止施工.
８．７现场严禁明火。
9、环保措施
9.1文明施工，尽量减少人为的大声喧哗。
9。
2严格作息时间,尽可能避免夜间施工，施工时，运输车辆不鸣笛。
9.3电锯、电刨、砂轮机等强噪声机械周围设置封闭的机械篷,以减少噪声的扩散。
9。
４搭拆脚手架、装卸架管时,避免野蛮敲击和扔掷.
9.５装卸和搬运其它金属物品时,均轻起轻落.
9。
6清理施工垃圾,需使用容器吊运,严禁随意抛洒.施工垃圾日产日清。
清运时，洒水湿润,垃圾清运车加篷布遮盖。
9。
7木工棚刨花日产日清,装袋外运。
10、效益分析
10。
1社会效益
1）本工法适用于我国南方热带沿海地区,能更好的适应当地气候,在轻型木结构方面打破常规跨度，增加了布局的灵活性;
2）本工法对于古代木结构建筑加固，以及古城旅游区改造项目有着指导意义。
10。
２经济效益
本工法自制防蚁油是用柴油稀释回收的废机油，按照１:
２比例进行配比，对充分凉干的木方浸泡渗透形成隔离保护层，在每升的混合剂中加入适量防虫剂,使木方的防蚁效果更佳．该工艺已经在项目库房木结构防蚁处理实践中得到证实，四年并未发现有虫蛀现象。
成本分析:
方案一:
当地成品防蚁油单价为10塞地（当地币）/L;
方案二:
柴油单价为２．97塞地/Ｌ,废机油单价为1。
75塞地/L,每升自配混合剂为2。
9７/3+１。
７5＊2/３＝１.99塞地。
每平米木方表面需要０。
75L的防蚁油,本项目木结构使用５０mm*150mm木方总量为20000m,接触面积：
（０.１5＋0。
０５）*２*2０000＝８０0０㎡，需要防蚁油：
８００0*0。
7５=6000L
采用方案一：
６00０*10＝6万塞地
采用方案二:
600０*1.99=1.19万塞地
比较两个方案:
方案二节约成本４．81万塞地，节约率为80。
1%
11、工程实例
加纳海岸角可图克热巴市场项目：
A区1２000平方米二层框架、部分四层;B区４0００平方米二层框架结构;Ｃ区3000平方米二层框架结构;3０00平方米停车场;共计２２０00平方米,其中木结构坡屋面面积８５00平方米。
图11-1加纳海岸角可图克热巴市场项目
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