周海洋 曾峰 郭明顯 王繼隆 楊玉川

摘 要：隨著商業(yè)建筑的進一步升級換代，開合玻璃天窗屋蓋結構在商業(yè)步行街和中庭中被廣泛使用，但其自重大，易勞損，開合運行頻率高的特點，對屋蓋軌道的平整度提出了新的要求。本文結合貴陽市西南國際商貿(mào)城玻璃天窗開合屋蓋結構施工，介紹了大自重開合式玻璃天窗屋蓋高平整度的施工工藝，并對對玻璃天窗開合屋蓋結構的構件制作、工藝流程及控制要求、屋蓋結構支座定位、鋼結構箱梁拼裝及吊裝方法及軌道安裝方法等關鍵技術進行了總結，該技術的實施，能夠保證屋蓋結構施工的一次成型，加快工程進度，提高施工質量，降低開合過程中的摩擦，有效控制了機械開合噪音，對類似工程的設計和施工具有一定的參考價值。

關鍵詞：滑動式；屋蓋結構；玻璃天窗；平整度；施工

引 言

隨著社會的進步，回歸自然、低碳環(huán)保的理念已深入人心，人們對大自然的空氣、陽光和天空有了更為深層次的熱愛，各種可合式天窗結構在各類商業(yè)設施、體育場館逐漸普遍[1]。與傳統(tǒng)屋蓋結構不同，開合式玻璃天窗屋蓋結構有著自身的結構設計特點和受力變形特征[2～3]。為更好地滿足開合式建筑對采光、通風、消防排煙等需求，確保玻璃天窗屋蓋結構的結構安全、穩(wěn)定性和開合機械裝置的正常運行，保證屋蓋滑道較高的平整度顯得十分必要。

目前，隨著商業(yè)建筑的進一步升級換代，商業(yè)步行街也開始采用大面積的開合屋蓋結構，且其材料往往不同于體育場館，采用的是自重相對較大的玻璃天窗，加上閉合狀態(tài)時要求屋蓋結構的防水效果和運行過程時要求控制機械開合噪音，這就使得玻璃天窗開合屋蓋體系的結構設計技術和施工安裝精度有了更高的要求[4～5]。本文結合西南商貿(mào)城商業(yè)步行街滑動式屋蓋結構的實際情況，分析了開合式剛性屋面滑動玻璃天窗屋蓋結構的主要特點，重點介紹了其高平整度的施工工序，為類似工程的設計和施工提供一定參考。

1 工程概況

貴陽西南國際商貿(mào)城，位于貴陽市觀山湖區(qū)西南部，規(guī)劃面積約10km2，投資總額600億元，總建筑面積約1420萬m2，是一個集市場經(jīng)營、國際貿(mào)易、現(xiàn)代物流、電子商務、次級CBD于一體的大型綜合性商業(yè)集群。其商業(yè)步行街采用的是開合式玻璃天窗屋蓋結構，開合式玻璃天窗屋頂結構為鋼結構屋架，其上安裝可以整體平動開合的玻璃天窗。屋蓋寬度43.2m，最大跨處21.6m，其中一期項目所需安裝的開合式玻璃天窗屋蓋結構長度就達到400多米。

由于玻璃天窗異于其他開合屋蓋結構體系所用屋面材料，其具有自重大、易勞損、開合運行頻率高的特點，開合屋蓋兩側的滑輪組和軌道必須保持同樣的坡度，不能出現(xiàn)高低不同或坡度不一的情況，否則開合屋蓋將無法安全運行，對玻璃天窗也將產(chǎn)生很大的次生應力，鋼化玻璃損壞下墜，將造成重大的安全事故，對軌道平整度提出了較高要求，以確保玻璃天窗屋蓋結構的安全穩(wěn)定和開合機械裝置的正常運行，同時減少商業(yè)區(qū)的噪音和振動[6～7]。為了實現(xiàn)上述目標，在施工過程中，對施工工藝開展了大量的研發(fā)工作，保證了滑行天窗高平整度要求。

2 工藝原理

大自重開合式玻璃天窗屋蓋高平整度施工工藝概況起來包括預埋件支座的控制、箱梁的預拼裝控制、吊裝精準度控制、軌道安裝控制四部分內容，通過控制四部分的精確度，最終實現(xiàn)滑行天窗的高平整度，保證滑道的有效運行[8]。

首先，預埋件按照施工圖紙的要求，采用靠尺和水準儀嚴格進行其軸線定位和標高確定，保證其整體平面位置、高度尺寸誤差控制在2mm，水平度誤差控制在1mm；其次，鋼箱梁組裝及預拼裝考慮整體胎架梁段的重量、結構位置、外形輪廓及起拱等因素設計并制造，特別是單元的定位標記線、節(jié)段節(jié)點中心線、分段軸線、高程定位基準定位標記線等重點控制，箱梁焊接主焊縫采取從左到右或從中間到兩邊的焊接順序，減少撓曲變形，保證尺寸和垂直度的偏差在合理范圍之內；再次，箱梁吊裝過程中，嚴格按控制點或控制線進行復核，平面位置用經(jīng)緯儀檢查是否二線合一，垂直方向用水準儀測量各控制點標高，與設計值相比較，可用千斤頂在底面進行微調，如此的反復，直至各項偏差都控制在1mm范圍內；最后，軌道就位前，畫出軌道工作面中心線，并在支承框架上精確放出軌道就位線及中心線，用經(jīng)緯儀、N3精密水準儀對軌道安裝的軸線相對位置、垂直度、平行度進行檢校，并通過微調螺栓進行調整，軌道工作面標高，水平坡度采用標高控制，在軌道工作面上按間距1m設三個測點，按中間誤差2.0mm控制。為了保證工藝實施過程中的精度，做到全過程實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即查找原因，調節(jié)工藝流程。

3 施工工藝及操作要點

滑移軌道在整個滑移過程中起承重導向和徑向限制構件水平位移的作用[9]。為了能夠在預定工期內開展并順利的做好屋蓋的滑移工作，所以在滑移之前，軌道現(xiàn)場安裝的精度需予以保證，主要包括以下操作要點：

3.1 預埋件支座的控制

預埋件支座的精確平整是軌道平整的基礎，因此為了保證軌道高平整度要求，預埋件支座的平整度誤差必須得到有效控制。在施工中的主要做法包括：

軸線定位和標高確定：按照施工圖紙的要求，在柱上預埋板處，進行軸線放線定位，確保預埋板的位置在柱子的正中心，嚴格控制好標高；

預埋板加固：根據(jù)設計要求，提前將埋件下料，把預埋板焊接好，安裝前檢查預埋板上螺栓相對位置是否符合設計要求，檢查后，在預埋板上采用畫十字絲并根據(jù)定位軸線確定埋板的位置；

預埋板固定：柱子鋼筋綁扎完成后，調整好預埋板的位置和標高并符合要求后，用短的廢料鋼筋焊接好預埋板腳撐，插入到柱子鋼筋內。同時，用靠尺調整預埋板水平度，再將預埋板點焊在柱子鋼筋上加固，防止?jié)仓炷習r發(fā)生偏斜，加固后復核預埋板的標高和水平度；

復查整體平面尺寸：加固完成復查整體平面位置尺寸，符合設計要求后，澆灌混凝土。

3.2 箱梁的預拼裝

箱梁是屋蓋的支撐結構，滑道鑲嵌在箱梁表面，因此，設計時對箱梁結構的偏差提出了具體要求，為了滿足該要求，在施工中的主要做法包括：

胎架制造控制：鋼箱梁組裝及預拼裝考慮整體胎架梁段的重量、結構位置、外形輪廓及起拱等因素設計并制造，特別是單元的定位標記線、節(jié)段節(jié)點中心線、分段軸線、高程定位基準定位標記線等重點控制，胎架完工后由檢驗人員檢查及監(jiān)理檢查合格后投入使用；

箱梁的拼接：用汽車吊將箱梁一端擱在胎架上，另一端用襯板點焊在一端的上翼緣板上，兩端支座放在地面上，臨時支撐、固定；

箱梁焊接：主焊縫采取從左到右或從中見到兩邊的焊接順序可以減少撓曲變形，減少尺寸和垂直度的偏差。

3.3 精準吊裝

大體積箱梁結構的吊裝是保證軌道高平整度的重要環(huán)節(jié)。為滿足安裝精度要求，其主要做法包括：

復核預埋板標高：復核預埋板的標高誤差，使整體平面位置與高度尺寸偏差控制在2mm，水平度偏差控制在1mm；

吊前安全檢測：起吊前檢查吊耳、焊縫、吊點鋼絲繩綁扎質量，無誤后方可起吊；

箱梁吊裝：起吊30cm并停留5min，檢查吊機和鋼絲繩綁扎情況，箱梁平衡及變形情況，無異常后方可繼續(xù)緩緩上升，箱梁底部超過安裝標高后停止吊升，稍稍停頓，待箱梁穩(wěn)定后，緩緩下降，穩(wěn)住箱梁對準安裝十字絲，做到一次性準確落位；

支座固定：調整好箱梁支座的標高和平整度后，擰緊支座的螺栓，固定支座。

3.4 軌道安裝

軌道安裝是確保其高平整度的核心環(huán)節(jié)，因此，對其要求更加嚴格。在施工中的主要做法包括：

箱梁尺寸復核：軌道安裝前復核箱梁跨距、標高，確認無誤后，將支座圍焊加固；

軌道放線：在箱型梁上放出軌道的安裝基準線和中心線，按5m分段標出箱梁和H型梁連接處兩個標高點，按規(guī)范要求同一跨間內統(tǒng)一截面高差不大于10mm；

軌道安裝：按照安裝精度要求進行軌道安裝，為了保證軌道在焊接的過程中的變形在規(guī)定范圍內，在焊接過程中全過程監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即查找原因，調節(jié)焊接工藝流程；管道安裝完成后，按照要求進行復核。

4 結 論

玻璃天窗具自重大，易勞損，開合運行頻率高，每片玻璃天窗開合屋蓋兩側的滑輪組和軌道必須保持同樣的坡度，不能出現(xiàn)高低不同或坡度不一的情況，否則影響天窗的正常開合，甚至導致玻璃損壞下墜，引發(fā)安全事故。為了保證玻璃天窗的正常運行，施工中從各個環(huán)節(jié)嚴格控制其平整度，保證了結構的一次成型，提高了施工質量，較大程度的改善了屋蓋結構的防水效果，降低了開合過程中的摩擦，進而保證了施工、運行期的安全運行，切實做到了節(jié)能減排、低碳環(huán)保，避免了返工，其綜合社會經(jīng)濟價值較大，能夠為類似滑移式結構的滑道施工提供參考。

參考文獻

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[9]李沛玲，黃呈偉，高永林，等.建筑開合屋蓋結構的概述及其發(fā)展[J].鋼結構，2007，22（10）：1～5.

作者簡介：曾峰（1989-），男，主要從事建筑工程施工工作。

楊玉川（1990-），男，碩士，主要從事巖土結構研究工作。