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1、Aquaculture Background 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
2、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
3、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
4、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1.2m1.5m，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
5、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12mm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
6、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
7、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
8、 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-FF03-2623电焊机BX1-315-224氧气、乙炔/45浸油池0.6（W）*0.3（D）*6（L）m16手枪钻FF05-10A 9.6V27台钻西湖Z512B1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、12m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
9、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（GB
10、50206-2012）4）防腐木材的使用分类和要求（LY/T 1636-2005）5）轻型木桁架技术规范（JGJ/T265-2012）6）木结构试验方法标准（GB/T 50329-2002）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
11、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-52构件长度长度不大于15m10钢尺量桁架支座节点中心长度大于15m153桁架高度长度不大于15m10钢尺量脊节点中心与下弦中间距离长度大于15m154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/2005弦杆节点间距5钢尺量6齿连接刻槽深度27支座节点受剪面长度-10钢尺量宽度方木、胶合木-3原木-48螺栓中间间
12、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1d9钉进孔处的中心间距1d10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
13、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72油毡搭接宽度-10钢尺量3挂瓦条间距54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
14、.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
15、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
16、/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 页脚内容14
