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大跨度 大空间屋盖钢结构防火涂料施工

 文山书院 2013-03-05

大跨度_大空间屋盖钢结构防火涂料施工
2011/8/16 北京城建集团广州国际体育演艺中心总承包部 作者:李振军,曾凌云

广州国际体育演艺中心屋盖为平面钢结构桁架体系。主桁架共10榀,次桁架共2榀,主桁架最大跨度106m,桁架本身最大高度12.9 m,桁架最高点距地面高度约43m。桁架体系中设双环形马道, 马道钢梁面标高21.802m,马道上铺螺纹钢板。

1 防火涂料的选型
本工程设计耐火等级一级。柱耐火极限3.0 h,桁架、钢梁耐火极限2.0 h,楼板、屋面承重构件、屋面支撑耐火极限1.5 h。钢结构防火保护方法为涂装防火涂料,采用北京城建天宁防火材料有限公司生产的“天宁牌”系列防火涂料。按国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心的检验结果,参照现行有关标准、规范、法规,各钢结构构件耐火极限及使用涂料类型如表1所示。
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防火涂料总涂装面积约80 000m2,损耗率约5%。
2 防火涂料施工准备
2.1 措施准备
(1) 铺设安全网: 在整个桁架的下弦钢梁上方铺设一层安全平网,安全平网规格为3 m×6 m。应选择强度高、耐磨性好、延伸率大和耐久性较强的安全网。此外还应有一定的耐气候性能, 受潮受湿后强度下降不太大。同一张安全网上所有的网绳, 都要采用同一材料。每张安全平网的重量不超过15 kg,并要能承受800N的冲击力。将小片安全网在地面联结成大片,边缘处绕一道6mm2钢丝绳, 再将钢丝绳用U形扣捆扎在钢桁架上并绷紧,使安全网与钢梁间不存在间隙,确保牢固。
(2) 焊接或捆扎安全绳: 在钢结构施工过程中,已在桁架上弦焊接角钢, 将8钢筋穿过角钢上部的小孔,并焊接牢固,操作工人在钢梁上行走时可将安全带悬挂在钢筋上。部分未焊接该钢筋的位置拉一道截面积为6mm2的钢丝绳。
(3) 将所需防火涂料转运至马道层, 防火涂料喷涂时分成10 kg一桶,在马道上用小推车运至每个喷枪手下方,由喷枪手用绳子往上吊。

2.2 工序交接
防火喷涂施工前,所有钢构件要安装就位,钢结构的所有工序已完成,与其相连的吊杆、走道、管架及其他相关构件安装完毕并经验收合格,才能进行施工,以免因工序不当损坏防火涂层。

2.3 构件表面清理
喷涂前用气泵吹气清理钢构件表面尘土和杂物,检查基层防锈漆情况, 已涂防锈漆的钢构件表面应清除混凝土、油污、灰尘等杂物后才能进行涂料施工。
2.4 保护措施
施工过程中,对不需喷涂的设备、管道等,要用彩条布遮蔽保护,以免被涂料污染难以清洗。为防止喷涂时对结构其他部位和周围施工环境造成污染, 采取节间分割施工。刚喷涂施工的涂层强度较低,应注意保护,避免被撞击而导致涂层脱落。一旦出现防火涂料涂抹或滴落到设备、管道上的情况,应立即在涂料固化前用抹布擦拭干净。

3 TN-LB室内薄型钢结构防火涂料施工工艺
3.1 工艺流程
搭设操作平台→敷设彩条布→清理钢结构表面→隐检→第一遍喷涂→干燥后第二遍喷涂→干燥→…→喷涂到设计要求厚度→自检→验收。
3.2 环境条件
施工过程中和涂层干燥固化前, 环境温度宜保持在5~38℃,相对湿度不宜大于85%,空气应流通。环境温度低于0℃或有5级以上穿堂风时不能作业。雨天不能进行露天施工。
3.3 拌料
(1) 将(NB)TN-LB防火涂料A组分(LB底料)倒入搅拌机内,搅拌1~2 min后,按A组分∶B组分=9∶1的重量配比,加入B组分(增强剂),边搅拌边加入适当比例的自来水,将防火涂料稠度调整到膏状。
(2) 考虑现场实际情况,为方便施工,运到现场的材料已按配比拌好,施工时用电动搅拌器搅匀即可。经搅拌的涂料倒进振动筛过滤到料斗,再分成10 kg/桶盛装,转运至喷枪手进行喷涂。
(3) 拌料与喷涂要紧密配合, 拌成的料应尽快喷涂完毕,涂料应于当天用完,不允许隔夜使用。
3.4 喷涂
采用重力式喷枪,用小型空压机气源喷涂施工。喷涂时将气泵压力调至0.4MPa左右。涂料使用前应搅拌均匀,如感觉太稠可加适量自来水稀释,以喷涂时不往下坠为宜。
3.5 喷涂遍数和时间间隔
TN-LB钢结构防火涂料第一遍喷涂厚度约1 mm(以0.8~1mm为宜),以后每遍喷涂2.0~2.5mm厚。设计耐火极限为2.0 h的构件,防火涂料涂层厚度4.4 mm,分3遍喷完;设计耐火极限1.5h的构件,防火涂料涂层厚度3.5mm,分2~3遍喷完。后一遍喷涂应在前一层基本干燥后(一般间隔1 d以上)进行。局部不平整区域可进行修补。喷完最后一遍防火涂料后应及时(1~2 h以内)测量涂层厚度,按规定检测方法测量,对厚度不足处应补喷或手工补抹。
3.6 防火涂层修复
防火涂料喷涂完成后,其他专业由于焊接埋件、支架的需要,会将局部防火涂料铲除,该部分的防火涂料修复以手工抹涂或刮涂为主。抹涂前先清理松动的防火涂料,清理干净钢结构表面,然后按施工工艺要求中每遍的厚度和时间间隔抹涂或刮涂至要求厚度, 形成完整的闭合涂层。

4 特殊部位施工措施
4.1 立杆、斜撑采用高空吊板施工
(1) 工作绳:材质为锦纶,直径16~20 mm,主要用于吊板式座板下吊或登高作业用。工作绳通过下滑扣内的活络节连接吊板形成高空吊板系列。生命绳和高空人员身上安全带上的自锁钩连接,形成登高人员的安全系统。
(2) 安全绳:材质为高强丝,直径14~16 mm,主要用于配合工作绳使用。高空人员通过座板吊在工作绳上,将安全带的自锁扣用自锁器连接到安全绳上,能确保提高安全系数。
(3) 吊板:又称座板,由水曲柳木制成,吊带由纤维纺织而成, 都具有一定的抗拉强度。高空下吊施工时,高空人员坐在吊板上向下坠滑操作。防滑座板断裂载荷应大于4 400 N。
(4) 高空全背式安全带:由纤维纺织而成。安全带由2根肩背和1根腰带连成一体组成, 并通过自锁钩与工作绳连接成一体。
(5) 自锁器:材质为不锈钢,连接安全带于安全绳上,当高空施工人员因工作绳断裂而下坠时, 自锁钩的自锁装置会因人体的重量拉动而自锁,使下坠者被生命绳拦住。
(6) U型扣:由16mm高强度钢制成,螺栓销连接。
以上6种工具组装成一个坐式高空吊板。

4.2 吊板作业操作方法
(1) 吊板使用前, 要认真检查各部件功能是否有效。
将工作绳和安全绳分别固定在桁架上, 由专人检查验收后从桁架放下,将所有绳子搭角、搭棱、搭檐处用橡胶垫底,以防磨擦。绳与钢结构接触部位,要加橡胶绳套或安全垫。
(2) 将吊板、安全滑动锁与工作绳连接。操作人员系安全带,通过安全滑动锁与另一根绳(安全绳)连接。
(3) 将吊绳在坐式吊板上的U型蟹扣里打一个特殊的结,在板边拴喷枪,作业人员即可上板工作。所用涂料由供料人员运到喷枪手下方,喷枪手自行往上吊。因采用特殊系扣方法,所以工作中吊板不会下滑。人工控制绳索,可自由操作,即往上提绳吊板往下滑,控制自如,直到工作结束。
(4) 作业结束后,收起吊绳及安全绳,并检查破损情况。如发现绳子破损,应作报废处理。将其他工具擦拭干净,自锁器弹簧处加润滑油。做当班工作记录,并由安全员和领班签字。

4.3 上下弦水平钢梁
专用工具为用覫16圆钢焊接成的吊笼(图1),吊笼骨架采用2根钢筋弯曲制成, 可减少焊接点;吊笼底部每间隔10
cm焊接40×4扁钢1片, 其垂直方向焊接40×4扁钢1片; 笼子尺寸为80×80×100(cm);所有焊点均满焊; 平台自重约27.8kg,可承重超过30 kg。实际操作前须对吊笼进行安全稳定性检查, 所有焊点高度须保证在10mm以上。施工时将吊笼挂在钢梁上即可,该做法提高了施工效率,并节约了施工成本。

5 结语
广州国际体育演艺中心防火涂料施工后, 经检测质量符合设计和规范要求。在整个施工过程中,由于正确采用上述措施,提高了施工效率和经济效益。
(1) 防火涂料施工有“单兵作战”的特点,一个喷涂工人即能完成一个施工面。上述方案突出了“化整为零” 的思想, 将防火涂料喷涂单兵作战的优势发挥出来。不同类型构件用不同施工方法,有针对性地施工,避免了浪费,节约了时间。
(2) 本工程是碗型体育馆结构,中心场地狭窄,四周看台陡,材料进出场困难。在整个碗型区域内搭设满堂脚手架需要超过1 000 t钢管,难度极大。使用上述方案避免了浪费。

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