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

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：

表6.3-1 劳动力组织